呼吸困難感對(duì)羽毛球選手運(yùn)動(dòng)能力影響的研究

黃傳業(yè) 林 華

(1.上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院,上海 200438;2.遼寧師范大學(xué)體育學(xué)院,遼寧大連 116029)

呼吸困難感對(duì)羽毛球選手運(yùn)動(dòng)能力影響的研究

黃傳業(yè)1林 華2

(1.上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院,上海 200438;2.遼寧師范大學(xué)體育學(xué)院,遼寧大連 116029)

為了研究呼吸困難感對(duì)羽毛球選手運(yùn)動(dòng)能力的影響,羽毛球男子選手自愿參加三次運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試直至力竭。在完成三次力竭運(yùn)動(dòng)即刻,受試者心率(HR)和主觀運(yùn)動(dòng)感覺(RPE)并無顯著性差異(P＞0.05)。與實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ比較,受試者在實(shí)驗(yàn)Ⅱ中經(jīng)過兩組每組30次呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后,峰值吸氣壓(P0)和峰值吸氣壓產(chǎn)生率(MRPD)明顯增強(qiáng)(P＜0.05),受試者的運(yùn)動(dòng)能力(BAD)明顯提高(P＜0.01);而且發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)中呼吸困難感相對(duì)時(shí)間變化率(RPB/time)明顯降低(P＜0.05)。實(shí)驗(yàn)II相對(duì)I各生理指標(biāo)變化(△)進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),△RPB/time與△P0,△MRPD,△BAD均呈負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。結(jié)果提示,運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)可能是呼吸困難感產(chǎn)生減慢引起的,而呼吸肌肉收縮能力的提高可能是呼吸困難感減弱的原因。

呼吸肌肉;呼吸困難;運(yùn)動(dòng)能力

1 前言

羽毛球是一項(xiàng)以有氧代謝為主的間歇運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。高水平羽毛球比賽能夠持續(xù)90min以上,在激烈的對(duì)抗中,尤其是高強(qiáng)度的多回合比賽中,最大心率可高達(dá)190beats.min-1以上[1,2]。在一項(xiàng)羽毛球模擬賽中,羽毛球選手比賽中的最大攝氧量可達(dá)到45.3ml.min-1.kg-1(＞85%VO2max)[3]。

在這種高代謝水平的條件下,通氣量較高。維持較高水平的通氣,必然使呼吸肌肉負(fù)荷增加,進(jìn)而可引起呼吸困難感[4]。

研究發(fā)現(xiàn),大強(qiáng)度間歇性運(yùn)動(dòng)中,呼吸困難感可能是限制運(yùn)動(dòng)能力的因素之一[5]。但是并不清楚呼吸困難感是否影響羽毛球運(yùn)動(dòng)能力,改善呼吸困難感能否提高羽毛球選手場(chǎng)上運(yùn)動(dòng)能力也未有報(bào)道。

因此,本文旨在探討呼吸困難感覺對(duì)羽毛球選手運(yùn)動(dòng)能力的影響。

2 對(duì)象與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

10名男子羽毛球選手自愿參加本研究。受試者的年齡為23.2±2.1歲 ,身高:171.8±4.4cm,體重:64.6±3.4kg,最大攝氧量(VO2max):51.3±5.5 ml.kg-1.min-1。最大心率(HRmax=220-age)為196.8±2.3 beats.min-1。受試者無任何心肺疾病。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

經(jīng)預(yù)實(shí)驗(yàn),使受試者了解實(shí)驗(yàn)過程和需要配合事項(xiàng),受試者在每次實(shí)驗(yàn)前兩天不參加運(yùn)動(dòng)。

每個(gè)受試者都參加三次實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)Ⅰ:受試者完成全身準(zhǔn)備活動(dòng)后,進(jìn)行羽毛球場(chǎng)上運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試,直至力竭。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ:受試者完成相同的全身準(zhǔn)備活動(dòng),同時(shí)采用呼吸肌肉訓(xùn)練器完成兩組,每組30次急性呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng),阻力強(qiáng)度設(shè)定在40%的吸氣壓峰值(P0)。之后進(jìn)行相同的力竭性運(yùn)動(dòng)測(cè)試。

實(shí)驗(yàn)Ⅲ:與實(shí)驗(yàn)Ⅱ相似,只是呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度設(shè)置在15%P0。

研究發(fā)現(xiàn),40%P0強(qiáng)度呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng)能提高呼吸肌肉功能;而15%P0強(qiáng)度呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng)對(duì)呼吸肌肉功能并無影響[6]。三次實(shí)驗(yàn)是為了觀察不同呼吸困難感強(qiáng)度下,受試者運(yùn)動(dòng)能力變化情況,其中實(shí)驗(yàn)Ⅲ只是為了排除呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的心理作用對(duì)受試者運(yùn)動(dòng)能力的影響。

2.3 實(shí)驗(yàn)過程

受試者到達(dá)實(shí)驗(yàn)室休息10min后,按照隨機(jī)的順序完成上述三次實(shí)驗(yàn)之一。在羽毛球場(chǎng)地上采用遞增負(fù)荷強(qiáng)度間歇性運(yùn)動(dòng)評(píng)價(jià)受試者的運(yùn)動(dòng)能力(BAD),該方法是評(píng)價(jià)羽毛球有氧運(yùn)動(dòng)能力的有效測(cè)試之一[7]。每次運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試前,分別測(cè)定受試者的呼吸肌肉功能。運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試中,分別記錄運(yùn)動(dòng)前、運(yùn)動(dòng)休息間歇和運(yùn)動(dòng)后的呼吸困難感(RPB),主觀運(yùn)動(dòng)感覺(RPE)和心率(HR)。

受試者完成三次運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試均在一天的同一時(shí)間進(jìn)行,為了避免三次實(shí)驗(yàn)之間的相互影響,三次實(shí)驗(yàn)間隔至少三天時(shí)間。

2.4 測(cè)試項(xiàng)目

使用改良的Borg分級(jí)量表測(cè)量呼吸困難感,用RPB等級(jí)(0-10級(jí))及RPB相對(duì)時(shí)間的變化率(RPB/time)表示。主觀運(yùn)動(dòng)感覺程度(RPE)采用Borg的主觀等級(jí)量表(6-10)。運(yùn)動(dòng)中心率(HR)監(jiān)控采用polar(s610,Finland)。

用美國(guó)制造Powerlab/8sp AD instruments評(píng)價(jià)呼吸肌肉功能,主要參數(shù)包括峰值吸氣壓(P0),峰值吸氣壓產(chǎn)生率(MRPD)。

受試者在場(chǎng)地上的運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試如連續(xù)兩次落后于指示信號(hào)判為運(yùn)動(dòng)力竭,并用跑動(dòng)距離表示運(yùn)動(dòng)能力(BAD)。

2.5 統(tǒng)計(jì)方法

結(jié)果用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用t檢驗(yàn),方差及重復(fù)性檢驗(yàn)比較實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)。

線性回歸分析變量之間的相關(guān)性。P＜0.05規(guī)定為顯著性差異。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 力竭時(shí) RPB、RPB/time、RPE、HR的變化

如表1所示,受試者在三次運(yùn)動(dòng)測(cè)試中,實(shí)驗(yàn) II跑動(dòng)距離(BAD)明顯高于Ⅰ(P＜0.01),Ⅰ和Ⅲ之間并無統(tǒng)計(jì)性差異(P＞0.05)。三次運(yùn)動(dòng)力竭時(shí),RPB、RPE和 HR并無明顯差異(P＞0.05)。

實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,受試者力竭時(shí)的RPB/time顯著低于實(shí)驗(yàn)Ⅰ,而受試者在實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)RPB/time并無明顯差異(P＞0.05)。

受試者在實(shí)驗(yàn)Ⅱ運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)跑動(dòng)距離(力竭運(yùn)動(dòng)能力)明顯高于實(shí)驗(yàn)Ⅰ運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)的跑動(dòng)距離,將實(shí)驗(yàn)Ⅱ中受試者運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)運(yùn)動(dòng)距離時(shí)(Ⅱ-equa)的 RPB、RPB/time、RPE、HR與實(shí)驗(yàn)Ⅰ力竭時(shí)各數(shù)值比較,發(fā)現(xiàn)RPB、RPB/time、RPE均明顯低于實(shí)驗(yàn)Ⅰ(P＜0.05),HR無顯著性差異(P＞0.05)。

表1 力竭時(shí)RPB、RPB/time、RPE、HR的變化

3.2 運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試前呼吸肌肉功能

如表2示,受試者在三次運(yùn)動(dòng)中,實(shí)驗(yàn) II中受試者呼吸功能(P0和MRPD)明顯高于實(shí)驗(yàn)Ⅰ(P＜0.01)。

實(shí)驗(yàn)Ⅲ中受試者的P0和MRPD與實(shí)驗(yàn)Ⅰ并無明顯差異(P＞0.05)。

表2 三次實(shí)驗(yàn)中受試者運(yùn)動(dòng)能力變化及運(yùn)動(dòng)前呼吸肌肉功能

3.3 變量之間相關(guān)性分析

實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的RPB/time,,P0及MRPD相對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ指標(biāo)值的改變量(△)用百分比表示。△RPB/time與△P0(r=-0.761,P＜ 0.05),△MRPD(r=-0.693,P＜ 0.05)呈負(fù)相關(guān)。

△RPB/time與△BAD也呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.747,P＜0.05)。

4 討論分析

呼吸困難感是一種“氣短”、“胸悶”、“急促、痛苦的呼吸感覺”。健康人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)可產(chǎn)生呼吸困難感,并且呼吸困難感可隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和通氣水平增加而增強(qiáng)[8]。

在本研究中,受試者三次運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試完成即刻,HR分別達(dá)到了193.6±5.1 beats.min-1,191.2±5.2 beats.min-1和191.3±4.0 beats.min-1,接近最大心率196.8±2.3 beats.min-1,RPE也接近等級(jí)20(見表1),說明三次運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試時(shí),受試者均達(dá)到了力竭。同時(shí)發(fā)現(xiàn),受試者在力竭時(shí)的呼吸困難感分別為9.8±0.4,9.4±1.0和9.7±0.5,接近于10(呼吸困難感最強(qiáng)),說明羽毛球選手在這種遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中的呼吸困難感逐漸增強(qiáng)直至最強(qiáng)。

研究表明,呼吸困難感與呼吸負(fù)荷增加密切相關(guān),隨著運(yùn)動(dòng)的延長(zhǎng),通氣量需求量增高,呼吸肌負(fù)荷增加可能導(dǎo)致呼吸肌肉產(chǎn)生的力量和通氣量不平衡;呼吸肌產(chǎn)生的力量不能適應(yīng)通氣的需求而造成呼吸困難感[9]。這也是本研究中呼吸困難感產(chǎn)生的原因之一。

另?yè)?jù)報(bào)道,隨著呼吸肌肉力量增加,呼吸困難感逐漸減弱[9]。因此,呼吸困難感強(qiáng)弱與呼吸肌肉力量密切相關(guān)。

呼吸生理學(xué)上,常用P0和MRPD反映呼吸肌肉的功能,特別是P0反映了呼吸肌肉的力量。相關(guān)研究表明,急、慢性呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng)(如呼吸肌肉訓(xùn)練)可提高呼吸肌肉功能[10,11]。

本研究實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ,受試者均采用呼吸肌肉訓(xùn)練器完成兩組,每組30次急性呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng),Ⅱ中阻力強(qiáng)度設(shè)為40%P0,Ⅲ中阻力強(qiáng)度設(shè)為15%P0,結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中 P0和MRPD明顯高于實(shí)驗(yàn)Ⅰ,而實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ之間無明顯差異。

該結(jié)果證實(shí)了40%P0阻力強(qiáng)度急性呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng)能暫時(shí)性提高呼吸肌肉功能(P0和MRPD提高),P0暫時(shí)性增加可能因?yàn)樵摷毙载?fù)荷運(yùn)動(dòng)降低了吸氣肌和呼氣肌的拮抗作用,提高肌肉之間、肌絲之間的協(xié)同作用所致[6]。

在本研究實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中,受試者運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)的RPB值雖然無明顯差異(P＞0.05),但是實(shí)驗(yàn)Ⅱ受試者力竭時(shí)呼吸困難感相對(duì)時(shí)間的變化率(RPB/time)明顯低于實(shí)驗(yàn)Ⅰ(P＜0.05),另外,Ⅱ-equa中RPB和RPB/time值均明顯低于實(shí)驗(yàn)Ⅰ中力竭時(shí)的值(P＜0.05),說明實(shí)驗(yàn)Ⅱ運(yùn)動(dòng)中的呼吸困難感產(chǎn)生速度較慢。

特別是從實(shí)驗(yàn)Ⅱ中RPB/time,P0,和MRPD相對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ的變化(△)的相關(guān)分析看,△RPB/time與 △P0,△MRPD呈負(fù)相關(guān)(P＜0.05),該結(jié)果更進(jìn)一步表明實(shí)驗(yàn)Ⅱ運(yùn)動(dòng)中呼吸困難感的減弱與呼吸肌肉功能增強(qiáng)密切相關(guān)。這可能是因?yàn)?0%P0阻力強(qiáng)度急性呼吸活動(dòng)增強(qiáng)了呼吸肌肉力量,提高呼吸肌肉收縮特性,從而使呼吸困難感減弱。

研究表明,呼吸困難感是限制運(yùn)動(dòng)能力的重要因素[12],本研究發(fā)現(xiàn),受試者在運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試中的呼吸困難感較強(qiáng)(接近于10),這可能影響了羽毛球選手場(chǎng)上的跑動(dòng)能力。受試者在實(shí)驗(yàn)Ⅱ運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試中,力竭時(shí)的跑動(dòng)的距離(運(yùn)動(dòng)能力)明顯高于實(shí)驗(yàn)Ⅰ(P＜0.01),而受試者在實(shí)驗(yàn)Ⅰ與實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的運(yùn)動(dòng)能力并沒有統(tǒng)計(jì)性差異(P＞0.05)(表1)。而且,實(shí)驗(yàn)Ⅱ與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比,運(yùn)動(dòng)能力的增強(qiáng)(△BAD)與呼吸困難的減弱(△RPB/time)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.744,P＜0.05)),提示受試者運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)可能因呼吸困難感減弱所致。這也證實(shí)了Tom等研究,減輕運(yùn)動(dòng)中呼吸困難感可增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力[13]。

本研究中,通過兩組,每組30次,40%P0阻力強(qiáng)度急性呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng),改善呼吸肌肉收縮特性,減弱呼吸困難感,從而增強(qiáng)受試者的運(yùn)動(dòng)能力。而實(shí)驗(yàn)Ⅲ采用15%P0強(qiáng)度急性呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng),對(duì)受試者呼吸肌肉功能,呼吸困難感及運(yùn)動(dòng)能力均無影響(P＜0.05),說明實(shí)驗(yàn)Ⅱ中受試者運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)并非是心理因素造成的,進(jìn)一步說明呼吸困難感影響羽毛球選手的運(yùn)動(dòng)能力。

5 結(jié)論

1)通過本研究發(fā)現(xiàn),在運(yùn)動(dòng)能力測(cè)試運(yùn)動(dòng)中,呼吸困難感可能是限制運(yùn)動(dòng)能力的因素。

2)受試者完成兩組30次急性呼吸肌肉負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后,運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)。

3)運(yùn)動(dòng)能力提高主要是因?yàn)楹粑∪鈪f(xié)調(diào)性改善,使呼吸困難感覺減弱造成的。

4)呼吸困難感對(duì)運(yùn)動(dòng)能力限制的機(jī)制有待進(jìn)一步探討。

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The Effect of Dyspnea on Badm inton Players’Performance

Huang Chuanye1,Lin Hua2
(1. Sports Science Departement ,Shanghai University of Sports , Shanghai ,200438 ,China ;2. College of Physical Education ,Liaoning Normal University ,Dalian ,116029 ,Liaoning ,China)

This study investigated the effect of dyspnea on badminton players’performance. The badminton players were voluntarily assigned to three exercise performance tests. Each subject exercised to exhaust in three tests. No significant difference was found in HR and RPE at exhausted in three tests. Compared with experiment I and III ,the peak inspiratory pressure (P0) ,maximal rate of P0 development (MRPD) and exercise performance (BAD) were significant improvement(P＜ 0. 01) ,while the slope of the liner relationship of the increase in sensation of dyspnea for time (RPB/ time) was reduced(P＜0.05)after30times ×2 sets respiratory muscle activities in experiment II. For the changes ( △) in physiological parameters , △RPB/ time was negative correlated with△P0 , △MRPD , △BAD(P＜0.05). The results suggested the improvement of performance was attributed to the reduce of dyspnea for the contractile properties of the respiratory muscles.

respiratory muscle;dyspnea;performance

G804.22

A

1672-1365(2010)06-0055-03

2010-04-16;

2010-07-08

福建省教育廳科學(xué)研究資助項(xiàng)目(JB08228)。

黃傳業(yè)(1982-),男,江蘇贛榆人,博士研究生,講師,研究方向:運(yùn)動(dòng)疲勞及身體機(jī)能恢復(fù)。