拳擊運動員中樞疲勞特征分析

楊曉強，張耀東

Omega wave系統以生物電生理學檢查為技術核心，以自主神經功能變化為測試內容，聯合了心率變異性、心電變異和額電位測試，在明確的生理學意義基礎上對運動員各項參數進行數據庫分析，是目前國際上先進的運動員實時機能監測系統，尤其在運動性中樞系統疲勞診斷及其在各環節上的分層[1]上提供了新的技術手段。其特點是診斷明確，重復性強，無創傷及耗時短，能一次完成人體多系統機能狀態的測試。此次實驗研究，應用該設備對拳擊運動員不同負荷期機能狀態進行實時測試和評價，就拳擊運動致中樞疲勞的表現特征進行初步探討。

1 研究方法

1.1 研究對象

江蘇省男子拳擊隊20人納入本次研究。其中6名重點運動員為主要研究對象，重點運動員均獲得過全國及省級運動會前3名成績。

1.2 研究方法

以拳擊小周期訓練期(共5周)為測試期，每周進行一次Omega wave系統測試，采集額部電位變化，獲得中樞機能狀態評分。隨后進行反應時測試，最后完成爆發力縱跳測試，10sec縱跳測試及1 min縱跳測試。儀器由美國Omega wave Technologies,LLC.公司提供。

主要實驗指標：1)額部電位變化，2)反應時各指標，3)縱跳測試各指標。

1.3 拳擊小周期訓練的板塊構成

我省拳擊隊小周期訓練期主要為專項強化訓練，該階段的主要解決的問題是全面提升高強度對抗專項能力和解決技術環節存在的問題，此階段訓練板塊內容由1)高強度對抗訓練，2)中/低強度環節訓練所構成，依兩者在周訓練課中所占比例分為兩個板快亞型：a 亞型約為3/1，a型注重強度，對運動量要求次之;b亞型約為1/3，b型注重環節練習的多次和重復演練，對運動強度要求次之(見表1)。

表1 我省拳擊隊小周期訓練板塊組合模式

1.4 統計學方法

所有數據均納入統計學分析中，應用SPSS11.5軟件包進行統計分析，多采用方差分析和相關分析。結果采用均數±標準差( ±SD)表示，以P<0.05為有統計學意義。

2 實驗結果及評價

2.1 Omega wave測試結果

我省拳擊隊員Omega波存在電位穩定性差的中樞機能特征(見表2)，即中樞疲勞指征。其電位穩定性差主要發生在0-3 min的第一時段內(見圖1)，該時段反映的是中樞對心肺機能的調節，我省拳擊運動員中樞機能下降時，更多的體現在心肺調節上，而解毒系統和激素系統調節穩定。

表2 我省拳擊隊員(n=20)Omega波電位變化均值(正常范圍20-80 mv)

圖1 我省拳擊運動員Omega波電位變化趨勢

2.2 反應時測試結果

反應時測試(見表3)表明我省拳擊運動員的反應率低于國際一般水平。中樞功能評級(得分)和反應時各指標進行了Spearman相關性研究，結果示中樞評分和平均反應時間存在負相關：r=-0.90，P<0.01(見圖2)。

表3 我省拳擊隊中(n=20)反映時均值

圖2 我省拳擊運動員Omega評分與反映時相關性

2.3 縱跳測試結果

我省拳擊隊員的平均縱跳能力居國際中等水平(見表5)，6員重點運動員單次最大縱跳能力在訓練期存在明顯的波動(P<0.05),同時伴中樞機能評分下降(表4)，分別代表磷酸源能力和無氧耐力的10 s連續縱跳和1 min連續縱跳測試結果與中樞評分無顯著相關性。

表4 我省拳擊運動員(n=6)板塊訓練期最大縱跳能力變化

表5 我省拳擊運動員(n=20)縱跳測試均值

3 討論與分析

Omega Wave系統通過額部體表電極，獲取大腦極慢波的活性變化，量化人體靜息后短期內(7 min)腦電自穩能力[2]，以數據庫分析的方法，對大腦機能水平進行評分，<4分表明存在中樞疲勞。此次實驗表明拳擊運動員極易出現中樞疲勞，拳擊隊員的Omega波電位穩定性差主要發生在0-3 min的第一時段內，該時段反映的是中樞對心肺機能的調節，而解毒系統和激素系統調節穩定[3]，這種變化特點突現了運動負荷中的強度要素[4]，拳擊運動不僅強度大，且體力要求高，具有典型的對抗性體能項目特征，爆發力式進攻對中樞要求提出更高的要求，也使得訓練課后中樞機能恢復較慢成為拳擊運動員的生理特點之一，因此，中樞機能下降普遍應是客觀的表現，在全年的檢測中我們很難檢出中樞機能優秀的案例。較輕的中樞疲勞往往僅體現其支配的某一個環節，并不對各系統調節存在同步的影響。拳擊運動員較多體現在心肺機能調節這一個環節上，表明拳擊訓練強度高，負荷總量適度的訓練安排特點，符合拳擊項目生理學特征。盡管人體的運動負荷主要由心肺功能決定，但其調節機制在中樞，中樞對心臟功能的表現起到主導、調節作用，即心肺功能表達的允許作用，當中樞出現疲勞時，運動員便難以完成更高強度對抗，訓練強度或總量必須減低，以防中樞疲勞進行性加重，出現更多環節的機能水平下降。

拳擊的爆發式發力源于腿部，跳繩練習是拳擊專項素質練習的一種，選擇縱跳評定拳擊運動員專項素質是合理的。國外研究表明[5,6]，單次的爆發式縱跳更多體現的是中樞對運動單位的募集能力。磷酸源能力和糖酵解能力則受到運動單位募集和能量代謝兩方面因素的制約。數據顯示，我省拳擊隊員的平均縱跳能力居國際中等水平，我省全國冠軍選手縱跳三項最佳能力達國際高水平，表明體能在拳擊項目中的地位與技戰術并重。在板塊訓練中，為獲得良好的訓練效果，必須保證體能狀態良好，借助體能與專項素質之間相輔相成的關系，我們以縱跳作為粗略評價體能的依據。6員重點運動員板塊訓練期連續縱跳測試結果表明，代表爆發力的單次最大縱跳能力存在明顯的波動,同時伴中樞機能評分下降(評分≤3分)，考慮中樞機能下降影響所致。值得注意的是，伴隨中樞機能下降的同時，分別代表磷酸源能力和無氧耐力的10 s連續縱跳和1 min連續縱跳測試結果均不受影響，組間數據也無顯著性差異，提示無氧能力可能更多的受能量代謝的影響，當中樞疲勞程度輕時對其影響有限。中樞疲勞時只應避免爆發力訓練，并不應作為調整訓練負荷強度的依據，但完成該強度的總量會受到心肺機能下降的限制，因此在負荷安排上強度越大，訓練量應越小，強度密度也應減小[7]。

大腦感受器[8]的反應能力是中樞機能的重要構成部分，反應時測試是大腦機能評價的經典實驗方法，其可靠性得到一致認可。此次反應時測試采用聲敏感測試方法，拳擊比賽過程中運動員除了通過眼的觀察外，在護頭防守時還要通過聽來判斷對手的拳擊方向和力度從而實施相應的技戰術，因此聽覺反應同樣也是拳擊技術的重要環節，選擇聲敏感測試方法反映拳手的反應能力是可行的。此次研究把反應時測試作為中樞功能測試的補充測試，其目的是為了進一步明確中樞疲勞[9]狀態對其各環節的影響。我省拳擊運動員的反應率低于國際一般水平，我們對中樞功能評級(得分)和反應時各指標進行了Spearman相關性研究，結果示中樞評分和平均反應時間存在負相關，表明中樞越疲勞反應時間越長，反應能力下降明顯。而在中樞功能水平、反應穩定性和電位穩定指數三個方面與中樞評分卻不存在相關性，證明中樞疲勞在大腦內部也存在環節上的不同。

4 小結

拳擊運動員的中樞疲勞更多的體現在心肺調節、反應時、爆發力三個主要環節上。其中樞疲勞傾向反映的是強度容量。當出現中樞疲勞時，強度課容量應減少，而非盲目的放棄強度要求，以致專項訓練目的喪失。

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[5] Fred E. Samson, Thomas L. Pazdernik, Robert S. Cross, Symposium: prophylaxis and treatment of chemical poisoning:Soman Induced Changes in Brain Regional Glucose Use[J]. Toxicol. Sci, Apr 1984,4:173-183.

[6] Svend S. Geertsen, Jesper Lundbye-Jensen, and Jens B. Nielsen. Increased central facilitation of antagonist reciprocal inhibition at the onset of dorsiflexion following explosive strength training[J]. Appl Physiol, Sep 2008,105:915-922.

[7] 鄧樹勛,王 健. 高級運動生理學-理論與應用[M].北京:高等教育出版社,2003.

[8] Shirin Zilaei Bouri and Sajad Arshadi. Reaction of resting heart rate and blood pressure to high intensity interval and modern continuous training in coronary artery diseases[J].Br. J. Sports Med, Sep 2010:44-48.

[9] 劉曉燕.臨床腦電圖學[M].北京:人民衛生出版社,2006.