哈佛台阶试验：身体机能鉴别及自测-教程

（一）台阶试验的起源与定义

台阶试验在1943年第二次世界大战期间，起源于美国哈佛大学，由布鲁阿（Brouha）等人在David B.Bill跑步机试验的基础上进行研究设计，并在哈佛大学的疲劳试验室完成科学论证。哈佛台阶试验（Harvard step test）要求以一定的频率，上下标准高度的踏板（或台阶、平台），并持续一定时间，根据测试后恢复期的心跳数，对心血管功能进行评定。台阶测试的特点包括两个“简单”，即操作简单、设备简单。

哈佛台阶试验的设计之初主要为鉴别不同个体的体力及身体机能状况，为征兵提供参考。后经不断发展，得到进一步改良、分类、细化，作为一种简易的测量方法，用于评价心血管系统对运动的反应能力或心血管系统的适应能力，广泛应用于国民体质或国民健康水平的测评之中。

（二）哈佛台阶试验的原理

进行哈佛台阶试验时，所需器材包括一块固定高度的踏板或台阶、秒表和节拍器。其中男性的踏板或台阶高度为50.8厘米，女性为42厘米。在台阶试验中，要求被试者以每分钟30次（每2秒钟1次）的速度在踏板上进行上下移动，共计5分钟；如无法完成5分钟的测试，则要求被试者做到筋疲力尽为止（当被试者的移动速度无法保持15秒1次时，即被视为筋疲力尽）。

1.标准程序台阶试验

在标准程序的台阶实验中，要求被测试者在测试结束后立即坐下，记录测试完成后（即恢复期）1—1.5分钟、2—2.5分钟和3—3.5分钟的心跳数。台阶试验的计分方法主要通过身体效率指数（Physical Effiiciency Index，PEI）得分来反映。公式如下：

身体效率指数（标准程序台阶试验）=（100×以秒为单位计算出的测试持续时间）÷（2×恢复期心跳数总和）

例如，如果完成全部5分钟的测试（300秒），1—1.5分钟的心跳数为90次，2—2.5分钟的心跳数为80次，3—3.5分钟的心跳数为70次，那么按照台阶试验的标准程序，身体效率指数为：（100×300）÷（2×240）= 62.5。注意：公式中使用的是30秒心跳数，而不是每分钟心跳数。标准程序台阶试验身体效率指数评价标准如下。

表8-1-1　标准程序台阶试验身体效率指数评价标准(www.xing528.com)

2.简易程序台阶试验

在随后的研究中发现，通过计算运动后恢复期1—1.5分钟、2—2.5分钟和3—3.5分钟的心跳数得到的结果，与只计算1—1.5分钟心跳数得到的结果呈高度相同，故建议采用简易程序来计算身体效率指数，即只记录恢复期1—1.5分钟的心跳数，并带入公式进行计算。公式如下：

身体效率指数（简易程序台阶试验）=（100×以秒为单位计算出的测试持续时间）÷（5.5×1—1.5分钟的心跳数）

例如，如果完成全部5分钟的测试（300秒），1—1.5分钟的心跳数为90次，那么按照台阶试验的简易程序，身体效率指数为：（100×300）÷（5.5×90）= 60.6。简易程序台阶试验身体效率指数评价标准如下。

表8-1-2　简易程序台阶试验身体效率指数评价标准

（三）哈佛台阶试验的优缺点

哈佛台阶试验的优势在于，此项测试需要最少的设备和成本，并且可以进行自测。缺点在于生物力学的特性因人而异，不同年龄、不同身高的人群存在着运动负荷不等的现象，例如身高较高的人完成上下踏板的动作会消耗更多的能量，此外体重也是影响因素之一。其次，其评价标准也没有针对上述生物力学因素进行细分，因此致使试验的准确性存在着一定的质疑。