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作者简介：郭楠楠（1989-），女，西安体育学院研究生部硕士研究生，研究方向运动人体科学。
1.国内外研究现状
随着社会经济的发展和生活水平的提高，广大群众的自我保健意识迅速强。越来越多的人们开始自觉地参加各种体育锻炼活动，以提高自己的健康水平，延缓衰老。近些年来，我国体育事业得到蓬勃发展，国民体质有了显著增强，人均预期寿命已接近经济发达国家的水平，但中老年人群體质状况仍然存在着一些不可忽视的问题，中老年人的体质并没有因生活水平的提高而同比例好转，相反在许多方面还有下降趋势。长期进行体育锻炼可显著改善身体各个系统的机能状况，有利于提高机体对运动负荷的适应能力。能量消耗是指维持基础代谢所需的能量，从事活动包括日常生活学习、体育锻炼和劳动所消耗的能量以及食物特殊动力作用所消耗的能量。气体代谢是指机体消耗氧气与产生二氧化碳的过程，它与人体呼吸、循环、肌肉以及机能调节等系统的机能能力有密切关系，是人体各系统机能能力在能量代谢方面的综合体现。
1.1不同运动负荷强度对机体的气体代谢与能量消耗影响
气体代谢反映着机体能量代谢的特征，机体能量代谢的强弱在很大程度上决定于气体代谢能力，人体气体代谢能力决定于呼吸、循环、血液及肌肉等系统（或组织） 的机能能力及配合程度，并与神经系统和内分泌系统的调节能力有关。
郝剑等对递增负荷下气体代谢与能量消耗的研究显示：①在第一级负荷运动过程中，受试者气体代谢水平及通气效率较安静时明显提高，摄氧量（VO2）的大小与机体的能量消耗呈正相关，及摄氧量（VO2）越大，耗能量就越多。与不经常参加体育运动的受试者相比，经常参加体育运动的受试者气体代谢水平较高，但两组间无明显差异，且经常运动的受试者气体代谢的增长幅度显著小于不经常运动的受试者。表明长期参加体育运动能够增强机体对运动负荷的适应能力。②随着负荷的不断增加，两组受试者间气体代谢水平差异显著增强，长期参加体育运动的受试者的摄氧量（VO2）以及氧脉搏（VO2/HR）在每级负荷运动时始终是大于不经常运动的受试者。且不经常运动的受试者心率上升的幅度较快，无氧代谢系统参与供能的比例也快速增加。以上研究均表明长期参加体育锻炼能够提高机体的肺通气机能以及心脏的良好收缩力，良好的心肺功能是保证其摄氧量增长速度较快的重要原因，也是有氧能力高于不经常运动的人的关键所在。③在大负荷运动过程中，通过主观感觉疲劳量表（RPE）和呼吸感觉量表（RPB）测试出不经常运动的受试者已经接近力竭状态，且心率也接近最大心率，而经常运动的受试者自我感觉比不经常运动的较好，心率相对较低一些。两组受试者气体代谢指标变化明显，经常运动的受试者摄氧量（VO2）及摄氧量（VO2）的绝对值明显高于不经常运动的受试者，且有增长趋势；不经常运动的受试者摄氧量（VO2）不再上升，甚至有所下降。高新友等研究发现实验组氧通气当量（VEO2）保持相对稳定，但对照组快速增加，而且绝对值大于实验组，运动结束时对照组呼吸商（RQ）为1.19，而实验组为1.14；实验组代谢当量（METS）为9.84，对照组为8.21。由此可见实验组通气效率、有氧能力以及运动能力均高于对照组。④在力竭状态时，经常参加体育运动的受试者每分通气量和摄氧量均高于不经常运动的受试者。由此看出，经常参加体育运动的人表现为机能动员快，耐力长，有氧代谢能力高。不经常参加体育运动的人应加强体育锻炼，提高自己的心肺功能，发展肌肉的有氧代谢能力。
也有研究表明，人体在从事不超过50%VO2max的运动时，呼吸当量保持恒定不变；若从事超过50%VO2max的运动，每分通气量的增加将明显大于每分摄氧量的增加，即呼吸当量增加到30-35时，这时，机体要从30-35L的通气中才能摄取到1L的氧气。显然，运动强度增加到50%VO2max以上时摄氧效率降低。呼吸当量越小，氧的摄取效率越高。肺的通气功能与肺容量紧密相关，横向研究表明，有训练者的肺容量的各个成分都比无训练者的大，这是呼吸功能良好适应运动训练的结果。
1.2不同运动形式对机体气体代谢与能量消耗的影响
李志兰等通过对羽毛球无球与多球步法的比较研究发现，在运动过程中气体代谢与能量消耗水平差异不显著；在运动结束时摄氧量（VO2）、二氧化碳呼出量（VCO2）、通气量（VE）以及代谢当量（METS）两组间差异显著，多球训练的测试值均高于无球训练组；恢复期时两组间差异不显著。在完成相同速度和步法的训练中，多球步法的训练强度比无球步法训练的高，短时间内多球步法训练的气体代谢以及能量代谢较高。但在整个训练过程中，无球步法训练的总的能量消耗要高于无球训练者，差异显著。因此在羽毛球训练中应结合两种方式进行训练，提高机体的心肺功能、肌肉力量和耐力以及有氧与无氧代谢能力[3]。周雷等通过对太极拳高、中、低三种架势的比较研究发现，太极拳联系过程中通气量、耗氧量和能量消耗受练习架势的影响较大，气体代谢水平和能量消耗均存在差异，差异显著。但太极拳总体能量消耗不大，属于有氧代谢强度的运动[4]。陈文鹤的研究也表明， 太极拳三种架势练习中，高架势陈式太极拳练习时的能量消耗为2170kcal/m2/min（相当于412METS），低架势能量消耗为4127kcal/m2/min（相当于215METS），而高架势简化太极拳能量消耗为1124kcal/m2/min（相当于215METS），低架势能量消耗为1191kcal/m2/min（相当于 3135METS）。张伯强等的研究表明，不同形式运动过程中，摄氧量（VO2）增长的幅度越大，持续时间越长，呼吸效率和耗氧经济性就越高，机械效率越高；无氧参与供能的比例也越大，机械效率越小。综上所述，不同形式的运动对机体气体代谢与能量消耗的影响是不同的[5]。
2.结论
（1）长期进行体育锻炼可有效提高气体代谢水平，增强心肺功能和肌肉的力量以及耐力，从而使能量使用节省化，有氧代谢能力增强，提高机体对运动负荷的适应。
（2）运动过程中气体代谢和能量消耗的变化不仅受运动负荷的影响较大，还受运动形式的影响。在完成相同速度和相同数量的前提下，不同运动形式的气体代谢水平和能量消耗存在显著差异。（作者单位：西安体育学院研究生部）
参考文献
[1]郭军. 递增负荷气体代谢的变化及对运动能力的影响[J]. 体育科学，1996（3）：58-61.
[2]高新友，郝剑，唐文章. 体育运动对人体气体代谢机能影响的实验研究[J]. 体育世界，2007：36-37.
[3]李志兰，黄志官. 羽毛球无球与多球步法训练的气体代谢比较研究[J]. 首都体育学院学报，2012（5）：478-480.
[4]周雷，王健，吴飞. 高、中、低架势太极拳运动的气体代谢反应[J]. 中国运动医学杂志，2007（2）：211-213.
[5]张伯强，严波涛，高新友等. 不同形式最大负荷运动过程中气体代谢、能量代谢及机械效率关系的实验研究[J]. 西安体育学院学报，2006（1）：58-61.
1.国内外研究现状
随着社会经济的发展和生活水平的提高，广大群众的自我保健意识迅速强。越来越多的人们开始自觉地参加各种体育锻炼活动，以提高自己的健康水平，延缓衰老。近些年来，我国体育事业得到蓬勃发展，国民体质有了显著增强，人均预期寿命已接近经济发达国家的水平，但中老年人群體质状况仍然存在着一些不可忽视的问题，中老年人的体质并没有因生活水平的提高而同比例好转，相反在许多方面还有下降趋势。长期进行体育锻炼可显著改善身体各个系统的机能状况，有利于提高机体对运动负荷的适应能力。能量消耗是指维持基础代谢所需的能量，从事活动包括日常生活学习、体育锻炼和劳动所消耗的能量以及食物特殊动力作用所消耗的能量。气体代谢是指机体消耗氧气与产生二氧化碳的过程，它与人体呼吸、循环、肌肉以及机能调节等系统的机能能力有密切关系，是人体各系统机能能力在能量代谢方面的综合体现。
1.1不同运动负荷强度对机体的气体代谢与能量消耗影响
气体代谢反映着机体能量代谢的特征，机体能量代谢的强弱在很大程度上决定于气体代谢能力，人体气体代谢能力决定于呼吸、循环、血液及肌肉等系统（或组织） 的机能能力及配合程度，并与神经系统和内分泌系统的调节能力有关。
郝剑等对递增负荷下气体代谢与能量消耗的研究显示：①在第一级负荷运动过程中，受试者气体代谢水平及通气效率较安静时明显提高，摄氧量（VO2）的大小与机体的能量消耗呈正相关，及摄氧量（VO2）越大，耗能量就越多。与不经常参加体育运动的受试者相比，经常参加体育运动的受试者气体代谢水平较高，但两组间无明显差异，且经常运动的受试者气体代谢的增长幅度显著小于不经常运动的受试者。表明长期参加体育运动能够增强机体对运动负荷的适应能力。②随着负荷的不断增加，两组受试者间气体代谢水平差异显著增强，长期参加体育运动的受试者的摄氧量（VO2）以及氧脉搏（VO2/HR）在每级负荷运动时始终是大于不经常运动的受试者。且不经常运动的受试者心率上升的幅度较快，无氧代谢系统参与供能的比例也快速增加。以上研究均表明长期参加体育锻炼能够提高机体的肺通气机能以及心脏的良好收缩力，良好的心肺功能是保证其摄氧量增长速度较快的重要原因，也是有氧能力高于不经常运动的人的关键所在。③在大负荷运动过程中，通过主观感觉疲劳量表（RPE）和呼吸感觉量表（RPB）测试出不经常运动的受试者已经接近力竭状态，且心率也接近最大心率，而经常运动的受试者自我感觉比不经常运动的较好，心率相对较低一些。两组受试者气体代谢指标变化明显，经常运动的受试者摄氧量（VO2）及摄氧量（VO2）的绝对值明显高于不经常运动的受试者，且有增长趋势；不经常运动的受试者摄氧量（VO2）不再上升，甚至有所下降。高新友等研究发现实验组氧通气当量（VEO2）保持相对稳定，但对照组快速增加，而且绝对值大于实验组，运动结束时对照组呼吸商（RQ）为1.19，而实验组为1.14；实验组代谢当量（METS）为9.84，对照组为8.21。由此可见实验组通气效率、有氧能力以及运动能力均高于对照组。④在力竭状态时，经常参加体育运动的受试者每分通气量和摄氧量均高于不经常运动的受试者。由此看出，经常参加体育运动的人表现为机能动员快，耐力长，有氧代谢能力高。不经常参加体育运动的人应加强体育锻炼，提高自己的心肺功能，发展肌肉的有氧代谢能力。
也有研究表明，人体在从事不超过50%VO2max的运动时，呼吸当量保持恒定不变；若从事超过50%VO2max的运动，每分通气量的增加将明显大于每分摄氧量的增加，即呼吸当量增加到30-35时，这时，机体要从30-35L的通气中才能摄取到1L的氧气。显然，运动强度增加到50%VO2max以上时摄氧效率降低。呼吸当量越小，氧的摄取效率越高。肺的通气功能与肺容量紧密相关，横向研究表明，有训练者的肺容量的各个成分都比无训练者的大，这是呼吸功能良好适应运动训练的结果。
1.2不同运动形式对机体气体代谢与能量消耗的影响
李志兰等通过对羽毛球无球与多球步法的比较研究发现，在运动过程中气体代谢与能量消耗水平差异不显著；在运动结束时摄氧量（VO2）、二氧化碳呼出量（VCO2）、通气量（VE）以及代谢当量（METS）两组间差异显著，多球训练的测试值均高于无球训练组；恢复期时两组间差异不显著。在完成相同速度和步法的训练中，多球步法的训练强度比无球步法训练的高，短时间内多球步法训练的气体代谢以及能量代谢较高。但在整个训练过程中，无球步法训练的总的能量消耗要高于无球训练者，差异显著。因此在羽毛球训练中应结合两种方式进行训练，提高机体的心肺功能、肌肉力量和耐力以及有氧与无氧代谢能力[3]。周雷等通过对太极拳高、中、低三种架势的比较研究发现，太极拳联系过程中通气量、耗氧量和能量消耗受练习架势的影响较大，气体代谢水平和能量消耗均存在差异，差异显著。但太极拳总体能量消耗不大，属于有氧代谢强度的运动[4]。陈文鹤的研究也表明， 太极拳三种架势练习中，高架势陈式太极拳练习时的能量消耗为2170kcal/m2/min（相当于412METS），低架势能量消耗为4127kcal/m2/min（相当于215METS），而高架势简化太极拳能量消耗为1124kcal/m2/min（相当于215METS），低架势能量消耗为1191kcal/m2/min（相当于 3135METS）。张伯强等的研究表明，不同形式运动过程中，摄氧量（VO2）增长的幅度越大，持续时间越长，呼吸效率和耗氧经济性就越高，机械效率越高；无氧参与供能的比例也越大，机械效率越小。综上所述，不同形式的运动对机体气体代谢与能量消耗的影响是不同的[5]。
2.结论
（1）长期进行体育锻炼可有效提高气体代谢水平，增强心肺功能和肌肉的力量以及耐力，从而使能量使用节省化，有氧代谢能力增强，提高机体对运动负荷的适应。
（2）运动过程中气体代谢和能量消耗的变化不仅受运动负荷的影响较大，还受运动形式的影响。在完成相同速度和相同数量的前提下，不同运动形式的气体代谢水平和能量消耗存在显著差异。（作者单位：西安体育学院研究生部）
参考文献
[1]郭军. 递增负荷气体代谢的变化及对运动能力的影响[J]. 体育科学，1996（3）：58-61.
[2]高新友，郝剑，唐文章. 体育运动对人体气体代谢机能影响的实验研究[J]. 体育世界，2007：36-37.
[3]李志兰，黄志官. 羽毛球无球与多球步法训练的气体代谢比较研究[J]. 首都体育学院学报，2012（5）：478-480.
[4]周雷，王健，吴飞. 高、中、低架势太极拳运动的气体代谢反应[J]. 中国运动医学杂志，2007（2）：211-213.
[5]张伯强，严波涛，高新友等. 不同形式最大负荷运动过程中气体代谢、能量代谢及机械效率关系的实验研究[J]. 西安体育学院学报，2006（1）：58-61.