运动处方实验教案1Word文档下载推荐.docx
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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
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)。
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
1
6.5
可正常行走,快走引起呼吸短促
2
4.5
只可慢走,正常走引起呼吸短促
3
3.0
稍一走动即出现呼吸短促
4
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
检查者:
安静心率:
安静血压:
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
25
50
5
6
7
75
8
9
10
100
11
12
13
125
14
15
16
150
17
18
表2-3GXT测试恢复期变化记录表
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。
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
掌握运动心电分析的原理及方法。
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)。
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。
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。
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
掌握运动处方制定的基本程序。
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/