运动负荷熵:一种运动负荷测度新理论

确定和安排运动负荷是运动训练过程核心和基础性的内容之一,也是体医融合领域重要的关键技术。研究通过数理逻辑分析和建模,基于不确定性科学,提出了一种运动负荷熵测度理论,构建了相应测定系统,并组织实施了151 958次试验。分析发现,1834年德国生理学家恩斯特·海因里希·韦伯(Ernst Heinrich Weber)提出的最小可觉差的观点并不完善。研究证明运动刺激的感知阈限并不是一个固定值,且韦伯分数也不是一个常数,而是会随着参考负荷的增加而降低的系数。经数理推导和实验验证,研究建立了运动负荷主客体统一的测度方程,研究成果为个体化精确运动负荷测度提供了新方法。

足球训练过程中运动负荷的合理调控与影响分析

足球训练中的运动负荷是影响运动员体能、技能和战术能力发展的重要因素。该文旨在探讨足球训练过程中运动负荷的合理调控及其对运动员的影响。通过对运动负荷的概念、调控原则、方法以及影响等方面进行深入分析,旨在为足球教练员提供科学的训练指导,促进运动员的全面发展。

平板运动负荷超声心动图评价急性心肌梗死患者PCI术后左室功能的价值

目的:分析平板运动负荷超声心动图评价急性心肌梗死患者经皮冠状动脉介入治疗(PCI)术后左室功能的价值。方法:选取2020年1月—2022年12月于肇庆市广宁县人民医院行急诊PCI术的急性心肌梗死患者150例作为研究对象,分别采用常规心电图、动态心电图、平板运动负荷超声心动图检测患者术后1个月左室功能,以临床综合检查结果为“金标准”,比较三种检查方式的诊断价值。结果:临床综合检查显示,150例开展急诊PCI术治疗的急性心肌梗死患者中有31例发生左室功能异常,占比20.67%。动态心电图诊断PCI术后左室功能异常的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值、阴性预测值高于常规心电图,平板运动负荷超声心动图诊断PCI术后左室功能异常的灵敏度、特异度、准确率、阳性预测值、阴性预测值高于动态心电图与常规心电图,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:平板运动负荷超声心动图评价PCI术后左室功能的价值较高。

运动负荷对抗阻训练下皮层神经活动特征的影响:来自fNIRS的证据

目的:对不同负荷抗阻训练过程中的大脑皮层神经活动进行监测,探究高负荷训练过程中的皮层神经活动特征。方法:以18名成年男性为实验对象,采用4(运动负荷:20%1RM、40%1RM、60%1RM、80%1RM)*3(兴趣区:初级运动皮层(M1)、运动前区-辅助运动区(PMC-SMA)、背外侧前额叶(DLPFC))的被试内设计,对深蹲训练过程中的大脑皮层含氧血红蛋白浓度(HbO)进行测量,同时使用主观疲劳量表和心率手表监控内部运动负荷。结果:(1)在动作执行阶段,运动负荷越高,HbO mean水平越低,间歇阶段的HbO mean水平在20%1RMK-60%1RM范围内不断升高,但80%1RM下的HbO mean相比60%1RM却出现明显下降;(2)M1和PMC-SMA在动作执行阶段较DLPFC表现出更低的HbO mean水平,在间歇阶段较DLPFC表现出更高的HbO mean水平;(3)运动负荷和兴趣脑区存在交互作用,在动作执行阶段,运动负荷对抗阻训练下皮层HbO mean水平的调节在M1和PMC-SMA区域更明显,但这种调节效应在间歇阶段出现减弱的趋势;(4)随着运动负荷的递增,训练前后的主观疲劳等级差异和平均心率出现明显增加。结论:(1)大脑皮层在抗阻训练动作执行初期有一个能量损耗引发的负激活阶段,并且负激活程度和负荷大小成正相关;(2)运动负荷和大脑皮层激活强度在动作执行后续阶段呈非线性相关,即中低负荷范围内激活强度与负荷同步上升,高负荷条件下出现下降;(3)M1、PMC-SMA较DLPFC在抗阻训练过程中扮演更重要的主动调控角色。

“日运动负荷监测”赋能新时代学校体育内涵式发展

中小学体育和青少年体质健康研究基地,是首都体育学院以北京市教委和北京市科委的项目为依托,针对青少年运动健康从机理研究到工程技术的完整研究体系建立的科学研究基地。研究基地与北京市近50多所中小学校直接合作,开展了“科学研究+服务实践”相结合的系列研究工作。其中,利用运动传感网和人工智能技术开发的中小学生日运动负荷监测系统,进行监测、分析与评价学生校内外的体育锻炼,包括体育课、大课间、体育家庭作业和课余锻炼活动等,采集了30多亿条青少年身体素质和运动体征数据,建立了“首体健身”微信小程序和青少年运动健康大数据云平台,形成科学研究、科学训练、科学实践闭环的青少年体育健康促进模式,取得了丰硕成果。

运动负荷与运动表现:适应-疲劳模型的研究进展及其应用

适应-疲劳模型(the fitness-fatigue model,FF模型)是模拟训练负荷和运动表现关系的经典数学模型工具之一.通过史料分析和实例应用,梳理了模型的起源与发展、计算方法、参数表达、应用及生理效应等.研究认为,目前主要有Busso修正模型和Fitz-Clarke的影响曲线模型两种主流的FF模型.Busso修正模型能够根据运动负荷来描述和预测运动员的运动表现,验证不同负荷干预方案对运动员实际运动表现的影响效果.而Fitz-Clarke的影响曲线基于k_(1)、k_(2)、τ_(1)、τ_(2)这4个模型参数很好地解决了给定比赛日前何时强化训练和何时停训或减训的问题.然而,使用运动表现的初始测试数据代替模型初始值p^(*)以及模型参数的可变性可能会对预测精度产生不利影响.通过预加载和增加τ_(3)参数的形式对模型进行修正,可能会更好地实现模型拟合.

高中体育选项教学中女生运动负荷的调整与控制策略探究

在高中体育选项教学中,女生的参与度和兴趣往往受到一定的限制。常规或一般的体育项目可能无法满足女生的运动需求和激发学生积极参与体育运动的兴趣,故而较难在常规课程中达到或接近教师所设定运动负荷的要求。因此需要针对女生的生理特点与心理需求进行运动负荷的调整与控制。本文将探究针对女生运动兴趣的激发、项目选择、负荷控制以及生理期负荷安排等方面的调整与控制策略,以期为高中体育选项教学中女生的全面发展和身体健康提供有效的指导。

我国篮球裁判员青少年比赛执裁的运动负荷研究

为进一步了解我国篮球裁判员比赛执裁过程中的运动负荷,进而为我国的篮球裁判员体能训练、评估和发展提供数据支撑和理论依据,研究选择浙江省青少年篮球联赛的36名国家一级篮球裁判员为测试对象,测试不同赛段(小组赛、交叉赛和名次赛)和每场比赛不同小节裁判员的心率、移动距离和速度等指标。使用双因素重复测量方差分析和事后比较检验竞赛阶段和小节对篮球裁判员内外部负荷的影响和差异。结果显示①不同比赛小节对裁判员执裁的最小心率(第1节小于其余各节,F=12.199,P=0.000)、平均心率(第1节小于第2节,F=5.179,P=0.005)和移动距离(第1节大于其余各节,F=8.206,P=0.001)有显著影响,不同赛段对裁判员跑动的最大速度(名次赛高于小组赛,F=4.593,P=0.017)有显著影响,②赛段和小节的交互作用对移动距离(名次赛组,第1节、第2节均高于第4节F=2.718,P=0.017)和平均速度(名次赛组,第1节大于第3节;第1节,小组赛小于名次赛F=2.643,P=0.024)有显著影响。研究结论认为我国篮球裁判员在执裁中学生比赛的开始阶段经历较低生理负荷,在名次赛阶段表现出更高速度和距离。

新课标背景下提升初中体育课堂运动负荷的策略研究

运动密度和运动强度是初中体育课运动负荷评价的两个重要指标,同时也是评价初中体育课堂教学质量的重要依据。《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)对初中体育课的运动密度和运动强度做出了明确要求:初中生每节体育课群体运动密度应不低于75%,个体运动密度应不低于50%,这样的运动量是每节体育课都必须要达成的。但是,在现实的初中体育课堂教学中,教师往往只关注到课堂的运动密度,对运动强度有所忽视。

基于数据挖掘的运动负荷监测信息采集方法

为了有效采集运动负荷监测信息,提出基于数据挖掘的运动负荷监测信息采集方法。根据运动负荷的步法表征量,将人体行走流程分成四个阶段,根据不同方向的加速度变化曲线正弦波形,设计动态阈值步法监测策略;针对运动能耗表征量,采用近红外光谱技术监测血氧饱和度含量,联立高频运动负荷监测信息间关联规则,挖掘出有用的运动负荷信息;利用微控制器、数据存储模块等组件,构建信息采集模型,让采集到的负荷信息在智能终端上得以呈现。仿真实验结果表明:所提方法不仅具有较好的噪声免疫性,而且采集精准度优势显著。

关于不同类型体育课程运动负荷监测的研究

随着国民对体育与健康认知水平的提升,在国家政策的支持下,我国青少年体质健康水平持续上升,但整体水平仍不乐观。本研究以北京市海淀区万泉小学的学生为研究对象,运用文献资料法、专家访谈法、实验法和数理统计法,对田径、体操、球类、体能平衡的课堂教学进行实时运动负荷监测,通过SunFitLink软件进行数据分析,探讨不同教学内容的运动负荷特征,使体育课堂更加科学合理化。研究得出以下结论:不同教学内容所呈现出的心率负荷不同;复习课心率负荷高于新授课心率负荷;不同年龄学生的心率承受能力和恢复时间不同。

运动负荷超声心动图指标联合血清可溶性致瘤抑制素2/左心房容积指数比值诊断舒张性心力衰竭的效能分析

目的分析运动负荷超声心动图指标联合血清可溶性致瘤抑制素2(sST2)/左心房容积指数(LAVI)比值诊断舒张性心力衰竭(DHF)的效能。方法招募2020年10月至2022年10月胜利油田中心医院收治的120例慢性心力衰竭患者,根据DHF发生情况将其分为DHF组(53例)和非DHF组(67例)。所有患者接受运动负荷超声心动图检查,获取LAVI、二尖瓣口舒张期流速(E)/二尖瓣环舒张早期平均运动速度(e′)比值,计算负荷和静息状态下E/e′变化幅度(△E/e′)。检测血清sST2水平,计算sST2/LAVI比值。采用Pearson相关分析超声心动图指标、血清sST2水平与左室舒张末压(LVEDP)和肺毛细血管楔形压(PCWP)的相关性。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析研究指标诊断DHF的效能。结果DHF组负荷状态下的E/e′比值显著高于静息状态(P<0.05),非DHF组静息和负荷状态下的E/e′比值比较差异无统计学意义(P>0.05)。DHF组静息状态E/e′比值、负荷状态E/e′比值、△E/e′比值、LAVI水平高于非DHF组,sST2水平、sST2/LAVI比值低于非DHF组,差异有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关分析结果显示,静息E/e′比值、负荷E/e′比值、△E/e′比值和LAVI与PCWP、LVEDP均呈正相关(P<0.05),sST2和sST2/LAVI比值与PCWP、LVEDP均呈负相关(P<0.05)。ROC曲线分析结果显示,△E/e′比值具有诊断DHF的应用价值[AUC(95%CI)=0.837(0.758~0.898),P<0.05],最佳截断值为1.50,其对应的灵敏度和特异度分别为83.02%、83.58%;sST2/LAVI比值也具有诊断DHF的应用价值[AUC(95%CI)=0.804(0.722~0.871),P<0.05],最佳截断值为0.75,其对应的灵敏度和特异度分别为81.13%、80.60%。联合△E/e′比值和sST2/LAVI比值两个指标诊断DHF可进一步提高诊断效能[AUC(95%CI)=0.950(0.895~0.982),P<0.05],其灵敏度和特异度分别为94.34%、95.52%。结论与非DHF患者相比,DHF患者△E/e′比值增高,sST2/LAVI比值降低,且与LVEDP、PCWP均呈强相关,联合△E/e′比值、sST2/LAVI比值可为临床诊断DHF提供辅助参考。

运动负荷试验及其相关参数诊断冠心病的准确性评价

目的分析运动负荷试验(exercise stress test,EST)及其相关参数对冠心病的诊断价值,并探讨个体因素[年龄、性别、体重指数(body mass index,BMI)]对其诊断准确性的影响。方法选取行平板或踏车运动试验且行冠状动脉(简称冠脉)造影的患者439例,其中阳性患者318例,阴性患者121例,观察EST结果的敏感性与特异性。根据年龄、性别、BMI及造影阳性病例病变血管支数、是否包括左主干和(或)左前降支近段病变、是否出现室性心律失常,对所有入选患者进行分组。分析各组EST参数对冠心病确诊的参考价值。结果EST诊断冠心病的敏感性81.22%,特异性34.71%;冠脉多支血管病变组真阳性率明显高于单支血管病变组(88.12%vs.73.96%,P=0.011),假阴性率低于单支血管病变组(11.88%vs.26.04%,P=0.011);与非左主干和(或)左前降支近段病变组比较,冠脉左主干和(或)左前降支近段病变组真阳性率差异无统计学意义(76.92%vs.86.02%,P=0.103);EST真阳性组运动中峰值心率,目标心率达标率及恢复1、2 min心率均低于假阳性组(P<0.05),而真阳性病例中单支血管病变组运动中峰值心率,目标心率达标率及恢复1、2 min心率均高于多支血管病变组(P<0.05);真阳性组室性心律失常发生率明显高于假阳性组(63.06%vs.18.02%,P=0.048)和假阴性组(63.06%vs.7.21%,P=0.046)。结论EST对冠心病有一定的诊断价值,高龄,男性,超重,运动中峰值心率,目标心率达标率及恢复1、2 min心率均异常,且出现室性心律失常的患者,当EST为阳性时,应进一步完善冠脉造影检查。对于高度怀疑冠心病且EST结果阴性的患者,应综合分析相关个体因素。

心肺运动负荷试验作为体育锻炼者常规体检项目的建议

提出将心肺运动负荷试验作为体育锻炼者常规体检项目的建议.针对经常运动锻炼的人群开展心肺运动负荷试验,可以减少运动性猝死事件的发生.

运动负荷状态下心肌运动和形变特点——人体超声三维斑点追踪应变研究

目的:利用三维斑点追踪技术(3D-STE)探究健康男性青年在递增负荷运动过程中左心室心肌运动和形变的特点和规律,初步评价在心脏几何形变和心肌力学状态发生变化时的心肌收缩功能储备。方法:研究对象为15名健康男性青年,年龄26.1±6.3岁,身高174.4±4.8 cm,体重72.0±8.2 kg。受试者以平卧位姿势蹬踏功率自行车,强度为50 W起步,每3 min递增25 W,最高达到125 W,蹬车频率始终保持在60转/分钟。在静息状态和每级负荷1 min后以及运动后3 min分别采集心脏常规超声指标、三维斑点追踪技术指标,全程监测心率和血压。获取的指标包括心率(HR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)等心脏基础指标;左心室射血分数(LVEF)、每搏输出量(SV)、心输出量(CO)等心脏常规超声功能指标;左心室心肌整体纵向应变(GLS)、整体圆周应变(GCS)、整体面积应变(GAS)、整体旋转角度峰值(Rotation)、整体扭力(Tortion)和左心室心肌16节段纵向应变等3D-STE相关指标。结果:在递增负荷运动过程中,HR、SBP、DBP、LVEF、SV、CO等指标随负荷强度的增强而增加,具有统计学意义(P<0.01)。GLS、GCS、GAS绝对值在运动过程中出现显著性变化(P<0.01),表现为在运动开始后增加,GLS、GAS在运动负荷为75 W时达到最高,GCS在运动负荷为100 W时达到最高,然后均出现降低趋势,但始终高于静息状态;运动后3 min基本恢复。Rotation、Tortion在运动过程中有增加趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。左心室心肌节段中心尖部纵向应变值最大、中间段次之、基底部最小。其中心尖部前侧壁、下壁,中间段下壁、后间隔的纵向应变绝对值变化具有统计学意义(P<0.05)。结论:三维斑点追踪技术可以初步评价运动负荷状态下心肌储备功能,在递增负荷运动过程中,运动负荷状态下心脏泵血功能增强,左心室心肌形变幅度随着运动负荷的递增呈现先升高后降低的趋势,始终高于静息状态,主要以心尖部和中间段收缩增强为主。

基于数据挖掘的运动负荷量监测方法

利用当前方法对运动负荷量进行监测时,未对运动员的心率信号降维处理,存在Kappa系数低、信号信噪比低和监测性能差的问题,为此,提出基于数据挖掘的运动负荷量监测方法。构建半监督式运动负荷邻域图,提取运动员的心率信号,完成数据挖掘;在半监督正则化方法的基础上,降维处理运动员的心率信号,保证数据计算的准确性;去噪低维信号,预处理提取的特征;通过支持向量机分类心率信号特征,实现运动负荷量监测。实验结果表明,所提方法的Kappa系数高、信号信噪比高、监测性能好。

基于SunFitLink运动负荷测评系统的教学设计与实践——以《花样跳绳个人绳案例》为例

本文以一节花样跳绳复习课为教学设计基础,基于运动负荷监测设备和系统,建模运动负荷监测指标和观察指标,通过数据分析和问卷比较,进行花样跳绳案例教学的反思、总结,并基于课堂结构中合理运动负荷的区间,经过两年的实践经验,提供花样跳绳课例运动负荷的测评模型。

VR体感游戏场域下女大学生情绪与运动负荷的关系研究

依托 VR 体感游戏,探索女大学生情绪与运动负荷的关系,为进一步研究情绪与生理指标的关系提供理论依据。对象与方法:随机选取 HZ 市某高校 18-23 岁女大学生 92 人,使用《积极情绪和消极情绪量表》、polar 手环分别测试情绪值和心率值,并将心率值转换为运动负荷强度,从而判断情绪与运动负荷的关系。结果:(1)积极情绪、消极情绪强度与中高强度运动负荷呈显著正相关关系。(2)积极情绪、消极情绪可以预测中高强度运动负荷,解释率依次为 42.2%、17.1%。(3)不同游戏类型中情绪对运动负荷产生的影响不同,其中休闲类游戏、对战类游戏中均能产生积极情绪体验,且对战类游戏产生的积极情绪体验值高于休闲类游戏,两类游戏中情绪强度与运动负荷均呈显著正相关关系。结论:(1)休闲类与对战类游戏场景下积极情绪均高于消极情绪均值且均能产生中强度运动负荷;(2)情绪与中高强度运动负荷呈显著的正相关关系,积极情绪、消情绪均能预测中高强度的运动负荷。

体教融合背景下小学800米耐力训练的运动负荷监控研究

本文在系统分析小学生800米耐力训练的主要身心特征的基础上,对体教融合背景下小学800米耐力训练手段及其负荷监控进行全面探究,提出了利用FMS动能运动测试法对小学生800米耐力训练运动的负荷教学有效监控,以确实提高小学生800米训练水平和质量。

优秀男子曲棍球运动员全运会赛前高水平教学比赛的运动负荷监控

目的:对优秀男子曲棍球运动员在全运会赛前教赛中的运动负荷进行监控,以掌握运动员在全运会赛前的运动负荷特征,为我国男子曲棍球运动员赛前的训练监控提供实证参考。方法:选取22名广东省男子曲棍球队运动员,年龄25.00±2.45岁,运动等级健将以上,其中前锋9名、前卫7名、后卫6名。在七场教赛中佩戴集成全球定位系统及惯性传感器的可穿戴设备,采集每场比赛中各位置队员的每场四节、每节15分钟的运动负荷指标。对采集到的运动负荷指标进行统计学分析,其中不同位置队员之间以及每节之间采用单因素方差分析,最高负荷强度与比赛平均强度、每节内每5分钟时间节点的指标用配对t检验进行比较。结果:(1)第四节的每分钟Player Load、非线性动作时间占比、直线跑动时间占比低于第一节(P<0.05,P<0.01),走动时间占比高于第一节(P<0.01)。(2)节内第11分钟的高强度惯性动作分析(IMA)次数、中高强度IMA左右变向次数、Player Load、加减速次数、非线性动作时间占比等指标对比第1分钟,显著下降(P<0.05,P<0.01)。(3)不同位置之间的运动负荷有明显差异:前锋的静止不动时间占比、走动时间占比低于后卫(P<0.01),其他各项指标除每分钟中高强度IMA前后变向次数以外都高于后卫(P<0.01);前卫的每分钟跑动距离、每分钟高速跑距离、每分钟高强度IMA次数、每分钟中高强度IMA次数、每分钟中高强度IMA前后变向次数和直线跑动时间占比高于后卫(P<0.05,P<0.01);前锋在每分钟跑动距离和每分钟高速跑距离上高于前卫(P<0.01),而前卫的每分钟中高强度IMA前后变向次数、每分钟中高强度IMA左右变向次数高于前锋(P<0.05)。(4)主要运动负荷指标的峰值高于比赛平均值(P<0.01)。结论:(1)中高强度IMA次数、中高强度IMA左右变向次数、Player Load、加减速次数、非线性动作时间占比等指标可作为判断运动员疲劳状态及进行轮换的依据;第四节和每节的第11分钟可以作为队员轮换的时间点。(2)前锋及前卫体能需求高于后卫;前锋、前卫队员强调高速跑动能力的储备,且前卫队员要着重练习瞬间爆发、启动制动、变向的能力,而后卫队员应着重速度耐力训练。(3)采用可穿戴设备对赛前训练运动负荷进行实时监控,所获得的运动负荷峰值和平均值可作为教练员控制训练强度、降低运动损伤风险的重要指标。