有氧運動綜合訓(xùn)練對運動員傷后心肺功能恢復(fù)的作用分析

湯傳德

(安徽警官職業(yè)學(xué)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(xùn)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(xùn)練過程的優(yōu)勢是簡單方便、運動強度不高、且可以持續(xù)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(xùn)進行手術(shù)或復(fù)健等操作[4]，因此，在損傷發(fā)生后還未康復(fù)時期，運動員基本會停止日常訓(xùn)練，僅保持基礎(chǔ)訓(xùn)練保障自身氧耐力，但由于訓(xùn)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(jiān)測，以分析有氧訓(xùn)練對運動員心肺功能的影響，有較多學(xué)者對此進行研究，例如余宏等[7]，研究高強度循環(huán)訓(xùn)練超重人群身體成分、心肺功能及代謝指標(biāo)的變化，竇海波等[8]研究循環(huán)抗阻訓(xùn)練對女大學(xué)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(fù)訓(xùn)練時個人的攝氧量、通氣量等.

本文研究有氧運動綜合訓(xùn)練對運動員傷后心肺功能恢復(fù)的作用，通過劃分不同測試組進行訓(xùn)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(fù)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(yī)院進行單側(cè)膝關(guān)節(jié)手術(shù)的職業(yè)運動員.運動員職業(yè)項目分別為網(wǎng)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(xù)訓(xùn)練組、間歇訓(xùn)練組，每組之間的運動員生理狀態(tài)并無明顯差異，具體每組情況如表1所示.

1.2 分組與訓(xùn)練方案

30名運動員填寫知情同意書，之后將對照組設(shè)為普通康復(fù)訓(xùn)練組，將持續(xù)訓(xùn)練組設(shè)為普通康復(fù)訓(xùn)練配合持續(xù)有氧運動訓(xùn)練，將間歇訓(xùn)練組設(shè)為普通康復(fù)訓(xùn)練配合間歇有氧運動訓(xùn)練[9-10].全部運動員均在手術(shù)前一周與有氧運動綜合訓(xùn)練5周后的下一周測試各項數(shù)據(jù).其中，對照組在手術(shù)完成后一天開始進行普通康復(fù)訓(xùn)練，該訓(xùn)練目標(biāo)由國家體育總局體育醫(yī)院制定，其中包含床旁訓(xùn)練、肌力訓(xùn)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(xù)訓(xùn)練組在術(shù)后3天開始訓(xùn)練，除普通康復(fù)訓(xùn)練之外，還增加了系統(tǒng)功率車訓(xùn)練[14]，訓(xùn)練時強度約為60%～70%VO2peak；間歇訓(xùn)練組除普通康復(fù)訓(xùn)練外，依然加入系統(tǒng)功率車訓(xùn)練，以間歇的形式，訓(xùn)練強度為4 min50%～60%VO2peak+1 min90%～100%VO2peak兩種方案，這兩種訓(xùn)練強度總攝氧量并未出現(xiàn)較大區(qū)別，每組訓(xùn)練均為30 min，共持續(xù)訓(xùn)練5周，每周3～5 d，每日一組.

1.3 統(tǒng)計學(xué)方式

2 實驗分析

2.1 訓(xùn)練前、后對每組心肺功能的影響

利用Polar表監(jiān)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(biāo)：峰值攝氧量(V02peak)、相對峰值攝氧(V02peak/kg)

代謝當(dāng)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(biāo)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(yù)后指標(biāo)-干預(yù)前指標(biāo).通過以下方式設(shè)定運動功率遞增：當(dāng)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(zhuǎn)速始終維持60～70轉(zhuǎn)/min，直到最大運動負(fù)荷的VO2出現(xiàn)，之后按照0 W功率復(fù)原2 min完成實驗.

判斷CPET最大運動負(fù)荷的規(guī)則如下：

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

(2)VO2的增加發(fā)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(xù)按照所設(shè)功率車速度繼續(xù)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(fù)荷.

根據(jù)以上設(shè)定分析運動員5周有氧運動綜合訓(xùn)練前、后對每項指標(biāo)的影響，分析結(jié)果如表2所示.

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

由表2可知，當(dāng)訓(xùn)練完成后，對照組的V02peak、V02peak/kg、O2Plus以及MET均明顯低于手術(shù)完成后還未訓(xùn)練時的狀態(tài)；而經(jīng)訓(xùn)練后，持續(xù)訓(xùn)練組的O2Plus指標(biāo)也要低于未訓(xùn)練時，余下指標(biāo)未發(fā)生明顯變化，說明改變幅度較??；間歇訓(xùn)練組經(jīng)訓(xùn)練后V02peak、V02peak/kg、O2Plus以及MET指標(biāo)值明顯高于未訓(xùn)練時.同時，每組的RQ、△VO2/△WR、HRR、HRmax未發(fā)生較大差距(P<0.05).

因此，當(dāng)運動員停止訓(xùn)練后，心功能與氧耐力會突然下降，當(dāng)術(shù)后增加持續(xù)有氧運動綜合訓(xùn)練后，僅可以使O2Plus增加，其余指標(biāo)并無發(fā)生大幅度變化；而術(shù)后增加間歇性有氧運動綜合訓(xùn)練后V02peak、V02peak/kg、O2Plus、MET與△VO2/△WR均存在提升.所以，當(dāng)運動員傷后進行有氧綜合訓(xùn)練時，中等強度持續(xù)訓(xùn)練可以平穩(wěn)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(xùn)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(xùn)練前、后心肺功能恢復(fù)狀態(tài)

持續(xù)訓(xùn)練組在經(jīng)過訓(xùn)練后，后期心肺功能恢復(fù)狀況較為穩(wěn)定，指標(biāo)顯著，對此本文只對間歇測試組訓(xùn)練前、后心肺功能恢復(fù)狀態(tài)進行研究.主要利用K4b心肺運動測試訓(xùn)練系統(tǒng)繼續(xù)測試間歇訓(xùn)練組中12名受試者的心肺功能，具體檢測指標(biāo)如：運動測試持續(xù)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(xù)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(fù)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(biāo)進行測驗，分析間歇測試組12名運動員每項指標(biāo)變化情況，具體結(jié)果如下：

(1)訓(xùn)練前后運動持續(xù)時間分析

分析12名受測運動員傷后有氧運動綜合訓(xùn)練前、后運動持續(xù)時間情況，分析結(jié)果如表3所示：

根據(jù)表3可知，在訓(xùn)練未開始前，每名運動員的運動持續(xù)時間均不同，這是由于個體身體素質(zhì)存在差異導(dǎo)致，而經(jīng)有氧運動綜合訓(xùn)練后，隨機選取的受測運動員運動持續(xù)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(xù)時間的延長(P<0.05).

(2)訓(xùn)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(jié)果如表4所示.

根據(jù)表4可知，訓(xùn)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(xùn)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(xùn)練可有效提升傷后運動員的運動承受負(fù)荷.

(3)訓(xùn)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(xùn)練前后被測運動員的變化情況，分析結(jié)果如表5所示，同時可知，通過有氧運動綜合訓(xùn)練后，每名運動員的峰值通氣量均能夠有效實現(xiàn)恢復(fù)(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(xùn)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(biāo)：左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)left ventricular ejtion fraction；左心室舒張末期內(nèi)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(xùn)練后的心功能變化情況，其結(jié)果見表6.

根據(jù)表6可知，對照組經(jīng)恢復(fù)訓(xùn)練后的LVEF與6MWD雖然有所上升，但并不明顯，而其他兩組經(jīng)有氧綜合訓(xùn)練后LVEF與6MWD明顯上升(P<0.05)，且間歇訓(xùn)練組上升幅度更大，而三組經(jīng)不同訓(xùn)練后LVEDD存在下降趨勢.其中，間歇訓(xùn)練組下降最大，說明有氧運動綜合訓(xùn)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(fù)情況進行評估，評估指標(biāo)：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(jié)果如表7所示.

根據(jù)表7可知，雖然經(jīng)普通訓(xùn)練的對照組訓(xùn)練后各指標(biāo)均有所增加，但提升幅度不大，說明普通康復(fù)訓(xùn)練效果并不完美，而經(jīng)有氧運動綜合訓(xùn)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(xùn)練可有效改善傷后運動員的肺功能.

2.4 訓(xùn)練對傷后運動員心肺功能恢復(fù)作用

利用胸電生物阻抗法無創(chuàng)血流動力學(xué)監(jiān)測儀、動態(tài)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(fù)情況，具體分析指標(biāo)：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(biāo)，對三組運動員經(jīng)五周運動后，停止運動當(dāng)天6 h內(nèi)心肺功能恢復(fù)情況進行分析，具體分析結(jié)果如圖1所示.

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

從圖1(a)可知，訓(xùn)練完成后對照組的CO明顯低于其他兩組，而間歇訓(xùn)練組的CO要高于其他兩組，因此，有氧運動綜合訓(xùn)練可明顯改善傷后運動員的心輸出量；同時，根據(jù)圖1(b)、(c)、(d)可以看出，有氧運動綜合訓(xùn)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(fù)到較為良好的情況.同時，經(jīng)有氧運動綜合訓(xùn)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(xùn)練可明顯幫助運動員傷后心肺功能修復(fù).

3 結(jié)束語

本文研究有氧運動綜合訓(xùn)練對運動員傷后心肺功能恢復(fù)的作用，通過不同受試運動員的分組訓(xùn)練效果，確定了有氧運動對運動員傷后身體狀態(tài)恢復(fù)的影響，經(jīng)實驗分析，有氧運動綜合訓(xùn)練可從多角度改善傷后運動員體質(zhì)，并加強自身各項指標(biāo)的修復(fù)，且間歇型高強度訓(xùn)練效果要明顯好于持續(xù)性中強度訓(xùn)練，未來可依據(jù)當(dāng)下實驗結(jié)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(fù)情況.