《人体运动学》实验教学大纲
《人体运动学》实验大纲
课程编号：BJ2006001
课程性质：独立设课
课程类别：必修课
实验学时： 12
适用专业： 康复治疗学
开课单位、教研室：体育部 运动康复教研室
实验项目总数：2 ，其中综合性、设计性实验项目数：0
实验目的与要求
1．通过实验，加深对人体运动学基本理论的理解，学习和掌握运动处方心肺功能检测的基本技术。
2．通过实验，掌握一些常用仪器的使用方法和实验技能，如功率自行车、关节量角器、跑台、节拍器等使用方法及在实际工作中的应用。
实验教材：《人体运动学实验指导》
教学目的和内容
实验一 运动处方的制定与运用及心肺功能评定(PWC170)
一、心肺功能评定
【实验目的】
1．掌握常用的心肺功能评定方法。
2．熟悉各种记功器的优缺点。
【实验内容】
一、心肺功能评定(PWC170)
二、运动处方的制定
【实验目的】
- 掌握运动处方的三要素、分类和各自特点、常用有氧运动强度评价指标
- 各类运动的特点和强度
3．了解运动前后的注意事项
【实验内容】
1．学习运动前准备活动常用动作
2．分组进行各种运动和同种运动不同强度运动后的主观体验
3．学习运动后整理运动常用动作
PWC170的测评
【目的】了解PWC170的测定原理和PWC170测评的意义，掌握PWC170的测定和评定方法，并能应用于体育运动实践。
【原理】 PWC170指运动过程中心率达到170次/min的相对稳定状态下，单位时间内机体所做的功。它反映了机体的工作能力尤其是有氧耐力水平。
PWC170测定属于亚极限定量负荷运动试验。其直接测定较为复杂，需时较长，通常采用间接测定的方法。间接测定PWC170的原理是：运动过程中心率和功率在一定的负荷范围内（相当于心率在120—180次/ min之间）呈直线关系。依据这一相关关系，令受试者完成两次或两次以上不同负荷的运动，第一次负荷使心率达到120次/min左右，第二次负荷使心率尽可能接近170次/min。通过两次负荷的功率以及负荷后的两次心率，就可以推算出心率为170次/min时机体所做的功。
【器材】自行车功率计（或台阶）、秒表、节拍器（记录蹬车的节拍）、遥测心率仪或心电仪（或手触脉搏的方法监测心率）。（负荷后即刻第一个10秒钟的心率，然后乘以6即为每分钟的心率次数）。
【原因】心率170次/分时，是维持运动负荷中最高心率的稳定状态。
【内容与方法】
（一）测试方法
令受试者完成两次不同负荷的定量运动试验，每次负荷持续3—5min（以负荷时心率相对稳定为度，一般3min即可），两次负荷之间休息5min，并于每次负荷后即刻测定心率。第一次负荷的功率在心率达到120次/min 左右为宜，第二次负荷的功率可根据第一次负荷后的心率来确定，以达到170次/min心率的负荷为宜。负荷功率的选择可参考表27-1。
表27-1 负荷功率选择参考值
|
受试者PWC170的估计值 （kg.m·min-1） |
第一次负荷的功率（kg.m·min-1） |
第一次负荷后即刻心率（次/min ） |
||
|
100～109 |
110～119 |
120～129 |
||
|
第二次负荷功率参考值（kg.m·min-1） |
||||
|
1000以下 1000～1500 1500以上 |
400 500 600 |
900 1100 1300 |
800 700 1000 900 1100 1000 |
|
（二）结果与计算
1、直接法（坐标法）
如图27-1所示，先在坐标纸上分别标出第一次和第二次负荷的心率-功率坐标点A和B，连接A 、B两点成一直线并延长之，然后在心率为170次/min处划一条与X轴相平行的水平线，使之与A、B延长线相交于C点，继而从C 点划一条与Y轴相平行的水平线，使之垂直相交于X轴的 D点，该点所表示的功率即为PWC170。
|
图27-1 PWC170的坐标计算法
2、间接法
该方法系根据（卡尔普曼）Карлман 提出的公式计算而获得。
PWC170 = W1 +（W2 - W1）[170 - P1/P2 - P1]
其中：W1为第一次负荷的功率（kg.m／min）
W2为第二次负荷的功率（kg.m／min）
P1为第一次负荷的心率（次／min ）
P2为第二次负荷的心率（次／min ）
在进行PWC170的机能试验后，将所测得的W1 、W2、 P1、 P2的数据代入公式，便能精确地计算出受试者的PWC170 值。
[应用与评价]
一般来说，PWC170值越高，表示受试者身体工作能力包括心脏的做功能力越强。它反映了机体工作能力，尤其是耐力水平。不同运动项目、不同性别之间PWC170 值都有明显的差异，一般耐力项目运动员的PWC170值较高，男性PWC170值高于女性。
我国部分运动员的PWC170数值见表27-2、27-3。
表27-1 中国优秀运动员PWC170试验正常值（男）
|
项目 |
例数 |
PWC170绝对值 （kg.m/min） |
PWC170相对值 （kg.m/min. kg） |
|
羽毛球 |
22 |
1632±46 |
24.7±0.66 |
|
足 球 |
22 |
1670±40 |
24.2±0.54 |
|
中长跑 |
14 |
1596±46 |
23.8±0.08 |
|
短 泳 |
41 |
1563±24 |
22.7±0.30 |
|
乒乓球 |
33 |
1465±25 |
21.9±0.33 |
|
长 游 |
8 |
1608±57 |
21.8±0.53 |
|
短 跑 |
12 |
1433±35 |
20.8±0.60 |
|
体 操 |
13 |
1155±46 |
20.8±0.92 |
|
排 球 |
21 |
1651±57 |
20.6±0.37 |
|
跑 步 |
11 |
1342±51 |
19.4±0.73 |
|
投 掷 |
10 |
1697±74 |
17.4±0.92 |
表27-2 中国优秀运动员PWC170试验正常值（女）
|
项目 |
例数 |
PWC170绝对值 （kg.m/min） |
PWC170相对值 （kg.m/min. kg） |
|
中长跑 |
11 |
1090±25 |
20.2±0.49 |
|
长 游 |
15 |
1148±27 |
20.0±0.44 |
|
羽毛球 |
24 |
1129±35 |
19.4±0.61 |
|
体 操 |
18 |
747±29 |
19.0±0.49 |
|
跳 水 |
10 |
1096±60 |
18.8±1.01 |
|
短 泳 |
28 |
1012±17 |
18.6±0.24 |
|
篮 球 |
15 |
1359±54 |
17.8±0.79 |
|
排 球 |
21 |
1225±27 |
17.8±0.50 |
|
短 跑 |
13 |
985±34 |
17.5±0.18 |
|
乒乓球 |
23 |
938±26 |
17.2±0.43 |
|
投 掷 |
13 |
1263±42 |
15.5±0.52 |
[注意事项]
1、测试前，受试者应有充足的休息。测验前至少1小时不应进食、饮水、吸烟。
2、蹬车时间：受试者在进行定量负荷运动时，当身体功能动员起来并达到稳定状态后再进行蹬30s即可，绝大多数受试者运动3min就可达到相对稳定状态的水平。因此，试验中蹬车时间不宜过长，否则，体力消耗过大。
3、两次负荷之间应休息5min，一般可坐在车上休息。
4、如果没有心电仪或遥测心率仪，可以用手触脉搏的方法计数负荷后即刻第一个10秒钟的心率，然后乘以6即为每分钟的心率次数。
台阶试验法：
如果没有自行车功率计，可以用台阶试验来测定PWC170值，计算公式为：
W = p∙h∙n / t (1+ 1/3)
其中： W = 功率（kg.m.min-1）
p = 体重（kg ）
h = 台阶高度（m）
n = 上下台阶次数
t = 上下台阶总时间
由于下台阶所做的功大约是上台阶所做功的三分之一，故台阶试验中所做的功可用上述公式计算。例如：受试者体重为50kg，台阶高度为0.5m，上下台阶总次数为140次，上下台阶总时间为5min ,其功率为：
W= 50×0.5×140/5×(1+1/3) = 933 kg.m.min-1
根据第一次负荷后的心率，调整上下台阶的次数，然后进行第二次台阶试验，记录下次的功率和心率。将结果带入卡尔普曼公式。
实验二 关节功能评定
【实验目的】
1．掌握徒手肌力测定，器械测量肌力
2．掌握关节量角器的使用方法
3．掌握平衡量表的使用
【实验内容】
1．徒手肌力测定
2．器械测量肌力
3．关节活动度测量
4．平衡功能评定（量表法）
实验主要仪器设备试剂
1．主要仪器设备：功率自行车、关节量角器、拉力器、握力器、足球、篮球、排球、太极剑
实验考核方式
1． 实验报告成绩评分。
2． 平时实验操作考查评分。
实验项目汇总及课时分配
|
序号 |
实验项目名称 |
计划学时 |
实验类型 |
每组人数 |
项目 类别 |
|||
|
验证性 |
综合性 |
设计性 |
|
必做 |
选做 |
|||
|
1 |
运动处方的制定与运用及心肺功能评定(PWC170) |
8 |
√ |
|
|
30 |
√ |
|
|
2 |
关节功能评定 |
4 |
√ |
|
|
30 |
√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
合计数 |
12 |
2 |
|
|
|
2 |
0 |
|
教研室主任（签字）： 王庆博 编写人（签字）： 苏奕
