有氧運動綜合訓練對運動員傷后心肺功能恢復的作用分析

湯傳德

(安徽警官職業學院信息管理系，安徽合肥 230001)

0 引言

有氧運動又被稱為氧代謝運動，在有氧運動綜合訓練過程中，人體吸收的氧氣與自身所需氧氣基本一致[1]，這種訓練過程的優勢是簡單方便、運動強度不高、且可以持續較長時間[2,3].因此，運動員受傷后可通過有氧運動來強健自身的心肺功能.

通常情況下，運動員傷后會立即停訓進行手術或復健等操作[4]，因此，在損傷發生后還未康復時期，運動員基本會停止日常訓練，僅保持基礎訓練保障自身氧耐力，但由于訓練強度的減少[5-7]，運動員自身的心肺功能必定會有所下降.因此，需對運動員傷后有氧運動強度進行監測，以分析有氧訓練對運動員心肺功能的影響，有較多學者對此進行研究，例如余宏等[7]，研究高強度循環訓練超重人群身體成分、心肺功能及代謝指標的變化，竇海波等[8]研究循環抗阻訓練對女大學生肌力及有氧耐力影響研究，但這些方法并不能有效分析傷后恢復訓練時個人的攝氧量、通氣量等.

本文研究有氧運動綜合訓練對運動員傷后心肺功能恢復的作用，通過劃分不同測試組進行訓練實驗，獲取運動員傷后心肺功能的變化.

1 運動員傷后心肺功能恢復問題研究

1.1 實驗對象

選取30例受試者，年齡處于18～28歲之間，這些受試者均為2020年3月～6月期間在某醫院進行單側膝關節手術的職業運動員.運動員職業項目分別為網球3人、籃球8人、田徑3人、足球7人、排球5人、長跑4人，將這些運動員混合劃分為三組，分別為對照組、持續訓練組、間歇訓練組，每組之間的運動員生理狀態并無明顯差異，具體每組情況如表1所示.

1.2 分組與訓練方案

30名運動員填寫知情同意書，之后將對照組設為普通康復訓練組，將持續訓練組設為普通康復訓練配合持續有氧運動訓練，將間歇訓練組設為普通康復訓練配合間歇有氧運動訓練[9-10].全部運動員均在手術前一周與有氧運動綜合訓練5周后的下一周測試各項數據.其中，對照組在手術完成后一天開始進行普通康復訓練，該訓練目標由國家體育總局體育醫院制定，其中包含床旁訓練、肌力訓練等[11-13]，每天進行兩次活動，每周5天共進行5周，每天活動量為30 min至1 h；持續訓練組在術后3天開始訓練，除普通康復訓練之外，還增加了系統功率車訓練[14]，訓練時強度約為60%～70%VO2peak；間歇訓練組除普通康復訓練外，依然加入系統功率車訓練，以間歇的形式，訓練強度為4 min50%～60%VO2peak+1 min90%～100%VO2peak兩種方案，這兩種訓練強度總攝氧量并未出現較大區別，每組訓練均為30 min，共持續訓練5周，每周3～5 d，每日一組.

1.3 統計學方式

2 實驗分析

2.1 訓練前、后對每組心肺功能的影響

利用Polar表監測心率，同時采用COSMED Quark PFT ergo氣體分析儀、SCI-FIT Pro1.Sport手搖功率車對受試者進行心肺實驗(CPET)測試，獲取受試者心肺功能與運動耐量如下指標：峰值攝氧量(V02peak)、相對峰值攝氧(V02peak/kg)

代謝當量(MET)、心率(HR)、心率儲備(HRR)、氧脈搏(O2Plus)、呼吸商(RQ)、攝氧量隨做功變化率(△VO2/△WR).

同時，對每項指標有氧運動前后改變情況進行計算，并通過△表示，計算過程為：干預后指標-干預前指標.通過以下方式設定運動功率遞增：當處于0 W時靜息5 min，熱身時間3 min，此時功率為男25 W/女20 W；之后，運動員全部按照5 W每分鐘的速度，以斜坡式遞增，此時，轉速始終維持60～70轉/min，直到最大運動負荷的VO2出現，之后按照0 W功率復原2 min完成實驗.

判斷CPET最大運動負荷的規則如下：

(1)HRmax≥180次/min，或者HRmax≥85%HRmaxpred，其中，HRmaxpred為預估最大心率.

(2)VO2的增加發生停滯，或其不會再次上升.

(3)被測運動員身體感受十分疲憊，無法繼續按照所設功率車速度繼續進行運動，即速度無法保持4～5 rpm，則判定運動員已達到最大運動負荷.

根據以上設定分析運動員5周有氧運動綜合訓練前、后對每項指標的影響，分析結果如表2所示.

表2 運動員心肺功能恢復情況分析Tab.2 Analysis of the recovery of cardiopulmonary function of athletes

由表2可知，當訓練完成后，對照組的V02peak、V02peak/kg、O2Plus以及MET均明顯低于手術完成后還未訓練時的狀態；而經訓練后，持續訓練組的O2Plus指標也要低于未訓練時，余下指標未發生明顯變化，說明改變幅度較小；間歇訓練組經訓練后V02peak、V02peak/kg、O2Plus以及MET指標值明顯高于未訓練時.同時，每組的RQ、△VO2/△WR、HRR、HRmax未發生較大差距(P<0.05).

因此，當運動員停止訓練后，心功能與氧耐力會突然下降，當術后增加持續有氧運動綜合訓練后，僅可以使O2Plus增加，其余指標并無發生大幅度變化；而術后增加間歇性有氧運動綜合訓練后V02peak、V02peak/kg、O2Plus、MET與△VO2/△WR均存在提升.所以，當運動員傷后進行有氧綜合訓練時，中等強度持續訓練可以平穩的形式改善運動員心肺功能，且還能夠維持運動員傷后初始運動耐力，而高強度間歇訓練可以十分有效的提升運動員心肺功能，并非常清晰地改進運動員運動耐力.

2.2 間歇測試組訓練前、后心肺功能恢復狀態

持續訓練組在經過訓練后，后期心肺功能恢復狀況較為穩定，指標顯著，對此本文只對間歇測試組訓練前、后心肺功能恢復狀態進行研究.主要利用K4b心肺運動測試訓練系統繼續測試間歇訓練組中12名受試者的心肺功能，具體檢測指標如：運動測試持續時間(exercisetest duration)其含義是有氧運動時達到力竭或不適時無法繼續進行實驗過程中的時間；峰值功率(peak power)其含義是受試者可以承受的最大運動負荷；峰值通氣量(peak ventilation，peak VE)其含義是運動達到極限時的通氣量.

對上述指標進行測驗，分析間歇測試組12名運動員每項指標變化情況，具體結果如下：

(1)訓練前后運動持續時間分析

分析12名受測運動員傷后有氧運動綜合訓練前、后運動持續時間情況，分析結果如表3所示：

根據表3可知，在訓練未開始前，每名運動員的運動持續時間均不同，這是由于個體身體素質存在差異導致，而經有氧運動綜合訓練后，隨機選取的受測運動員運動持續時間均有所上升，這說明有氧運動有效加強運動員運動持續時間的延長(P<0.05).

(2)訓練前后運動員峰值功率變化情況分析

針對上述所選取的運動員進行峰值功率分析，分析結果如表4所示.

根據表4可知，訓練前后運動員的峰值功率差值范圍為13.00 W～26.99 W，說明訓練前后峰值功率存在較大變化(P<0.05)，因此，通過有氧運動綜合訓練可有效提升傷后運動員的運動承受負荷.

(3)訓練前后運動員峰值通氣量分析

通氣量是指在固定時間下，運動員吸入或呼出氣體的全部含量，而峰值則是指最高運動量時的情況，通過峰值通氣量分析，可清晰反映運動員肺部通氣功能變化，分析訓練前后被測運動員的變化情況，分析結果如表5所示，同時可知，通過有氧運動綜合訓練后，每名運動員的峰值通氣量均能夠有效實現恢復(P<0.05)，說明肺部通氣功能得到了改善，效果較為明顯.

2.3 訓練前后運動員傷后心功能、肺功能的改變情況

(1)心功能

對三組受試者進行心電圖超聲評估，實驗指標：左心室射血分數(LVEF)left ventricular ejtion fraction；左心室舒張末期內徑(LVEDD)left ventricual end-diastolic dimension；評估6分鐘步行試驗(6MWT)the six minute walk test，分析三組運動員訓練后的心功能變化情況，其結果見表6.

根據表6可知，對照組經恢復訓練后的LVEF與6MWD雖然有所上升，但并不明顯，而其他兩組經有氧綜合訓練后LVEF與6MWD明顯上升(P<0.05)，且間歇訓練組上升幅度更大，而三組經不同訓練后LVEDD存在下降趨勢.其中，間歇訓練組下降最大，說明有氧運動綜合訓練可有效改善心泵血功能.

(2)肺功能

利用日本CHEST AC 8800肺功能儀對運動員傷后肺功能恢復情況進行評估，評估指標：第一秒用力呼氣容積(FEV1)forced expiratory volume in one second；用力肺活量(FVC)forced vital capactity，三組不同情況運動員肺功能測試結果如表7所示.

根據表7可知，雖然經普通訓練的對照組訓練后各指標均有所增加，但提升幅度不大，說明普通康復訓練效果并不完美，而經有氧運動綜合訓練的兩組的肺活量與用力呼氣容積均得到較大提升，因此，有氧運動綜合訓練可有效改善傷后運動員的肺功能.

2.4 訓練對傷后運動員心肺功能恢復作用

利用胸電生物阻抗法無創血流動力學監測儀、動態血壓儀與氣體代謝儀測定三組被測運動員運動前后心肺功能的恢復情況，具體分析指標：心輸出量(CO)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、平均動脈壓(MBP)、全身血管阻力(SVR)、靜脈氧差(a-vD02).

針對上述指標，對三組運動員經五周運動后，停止運動當天6 h內心肺功能恢復情況進行分析，具體分析結果如圖1所示.

圖1 心肺功能恢復情況分析Fig.1 Analysis of the recovery of cardiopulmonary function

從圖1(a)可知，訓練完成后對照組的CO明顯低于其他兩組，而間歇訓練組的CO要高于其他兩組，因此，有氧運動綜合訓練可明顯改善傷后運動員的心輸出量；同時，根據圖1(b)、(c)、(d)可以看出，有氧運動綜合訓練還可改善運動員血壓變化情況，使運動員收縮壓、舒張壓與平均動脈壓同時恢復到較為良好的情況.同時，經有氧運動綜合訓練后，靜脈氧差不會大幅度下降，維持在一個較好的水平，并有效降低全身血管阻力，所以，通過有氧運動綜合訓練可明顯幫助運動員傷后心肺功能修復.

3 結束語

本文研究有氧運動綜合訓練對運動員傷后心肺功能恢復的作用，通過不同受試運動員的分組訓練效果，確定了有氧運動對運動員傷后身體狀態恢復的影響，經實驗分析，有氧運動綜合訓練可從多角度改善傷后運動員體質，并加強自身各項指標的修復，且間歇型高強度訓練效果要明顯好于持續性中強度訓練，未來可依據當下實驗結果，加深對多類型運動員的傷后測試，得到更為完善的心肺功能恢復情況.