摘要：目的 探讨使用专利产品水晶太极球编制的以上肢运动为主要形式的健身操的合理性及其对老年人的健身功效。方法 选取南京市身体健康、无经常性运动习惯的60~69岁老年人38人作为研究对象。监测不同性别老年人在不同部分健身操练习中的心率水平、能量消耗及练习后次日晨脉， 结合主观疲劳感觉 （RPE） 水平， 探讨水晶太极球健身操负荷强度的合理性。检测不同性别老年人在持续20 w、每周3次的健身操练习前后的身体形态、身体成分、身体功能和身体素质等相关指标的变化。结果 在健身操练习中， 受试者心率和代谢当量处于中等运动强度， 整个练习过程中老年人心率、代谢当量呈现缓慢上升-上升-缓慢下降的变化趋势， 练习完后RPE水平为“稍费力”.老年女性经20 w健身操练习后胸围、腰围、腹部皮脂厚度、体脂肪率、上肢脂肪率、基础代谢、肺活量、收缩压和舒张压均得到显着改善 （P<0.05） , 握力水平改善非常显着 （P<0.01） .老年男性经20 w健身操练习后上肢脂肪率和握力得到显着改善 （P<0.05） .结论 水晶太极球健身操是一种符合老年人生理功能变化规律的有氧运动， 对女性生理功能刺激更大。持续20 w、每周3次的水晶太极球健身操练习能明显降低老年人的体脂含量， 提高肌肉力量， 对女性健身效果更好。
关键词：负荷特征； 水晶太极球； 健身操； 健身功效；
随着全民健身运动的不断推广， 运动与健康理念被越来越多的民众所接受和推崇， 当下所流行的大部分有氧健身操在创编上缺乏科学性， 在效果上缺乏实证性， 在内容上缺乏文化性。本研究通过首次使用专利产品水晶太极球结合我国民族传统养生项目太极拳编制水晶太极球健身操， 并通过检测受试者在健身操练习过程中的生理功能变化情况来分析健身操设计的合理性及其负荷水平。
1 资料与方法
1.1 研究对象及分组
选取南京市身体健康、无经常性运动习惯的60~69岁老年人46人， 实验过程中8人因不同原因中途退出， 具体情况见表1.
1.2 实验方案
1.2.1 运动干预
水晶太极球健身操分为3个部分， 完成一遍系列操的动作约40 min, 开始实验前， 先教会受试者学会整套操的动作， 待受试者动作熟练后， 进行为期20 w的运动干预， 每周练习3次。为确保安全性， 运动过程中对受试者心率进行实时监控， 同时应用主观疲劳感觉 （RPE） 量表实时记录RPE水平， 并要求受试者自测次日晨起基础脉搏， 对运动量和运动强度进行监控。
1.2.2 测试方案
RPE量表将运动强度分为6~20级， 6级对应静息心率强度， 20级对应最大心率强度， 使用者根据自己运动中的疲劳感觉判断打分。每次健身操练习结束后， 要求受试者对照RPE量表自述疲劳等级并实时记录。受试者动作熟练后， 佩戴便携式心肺功能仪和心率带， 监测不同部位的能量消耗和心率情况。在实验开始前后分别对所有受试者进行一次体质测试， 内容包括身体形态、身体成分、身体功能和身体素质测试。
1.3 指标测试与仪器
根据《国民体质测定标准手册》、健身操特征及受试者可接受程度选取以下指标进行测试：①身体形态指标：体重、体重指数 （BMI） 、上臂围、胸围、腰围、臀围、腰臀比、上臂皮脂厚度、肩胛皮脂厚度、腹部皮脂厚度；②身体成分指标：体脂肪率、上肢脂肪率、躯干脂肪率；③身体功能指标：安静脉搏、安静血压、肺活量；④身体素质指标：握力、坐位体前屈。主要仪器包括TANITA MC-180身体成分分析仪、Cosmed K4b2便携式心肺功能仪、皮脂厚度计、肺活量计、腕式电子血压计、握力计。
1.4 统计学分析
采用SPSS17.0软件进行配对t检验。
2 结 果
2.1 水晶太极球健身操的合理性
2.1.1 水晶太极球健身操的特性
①以上肢运动为主要形式， 力求动作保持左右两侧动作对称性， 以便更好控制身体平衡， 可为轮椅者和下肢行动不便者健身使用。②虽以上肢运动为主， 但水晶太极球的加入保证了健身操的负荷强度。③主要运用上起下落、左右移动等动作来刺激肌肉末端， 尽可能防止下肢平衡性缺失与肌力减退。④融合中国传统养生项目太极拳和现代强身项目健身操。共分3个部分：①准备部分， 提高心血管系统和呼吸系统功能水平， 预防运动损伤；②主要部分， 逐步加大运动负荷， 使头颈部、腰背部、腹部和上肢肌肉得到充分锻炼；③整理部分， 使机体逐步由紧张状态过渡到安静状态， 避免不良反应。见表2.
2.1.2 水晶太极球健身操的设计
整套健身操共40 min, 完成整套操的平均心率为男性 （100.21±6.15） 次/min、女性 （102.35±5.23） 次/min, 平均代谢当量为男性 （3.58±1.12） METs、女性 （3.79±1.31） METs.见表3.受试者整套健身操练习完成即刻主观感觉RPE水平为男性 （12.23±1.12） 级、女性 （13.52±2.23） 级， 次日晨起基础脉搏未见升高， 且未出现胸闷、呼吸急促、头晕等不良现象。
2.1.3 动作分析准备部分
以徒手养身功导入， 配合腹式呼吸和伸展动作使身体各系统和肌肉、关节逐渐进入工作状态， 提高心血管系统和呼吸系统功能水平， 调动机体为进入应有的运动强度做准备， 预防运动损伤。主要部分由远离心脏的肢体、头开始逐渐过渡到肩、胸、腰、髋、躯干， 该部分的动作在太极拳的基础上进行适当改编， 同时结合动感活力的上肢有氧健身操元素， 通过逐步加大运动负荷， 使头颈部、腰背部、腹部和上肢肌肉和内脏器官得到充分锻炼， 专利产品水晶太极球的加入提高运动负荷的同时增加了锻炼的趣味性。整理部分以深呼吸和徒手拉伸动作为主， 通过逐渐降低运动负荷， 使机体逐步由紧张状态过渡到安静状态， 促进疲劳消除， 避免不良反应。
2.2 水晶太极球健身操对老年人体质状况的影响
2.2.1 身体形态指标
老年女性胸围、腰围、腹部皮脂厚度均较实验前显着降低 （P<0.05） , 其他身体形态指标无明显变化 （P>0.05） .老年男性各身体形态指标均无明显变化 （P>0.05） .见表4.
2.2.2 身体成分指标
老年女性体脂肪率、上肢脂肪率较实验前显着降低 （P<0.05） ;基础代谢水平较实验前显着升高 （P<0.05） .老年男性上肢脂肪率较实验前显着降低 （P<0.05） .见表4.
2.2.3 身体功能指标
老年女性肺活量较实验前显着升高 （P<0.05） ;收缩压和舒张压较实验前显着降低 （P<0.05） .老年男性以上指标均无统计学意义 （P>0.05） , 但也呈现不同程度的改善。见表4.
2.2.4 身体素质指标
老年男女性握力、握力与体重比值均较实验前显着升高 （P<0.05, P<0.01） .见表4.
3 讨 论
水晶太极球健身操以上肢运动为主要形式， 是一种上肢、胸肩带和躯干均能得到极大锻炼的、具有文化传承和科学依据的健身操。老年人在练习水晶太极球健身操时， 包括心率、代谢当量在内的身体功能状况呈缓慢上升-上升-缓慢下降的变化趋势， 这样的运动负荷变化趋势符合老年人运动中的生理功能变化规律， 同时， 遵循老年人运动中的循序渐进原则， 避免运动负荷的剧烈变化可能带来的运动伤害[1].
运动强度指身体练习对人体生理刺激的程度。美国运动医学学会2014年针对健康成人修订的运动强度分级中指出：最大心率定义运动强度时， 35%~54%最大心率为低运动强度， 55%~69%最大心率为中等运动强度[2].由年龄可知， 本研究中低运动强度心率范围为53~84次/min, 中等运动强度心率范围为85~107次/min.代谢当量定义老年人运动强度时， 1.6~3.1 METs为低强度运动， 3.2~4.7 METs为中等强度运动， 4.8~6.7 METs为大强度运动[3].RPE量表定义运动强度时， 10~11级为低强度运动， 12~13级为中等强度运动[4].本研究受试者在健身球操准备部分练习时， 男女性平均心率、代谢当量、能量消耗水平属于中低等运动强度， 相当于织毛衣、擦拭家具、更衣洗脸等日常活动水平[4].主要部分练习时， 男女性平均心率、代谢当量、能量消耗水平属于中等运动强度， 相当于购物、洗澡、园艺、下楼等日常活动水平[3].整理部分练习时， 男女性平均心率、代谢当量、能量消耗水平属于中等运动强度， 相当于淋浴、整理床铺、拖地、晾衣服、做饭等日常活动水平[3].研究表明， 60岁以上老年人以改善慢性疾病和提高身体功能为目的的适宜运动强度为男性2.57~4.91 METs或靶心率90~118次/min, 女性3.12~5.13 METs[5,6].因此， 水晶太极球健身操是一种中等强度的有氧健身操， 在整个练习过程中保持中等强度心率练习时间达35 min以上。同时， 受试者整套健身操练习完成后， RPE水平为“稍费力”, 次日晨起基础脉搏未见升高， 且未出现胸闷、呼吸急促、头晕等不良现象， 说明该健身操的运动强度和运动负荷都适于老年人健身使用的。就不同性别而言， 该健身操对女性生理功能的刺激更大， 而对肌力水平较高的男性来说， 还需要通过增加水晶球的重量或加快动作节奏等方式提高负荷刺激[7,8].
身体形态指标 （如身体围度、皮脂厚度等） 是反映个体营养状况和肥胖程度的较好指标[9].研究证实， 腰围、体脂含量的增加与慢性疾病发病率、致残率及死亡率的增加存在显着相关性[10,11,12].翟屹等[13]研究表明， 我国老年男女性的腰围分别以85 cm和80 cm作为界值时， 预测糖尿病的诊断价值是最高的。本研究结果表明本套健身操对降低慢病发病率同样具有较好的效果。此外， 考虑到老年人下肢不便， 腰腹部脂肪易堆积的特点， 为了更好地促进腰腹部练习， 对全身的肌肉产生不同程度牵拉和刺激， 该健身操主要采取以腰为轴缠绕式运动， 以腰部和脊柱的旋转带动上肢运动， 如左右抱球穿梭、左右揽雀尾、双环套月等， 使腹部肌肉长时间处于有氧工作状态， 从而促进脂肪消耗。老年男性身体形态改善主要体现在上臂皮脂厚度， 其他部位虽无显着性改善， 但也显现出改善趋势， 一方面可能是水晶球的质量或动作节奏带来的负荷刺激对男性来说偏小， 影响了健身效果。另一方面可能是样本量较小， 影响统计结果。
基础代谢是指维持生命所需消耗的最低能量， 随着年龄的增加而逐渐降低， 并与老年肥胖的发生关系密切[14,15].本健身操通过加入专利产品水晶太极球， 增加趣味性的同时提高运动负荷， 使肌肉得到有效锻炼， 进而促进老年人基础代谢水平提高， 达到降低体脂的目的。
肺活量是反映人体肺通气功能的重要指标， 随着年龄的增长而逐渐下降[16,17,18].血压反映血液对动脉血管的侧压力， 随着年龄的增长逐渐升高， 且收缩压的升高比舒张压更显着[19], 而收缩压正是发生心血管不良事件的主要风险因素[20].本文结果可知， 为期20 w的有氧锻炼， 受试者体脂含量得到降低， 减少了血管外周阻力， 增加血管弹性， 心血管功能得到改善， 血压水平显着下降；同时， 本套健身操练习时主要运用腹式呼吸， 且呼吸节奏和呼吸时相需与健身操动作协调一致， 从而促进肺泡弹性和呼吸肌功能的提高， 增加肺活量， 使老年人的心肺功能均有不同程度的改善， 尤其对老年女性效果明显， 老年男性实验前后的相关指标虽没有显着差异， 但也呈现改善趋势。握力是反映人体前臂和手部肌肉力量的重要指标， 而握力/体重指标作为评价人体肌肉力量的能力， 要比单一选择人体握力作为评价人体肌肉力量的条件更合理、更科学[21].本研究中坚持20 w每周3次的水晶太极球健身操练习能显着提高老年人握力/体重水平， 且该健身操练习全程以双手握球状态进行， 配合操的动作进行翻、绕、转、开、合的动作， 可使前臂肌群和手部肌肉得到有效锻炼。
本研究局限在于：①老年男性受试者样本量较少， 统计结果可能受样本量的影响， 后期应针对性进行老年男性相关研究；②该健身操可以为轮椅者和下肢不便者健身使用， 但在该人群中的健身功效还未得到验证；③今后的研究中进一步通过健身操的节奏、球的重量和锻炼频率进行不同的组合变化为不同需求的锻炼者提供适宜的、科学的健身方式。
参考文献
[1] 马梅英， 李培宏。老年人体育锻炼过程中突然发生运动损伤的应急处置原则[J].中国老年学杂志， 2015;35 （2） :1789-91.
[2] 安楠， 伊木清， 钱金华， 等。从第61届美国运动医学会年会看运动促进健康实施领域的未趋势[J].北京体育大学学报， 2014;37 （8） :60-4.
[3] 孙唯佳， 孙建琴， 彭景。代谢当量在评估体力活动强度及健康效应中的应用[J].现代预防医学， 2010;37 （7） :1318-20.
[4] 何志金， 彭莉， 易东平， 等。基于RPE值判定运动健身强度的实证研究[J].中国体育科技， 2016;52 （4） :63-7.
[5] 朱寒笑。老年男子健身锻炼适宜运动强度的研究[J].现代预防医学， 2009;36 （1） :107-9.
[6] 王正珍。61~65岁女性健身锻炼适宜强度的研究[D].北京：北京体育大学， 2002.
[7] 佘军标。老年人健身运动时对运动负荷和方式的选择[J].沈阳体育学院学报， 2004;32 （3） :315-6.
[8] Chodzko-Zajko WJ, Proctor DN, Singh MF, et al.Exercise and physical activity for older adults[J].Med Sci Sports Exerc, 2009;41 （7） :1510-30.
[9] 晋娜， 陈文鹤。有氧运动结合饮食控制对重度肥胖症患者身体形态、血脂和心率的影响[J].中国康复医学杂志， 2012;27 （11） :1049-52.
[10] Lisko I, Tiainen K, Raitanen J, et al.Body mass index and waist circumference as predictors of disability in nonagenarians[J].J Gerontol A Bio Sci Med Sci, 2017;72 （11） :1569-74.
[11] 姜红， 孙银翠， 荣凤芹。老年人体重指数与高血压、高血脂、脂肪肝患病率的关系及护理[J].临床心身疾病杂志， 2016;22 （1） :253-7.
[12] 肖瑛琦， 刘娅， 郑思琳， 等。体质指数、腰围、腰臀比与社区中老年居民高血压关系研究[J].中华流行病学杂志， 2016;37 （9） :1223-7.
[13] 翟屹， 赵文华， 陈春明。中国中老年人群和高个成年人中心型肥胖的腰围界值点验证[J].中华流行病学杂志， 2010;31 （6） :621-5.
[14] 马俊， 张霈， 杨丽然， 等。不同项目运动员身体成分特征[J].北京体育大学学报， 2011;34 （6） :125-7.
[15] 李守国， 许娟娟。老年心血管疾病患者营养及膳食状况调查[J].中华现代护理学杂志， 2008;23 （4） :122-5.
[16] 旦增多吉， 次仁顿珠， 强巴桑杰， 等。影响肺活量大小的相关因素的研究[J].医学信息， 2015;28 （2） :338-9.
[17] Lee J, Kang T, Yeo Y, et al.The change of lung capacity in elderly women caused by life span[J].J Phys Ther Sci, 2017;29 （4） :658-61.
[18] 孟申， 林世平， 徐峻华， 等。活跃老年人健康体适能与慢性病分析[J].中华老年医学杂志， 2015;34 （5） :561-4.
[19] 孔梅珍。血压的生理变化及测量的影响因素[J].中国实用护理杂志， 2011;27 （1） :21-4.
[20] 王艳， 王梦蝶， 许寿生， 等。中老年人在FATmax强度下运动时心血管风险指标的变化[J].西安体育学院学报， 2016;23 （4） :472-6.
[21] 于岱峰， 钟亚平， 于亚光。基于数据挖掘技术在人体肌肉力量数据分析中的应用--以人体握力肌肉力量测试数据研究为例[J].体育科学， 2010;30 （2） :70-4.