关于运动后降心率策略选择的研究

-1-首届全国中学生数理化学科能力竞赛关于运动后降心率策略选择的研究作者：清华附中高二（2）班陈羽佳-2-本人郑重声明：所成交的数学应用论文是本人在指导教师的指导下独立进行研究的成果，除文中已经著名引用的内容外，本文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式表明。论文作者签名：陈羽佳日期：2008年12月8日-3-目录题目页--------------------------------------------1扉页--------------------------------------------2目录--------------------------------------------3前言--------------------------------------------4方法--------------------------------------------4讨论--------------------------------------------9结论--------------------------------------------10回顾与反思---------------------------------------11参考--------------------------------------------11-4-一、前言随着素质化教育的加强，“学习好，身体好，工作好”已成为每一位国人的共识。在四中，每一位学生每天都有体育课。运动后的恢复与调整不仅关心到所有人的健康，同时也影响着我们学习状态的优劣与精神集中的程度。通过调查文献、参访老师和同学，我们不难发现，在“运动后降心率策略选择”这一问题上众说纷纭，没有一个较为科学的共识与普及。为了更好地调节学生在运动后的心率，使我们能够在最短的时间内处于一个心率平稳低谷，恢复较好的学习或运动状态，我们针对各种休息方法进行研究与测定，希望从中可以找到一个较好的调节心率的方法，并能同时兼顾科学与效率，为广大学生乃至运动员提出一些切实可行的建议与创新。我们预期通过不同人群在各种降心率方法下的心率恢复测定，建立数学模型，较精确地找出在各种降心率方法下心率振幅与恢复时间的函数关系，结合统计学知识与医学理论，综合找出一种最符合人类生理特点且最有效率的降心率的策略，将结论应用于实际中推广。二、方法1、理论咨询：我们咨询了体育组老师、医务室的老师有关体育运动后心率随时间变化的最佳下降曲线：即运动刚结束心率下降得慢,运动结束一段时间后心率下降速度加快，最后一段时间内心率下降速度减慢直到回复到正常心率。也询问了影响运动后心率变化的主要因素；-5-2、我们两人与数学组谷丹老师讨论和研究制订了对运动后心率变化的测试项目和计划；3、实地测试：测试对象：十六岁男同学各四名，十六岁女同学各三名；测试方法：测试对象在四百米跑道上尽全力快速跑完200米，到达终点后按照不同的休息方式休息，并分段计时测心率；具体方法如下：在跑步之前，每个人测自己的正常心率（以个/10秒为单位）；第一次跑完200米后立刻开始计时，每个人计数10秒内自己的心率并记录（以个/10秒为单位）；一直站在原地，30秒后再计数10秒内的心率；并重复此项步骤3次；第二次跑完200米后仍立即计时，每个人计数10秒内自己的心率并记录；然后静坐在凳子上，30秒后再计数10秒内的心率并记录；重复此项步骤3次；第三次跑完200米后立即计时，每个人计数10秒内自己的心率并记录；然后一直慢走，30秒后再计数10秒的心率；重复此项步骤3次；第四次跑完200米后立即计时，每个人计数10秒内自己的心率并记录；然后一直慢跑，30秒后再计数10秒的心率；重复此项步骤3次；四次测试完毕之后，把所记得的数据整理成表格和统计图；如下所示：-6-正常值跑后心率（次/10s）站立30s后心率（次/10s）站立60s后心率（次/10s）站立90s后心率（次/10s）站立120s后心率（次/10s）翟羽佳143123182018王桢舒122018161514侯静轩143427232018张倪143525192016李婉婷162728222420杜文斐163328242218正常值跑后心率（次/10s）坐30s后心率（次/10s）坐60s后心率（次/10s）坐90s后心率（次/10s）坐120s后心率（次/10s）翟羽佳143025202019王桢舒122818172018侯静轩142418171516张倪142418171514李婉婷162520181718杜文斐16292420161605101520253035心率翟羽佳王桢舒侯静轩张倪李婉婷杜文斐051015202530354012345翟羽佳王桢舒侯静轩张倪李婉婷杜文斐-7-正常值跑后心率（次/10s）慢走30s后心率（次/10s）慢走60s后心率（次/10s）慢走90s后心率（次/10s）慢走120s后心率（次/10s）翟羽佳142520181818王桢舒122423191817侯静轩142526222019张倪142422191818李婉婷162622202020杜文斐162424201618徐涵剑142425242321正常值跑后心率（次/10s）慢跑30s后心率（次/10s）慢跑60s后心率（次/10s）慢跑90s后心率（次/10s）慢跑120s后心率（次/10s）翟羽佳143025242220王桢舒122423221621侯静轩142423242624张倪142423192220李婉婷162723242220杜文斐162626242420徐涵剑14262626242305101520253012345翟羽佳王桢舒侯静轩张倪李婉婷杜文斐徐涵剑0510152025303512345翟羽佳王桢舒侯静轩张倪李婉婷杜文斐徐涵剑-8-翟羽佳：跑后心率（次/10s）30s后心率（次/10s）60s后心率（次/10s）90s后心率（次/10s）120s后心率（次/10s）正常值1414141414站立3123182018静坐3025202019慢走2520181818慢跑3025242220李婉婷：跑后心率（次/10s）30s后心率（次/10s）60s后心率（次/10s）90s后心率（次/10s）120s后心率（次/10s）正常值1616161616站立2728222420静坐2520181718慢走2622202020慢跑2723242220跑后心率（次/10s）60s后心率（次/10s）120s后心率（次/10s）正常值静坐慢跑05101520253035正常值站立静坐慢走慢跑12345正常值静坐慢跑051015202530正常值站立静坐慢走慢跑-9-杜文斐：跑后心率（次/10s）30s后心率（次/10s）60s后心率（次/10s）90s后心率（次/10s）120s后心率（次/10s）正常值1616161616站立3328242218静坐2924201616慢走2424201618慢跑2626242420三、讨论1.同一种休息方式不同人的心率走向（共同特征）站立：前60秒降心率较快，后心率缓慢下降，120秒后心率趋于平稳。静坐：前90秒心率急速下降，后心率缓慢下降120秒后心率趋于平稳。慢走：前30秒心率极缓慢下降，30至120秒较快下降，后心率趋于平稳。慢跑：前120秒心率极缓慢下降，后心率趋于平稳。12345正常值静坐慢跑05101520253035正常值站立静坐慢走慢跑-10-2.同一个人不同休息方式的心率走向总体趋势是，慢跑恢复最慢，其次为慢走，站立，恢复最快的为静坐。相应地，慢跑前90秒恢复比较平稳，90秒后呈现明显下降趋势；慢走前30秒恢复比较平稳，30至90秒呈现明显下降趋势，之后恢复又比较平稳；站立与静坐前90秒呈现明显下降趋势，之后恢复比较平稳。注：李（特例）:30秒至60间心率有波动反弹现象。四、结论根据有关文献资料，我们对于老师的话找到了一些理论依据：人在剧烈活动时，体内的血流量会陡然增大，突然间停歇下来，会使流通顺畅的血液突然间出现缺氧现象，这种“氧气负债”带给人体的伤害，往往比超量运动还大，导致头晕眼花甚至晕倒等现象。所以，最好的较好的休息方式是：运动刚结束心率下降得慢,运动结束一段时间后心率下降速度加快，最后一段时间内心率下降速度减慢直到回复到正常心率。这样，不仅不损害人的身体健康，而且会有助于下一时段体能的再次爆发。于此，我们综合上面的实验数据讨论，得到了一种比较合理的运动后降心率的策略，即正常非负荷有氧运动后，慢跑120秒左右后加以慢走恢复，此后至少180秒后可更换为站立状休息，在此后至少120秒后可更换为静坐状休息。如果提前采取站立或静坐状休息方式，就可能导致上述所说的头晕恶心等症状，所以一定要尽可能严格地执-11-行上述恢复方法，并根据运动量与个人身体素质增加慢走恢复的时间，避免恶性事件的发生。当然，这里所提到的慢跑与慢走，也可由相应强度的体育运动代替，总之达到相同的目的即可。但是，我们也可以从中找到了一个特例（李），她的心率在恢复过程中常有波动现象。我们对她进行了个案访谈，根据该同学反映，她在医院检查有心律不齐的症状。根据此类的有特殊个人体质的同学，应该单独进行分析，制定个别的休息方案。如针对李同学，则建议她采用先慢走2分钟再加以慢跑恢复，会更好一些。五、回顾与反思在选择样本时，我特意选择了身体素质不同、性别不同的青少年。在所得曲线中，有个别同学（如第七页徐涵剑同学、李婉婷同学）所呈现的心率下降趋势较为特殊，这都与个人素质密切相关。所以，应用于个人，还应一定程度上考虑个人状况，再得出相应的降心率的最佳策略。在此研究的第二阶段，我将会扩大样本容量，并加以定量的运算，使结论能够更加准确。最后感谢谷老师的教导，以及家长、同学们的支持。六、参考剧烈运动后不能马上休息_读书频道_新浪网