林勁楊，張建民，張卓瑛，李衛(wèi)華，魯智勇

登山運動，特別是高海拔地區(qū)的登山運動是極端困難、復雜，對身體條件要求很高的體育運動項目之一。相對于天時地利、物資保障等客觀條件，運動員本身是惟一可控因素，出色的體能對于完成登頂任務具有舉足輕重的作用。因此，了解運動員的體能特征顯得尤為重要。本研究以 2008北京奧運珠峰火炬?zhèn)鬟f隊即國家登山隊 21名男運動員為對象，通過對登山運動員體能特征各因素指標評價分析，使運動員身體形態(tài)、體能、特征客觀、量化地反映出來。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

2007年 9月—2008年 5月北京集訓的參加 2008北京奧運珠峰火炬?zhèn)鬟f隊 （國家登山隊)的 28名男運動員，剔除年齡超過 40歲的 7名運動員，有效樣本共 21名運動員，其中，健將級運動員 13名，國家一級運動員 8名，平均訓練年限為 7.5±3.3年。另選取參與珠峰火炬登山隊選拔的男性登山愛好者 15名作為對照組。

表 1 國家男子登山運動員與登山愛好者的平均年齡比較一覽表

1.2 研究方法

1.2.1 測試

1.2.1.1 身體形態(tài)的測試

身體形態(tài)測試主要包括身高、體重、胸圍、臀圍、腿圍、克托萊指數(shù)等。

1.2.1.2 身體成分的測試

測量儀器：采用韓國 B iospace公司生產的 InBody 3.0生物電阻抗身體成分測試儀。

測試主要指標：瘦體重率 （％)、體脂％、基礎代謝率、BM I指數(shù)等。

1.2.1.3 身體素質與機能的測試

身體素質與機能的測試主要指標：˙VO2max、無氧閾、無氧功測試、心率、心功能指數(shù)、肺活量 /體重、血紅蛋白等。

最大耗氧量 （V˙O2m ax)測試：本研究采用德國 Cortex心肺功能測試儀進行 V˙O2max測試，采用每次呼吸法采集耗氧量。測試室內溫度控制在 20℃～25℃，相對濕度為40％～50％。受試者佩戴采集氣體面罩，呼吸氣體通過心肺功能儀測定，并通過 Polar遙測心率儀記錄運動過程中的心率。每次測試前，對設備進行氣體校準。受試者在MONARK功率自行車上按設定的測試方案進行逐級增加運動負荷，運動到力竭。運動員自選運動負荷 （5～100 W)蹬車 5m in進行準備活動。逐級遞增負荷測試從 100 W負荷開始，每 1m in遞增 40W，直到運動員不能保持自行車轉速在 60 rpm以上。最大耗氧量判定標準：1)最大呼吸商 ＞1.10；2)心率≥180 b/m in；3)體力達到力竭，受試者不能保持原有的運動速度；4)持續(xù)運動時耗氧量出現(xiàn)下降，以上標準滿足 3個或 3個以上即可判斷V˙O2m ax[10，11，12]。

無氧閾測試：本測試程序與 V˙O2m ax測試相同，測試完畢后分析測試數(shù)據(jù)，運用通氣量、CO2排出量、耗氧量和呼吸商氣體代謝指標來變化確定通氣無氧閾。

無氧功測試：本研究采用W ingate無氧功作為運動員無氧能力的測試指標，無氧功測試采用MONARK功率自行車進行測試。測試結果選取的指標主要有最大無氧功率、相對無氧功率、無氧功率遞減率。測試前，運動員在自行車上騎行 15 m in做準備活動，準備活動后休息 3～5 m in。當心率恢復到 100 b/m in以下時開始測試。正式測試時，運動員以本人最快的速度蹬騎，運動過程中不斷給予鼓勵和時間提示，使運動員發(fā)揮出最大能力堅持運動到時間結束。

1.2.1.4 血紅蛋白 （Hb)檢測

運動員于早晨 9：00～9：30空腹取靜脈血液樣本，血常規(guī)采用日本 SYSMEX公司產 XE-2100型全自動血細胞計數(shù)儀測定。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計

采用 SPSS 13.0統(tǒng)計軟件對測量的數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計，并對統(tǒng)計的結果進行相關分析。

2 結果與討論

2.1 我國優(yōu)秀男子登山運動員的主要形態(tài)特征

我國男子登山運動員具有身高中等、四肢粗壯、體型偏胖、肌肉強壯等形體特征 （表 2)。

表 2 國家男子登山運動員與登山愛好者的主要形態(tài)指標比較一覽表

表 2數(shù)據(jù)顯示，我國男子登山運動員平均身高 168 cm，平均體重為 69 kg，這些數(shù)據(jù)與我國第 2次國民體質監(jiān)測公報的我國 25～29歲年齡段的男性體質數(shù)據(jù) （平均身高 170m，平均體重為 66.5 kg)[3]相差無幾。但是，登山運動員腰圍、臀圍，大腿圍、小腿圍的數(shù)據(jù)要遠遠超過這一年齡段的普通人群 （分別為 76.8 cm、87.37 cm、48.19 cm、39.11 cm)[3，4]。另外，優(yōu)秀登山運動員的上臂相對圍、大腿圍、小腿圍、腰圍、臀圍、克托萊指數(shù)等指標也與一般登山愛好者存在顯著性差異 （P＜0.05，表 2)。這些指標體現(xiàn)出我國登山運動員形態(tài)的專項化特征：四肢較發(fā)達，但相對于上肢，下肢更為粗壯。登山運動主要以下肢運動為主，長時間的負重步行與攀登等專項訓練使運動員的小腿圍、大腿圍指標普遍大于常人。登山運動員上肢同時較為發(fā)達與登山運動需要攀爬、抓握巖壁等專項力量要求較高以及專項化的力量訓練有關。

克托萊指數(shù) （體重/身高 ×1 000，kg/cm×1 000)主要反映運動員體重與身高的合理比例關系，用克托萊指數(shù)還可以表示運動員的骨骼、肌肉的發(fā)達程度以及運動員的肥胖程度。從表 2可以看出，男子登山運動員的克托來指數(shù)平均為 410±29.1，遠遠超過同年齡段普通成年男性的克萊托指數(shù) （340～360)[3]，也高于自行車運動員的克托萊指數(shù) （389± 22.7)[9]。從克托萊指數(shù)來看，我國男子登山運動員比普通人群、自行車運動員的體格更為強壯。

2.2 我國優(yōu)秀男子登山運動員身體成分特征

以往的研究表明，運動員身體成分與運動能力有著密切的關系。一些研究人員在對各種項目的高水平運動員的測試中發(fā)現(xiàn)，其身體成分都具備一定的特征[6]。從表 3可以看出，我國優(yōu)秀男子登山運動員體脂率 （％)、瘦體重率 （％)、基礎代謝率、BM I指數(shù)分別為 22.91±0. 17、77.09±0.21、1073.1±31.17和 24.4±1.2，均與登山愛好者存在顯著性差異 （P＜0.05)。

表 3 國家男子登山運動員與登山愛好者身體成分主要指標的比較一覽表

從表 3數(shù)據(jù)中可以看出，登山運動員的基礎代謝率較低、體脂含量高，有資料顯示，18～29歲的成年男性的基礎代謝率參考均值為 1 550 kcal[5]，這一標準遠遠高于優(yōu)秀登山運動員的 1 073.1±31.17 kcal。另外，同年齡段的正常成年男性的體脂率為 15％～18％[6]，登山運動員的這一指標為 22.91％，超過了 18％左右。

一般而言，登山運動員常年在低溫高海拔地區(qū)生活，一方面，要求運動員具有較低的基礎代謝率，盡可能的降低能耗；另一方面，要求運動員有相應的能量儲備，一定比例的身體脂肪含量可以減緩運動員身體熱量與外界的交換，從而為保證運動員體能提供一定的幫助，也可有效地防止體能過快地耗盡。

BM I指數(shù)是用來判斷正常人肥胖程度的一項指標。本研究結果顯示，優(yōu)秀登山運動員的 BM I為 24.4±1.2，明顯高于亞洲同年齡段的正常成年男性 （有資料顯示，正常成年男性的正常 BM I指數(shù)為 18～23[6])。需要指出的是，登山運動員 BM I的意義有別于正常人，結合體脂率（％)指標，登山運動員的瘦體重的絕對量較大，因此，BM I并非純粹描述肥胖程度。

2.3 我國優(yōu)秀男子登山運動員的機能特征

優(yōu)秀登山運動員的心功指數(shù)明顯低于一般登山愛好者，說明優(yōu)秀運動員大運動量訓練后，心率增加不太多，并且心率恢復較快，是運動員心臟功能良好的表現(xiàn)。登山運動員須在高山缺氧、天寒地凍、坡陡壁滑等復雜的高山地區(qū)進行長時間的運動，負荷變化較大，良好的心臟功能是保證登山訓練與高原適應的基本條件。

表 4 國家男子登山運動員與登山愛好者主要機能指標的比較一覽表

肺活量反映肺一次通氣的最大能力，是反映呼吸系統(tǒng)機能水平的重要指標，也是測試肺通氣功能簡單易行的指標。肺活量 /體重是每千克體重的肺活量值，能更合理地反映肺功能的強弱。登山運動員肺活量 /體重的平均值為82.85 l/kg，而普通男性的肺活量 /體重的標準值僅為 60 l/kg[6]。因為登山運動員需要有良好的呼吸機能和較大的肺通氣量。登山運動員與登山愛好者這 2個指標有著顯著性差異 （表 4)，說明通過長期系統(tǒng)的登山訓練，可以提高呼吸肌的力量和吸氣、呼氣的能力，從而提高相對肺活量。

安靜時心率指標反映了運動員的身體健康與機能狀況，它隨訓練水平及健康狀況的提高而趨平穩(wěn)下降。有關研究表明，運動訓練，特別是耐力訓練可使安靜時心率減慢，具體表現(xiàn)為安靜時心率低、竇性心動徐緩、運動性心臟增大。優(yōu)秀登山運動員的平均心率為 56.9 b/m in，顯著低于登山愛好者的 69.5 b/m in，也低于正常人群的平均心率60～100 b/m in[6]。說明優(yōu)秀登山運動員在安靜狀態(tài)下，心臟保持著較良好的能量節(jié)省化狀態(tài)，心肌耗氧、耗能量維持在最低水平，保持著良好的心力儲備。

血紅蛋白 （Hb)其主要功能是作為紅細胞運輸氧氣和部分二氧化碳的載體，又有維持體液酸堿平衡的作用，故能直接影響體內物質代謝與能量代謝，從而影響人體的身體機能及運動能力。正常男性的血紅蛋白 （Hb)為 140～160g/l[2]，優(yōu)秀登山運動員的血紅蛋白含量明顯高于登山愛好者，說明優(yōu)秀登山運動員血液的攜氧能力很強，這樣的特點有利于他們在高原缺氧的環(huán)境下保持較高的適應能力與良好的運動能力。

2.4 我國優(yōu)秀男子登山運動員主要身體素質指標

2.4.1 有氧能力

2.4.1.1 最大耗氧量 （˙VO2m ax)

˙VO2max指標反映人體心肺機能水平和有氧運動能力。本研究中 ˙VO2max測試條件基本上達到 ˙VO2m ax測試標準[10，11，12]。登山運動與其他的體育項目存在明顯不同：首先，運動時間長，高海拔登山運動從開始攀登到登頂成功以及完成下撤，往往需要長達數(shù)月的時間；其次，運動的形式以步行與攀爬為主，在登山運動過程中，人體大部分時間都處于高速的步行以及高強度的攀爬過程中，因此，

表 5 國家男子登山運動員與登山愛好者的 ˙VO 2m ax及相關指標一覽表

2.4.1.2 無氧閾

無氧閾是在遞增負荷運動過程中，人體由有氧代謝供能開始轉向無氧代謝供能的轉折點。無氧閾是評定運動員耐力水平和控制訓練強度的重要指標[10]。運動員機體大多數(shù)情況下處于有氧代謝的狀態(tài)，好的有氧耐力是保持運動員高水平的必要條件。我國優(yōu)秀登山運動員的 V˙O2max測試結果顯示，V˙O2max及相關指標與登山愛好者間均存在顯著性差異，V˙O2m ax值為 4.78± 0.57 l/m in，相對 V˙O2max為 68.75±7.91（m l/m in·kg)，遠高于普通人群，略低于優(yōu)秀的自行車運動員。文獻資料報道，我國正常成年男性的 V˙O2max在 3.0～4.0 l/m in[7]之間，相對 V˙O2m ax在 50～55（m l/m in·kg)[7]。優(yōu)秀自行車運動員 V˙O2m ax一般在 5.0～5.5 l/m in之間，相對V˙O2m ax為 70～80（m l/m in·kg)之間[5]。優(yōu)秀登山運動員的有氧運動能力高于普通人群，接近于自行車運動員。

表 6 國家男子登山運動員與登山愛好者的通氣無氧閾情況一覽表

從表 6中可以看出，我國優(yōu)秀登山運動員通氣無氧閾為 3.83 l/m in，相當于 ˙VO2m ax的 80.12％，該數(shù)值高于自行車運動員 （78.88％)[9]，低于網球運動員 （81. 13％)[14]，同時，也遠好于登山愛好者與普通人群的無氧閾的相關數(shù)據(jù)。有研究表明：無訓練的健康男子的無氧閾大約為 55％～65％˙VO2m ax[11]。高原登山是一項長時間、高強度運動，同時，高原環(huán)境的低氧高海拔對登山運動員的無氧代謝能力提出了很高的要求。Lucia[13]研究認為，通氣無氧閾最高可達 90％˙VO2max。由此不難看出，我國優(yōu)秀登山運動員通氣無氧閾為 80.12％˙VO2max。提示，我國登山運動員的無氧閾存在進一步提升的空間。

2.4.2 無氧能力特征

無氧運動能力是指人體肌肉在無氧功能代謝狀態(tài)下的身體工作能力。登山運動員通常在高海拔低氧的惡劣環(huán)境下行走，需要面對許多意想不到的困難與危險，如在缺氧環(huán)境中，無氧能力往往是成功的關鍵。另外，登山運動員在完成變速、攀登、沖頂?shù)热蝿諘r，要求運動員在短時間、快速的完成一些攀登技術動作，順利的完成這些技術動作主要是依靠機體無氧供能系統(tǒng)的能量供給。無氧功率遞減率表示疲勞速度的指數(shù)，體現(xiàn)了最大無氧功率的下降幅度，反映機體的無氧抗疲勞能力，它的高低取決于無氧峰值功率和最小無氧功率，體現(xiàn)了機體的無氧耐力水平。從表 7可以看出，登山運動員的平均無氧功率為847.02±109.25 W，無氧功峰值功率為 1197.64± 245.1W，氧功率遞減率為28.21±14.2W/s，均與登山愛好者間存在顯著性差異，表明登山運動員無氧能力好于登山愛好者。另有資料顯示，優(yōu)秀男性中國式摔跤運動員平均無氧功率為 852.73±131.15W[1]，優(yōu)秀武術散打運動員無氧代謝功率 859.54±85.4W[8]，從以上的數(shù)據(jù)可以看出，登山運動員的無氧代謝水平與摔跤、散打兩個項目的運動員相差無幾。以上數(shù)據(jù)表明，我國優(yōu)秀男子登山運動員的無氧代謝能力處于很高的水平。

表 7 國家男子登山運動員與登山愛好者的無氧功狀況一覽表

3 結論

1.我國優(yōu)秀男子登山運動員的上臂緊張圍、大腿圍、小腿圍、腰圍、臀圍、克托萊指數(shù)與登山愛好者存在顯著性差異；優(yōu)秀男子登山運動員身材中等，四肢都較發(fā)達，下肢尤為粗壯，身體較正常人群為強壯。

2.我國優(yōu)秀男子登山運動員的體脂率、瘦體重率、BM I指數(shù)、基礎代謝率與登山愛好者間存在顯著性差異 （P＜0.05)；我國優(yōu)秀男子登山運動員基礎代謝率低、體形偏胖，脂肪含量高。

3.我國優(yōu)秀男子登山運動員的心功指數(shù)、心率、肺活量 /體重、血紅蛋白含量明顯優(yōu)于登山愛好者 （P＜0.05)。我國優(yōu)秀男子登山運動員形態(tài)機能的特點決定了對高原缺氧低壓環(huán)境的良好適應性。

4.登山運動員的有氧、無氧能力均優(yōu)于登山愛好者（P＜0.05)，我國優(yōu)秀男子登山運動員的最大耗氧量為4.78±0.57 l/m in、通氣無氧閾為 3.83±0.35 l/m in、無氧功率為 847.02±109.25W，無氧功峰值功率為1 197.64± 245.1W，氧功率遞減率為 28.21±14.2W/s。

[1]鄧樹勛，洪泰田，曹志發(fā)，等.運動生理學[M].北京：高等教育出版社，1999：77-98.

[2]馮連世.運動員機能評定常用生理生化指標測試方法及應用[M].北京：人民體育出版社，2002：75-85.

[3]國家體育總局.第二次國民體質監(jiān)測公報 [ER/OL].http:// www.sport.gov.cn/.

[4]李立敏.中國成年男女國民體質變化特征的比較研究[J].北京體育大學學報，2008，31（9)：1219-1221.

[5]浦鈞宗.優(yōu)秀運動員機能評定手冊[M].北京：人民體育出版社， 1989：47-54.

[6]人體測量與評價[M].北京：高等教育出版社，1990：70-80.

[7]孫紅梅，張茂林，崔樹和.優(yōu)秀中國式摔跤運動員無氧代謝能力特征研究[J].體育科學，2008，28（8)：34-38.

[8]趙光圣，高炳宏，郭玉成，等.優(yōu)秀武術散打運動員無氧代謝能力特征的研究[J].體育科學，2006，26（3)：46-49.

[9]周志雄，季鋼，張凡，等.優(yōu)秀男子公路自行車運動員專項體能特征研究[J].體育科學，2009，29（9)：50-51.

[10]B ILLATLV，KORALSZTEINJP.Significance of the velocity at V˙O2m ax and tim e to exhaustion at this velocity[J].SportM ed， 1996，22（2)：90-108.

[11]B ILLATLV，H ILLDW，PINOTEAU J.Effectof p ro toco lon determ i

nation of velocity at V˙O2m ax and on its time to exhaustion[J]. A rch Physio lB iochem，1996，104（3)：313-321.

[12]LEPERSR，HAUSSW IRTH C，MAFFIULETTI，N，etal.Evidence of neurom uscular fatigue after p ro longed cycling exercise[J].M ed Sci Sport Exe，2000，32：1880-1886.

[13]LUC IA，CARVAJAL，BORA ITA，etal.Heart dim ensionsm ight influence the occurrence of the heart rate deflection point in highly trained cyc lists[J].B r JSportM ed，1999，33：387-392.

[14]PTSAKL IS.Isokinetic evaluation of the knee extensors and flexors anaerobic capacity[J].Isokinetics Exe Sci，2002，10：69-72.

[15]United States Tennis A ssociation.Tennis Tactics-w inning Patterns of Play[M].Hum an K inetics，1996：56-59.