1、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
2、、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：
3、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
4、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
5、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5670岁有运动习惯。3、 PARQ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
6、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（6070%）。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
7、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
8、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
9、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
10、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（2.394H+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P
11、THR。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
12、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，
13、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
14、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10MET
15、s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16.5可正常行走,快走引起呼吸短促24.5只可慢走,正常走引起呼吸短促33.0稍一走动即出现呼吸短促41.5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
16、，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
17、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
18、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、RPEGXT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，
19、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
20、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、GX
21、T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125225325450550650775875975101001110012100131251412515125161501715018150表2-3 GXT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123456789101112131415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25-200
22、W，或300-1200kgm/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=6kgm/min，或1W=6.12 kgm/min折算。最终计算公司如下：MET=3.0857W/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，
23、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
24、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
25、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110-120
26、mmHg。（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
27、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
28、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31)，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
29、向上移动10 mm。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（HRBP）、运动趋势、ST段水平改变斜率
30、及STHR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/
