長期系統訓練對我國單板U型場地滑雪運動員肺功能的影響

高海寧，丁 華，常 波

(沈陽體育學院運動人體科學學院，遼寧沈陽 110102)

長期系統訓練對我國單板U型場地滑雪運動員肺功能的影響

高海寧，丁 華，常 波

(沈陽體育學院運動人體科學學院，遼寧沈陽 110102)

目的:通過對我國單板U型場地滑雪運動員的呼吸機能進行測定，了解單板U型場地滑雪運動員呼吸系統基本狀況，為客觀評定該運動員肺通氣功能積累資料。方法:安靜狀態下采用實驗法對我國單板17名運動員及沈陽體育學院非體專業學生呼吸機能進行測定并對比分析。結果:①女子實驗組ERV顯著性高于對照組，男女實驗組深吸氣量顯著性高于對照組;②女子實驗組FVC/BMI顯著性高于對照組;③男子實驗組極量運動時VO2max/KG、持續運動時間及O2Pulse顯著高于對照組。女子實驗組VO2max、持續運動時間及O2Pulse顯著高于對照組。結論:①女子單板U型場地滑雪運動員深呼氣量、補呼氣量高于非體專業學生，單板U型場地滑雪運動員呼氣功能優于吸氣功能。②單板U型場地滑雪運動員肺通氣及小氣道通氣能力高于非體專業學生，女子單板U型場地滑雪運動員通過有效的訓練，提高自己的肺泡通氣量。③可將ERV、IC、VO2max/KG、極量運動持續運動時間、O2Plus作為評定單板U型場地滑雪女子運動員等級的肺功能敏感指標。

單板U型場地滑雪;運動員;肺功能

運動對人體心肺功能有一定影響，經常參加體育鍛煉的人可以有效地增加人體各器官系統的生理功能和適應能力，起到增強人體體質，改善心血管功能和強身健體作用，而這些作用來源于人體心肺功能對運動所產生的適應性變化。長期的運動訓練可改變機體心肺功能的適應性。單板滑雪在20世紀60年代產生于美國，分為單板高山類(以競速為主)和單板自由類(以技巧性為主)，單板雪上技巧屬于單板滑雪自由類，是一項充滿活力、項目眾多、具有無限發展前景和極大魅力的冬季運動項目。近年來，我國選手在單板U型場地滑雪項目上取得可喜的成績。長期系統訓練對我國優秀單板U型場地滑雪運動員心肺功能有怎樣的影響、該項目對運動員心肺功能有怎樣的要求尚未見報道。本研究選取國家隊單板U型場地滑雪一線運動員及非體專業學生為實驗對象，分析長期單板U型場地訓練，對運動員心肺功能的影響，從而為我國單板U型場地項目運動員科學化訓練提供理論依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取參加2005～2010年我國單板U型場地滑雪比賽的運動員，包括冬奧會、世界杯和世錦賽參賽運動員，其中男7名;女10名，作為實驗組。選取同年齡組非體專業學生男子7名;女子10名作為對照組。一般情況見表1。

表1 單板U型場地滑雪運動員與非體學生一般情況表(±s)

表1 單板U型場地滑雪運動員與非體學生一般情況表(±s)

組別 性別 N 年齡(歲) 身高(cm) 體重(kg)實驗組 男7 18.69±7.77 168.17±4.31 70.00±5.93對照組 男 7 19.44±0.63 170.67±4.27 72.17±4.36實驗組 女 10 16.12±2.80 158.00±5.63 45.86±3.24對照組 女10 17.36±1.19 161.00±4.20 50.71±5.68

1.2 研究方法

1.2.1 實驗方法 實驗對象進入測試室后，休息10min，待呼吸平穩后取立位在安靜狀態下檢測肺功能，連續測試3次取最佳值。同時詢問受試對象既往呼吸道疾病史及家族史。安靜心肺功能測試完畢后，休息3min，心率低至80次/分，開始測定運動狀態下心肺功能。給運動員戴好呼吸面罩，貼好電極貼，調整好功率自行車的高度，運動員騎坐在自行車上，連接電極及呼吸口嘴，測定安靜狀態下心電及氣體代謝，之后按照規程運動直至力竭，測定整個過程心肺功能的變化。

力竭的標準:(1)心率達到180次/分;(2)呼吸商(RQ)達到或接近1.15;(3)攝氧量隨運動強度增加而出現平臺(繼續運動時，相鄰兩次負荷攝氧量的差別在150ml/min以下或2ml/kg/min以下)或下降;(4)受試者已發揮最大力量并無力保持規定的負荷即達精疲力竭。

1.2.2 實驗儀器 JAEGER Oxycon Pro心肺功能儀(德國JAEGER公司)

1.2.3 實驗指標 肺容量指標:潮氣量(VT)、呼吸頻率(BF)、補呼氣量(ERV)、深吸氣量(IC)、肺活量(VC)。

肺通氣量指標:用力肺活量(FVC)、用力呼氣一秒量(FEV1)、用力呼氣一秒率(FEV1/FVC)、最大分鐘通氣量(MMV)、FVC/BMI、FEV1/BMI。

小氣道指標:呼氣峰流速(PEF)、最大中段呼氣流速(MMF)、用力呼氣流速(FEF25%、FEF50%、FEF75%)。

氣體代謝指標:呼吸頻率(Freq)、潮氣量(VT)、通氣量(VE)、攝氧量(VO2)、呼吸商(RER)、氧脈搏(O2Pulse)等。1.2.4 數據處理 實驗結果以均數±標準差(ˉx±s)表示，采用SAS 6.12統計分析軟件進行統計分析，以P＜0.05作為差異顯著性標準。

2 研究結果

2.1 單板U型場地滑雪運動員肺容量比較

單板U型場地滑雪運動員肺容量狀況分析，以VT、BF、ERV、IC、VC為指標，各組測試指標見表2。男子實驗組IC、 VC明顯高于男子對照組(P＜0.05)。女子實驗組ERV、VC、IC均高于女子對照組(P＜0.05)。

表2 單板U型場地滑雪運動員與非體學生肺容量比較(±s)

表2 單板U型場地滑雪運動員與非體學生肺容量比較(±s)

注:*表示男子實驗組與男子對照組間具有顯著性差異(P＜0.05);**表示男子實驗組與男子對照組間具有非常顯著性差異(P＜0.01);△表示女子實驗組與女子對照組間具有顯著性差異(P＜0.05);△△表示女子實驗組與女子對照組間具有顯著性差異(P＜0.01)。下同。

GROUP SEX VT(L) BF(1/min) ERV(L) IC(L) VC(L)實驗組 男 0.78±0.21 15.12±0.81 3.11±1.73 4.15±1.03 4.79±0.59對照組 男 0.68±0.13 15.42±0.79 3.13±0.76 3.58±2.22*4.35±1.47*實驗組 女 0.68±0.17 14.11±0.23 1.79±0.73 3.09±0.81 3.91±0.72對照組 女 0.59±0.21 15.12±0.35 1.02±1.08△ 2.48±0.70△ 2.80±0.95△

2.2 單板U型場地滑雪運動員肺通氣功能比較

由表3顯示，男子實驗組測得肺通氣功能各指標均高于男子對照組，但除MMV外均不具有顯著性差異(P＞0.05)。女子實驗組測得肺通氣功能各指標中，FVC/BMI、MMV實驗組高于對照組(P＜0.05)。

表3 單板U型場地滑雪運動員與非體學生肺通氣功能比較(±s)

表3 單板U型場地滑雪運動員與非體學生肺通氣功能比較(±s)

GROUP SEX FVC(L) FEV1(L) FEV1/FVC(%)實驗組 男4.42±0.66 3.92±0.70 70.32±17.92對照組 男 4.26±1.38 3.61±0.25 70.27±21.11實驗組 女 3.03±0.75 2.84±0.62 65.90±9.43對照組 女2.74±1.26 2.48±0.23 65.79±10.81

表4 單板U型場地滑雪運動員與非體學生肺通氣功能比較(±s)

表4 單板U型場地滑雪運動員與非體學生肺通氣功能比較(±s)

GROUP SEX FVC/BMI FEV1/BMI MMV(L)實驗組 男0.27±0.03 0.18±0.04 152.0±18.40對照組 男 0.26±0.06 0.20±0.02 136.6±23.98*實驗組 女 0.27±0.10 0.13±0.03 118.48±9.17對照組 女 0.19±0.07△ 0.15±0.03 99.68±9.86△

2.3 單板U型場地滑雪運動員小氣道通氣功能比較

在肺通氣功能指標中，反映小氣道功能的指標包括MMF、PEF、FEF。由表4顯示，男子實驗組小氣道通氣功能各指標均高于男子對照組，其中FEF50、FEF75、MMF的差異具有顯著性(P＜0.05);女子實驗組小氣道通氣功能各指標均高于女子對照組，其中MMF、PEF、FEF25、FEF50具有顯著性差異(P＜0.05)。

表5 單板U型場地滑雪運動員與非體學生小氣道通氣功能比較(±s)

表5 單板U型場地滑雪運動員與非體學生小氣道通氣功能比較(±s)

GROUP SEX MMF(L/s) PEF(L/s) FEF25(L/s) FEF50(L/s) FEF75(L/s)實驗組 男 3.50±1.69 7.91±1.72 6.02±1.74 3.63±2.04 1.77±1.16對照組 男 2.99±1.04* 7.66±0.60 6.03±1.65 3.01±1.21*1.86±0.54*實驗組 女 2.87±0.89 5.96±0.83 4.73±0.63 2.62±1.11 1.04±0.82對照組 女 2.00±0.60△ 5.01±0.80△ 3.96±0.81△ 2.08±0.65△0.92±0.36

2.4 單板U型場地滑雪運動員氣體代謝情況比較

由表6顯示，在極限運動時，男子單板U型場地滑雪運動員VO2max與體重的相對值及氧脈搏顯著高于對照組(P＜0.05)，男子單板U型場地滑雪運動員極限運動持續時間非常顯著性高于非體專業學生(P＜0.01)。女子單板U型場地滑雪運動員VO2max、運動時間顯著高于對照組(P＜0.05)。

表6 單板U型場地滑雪運動員與非體學生極量運動時氣體代謝情況比較(±s)

表6 單板U型場地滑雪運動員與非體學生極量運動時氣體代謝情況比較(±s)

GROUP SEX VO2max (L/min) VO2max/KG (L/min/kg) Time(s) RER HR O2Pulse(ml/b)實驗組 男 3214．98±459．26 53．79±8．15 815．23±86．27 1．25±0．08 199．52±8．54 17．14±1．12對照組 男 2936．78±504．67 47．66±6．37* 751．24±67．29** 1．14±0．07 201．25±10．41 12．23±0．54*實驗組 女 2524．12±689．89 42．67±5．83 705．73±54．63 1．23±0．06 202．51±9．24 11．04±1．21對照組 女 2134．23±459．12△ 39．01±7．54△ 653．96±81．64△1．19±0．05 203．45±10．93 10．92±0．86

3 結果分析

3.1 單板U 型場地滑雪運動員肺容量比較分析

單板滑雪是集滑行、飛躍、技巧、音樂于一體，在歐美十分流行的冬季運動項目。1995年，國際奧委會正式把單板滑雪列為冬季奧運會比賽項目，我國于2003年7月正式引進單板U型場地滑雪項目。在短短的幾年里，我國在單板U型場地滑雪項目上發展迅速并在國際大賽中取得了優異成績［1］。該項目同自由式滑雪空中技巧類似，歸屬于技能類、表現性難美項群，國家冬管中心對該項目十分重視，并期望該項目能成為繼自由式滑雪空中技巧之后我國雪上又一個優勢項目［2］。本研究中，女子實驗組ERV顯著高于女子對照組。女子實驗組IC、ERV明顯高于女子對照組，說明女子單板U型場地滑雪運動員訓練效果好，機體產生適應性變化，呼吸能力高于非體專業學生。男子實驗組IC值顯著高于對照組，表明男子單板U型場地運動員通過系統訓練，吸氣功能明顯提高。男子實驗組ERV不高，可能與訓練年限相關。通過本研究可以看出，男子單板U型場地滑雪運動員吸氣功能強于呼氣功能，呼氣與吸氣功能的過度不平衡，勢必要影響運動成績，如何通過有效訓練提高單板U型場地滑雪運動員吸氣能力，協調呼氣和吸氣功能，提高運動成績，有待進一步研究。實驗結果顯示，單板U型場地滑雪運動員肺活量顯著高于非體專業學生，可能與單板U型場地滑雪較強的吸氣功能有關。

3.2 單板U型場地滑雪運動員肺通氣功能的比較分析

肺通氣指標中，女子實驗組FVC高于對照組，但沒有顯著性差異，去除身體因素后，實驗組FVC/BMI顯著高于對照組。FVC是盡力吸氣至肺總量后，以最大的努力，最快的速度呼出的氣量，反映肺泡通氣量。女子實驗組FVC/BMI顯著性高于對照組，說明女子單板U型場地滑雪運動員，肺泡通氣量好于非體專業學生，是運動員刻苦訓練的結果，也為她們取得優異成績打下堅實基礎。男女實驗組MMV顯著高于對照組。有報道，大多數運動員的最大通氣量隨訓練的增長而增加的機制與運動訓練促進呼吸肌發達、運動員善于動員呼吸肌以及呼吸動作協調性改善有關［3］。分析原因運動時機體的耗氧量和二氧化碳排出量增加，只有動員呼吸系統，縮短呼吸過程的時間，加快呼吸頻率，加大呼吸深度，使單位時間呼吸氣量增加，才能保證機體攝取足夠的氧，滿足需要［4］。現有資料證明運動訓練可提高人體呼吸肌發達程度，改善呼吸動作的協調性，增大肺活量、最大通氣量、改善運動員通氣功能。但FEV1/FVC的大小與運動項目相關。單板U型場地滑雪運動時，運動員常需要憋氣，這勢必影響肺組織中肺泡的彈性和肺的順應性，最終影響肺通氣能力，因而制約了FEV1/FVC的提高［5］。因此，應注意對單板U型場地滑雪運動肺通氣功能保護，定期檢查，延緩肺通氣功能的減退。

3.3 單板U型場地滑雪運動員小氣道功能的比較分析

小氣道是指肺臟的支氣管、肺段支氣管及支氣管樹等通道。MMF、FEF25%、FEF50%、FEF75%主要反映小氣道功能，與用力無關，其改變受小氣道直徑影響。本研究中實驗組小氣道各指標顯著高于對照組，提示單板U型場地滑雪運動員小氣道功能明顯高于非體專業學生。這是系統訓練的結果。

3.4 單板U型場地滑雪運動員極量運動時氣體代謝情況的比較分析

最大攝氧量是指人體在進行有大量肌肉群參加的長時間劇烈運動中，當心肺功能和肌肉利用氧的能力達到本人極限水平時，單位時間內所能攝取的氧量。它反映了機體吸入氧、運輸氧和利用氧的能力，是評定人體有氧工作能力的重要指標之一。本研究使用德國運動心肺功能儀直接測定最大攝氧量。測得結果顯示女子單板U型場地滑雪運動員VO2max顯著高于對照組，男子單板U型場地滑雪運動員VO2max與體重的相對值顯著性高于對照組。說明經過長時間系統訓練，單板U型場地滑雪運動員有氧工作能力顯著提高。另外，男女實驗組極量運動的時間及氧脈搏均顯著性高于對照組，進一步驗證了U型場地滑雪運動可提高機體有氧工作能力。

3.5不同級別運動員肺通氣功能的比較

把單板U型場地滑雪運動員按最新標準，劃分為一級運動員和二級運動員，其中一級運動員為參加奧運會、世界錦標賽等大型比賽獲得前三名選手，二級運動員為大型比賽中獲得四到八名的選手。其中男子一級運動員3名、二級運動員4名。女子一級運動員5名、二級運動員5名。將各級運動員肺通氣指標進行比較，發現男子各級別運動員肺通氣各指標之間差異不顯著。這可能與樣本數小有關。女子一級運動員 ERV、IC、VO2max/KG、極量運動持續運動時間、O2Plus顯著高于女子二級運動員。可見ERV、IC、VO2max/ KG、極量運動持續運動時間、O2Plus是女子單板U型場地滑雪運動的敏感指標，通過系統訓練可以改善運動員肺通氣機能，使ERV、IC、VO2max/KG、極量運動持續運動時間、O2Plus有所提高。因此，可將ERV、IC、VO2max/KG、極量運動持續運動時間、O2Plus作為評價運動員等級的參考指標。

4 結論與建議

4.1 結論

1)女子實驗組ERV顯著性高于對照組，男女實驗組深吸氣量顯著性高于對照組，提示男子單板U型場地滑雪運動員吸氣功能優于呼氣功能，女子單板U型場地滑雪運動員吸氣、呼氣功能均有所提高。

2)女子實驗組FVC/BMI顯著性高于對照組，提示女子單板U型場地滑雪運動員通過有效的訓練，提高自己的肺泡通氣量。

3)單板U型場地滑雪運動員肺通氣及小氣道通氣能力均高于非體專業學生，建議非體專業學生多參加體育運動，提高肺通氣功能。

4)男子實驗組VO2max/KG、持續運動時間及O2Pulse顯著高于對照組。女子實驗組 VO2max、持續運動時間及O2Pulse顯著高于對照組。提示系統的單板U型場地滑雪運動可以提高運動員有氧工作能力。

5)單板 U型場地滑雪女子一級運動員 ERV、IC、VO2max/KG、極量運動持續運動時間、O2Plus顯著高于二級運動員。

4.2 建議

1)加強單板U型場地滑雪運動員吸氣肌力量的訓練，提高吸氣能力，協調呼氣與吸氣功能的平衡，有利于提高運動成績。

2)運動員訓練時盡量減少損傷肺功能的因素，定期檢查肺功能;建立運動員肺功能檔案，作為科學訓練的理論依據。

［1］李淑媛．第6屆亞冬會我國單板滑雪項目分析［J］．吉林師范大學學報，2008，30(1):119－121．

［2］唐云松．2005年全國U型場地單板雪上技巧冠軍系列賽調研報告［J］．冰雪運動，2005(3):26－28．

［3］曲綿域，于長隆．實用運動醫學(第四版)［M］．北京:北京大學醫學出版社，2003:78－88．

［4］高海寧，丁 華，唐桂萍．我國優秀殘疾游泳運動員肺通氣功能的研究［J］．沈陽體育學院學報，2008(1):55－57．

［5］崔 蓉，馬 云，賀 蓓，等．中國優秀運動員肺功能調查與分析［J］．中國運動醫學雜志，2006(3):334－337．

［6］Hopkins SR，Schoene RB．Intense exercise impairs the integrity of pulmonary blood-gas barrier in elite athletes［J］．Am J Respir Crit Care Med，1997，151:1090－1094．

［7］Helenius I，Haahtela T．Allergy and asthma in elite summer sport athletes［J］．Allergy Clin Immunol，2000，106(3):444－452．

Effects of Long-term Training on the Pulmonary Function of Outstanding Half-pipe Snowboard Athletes

GAO Haining，DING Hua，CHANG Bo
(School of Human Exercise Science，Shenyang Sport University，Shenyang 110102，Liaoning，Chian)

Aim:By through measuring the respiratory function of 17 outstanding half-pipe snowboard athletes，to understand the basic conditions of their respiratory system and to accumulate material for objective evaluation of the athletes’lung ventilation．Method:comparing non-sports major students’breathing function of Shenyang Sport University，using experiment under the quiet condition．Results:Women athletes’ERV are significantly higher than those of the control group;the men and women’s deep aspiratory volume is significantly higher than those of the control group;women athletes’FVC/BMI are significant higher than those of control group;when men’s group do the maximal exercise，their VO2max/KG，continuous exercise time and O2Pulse are noticeably higher than those of control group．Conclusions:half-pipe snowboard female athletes’deep inspiratory volume and filling expiratory volume are greater than those of non-sports major students;’expiratory function is better than aspiratory function．Half-pipe snowboard athletes’lung ventilation and small airway ventilation ability are stronger than those of non-sports major students;women skiers through effective training can improve their alveolar ventilation．ERV，IC，VO2max/KG，time of maximal exercise and O2Plus are taken as sensitive indexes of pulmonary function to evaluate half-pipe snowboard athletes’grades．

half-pipe snowboard;athletes;pulmonary function

G804.21

A

1004－0560(2011)04－0090－04

2011-01-14;

2011-02-18

科技部科技支撐項目，項目編號為2009BAK57B00。

高海寧(1979－)，女，講師，碩士，主要研究方向為運動生理學。

常 波(1964－)，男，教授，博士，主要研究方向為運動生物化學，E-mail:changbo8387@163．com。

責任編輯:喬艷春

?體育教育訓練學