能量視角下運動員呼吸肌功能訓(xùn)練的價值研究

王 偉 馬 策

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能量視角下運動員呼吸肌功能訓(xùn)練的價值研究

王 偉 馬 策

（沈陽體育學(xué)院，遼寧 沈陽 110102）

國內(nèi)有關(guān)呼吸肌功能訓(xùn)練的研究多集中針對相關(guān)肺病患者，關(guān)于運動員呼吸肌功能訓(xùn)練的研究較少。文章從能量視角對運動員呼吸肌功能訓(xùn)練的價值方面進(jìn)行論述，以期為運動員訓(xùn)練提供新的思路。

呼吸肌；功能訓(xùn)練；肺功能；核心穩(wěn)定性

人類通過呼吸肌的收縮與舒張活動來完成呼吸這種基本的生理過程，以維持機體的正常生命活動。與呼吸有關(guān)的肌肉被稱為呼吸肌，其中最重要的是膈肌約占吸氣肌的 60%—80%。有研究表明，對運動員來說當(dāng)運動強度大于80%VO2max或進(jìn)行中等強度的運動時間超過120分鐘時, 膈肌很容易出現(xiàn)疲勞，當(dāng)膈肌出現(xiàn)疲勞時會導(dǎo)致呼吸效率下降；心肺耐力降低等一系列的生理變化。而這些變化的發(fā)生會直接影響運動員運動過程中的能量供給，從而使其運動能力下降。一般性的訓(xùn)練并不能解決此類問題，因此對運動員來說進(jìn)行專門的呼吸肌功能訓(xùn)練十分重要。

1 呼吸肌疲勞

1.1 呼吸肌疲勞的定義及其作用機制

呼吸肌疲勞通常被定義為呼吸肌的收縮不能繼續(xù)產(chǎn)生維持足夠肺泡通氣所需的驅(qū)動壓。通常情況下我們所說的呼吸肌疲勞主要是指膈肌發(fā)生了疲勞，但除此之外，其他呼吸肌也有發(fā)生疲勞的可能。研究顯示，運動強度大于80%VO2max或進(jìn)行中等強度的運動時間超過120分鐘時，呼吸肌疲勞很容易發(fā)生[1]。

目前認(rèn)為呼吸肌疲勞的產(chǎn)生主要存在以下兩種作用機制。第一種是由于中樞驅(qū)力下降或不足所引起的中樞性疲勞。第二種是由于神經(jīng)肌肉連接部位的沖動傳遞產(chǎn)生了障礙和（或）肌細(xì)胞興奮－收縮耦聯(lián)過程出現(xiàn)了問題以及肌細(xì)胞能量代謝的失衡等原因所引起的外周性疲勞。

1.2 呼吸肌疲勞對運動員成績的影響

呼吸肌疲勞會使肢體的血氧供應(yīng)降低，導(dǎo)致能量供給不足以及乳酸堆積，從而使運動肌肉的功能下降。毫無疑問，這些生理上的變化將會對運動員的運動成績造成嚴(yán)重的影響。研究顯示，在運動過程中人為地降低運動員呼吸肌的部分工作負(fù)荷后，運動員的股四頭肌力量下降速率有很大程度的降低，運動員自我疲勞感減少。當(dāng)采用呼吸阻力設(shè)備人為地增加運動員呼吸肌的工作負(fù)荷時，其股四頭肌的疲勞程度比沒有使用呼吸阻力設(shè)備的運動員高40%，同時自我疲勞感也有所增加。運動肌肉發(fā)生疲勞之后，持續(xù)高強度的運動會使呼吸在主觀感覺上更加的費力，這也使得運動負(fù)荷進(jìn)一步增加。此外，呼吸肌疲勞還會引起不良的通氣反應(yīng)，如淺而急的呼吸方式和漸增性的主觀呼吸費力感，通常兩者相伴而生，使得運動員的運動成績下降。Martin[2]等讓受試者以60%的最大通氣量呼吸，運動150分鐘，在如此之大的通氣之后，受試者的最大跑速所維持的時間顯著減少，減少的時間為6.5分鐘至7.6分鐘。Verges[3]等在進(jìn)行12分鐘跑測試之前先使實驗組受試者的呼吸肌發(fā)生疲勞，最后發(fā)現(xiàn)實驗組受試者12分鐘跑的距離明顯沒有對照組長。以上實驗均證明，呼吸肌疲勞會使運動員成績下降，因此對運動員進(jìn)行呼吸肌功能訓(xùn)練十分必要。

2 呼吸肌功能訓(xùn)練

2.1 呼吸肌功能訓(xùn)練的原理及方法

經(jīng)過運動訓(xùn)練后，呼吸肌和其他骨骼肌一樣也會發(fā)生一系列適應(yīng)性的反應(yīng)，主要表現(xiàn)為毛細(xì)血管和肌纖維數(shù)量的增加，磷酸化酶、乳酸脫氫酶、磷酸果糖激酶和枸椽酸合成酶的活性升高以及糖原形成的速度加快。這些生理生化上的變化增強了肌肉的代謝速率，同時也提高了肌肉的功能和神經(jīng)適應(yīng)性。從而使呼吸肌的力量和耐力得到一定程度的提高。值得一提的是，這些變化與訓(xùn)練的強度、類型有關(guān)[4]。呼吸肌功能訓(xùn)練的方法可分為強度訓(xùn)練和耐力訓(xùn)練兩大類，包括過度呼吸訓(xùn)練、吸氣閾值壓力負(fù)荷訓(xùn)練、抗阻呼吸訓(xùn)練等多種訓(xùn)練方式[5]，其中，吸氣閾值壓力負(fù)荷訓(xùn)練(IPTL)和抗阻呼吸訓(xùn)練(IRL)在運動員呼吸肌功能訓(xùn)練中較為常用。

2.2 呼吸肌功能訓(xùn)練的價值

2.2.1 提高肺功能，有效地產(chǎn)生能量（生化能）

安江紅，樊云彩[6]利用Spiro Tiger便攜式呼吸肌功能訓(xùn)練儀針對花樣游泳運動員進(jìn)行五周的呼吸肌系統(tǒng)訓(xùn)練后，他們的的平均肺活量由訓(xùn)練前的4.38L提升到4.54L，增加率為3.65%、用力肺活量由訓(xùn)練前的3.80L提升到3.93L，增加率為2.89%、最大通氣量由訓(xùn)練前的122.2L/min提升到127.1L/min，增加率為4.0%、吸氣肌強度由訓(xùn)練前的110.6cmH2O提升到125.6cmH2O、吸氣流量由訓(xùn)練前的6.2L/S提升到6.9L/S。祁耀[7]將18名青年男性手球運動員隨機分為 IMT 組（n=9）和對照組（n=9）。IMT 組進(jìn)行為期4周的吸氣肌訓(xùn)練，采用壓力—閾值抗阻負(fù)荷訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn) IMT 組 FVC（用力肺活量）、VT（潮氣量）、VE（安靜通氣量）、MVV（最大通氣量）等與肺功能有關(guān)的指標(biāo)均有顯著提升。孫凱利等[8]利用Spiro Tiger Smart 型呼吸肌功能訓(xùn)練儀，對遼寧省田徑運動管理中心6名優(yōu)秀女子中長跑運動員進(jìn)行呼吸肌功能訓(xùn)練后，平均通氣量顯著性提高（P < 0.05），趙凡等[9]對古典跤運動員進(jìn)行五周的呼吸肌功能訓(xùn)練后，肺活量、每分最大通氣量等均有顯著提高。

以上研究均證明呼吸肌功能訓(xùn)練確實可以提高運動員的肺功能，但其具體的作用機制目前尚不明確。有些學(xué)者認(rèn)為，呼吸肌功能訓(xùn)練提高了呼吸肌的力量和耐力水平，使得膈肌的運動幅度增大，進(jìn)而有效的擴大了胸腔，提高了肺部通氣效率以及呼吸肌的代謝水平，從而提高了運動員的肺功能。而肺功能的提高可以使運動員在運動過程中獲得更多的氧氣，通過有氧供能系統(tǒng)產(chǎn)生更多的能量以供運動所需。

2.2.2 延緩肌肉疲勞，有效地轉(zhuǎn)換能量（生化能→動能）

在進(jìn)行大強度或者長時間中等強度的運動時，呼吸肌疲勞現(xiàn)象很容易發(fā)生，當(dāng)呼吸肌疲勞現(xiàn)象發(fā)生時會直接限制運動員吸氧和呼出二氧化碳的能力，從而導(dǎo)致運動肌肉供氧不足產(chǎn)生疲勞。而經(jīng)過呼吸肌負(fù)荷訓(xùn)練后，呼吸肌的機能增強，再進(jìn)行某種固定負(fù)荷的運動時，其所承受的工作負(fù)荷相對降低，呼吸肌自身的需氧量也會有所下降，因此分配到呼吸肌的血流量相對減少，這使得呼吸肌與運動肌之間的血流競爭作用減弱，因而更多的血流帶著氧氣被分配到運動肌，在運動肌線粒體中參與有氧供能產(chǎn)生更多的能量供給運動肌肉，同時大量的血液可以將運動肌肉產(chǎn)生的乳酸帶到肝臟中重新轉(zhuǎn)變成糖原或葡萄糖，這些都延緩了肌肉疲勞現(xiàn)象的發(fā)生。沒有疲勞現(xiàn)象時，肌肉可以正常做功，能量便可以轉(zhuǎn)換為產(chǎn)生運動所需要的動能。

2.2.3 提高核心穩(wěn)定性，有效地傳遞能量（動能）

核心穩(wěn)定性對運動員來說十分重要，它為運動肌肉的發(fā)力建立支點，為上下肢力量在運動鏈上的傳遞創(chuàng)造條件[10]。運動員核心穩(wěn)定性的提高可以增強身體在運動過程中的穩(wěn)定性和控制力，為身體更好地發(fā)力創(chuàng)造有利條件，以減少無謂的能量消耗，提高能量傳遞的有效性。我們可以用一個簡單的技術(shù)動作來作分析，例如羽毛球運動員在做揮拍動作時往往會側(cè)身站立向后引拍，而后在擊球的一瞬間支撐腿用力蹬地將球擊出。這個動作可以使得下肢能量通過核心區(qū)域傳遞到上肢進(jìn)而增強擊球力度。在此過程中核心區(qū)域則無可替代的充當(dāng)了上下肢能量傳遞的“橋梁”一角，而“橋梁”的穩(wěn)定與否直接決定了能量傳遞是否足夠有效。

眾所周知，要提高運動員的核心穩(wěn)定性就得對其進(jìn)行針對性訓(xùn)練，然而卻很少有人知道呼吸肌功能訓(xùn)練也能提高運動員的核心穩(wěn)定性。研究證明，通過呼吸肌功能訓(xùn)練可以增強呼吸肌的力量和耐力。而呼吸肌力量的加強使運動員在運動中呼吸時核心區(qū)主要呼吸肌的收縮力度得以增加（如膈肌、腹直肌、腹橫肌、腹內(nèi)斜肌、腹外斜肌、下后鋸肌和腰方肌等），進(jìn)而使得腹內(nèi)壓和胸腰筋膜張力的升高幅度增大，腰椎和軀干的穩(wěn)定性變強。徐婷[11]在對拉丁舞運動員進(jìn)行八周呼吸肌功能訓(xùn)練后發(fā)現(xiàn)拉丁舞運動員核心區(qū)腹部、背部、髖部、在矢狀軸上的穩(wěn)定性均得到了不同程度的提高。

3 小結(jié)

運動員在一定負(fù)荷下進(jìn)行運動時會使呼吸肌產(chǎn)生疲勞，導(dǎo)致運動員成績受到一定的影響。對運動員進(jìn)行呼吸肌功能訓(xùn)練可以提高運動員的肺功能以及核心穩(wěn)定性，有效的延緩肌肉疲勞的發(fā)生。而這些能力的提高可以使能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換和傳遞更加的有效，從而達(dá)到幫助運動員提高運動成績的目的。因此我們應(yīng)該將呼吸肌功能訓(xùn)練運用到運動員日常體能訓(xùn)練當(dāng)中，根據(jù)不同運動員的身體機能狀態(tài)和實際訓(xùn)練效果合理的設(shè)計訓(xùn)練方案，使其更好的為競技體育服務(wù)。

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Study on the Value of Athletes' Respiratory Muscle Function Training from the Perspective of Energy

WANG Wei, etal.

（Shenyang Sport University, Shenyang 110102, Liaoning, China）

王偉（1995—），碩士生，研究方向：運動訓(xùn)練理論與實踐、體能訓(xùn)練理論與實踐。