1 文献综述
随着社会的发展，生活节奏的加快，工作效率提高，闲暇时间相对延长，想通过体育锻炼来增强体质、调整心理状态、丰富文化生活的人们越来越多。现阶段人们已经由原来的盲目运动或随意运动转变为找专门的运动教练，进行目的性更强的、更科学的、更全面的运动训练。随着人们需求的不断变化，体育工作者应根据人们的不同需求，对锻炼者提供不同的运动处方，科学合理的、个性化的运动处方越来越受到人们的关注，并在健身运动中凸显出其重要性。在制定科学合理、个性化的运动处方时，首先需要以机能评定和体能测试作为首要前提。现阶段进行机能评定的方法，主要以健康体适能各项指标进行测试。主要测试心肺功能、柔韧等。根据测试者的结果和个人锻炼目的，制定个性、针对性较强的运动处方。运动处方适用范围较广，即有针对健康人群制定的运动处方，还有针对于一些亚健康人群或一些疾病患者的运动处方。在实施运动处方时，需要教练引导测试者实施计划。进行监控运动时，对受试者的全称进行监控，使测试者按照计划实施。为达到计划目标一步一步准确实现。在竞技体育中大量运动实践表明，中等强度训练对运动员身体各机能状态的影响较小，起不到相应的刺激作用，不易提高运动成绩，但大强度训练又容易引起机体疲劳，最终导致损伤，运动强度问题一直困扰着竞技体育。竞技体育中面临的困扰，在大众健身方面也同样存在。教练员针对不同人群，制定好运动处方之后进行锻炼，但是在锻炼实施过程中，容易造成运动强度过大或过小等问题，进而影响着测试者，不利于运动目标的实现，或使测试者丧失运动信心等。对测试者进行运动干预过程中既要科学合理的监控，又要给测试者心理上的安慰，以防其对运动丧失信心，从而整体提高锻炼效果，最终达到锻炼目标。现与大众运动处方相关的文章较多，针对不同人制定好运动处方之后，如何监控运动强度，如何使受试者根据预计的强度进行锻炼，是否能够达到预计目标，是最值得关注的问题，并且这一问题还需要体育工作者及时解决。在大众健身中需要寻找一个易测、无损伤、相对准确的指标为健身者服务。
1.1 监控训练的常用指标概述
1.1.1 竞技体育中训练监控的常用指标
1.1.1.1 竞技体育中训练监控的常用客观指标
现阶段竞技体育中针对不同的项目、不同训练目的进行监控的指标不同。对于一些教练员在给耐力性项目运动员训练时，会通过利用高原环境进行训练。在进行训练时进行监控的指标包括最大摄氧量、心率、晨脉、呼吸商等。有时还会应用监控血常规、血清肌酸激酶等进行检测运动量。针对短跑运动员教练员可能会通过监控心率、血乳酸、血清肌酸激酶等指标进行监控。通过个指标的变化规律，反应运动员的各方面的状态，减少运动损伤的发生。在进行冬训时测试指标会再以上指标基础上加上血清睾酮、血尿素等指标。教练员常用最大摄氧量、血乳酸、血常规、血清肌酸激酶、血尿素、心率、晨脉和呼吸商等指标监控训练。竞技体育中应用的一系列指标中最大摄氧量、心率、晨脉、呼吸商等指标是没有创伤性的，但是最大摄氧量的测试需要达到力竭，运动量相对较大，测试时受干扰因素较多，不易测试。一些血液指标存在一定的创伤性，不易被教练员、运动员所接受。心率指标时效性较好，是监控运动强度的首选指标。
最大摄氧量评定人体有氧代谢能力的经典指标。研究表明，最大摄氧量受到很多因素的影响。其中包括先天因素——遗传、心脏功能的影响，还包括后天的体能水平等。有时还受到测试方法、负荷模式等因素的影响。也有研究表明，不同的测试方法影响最大摄氧量的测试结果，并且判断最大摄氧量的标准、指标数量不统一，在测量过程中还存在受试者达不到标准的问题。保持各标准和达到最大摄氧量标准的一致性保证测试最大摄氧量测试准确性的重要因素。
无氧阈是机体进入无氧代谢的标志，作为评价运动时骨骼肌代谢能力的很重要的指标被教练员和科研人员所应用。检测无氧阈的常用指标分别为乳酸阈、通气阈和心率阈。有研究表明，不同运动方案、负荷大小对氧通气量、乳酸阈、通气阈和心率阈都有影响，并且存在统计学差异。因此，在测试无氧阈指标时也存在与最大摄氧量测试相同的问题，并且若测试乳酸值还需要采血，有一定的创伤性，不易被运动员接受。
血常规、血清肌酸激酶、血尿素这三个指标主要能够反映运动员有氧能力的变化，并且还能够反映肌肉微细结构的损伤程度。这类指标变化较明显，经过休息这类指标恢复情况较好，但是一旦恢复不到训练之前的水平，则说明运动强度过大，前一天的训练对运动员造成疲劳的积累。这类指标虽能反应运动量，但是有一定的滞后性，需要休息后才能确定运动量是否够大，因此在反应运动强度、运动量时存在一定的滞后性，缺少时效性。
心率和晨脉是最常用的指标。心率是指每分钟心脏跳动的次数，它能够反映运动、最大摄氧量并且与能量代谢呈线性关系。通过对心率的监控，可以了解到运动员心血管的机能状态，并且准确的了解机体对应外部刺激做出的即刻反应。有研究表明，运动员机能状态发生变化时，其运动心率会有显著性差异，心率可以作为监控训练负荷的依据。晨脉作为一个评价运动量的指标，主要是监控运动员是否达到疲劳以及其恢复情况等。
1.2 心率指标的应用
1.2.1 运动中最高心率的应用
运动中最高心率即运动过程中某一时间点的心率值，但是根据不同的运动项目不同时间点测试的心率值有所不同。由于人存在差异性，其心率指标的个体差异性也较大，每个人的最大心率也存在差异性，但是对于同一个人在同一项目同一强度，机体没有出现疲劳或疾病时，运动过程中最高心率是没有显著性差异的。对受试者进行运动训练时会影响到运动中最高心率。内、外在条件不变的情况下，运动中最高心率变化较小。学者通过实验的方法，通过低、高频运动对运动员进行 12 周训练，最大心率无显著影响。因此，运动员的最大心率运受动形式对影响较小。运动过程中的最大心率常用来确定运动时的负荷强度。运动中最大心率在训练、教学和健身等领域中有广泛应用。曹红仙在停止课外训练对小学女生最大心率的影响一文中通过对8名停训8周的小学女生的最大心率进行比较，结果显示停训后的女生最大心率没有显著性差异。即运动训练对最大心率影响较小。最大心率受年龄、性别、地域等因素影响，相对是一个比较稳定的指标，但在运动过程中不易测量。
1.2.2 运动中平均心率的应用
Strath,S.J等通过对61名受试者进行15分钟运动，通过对心率和摄氧量的相性关系的检验，并验证了心率估测能量消耗的准确性。在研究中，研究者们认为心率是评价身体活动量的有效工具。在运动过程中平均心率稳定性与其他心率指标的稳定性相比哪项指标更稳定，在结果与结论中进行分析。
1.2.3 运动结束后即刻心率的应用
运动结束后即刻心率广泛应用在体育训练中，尤其是在训练条件和监控设备较落后地区。由于没有监控全程的设备只能用即刻心率反应运动强度。通过即刻心率教练员能够观察运动员对运动负荷的反应，为安排日后训练计划做准备。在学校体育中也常用运动结束后即刻心率来监控运动量。
1.2.4 心率变异性的应用
心率变异性 (HRV, heart rate variability，)是反应和评价心脏神经的张力和平衡性的指标。心率变异性，主要通过分析R-R间期或者对心动周期的进行分析、统计使其数量化，为医疗、保健和健身服务。现阶段对的HRV研究主要分为运动训练、体育保健康复和不同人群健身三大方面进行研究。
1.2.5 心率指标的不稳定性
有研究表明，心率是一个敏感且易变的指标，通过每个人的心电图即可得出，每个心动周期的时间不是完全相同的。影响心率的因素包括自身和外界两类因素。心理焦虑与紧张、身体出汗与失水等原因属于自身的因素。外界因素包括环境温度、海拔高度、衣着、性别等。心率具有不稳定性，引用心率指标应考虑其影响因素。
由于射击运动员需要较安静的状态下进行比赛，需要使心率保持在最佳的范围内，才能取得较好的比赛成绩，但是研究表明心率容易根据运动员思维、情绪波动、注意力等各种因素而发生变化，最终影响运动成绩。心率易受外界或自身的原因影响，影响运动成绩。对于监控运动量、运动强度也造成一定影响。
徐文静、王珍武通过观察相对生理强度稳定条件下绝对生理强度的变化。本文通过把 12 名运动训练专业的学生的相对耗氧量控制在 29-31mlkg-1.min-1的窄小范围内，进行 50 分钟的有氧运动实验。实验结果表明，心率、摄氧量、代谢当量等指标的均值处于相对稳定的状态，但是每个指标的离散程度较大。研究还表明即便是运动强度即速度不变，上述指标也会发生漂移现象。这一现象充分说明瞬时心率的不稳定性。
2 实验对象与方法
2.1 实验对象
实验对象：招募河北师范大学体育学院 2010 级自愿参加实验的体育教育专业男生志愿者24人。招募条件，受试者均无心肺系统疾病史，测试期间无发热、咳嗽、流涕、腹泻等症状，能够按照实验要求进行测试，熟知测试流程和注意事项。测试前48h内受试者不进行大运动量的训练，正常饮食。两次测试之间至少间隔 48h，保证能够在不同日期的同一时间段进行测试。实验室室温在18-25℃。受试者基本信息如表1。
