运动处方实验教案1.docx

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运动处方实验教案1

邵阳学院体育系实验课教案

运动处方实验

实验对象：

邵阳学院体育系2010级体育教育（本科）

实验地点：

体育保健学实验室

实验时间：

2013年下学期

指导老师：

陈松娥

2013年9月

1、实验须知

2、二次台阶试验

3、递增负荷运动试验

实验须知

一、实验课的目的

通过实验使学生逐步掌握运动处方学中常用的实验方法和实验原理，了解和掌握运动处方制定的方法和基本原理，初步掌握运动负荷试验的原理与方法，培养和提高学生观察、分析、综合、独立思考和解决问题的能力，创造性思维能力，对科学工作的严肃态度、严密的工作方法和严谨的工作作风，从而为科学地组织指导体育锻炼和运动康复，制定科学的运动处方奠定初步基础。

二、实验课的要求

1、实验前，认真预习，充分理解有关知识理论。

2、严格遵守实验课的纪律要求，不迟到、不早退、爱护仪器设备，损坏则按制度赔偿。

3、实验时，培养严肃、认真、严谨的科学态度和工作作风。

4、本组同学之间分工合作，仔细观察、体会实验中出现的现象、感受，随时记录并联系讲授内容，认真思考。

5、实验后必须整理仪器材料，并及时归还，进行必要的卫生清扫，确保实验室整洁、安全。

6、整理实验记录，做出实验结论，认真书写实验报告。

三、实验报告的书写要求

1、实验报告是报告人实际操作、观察和独立思考的结果，报告内容应实事求是，文字图表应力求准确、规范、简明，字迹清楚，卷面整洁，按时送阅。

2、书写格式一般应包括：

目的和原理、方法与步骤、数据和结果、讨论与分析四大部分。

四、实验考核方式与要求

1、平时考勤：

20%；

2、平时考核：

20%；

3、实验报告：

60%。

必要时可进行操作考试。

实验成绩占学科总成绩的40%，实验课成绩不及格，运动处方课程需重修。

实验一二次台阶试验

一、实验内容

为保证运动处方的安全性及有效，制定科学的运动处方前给受试者一定的运动负荷，从而测定机体对运动耐受能力。

本试验采用次大强度的二次台阶负荷法推测受试者FC。

二、实验目的

通过二次台阶试验的测试与评价，掌握次大强度的运动负荷试验测定心脏FC，制定耐力运动处方的原理及方法。

三、实验原理

次大强度负荷试验，指测试中采用的负荷低于受试者所能达到的最大负荷，用PTHR和测试结果，推测出受试者可能达到的最大负荷、最大吸氧量，最后计算出受试者FC的推测值。

次大强度负荷试验有不同的方法，所用的记功器有功率自行车、固定跑台或台阶。

根据制定运动处方的需要，二次负荷试验是我国目前全民健身运动中评定心脏FC，制定耐力运动处方最实用、最简单的方法。

而二次负荷试验中又以二次台阶试验最容易操作，所需要条件最易满足。

台阶试验具有设备简单、功率准确、可以多人同时测试等优点。

四、实验对象

体育教育专业学生

五、实验器材

身高坐高计、体重计、软尺、台阶、节拍器、心率表、秒表、血压计、听诊器。

六、方法与步骤

（一）受试者的筛选

二次负荷试验采用的是中等强度负荷，测试中一般不采取严安密的监护措施。

测试后FC的确定，是根据PTHR进行推测。

因此，二次负荷试验适用于身体基本健康的青少年、成年人和有运动习惯的中老年人。

年老体弱者和慢性病患者，在运动时可能会出现一些症状（如血压过高、心电图异常等）；实际最大心率，可能达不到预期的PTHR。

为了确保测试及锻炼时的安全，并提高运动处方的科学性，不宜使用二次负荷试验。

进行二次负荷试验前，对受试者进行筛选的标准如下：

1、身体基本健康，无心血管系统、呼吸系统等慢性病史。

2、55岁以下，或56—70岁有运动习惯。

3、PAR—Q问卷调查答案全部为“否”。

4、安静时心率、血压（收缩压＜129mmHg；舒张压＜84mmHg）正常。

5、血常规、尿常规正常。

6、血糖3.9-6.1mmol/L，血胆固醇2.9-6.0mmol/L，甘油三酯0.45-1.8mmol/L，或医疗机构化验结果为正常。

以上标准凡有一项不符，即应作进一步筛选检查，确定是否适宜进行二次负荷试验。

有条件者，建议进行GXT测验。

（二）制定试验方案

根据受试者的年龄、性别、健康状况、运动习惯等个人情况，以及台阶高度等设备条件，为受试者制定具体的测试方案。

确定二次负荷试验方案的原则：

负荷强度较高的第二个负荷，大约相当于受试者所能承担的最大负荷的中等或中等以上水平（60—70%）。

二次台阶试验包括两个不同强度的负荷，每个负荷持续运动3分钟，两个负荷之间，休息3-5分钟。

在每个负荷结束前，或运动后即刻测定心率或脉搏。

二次台阶试验的测试方案：

一般台阶高度介于0-40cm，蹬阶频率介于12-30次/分之间。

台阶试验的负荷强度决定于上述两个因素，可因地制宜地选择不同高低的台阶，通过改变台阶的高度，或改变蹬阶频率，或同时改变两个因素来提高运动负荷强度。

以下建议，可供确定二次台阶试验测试方案参考：

以蹬阶频率为25次/分为例，第一级台阶高度可取15cm左右（一般楼梯、台阶的高度）；第二级青年人取30-40cm，中年人取25-30cm，老年人取20-25cm左右；女子可适当降低。

老年人第一级的蹬阶频率，可降低到15-20次/分，以拉大两级试验强度的差异。

（三）测定指标

二次台阶试验所需要测定的指标为心率。

要求测定每一个负荷最后10秒的心率，或运动后即刻10秒的心率。

数据一定要准确，其结果将影响到FC的推测值是否正确。

测试方法有以下两种：

1、遥测心率：

使用心率遥测装置。

2、手工测试：

在负荷结束后即刻，测定10秒的心率或脉搏次数，然后乘以6，计算出每分钟的心率或脉率，也可用听诊器直接听心音。

运动后即刻测定，一定要及时，否则心率会迅速减慢，FC推测值会偏高。

为提高测试结果的准确性，也可以测定10次心率或脉搏的时间（t）（s/10次），用公式：

HR（次/分）=600/t，计算出每分钟的心率。

测试方法为，由某次心音或搏动（不计数）时开表，然后数到第十次时停表。

（四）测试程序

先取较低的负荷，运动3分钟，测定运动结束后即刻心率或脉搏。

休息3-5分钟，再取较负荷，运动3分钟，同样测定心率或脉搏。

需要记录和计算的数据分别为：

年龄、台阶高度1、蹬阶频率1、心率1、台阶高度2、蹬阶频率2、心率2，计算出两次负荷的MET值，如下表：

表1-1二次台阶试验记录表

姓名：

性别：

年龄：

身高：

体重：

测试日期：

负荷

台阶高度/cm

蹬阶频率/（次/分）

MET

心率（次/分）

第一负荷

第二负荷

上下台阶的功率决定于台阶高度及上下台阶的频率。

这两种因素既容易控制，又便于测定。

可用小钢尺准确测出台阶的高度，要求受试者每上一次台阶，必须把身体重心提高到这一高度，即上台阶后膝关节必须伸直。

适宜的台阶高度在4-40cm之间。

上下台阶的频率要均匀，最好用节拍器控制。

计算上下台阶的功率、耗氧量应包括3个部分：

上台阶、下台阶、前后水平移动。

通过大量试验得出，垂直向上运动的耗氧量为1.8（ml/kg/m）；向下运动为向上运动的1/3；水平前后移动一次（4步）的耗氧量为0.2ml/kg。

综合起来，计算MET的公式为：

MET=F×（2.394×H+0.2）/3.5+1

其中F为蹬阶频率（次/分），H为台阶高度（m）。

（五）FC的推测方法

1、取测试结果中两级的MET值和心率；

2、确定心率和MET的相关直线：

根据每次负荷运动的MET值和心率，确定两点的直线关系；

3、计算PTHR：

根据公式220-年龄计算出来PTHR。

4、推测FC。

（六）终止试验的标准

二次台阶试验为次大强度负荷试验，事先经过筛选，一般受试者都能够按要求完成负荷。

但遇到下列情况，应当及时终止试验。

1、受试者不能完成定量负荷：

如蹬台阶的频率减慢，无法跟上节拍器的节奏。

2、受试者出现异常现象：

如出现头晕、耳鸣、恶心、胸闷、心绞痛、极度疲劳等主观感觉，或呼吸急促、呼吸困难、紫绀、严重跛行、身体摇晃、步态不稳、意识不清、面部有痛苦表情、面色苍白、出冷汗等客观表现。

3、测试仪器失灵等。

【作业】

一、简述二次台阶试验的意义

二、受试对象的筛选的标准有哪些？

三、如何确定二次台阶试验的负荷方案？

实验二递增负荷运动试验

一、实验目的

掌握递增负荷运动试验的原理及方法。

二、实验原理

递增负荷运动试验是最大强度负荷试验中的一种。

在试验过程中，逐渐增加负荷强度，同时测定某些生理指标，直到受试者达到可能达到的最大强度。

在国外，GXT是用于评定FC、制定运动处方的主要方法。

在我国，GXT最早用于冠心病的诊断与预后，近年来逐步用于冠心病、高血压、高血脂、糖尿病、肥胖症的预防、治疗和康复，以及不适于采用二次负荷试验的健身人群，为其评定心肝功能、制定运动处方。

三、实验器材

Monark839E电脑测功车、心率遥测仪、血压计、急救箱、秒表、节拍器。

四、实验步骤

（一）受试者的筛选

凡经医生诊断有运动耐量试验绝对禁忌症者，应排除在GXT受试者之外；具有相对禁忌症者，必要时在有经验的医生参与下，并有良好的医疗、急救条件时方可进行。

进行GXT试验的具体筛选标准如下：

1、无ETT绝对、相对禁忌症。

2、试验前心电图基本正常。

3、安静心率正常。

4、血压不超过“重度高血压”范围（安静时收缩压＜179mmHg；舒张压＜109mmHg）。

5、血常规、尿常规正常。

6、血糖＜16.8mmol/L（有尿酮体者，血糖＜13.4mmol/L），或餐后血糖＜13.9mmol/L。

7、自行车记功器GXT要求受试者身高150cm以上。

所有符合作二次负荷试验的受试者，如有条件，均可以进行GXT的测试。

通过GXT可以得到更加符合个人情况的运动处方。

（二）GXT试验方案

首先应当确定使用何种记功器，然后再确定测试方案。

可根据以下几方面进行选择：

1、年龄和性别：

年龄较大者可选用自行车记功器。

使用起点较低，负荷递增较慢的测试方案，女性测试方案负荷强度低于男性。

年纪较轻者，用固定跑台测试，或以测试到更准确的FC值。

2、病史及运动史：

测试方案应当适合于受试者的FC水平，运动3-5级达到其最大强度比较合适，最多不要超过7级（持续时间不要超过21分钟）。

由病史和运动史，可以大致估计受试者FC水平。

有症状的患者及病后恢复期，最大FC约为7METs；脑力劳动者约为4-10METs；经常参加体育活动的人，FC起码在7METs以上；有训练的耐力运动员，FC可超过16METs，其它运动员在10METs以上。

通过“心脏功能级别”（表2-1）可大致了解心脏病患者FC的水平，有助于为康复患者选择适当的测试方案。

表2-1心脏功能级别

级别

最大代谢当量/MET

临床症状

6.5

可正常行走,快走引起呼吸短促

4.5

只可慢走,正常走引起呼吸短促

3.0

稍一走动即出现呼吸短促

1.5

只可静卧,坐位出现呼吸短促

3、体重：

由于踏蹬自行车记功器时，功率相同，体重越大，强度（以MET值表示）越小。

所以选择自行车记功器方案时，还应考虑体重因素。

男子体重超过90Kg，女子体重超过80kg，可将负荷强度适当提高。

4、运动器官功能状况：

下肢有功能障碍，走、跑不便时，可选用踏蹬功率车；有髌骨慢性损伤者，踏蹬功率车会引起疼痛，可选用固定跑台测试；下肢有功能障碍者，可采用上肢曲柄记器。

5、自行车记功器GXT方案：

耐力体适能较好的青年男性，可由50W开始，每3分钟增加50W；一般人群可采取由30W开始，每3分钟增加30W；没有运动习惯、老年人、康复患者可由15-25W开始，每3分钟增加15-25W；上肢曲柄记功器GXT可采用0W开始，持续3分钟后每2分钟递增12.5W。

总之，掌握在7级内，使测试对象可达到其最大强度（避免因时间过长引起疲劳）。

6、改良Bruce跑台测试方案的运用：

一般由“1”级，2.7km/h、坡度10%，开始测试；年龄较大，心肺耐力素质较差者，可由“0”级开始测试。

（三）GXT测试指标

为制订运动处方进行GXT测试，在国内由于条件限制，一般不采用吸氧量测定。

测试中监测的指标主要有：

运动中心率、血压、心电图、RPE、主观感觉和客观表现等。

1、运动中心率

GXT每级最后10-15秒内测定的心率，是评定心脏FC，制定运动处方的主要指标之一。

测定的方法有：

有遥测心率计测定、手工测定心率或脉搏。

2、运动中血压

每级最后一分钟内，需要测定一次运动中血压。

可使用普通水银血压计，最好使用立式血压计。

为避免干扰，测定血压时，被测手臂应离开记功器。

测试者用一手4指托在受试者肘后，使肘关节伸直，拇指固定听诊器头。

这样可以得到较好的测试效果。

在跑台上测试，开始跑动以后，无法测量血压，应在运动后即刻测量一次血压，用以代替最后一级的运动中血压。

3、运动中心电图

运动中心电图的监测结果，将为是否应当终止试验提供依据。

GXT测试中，在动态心电监测系统上，可随时监测心电图变化，每分钟最后10秒，或每级最后10秒内，还应当记录心电图一次。

4、RPE

GXT测试中，受试者每级第三分钟末自报的RPE值，是终止试验的参考依据之一，并将进入运动处方，作为掌握锻炼强度的参考指标。

5、运动中的主观感觉和客观表现

GXT测试中，受试者随时反映的主观感觉，和随时观察到的客观表现，也是终止试验的参考依据之一。

主观感觉方面应当注意有无头晕、耳鸣、恶心、胸闷、心绞痛、极度疲劳等；客观表现应注意呼吸、排汗、步态、面色、表情等。

踏蹬自行车记功器时，常常因大腿肌肉酸痛而终止试验，这是下肢缺乏锻炼的表现。

改用固定跑台测试，FC有可能达到较高的水平。

（四）GXT测试方法

1、负荷前

固定好心电图电极、绑好血压计袖带，调节好功率车的座位高度，受试者坐到功率车上，或站到固定跑台上；设定测试方案，调试好所有测试仪器。

2、测定安静时指标

包括负荷开始前的心率、血压和心电图。

3、负荷试验中

按试验方案逐级增加负荷，同时测定指标如下：

心率：

每分钟最后10秒测定一次。

按每分钟的心率值记录。

血压：

每级最后一分钟测定一次。

心电图：

除用心电示波器随时监测心电图变化外，每分钟最后10秒内记录心电图一次。

RPE：

每级最后一分钟询问并记录受试者自报的RPE值。

主观感觉和客观表现：

随时询问、观察，并记录在表格中相应时间的栏目内。

4、恢复期

试验停止后，为防止出现重力性休克，受试者立即卧床（功率车），或将速度降低至第1级、坡度降低至0%，继续慢走，测定恢复期指标（固定跑台）。

恢复期5分钟内，每分钟末测定心率，记录心电图（特别是因心电异常而终止试验者），第1、3、5分钟测定血压。

以后每隔5分钟测定一次，至接近安静时水平（一般第10分钟再测定一次，少数人需要在第15分钟再测一次）。

记录恢复期的主观感觉和客观表现，特别是因某些症状而终止试验者。

5、FC的确定

GXT测试中能够按定量负荷持续2分钟或2分钟以上的最大一级的强度（用MET值表示），即为受试者的心脏FC数据。

6、GXT测试结果数据的记录

表2-2自行车记功器GXT测试记录表

姓名：

性别：

年龄：

测试日期：

检查者：

安静心率：

安静血压：

身高：

体重：

PTHR：

100%：

85%：

服用药物：

分

工作负荷

心率

血压

RPE

心电图变化

主观感觉客观症状

100

125

150

表2-3GXT测试恢复期变化记录表

分

恢复期心率

恢复期血压

恢复期症状

停止试验原因

最大功率

最大心率

自行车记功器MET计算方法：

指常用的下肢自行车记功器，适用于负荷功率在25-200W，或300-1200kg×m/min之间。

在此范围之外，由于个体差异（如负荷过大时，蹬车动作改变，能量消耗增加），计算误差较大。

计算踏蹬自行车记功器时的功率和耗氧量，应包括3个部分：

安静时为3.5ml/kg/min；无外加负荷踏蹬自行车时，约等于安静时的水平，3.5ml/kg/min；克服外加负荷踏蹬自行车时，大约为1.8ml/kg/m。

当已知负荷功率和体重后即可进行MET值的计算。

如果已知功率单位为“W”，可按1W=6kg×m/min，或1W=6.12kg×m/min折算。

最终计算公司如下：

MET=3.0857×W/BW+2

其中W为功率，BW为体重。

（五）GXT的监护标准

为保证受试者的人身安全，具备以下条件方可进行试验：

受试者近期内无心肌炎症状出现，全身无持续性疼痛，试验前心电图基本正常，室内备有急救设备，包括输氧设备、药品、电除颤等。

此外，不同情况的受试者，应当可以得到医生不同方式的监护。

决定如何监护的依据有：

受试者年龄、运动史、心脏病症状、心脏病发病危险性以及有无确诊冠心病等。

GXT的医生监护要求分为：

稍加监护；医生在测试现场附近，随时可到达现场；医生必须在场；医生亲自参加测试，掌握测试全过程。

监护标准如下：

1、稍加监护

（1）无症状、经常参加活动、心脏病发病危险性较低。

（2）年龄在35岁以上，其它条件同上。

测试前应与医生研究试验中可能发生的问题，制定处理方案。

（3）无症状、不经常参加体育活动、年龄在35岁以下、没有冠心病、心脏病发病危险性不大。

2、医生在测试场地附近

（1）不经常参加活动、无症状、年龄在35岁以上、没有冠心病、心脏发病危险性不大。

（2）不论多大年龄，虽无症状、无冠心病，但心脏病发病危险性较高。

3、医生必须在场

有冠心病，但平时地症状，有过心梗、心绞痛、肺部疾患病史，但目前处于稳定状态，经常参加活动。

或虽不经常参加活动，但临床症状稳定。

4、医生亲自参加测试

病情近来有变化，医生应对受试者全过程密切进行观察。

（六）终止试验的标准

按照标准，及时终止试验测试，为保证受试者安全，以防万一的有效措施。

1、吸氧量

如同时进行了气体代谢的测定，已达到最大吸氧量。

2、心率

15岁以上受试者，进行极量运动试验时，心率达到100%PTHR，即220-年龄。

进行次极量运动试验时，心率达到85%PTHR，或195-年龄。

此外，当运动负荷不变或增加时，心率反而下降超过10次/分，应当立即终止测试。

虽未达到上述吸氧量或心率，如出现以下症状，也必须立即终止试验。

3、主观感觉和客观表现

出现气急、呼吸困难、紫绀、头晕、耳鸣、恶心、胸闷、心绞痛、极度疲劳、严重跛行、身体摇晃、步态不稳、意识不清、面部有痛苦表情、面色苍白、出冷汗等。

4、血压

（1）负荷强度增加，收缩压反而下降，超过10-20mmHg。

（2）收缩压上升，超过200-220-250mmHg。

（3）舒张压上升，超过110-120mmHg。

（4）舒张压下升，超过安静时15-20mmHg。

5、心电图改变

常见的改变有：

（1）S-T段下降大于0.2mv，或上抬（弓背向上），心电轴明显偏移。

（2）心律失常：

包括各种异位心动过速；频发、多源或成对出现的早搏，房颤、房扑、室扑、室颤等。

（3）传导阻滞：

二度以上房室传导阻滞或容城房传导阻滞，完全性束枝传导阻滞等。

6、RPE

年轻人RPE可到19，健康中年人达到18，年老、体弱、慢性病患者最高达到17即应终止试验。

7、受试者要求停止试验。

8、心脏起搏器出现故障。

9、仪器设备失灵。

五、作业

1、根据全班实验结果比较FC的差别。

2、如果知道某人的FC为7.9MET，体重为60Kg，如何制定运动处方中自行车记功器的强度？

实验三运动心电分析试验

一、实验目的

掌握运动心电分析的原理及方法。

二、实验原理

心脏在兴奋中，兴奋的产生、传导及恢复可通过心脏周围组织和体液传播到身体表面。

利用表面电极从不同部位将心肌电变化引导到心电图机，所记录到的电变化，即为心电图（ECG）。

递增负荷运动试验是最大强度负荷试验中的一种。

在试验过程中，逐渐增加负荷强度，同时测定某些生理指标，直到受试者达到可能达到的最大强度。

近年来，心脏病人逐年增多，心脏病的特点是只有发病期或将发病前才能有症状出现。

这种特点致使医生无法准确及时对病人进行诊断。

根据这种情况，国际上正在研究运动心电测试系统。

这种系统可诱发被试者在运动量达到一定程度时出现心电异常，从而可对被试者进行准确诊断。

三、实验器材

运动心电测试系统、导电膏、75%酒精棉球、医用胶布、两脚规Monark839E电脑测功车、心率遥测仪、血压计、急救箱、秒表、节拍器。

四、实验步骤

一、安静心电图的记录

（1）接妥心电图机的电源、地线、导联线，打开电源开关，预热3-5min。

（2）受试者静卧于检查床上，放松肌肉，在手腕、足踝和胸前皮肤上用酒巴精棉球擦拭或涂少许导电膏，安放电极（图3－1），接上导联线，方式为右手-红色，左手-黄色，左足-绿色，右足-黑色胸，导联-白色。

（3）调试好心电图机的走纸速度为25mm.s-1。

（4）调整心电图机放大倍数,使1mv电压推动描笔向上移动10mm。

然后旋动导联选择开关，依次记录I、II、III、aVR、aVL、aVF、V1、V3、V5导联的心电图。

每个导联记录时间约10S左右。

然后停止走纸，取下记录纸，在纸上注明每个导联，测量分析。

二、运动心电分析

1、可采用标准的运动方案，也可以采用用户自定义的运动方案，并可按运动阶段设置自动即时打印和血压测量提示；

2、在运动过程中可标记事件，可以使用已标记的事件（Event）心电波形与当前心电波形进行波形比较。

运动后查看、编辑、打印事件；包含各种趋势图的显示与打印，主要包括：

心率（HR）、血压（BP）、代谢当量；（METS）、心肌耗氧量（HR＊BP）、运动趋势、ST段水平／改变／斜率及ST／HR等。

可选择趋势图的绘制类型主要包括：

线状图、直方图、梯形图以及栅状图等；

3、同步采集过程中，可实时观察ST段变化情况，并选择的导联进行放大显示，自动计算ST段相关数据；

六、应用与评价

运动心电分析是诊断心脏疾病的重要检查手段，是制定运动处方、进行医务监督的重要措施。

在运动保健与康复实践中还可作为身体机能状态及疲劳的辅助诊断。

作业

根据记录结果，讨论正常心电图与运动心电分析的意义。

实验四运动处方的制定

一、实验目的

掌握运动处方制定的基本程序。

二、实验原理

运动处方是指由康复医师、康复治疗师以及体育教师、社会体育健身指导员、私人健身教练等，根据患者或体育健身者的年龄、性别、一般医学检查、康复医学检查、运动试验、身体素质/

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