基于智能功率车的心肺耐力测试与训练方法研究
发布时间：2021-04-13 05:59
心肺耐力（Cardiorespiratory fitness,CRF）表征人体持续身体活动的能力,整个过程牵涉人体心脏泵血及肺部吸入氧气的能力,体现了人体在一定运动强度下的心肺储备功能水平。CRF与呼吸、体温、脉搏、血压共同构成五大人体生命体征参数,被认为是降低心血管疾病和死亡风险的重要预测指标。通过精确的CRF测试,并依据评估结果制定科学有效的训练指导方案,被认为是提升大众人群心肺功能水平、降低疾病风险最为有效的途径。然而,目前这种由“测试-评估-训练”的CRF健康管理方法在大众健康领域的普及程度仍然不高,其主要原因在于:（1）CRF测评设备依赖于进口,价格十分昂贵,只有专业体育院校、医疗康复机构才有经济能力配备;（2）CRF直接测量方式耗时较长,测试难度较大,而间接预测法测量的准确性又无法得到保证;（3）测试和训练过程中由于人的主观因素导致运动参数难以精确控制,测试和训练的有效性难以保证。基于上述需求,本文以功率车CRF测评系统研制为基础,围绕CRF测试和训练中的关键技术,从提升CRF测试和训练方法的有效性方面开展相关研究工作,主要研究内容包括:1.智能功率车CRF测评系统构建首先...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?ＣＲＦ与不同人群全因死亡率的关系??
??产的Ｃｏｒｉｖａｌ系列以及日本Ｃａｔｅｙｅ公司生产的ＥＣ－１２００等（图１．２）。然而，这些??ＣＲＦ测评系统价格十分昂贵，其中售价相对较低的ＥＣ－１２００系统单价也在五万??元以上，因此，这些测评系统大多只在专业体育院校、重点医疗机构以及一些??专业健康管理机构才有经济能力配备。另一方面，由于我国目前对于ＣＲＦ健康??管理知识的普及程度较为落后，尚未出现自主研发和生产的国产化ＣＲＦ测评系??统，这严重制约着我国全民大众健身运动以及个人化健康管理意识的全面普及??与发展。??ｉ?＾?Ｔ?Ｔ?ｙ??．禮、Ｉ?膽?Ｗ??？?？?ｒ?３??图１．２功率车ＣＲＦ测评系统??Ｆｉｇｌ．２?Ｃｙｃｌｅ?ｅｒｇｏｍｅｔｅｒ?ＣＲＦ?ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ．??阻力发生装置是功率车测功仪的核心部件，可产生并调节运动过程中的运??动负荷大小。按阻力产生方式的不同，功率车测功仪的形式可分为机械制动式、??电磁制动式、电制动式以及空气制动式。按阻力调节方式的不同
未得知；（２）基于运动参数关系模型推测法。该类方法主要依据当心率处在??１１０－１５０ｂｐｍ范围内时，运动负荷、运动心率以及摄氧量三者之间的线性关系假??设（Ｇｏｌｄｉｎｇ?ｅｔａｌ．，１９８９），如图１．４所示，通过测量一系歹丨』亚极量级负荷下的心率??反应，基于线性模型推测Ｆ０２ｍａｘ。较为经典的模型推测方法包括ＹＭＣＡ测试法??（Ｇｏｌｄｉｎｇ?ｅｔ?ａｌ．，１９８９）和?Ｓｗａｉｎ?测试法（Ｓｗａｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００４）；?（３）回归方程预测法。??该类方法主要通过建立Ｆ０２ｍａｘ多参数回归预测模型来推算Ｆ０２ｍａｘ?，主要有陈文堉??法（陈文堉ｅｔａｌ．，?１９８３）等。??Ｐｉａｔｃａｕｉｎｇ?ａ??Ｔｕｎｃｉｉｏｎ?ｏｆ?ａｇｅ??１８０?－?４〇ｙｒ??１７０?－?Ｌ－５０ｙｒ??ｉ６〇?－?６０ｙｒ??＆?７０ｙｒ??Ｓ?１５０?ｆ－???爸丨４０?—?／??ｋ?／?Ａｒｅａ?ｏｆ?ｌｉｎｅａｒｉｔｙ??１＾０?—?／?Ｆｏｒ?ａｌｌ?ｐａｒｔｉｃｉｐａｔａｎｔｓ??ｓ?／??３５?１２０?－?／??ｉ?ｉｏ?Ｌ???１００?—?／?ＨＲ?ｃｈａｎｇｅｓ?ａｆｆｅｃｔｅｄ??／，?＾?Ｂｙ?ｅｘｔｅｒｎａｌ?ｓｔｉｍｕｌｉ??／Ｌ?？????Ｗｏｒｋｌｏａｄ?（Ｗ）??图１．４心率和运动负荷的线性关系??Ｆｉｇｌ．４?Ｌｉｎｅａｒ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｈｅａｒｔ?ｒａｔｅ?ａｎｄ?ｗｏｒｋ．??然而，间接测试法预测７０２＿的准确性一直是很多学者关注的问题。在功率??车ＹＭＣＡ间接测试法的有效性研究中表明
【参考文献】：
期刊论文
[1]上肢功率车在脊髓损伤截瘫患者心肺运动试验中的应用研究[J]. 范亚蓓,王盛,王翔,李向哲,殷晨慧,张勤,王志祥,王彤. 中国康复医学杂志. 2017(11)
[2]大强度间歇训练与中等强度持续训练对耗氧量动力学特征影响的比较研究[J]. 胡国鹏,郑阳,孟妍,冯刚,冯魏. 体育科学. 2017(03)
[3]跑步运动强度控制方法及其实验验证[J]. 周旭,马书芳,丁增辉. 北京生物医学工程. 2016(04)
[4]单相逆变器RST（多项式）控制[J]. 龙涛,孙驰. 大功率变流技术. 2015(06)
[5]心肺运动指导个体化心衰患者康复的初步总结报告[J]. 刘艳玲,孙兴国,高华,张振英,冯静,姜立清,张健,席家宁,周京敏,葛万刚. 中国应用生理学杂志. 2015(04)
[6]置疑最大摄氧量——测试方法与判定标准[J]. 彭莉. 体育科学. 2011(07)
[7]心肺耐力:体质健康的核心要素——以美国有氧中心纵向研究为例[J]. 谢敏豪,李红娟,王正珍,王娟,隋雪梅,Blair Steven N. 北京体育大学学报. 2011(02)
[8]基于模糊PID控制器的控制方法研究[J]. 王述彦,师宇,冯忠绪. 机械科学与技术. 2011(01)
[9]有氧与无氧耐力的动态关系及其对当前我国耐力训练的启示[J]. 陈小平. 体育科学. 2010(04)
[10]模糊控制的现状与发展概述[J]. 葛新成,胡永霞. 现代防御技术. 2008(03)
硕士论文
[1]二级定量负荷评价中老年心肺耐力方法的探索与参考等级的建立[D]. 郭倩.北京体育大学 2014
[2]最大摄氧量判定指标和标准的研究[D]. 曹泽亮.西南大学 2012
本文编号：3134754
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１?ＣＲＦ与不同人群全因死亡率的关系??
??产的Ｃｏｒｉｖａｌ系列以及日本Ｃａｔｅｙｅ公司生产的ＥＣ－１２００等（图１．２）。然而，这些??ＣＲＦ测评系统价格十分昂贵，其中售价相对较低的ＥＣ－１２００系统单价也在五万??元以上，因此，这些测评系统大多只在专业体育院校、重点医疗机构以及一些??专业健康管理机构才有经济能力配备。另一方面，由于我国目前对于ＣＲＦ健康??管理知识的普及程度较为落后，尚未出现自主研发和生产的国产化ＣＲＦ测评系??统，这严重制约着我国全民大众健身运动以及个人化健康管理意识的全面普及??与发展。??ｉ?＾?Ｔ?Ｔ?ｙ??．禮、Ｉ?膽?Ｗ??？?？?ｒ?３??图１．２功率车ＣＲＦ测评系统??Ｆｉｇｌ．２?Ｃｙｃｌｅ?ｅｒｇｏｍｅｔｅｒ?ＣＲＦ?ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ．??阻力发生装置是功率车测功仪的核心部件，可产生并调节运动过程中的运??动负荷大小。按阻力产生方式的不同，功率车测功仪的形式可分为机械制动式、??电磁制动式、电制动式以及空气制动式。按阻力调节方式的不同
未得知；（２）基于运动参数关系模型推测法。该类方法主要依据当心率处在??１１０－１５０ｂｐｍ范围内时，运动负荷、运动心率以及摄氧量三者之间的线性关系假??设（Ｇｏｌｄｉｎｇ?ｅｔａｌ．，１９８９），如图１．４所示，通过测量一系歹丨』亚极量级负荷下的心率??反应，基于线性模型推测Ｆ０２ｍａｘ。较为经典的模型推测方法包括ＹＭＣＡ测试法??（Ｇｏｌｄｉｎｇ?ｅｔ?ａｌ．，１９８９）和?Ｓｗａｉｎ?测试法（Ｓｗａｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００４）；?（３）回归方程预测法。??该类方法主要通过建立Ｆ０２ｍａｘ多参数回归预测模型来推算Ｆ０２ｍａｘ?，主要有陈文堉??法（陈文堉ｅｔａｌ．，?１９８３）等。??Ｐｉａｔｃａｕｉｎｇ?ａ??Ｔｕｎｃｉｉｏｎ?ｏｆ?ａｇｅ??１８０?－?４〇ｙｒ??１７０?－?Ｌ－５０ｙｒ??ｉ６〇?－?６０ｙｒ??＆?７０ｙｒ??Ｓ?１５０?ｆ－???爸丨４０?—?／??ｋ?／?Ａｒｅａ?ｏｆ?ｌｉｎｅａｒｉｔｙ??１＾０?—?／?Ｆｏｒ?ａｌｌ?ｐａｒｔｉｃｉｐａｔａｎｔｓ??ｓ?／??３５?１２０?－?／??ｉ?ｉｏ?Ｌ???１００?—?／?ＨＲ?ｃｈａｎｇｅｓ?ａｆｆｅｃｔｅｄ??／，?＾?Ｂｙ?ｅｘｔｅｒｎａｌ?ｓｔｉｍｕｌｉ??／Ｌ?？????Ｗｏｒｋｌｏａｄ?（Ｗ）??图１．４心率和运动负荷的线性关系??Ｆｉｇｌ．４?Ｌｉｎｅａｒ?ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｈｅａｒｔ?ｒａｔｅ?ａｎｄ?ｗｏｒｋ．??然而，间接测试法预测７０２＿的准确性一直是很多学者关注的问题。在功率??车ＹＭＣＡ间接测试法的有效性研究中表明
【参考文献】：
期刊论文
[1]上肢功率车在脊髓损伤截瘫患者心肺运动试验中的应用研究[J]. 范亚蓓,王盛,王翔,李向哲,殷晨慧,张勤,王志祥,王彤. 中国康复医学杂志. 2017(11)
[2]大强度间歇训练与中等强度持续训练对耗氧量动力学特征影响的比较研究[J]. 胡国鹏,郑阳,孟妍,冯刚,冯魏. 体育科学. 2017(03)
[3]跑步运动强度控制方法及其实验验证[J]. 周旭,马书芳,丁增辉. 北京生物医学工程. 2016(04)
[4]单相逆变器RST（多项式）控制[J]. 龙涛,孙驰. 大功率变流技术. 2015(06)
[5]心肺运动指导个体化心衰患者康复的初步总结报告[J]. 刘艳玲,孙兴国,高华,张振英,冯静,姜立清,张健,席家宁,周京敏,葛万刚. 中国应用生理学杂志. 2015(04)
[6]置疑最大摄氧量——测试方法与判定标准[J]. 彭莉. 体育科学. 2011(07)
[7]心肺耐力:体质健康的核心要素——以美国有氧中心纵向研究为例[J]. 谢敏豪,李红娟,王正珍,王娟,隋雪梅,Blair Steven N. 北京体育大学学报. 2011(02)
[8]基于模糊PID控制器的控制方法研究[J]. 王述彦,师宇,冯忠绪. 机械科学与技术. 2011(01)
[9]有氧与无氧耐力的动态关系及其对当前我国耐力训练的启示[J]. 陈小平. 体育科学. 2010(04)
[10]模糊控制的现状与发展概述[J]. 葛新成,胡永霞. 现代防御技术. 2008(03)
硕士论文
[1]二级定量负荷评价中老年心肺耐力方法的探索与参考等级的建立[D]. 郭倩.北京体育大学 2014
[2]最大摄氧量判定指标和标准的研究[D]. 曹泽亮.西南大学 2012
本文编号：3134754
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