微循環(huán)改善對訓(xùn)練疲勞恢復(fù)的作用及機制研究

梁靜群，孫燕妮，劉濤波

(1.特種作戰(zhàn)學(xué)院，a.一系，b.軍事體育應(yīng)用與研究中心，廣東廣州510500;2.蘭州軍區(qū)臨潼療養(yǎng)院二科，甘肅蘭州710600)

訓(xùn)練負荷的目的是使機體產(chǎn)生新的適應(yīng)。在新平衡建立之前，訓(xùn)練負荷必將使機體出現(xiàn)疲勞，疲勞不是訓(xùn)練的目的，而是使機能水平向較高方向發(fā)展的橋梁［1］。要達到這一目的必須通過各種恢復(fù)手段強化訓(xùn)練效應(yīng)。所以，訓(xùn)練后疲勞的消除與機體恢復(fù)不容忽視。為此，我們創(chuàng)新開發(fā)了“軍人體能快速恢復(fù)裝置”(以下簡稱“裝置”)。

微循環(huán)是直接參與機體組織、細胞物質(zhì)交換的體液循環(huán)。微循環(huán)中的毛細血管只有一層內(nèi)皮細胞，管壁薄，容許小分子的物質(zhì)自由進出。由于人體的微循環(huán)處于循環(huán)的末端，此處毛細血管豐富，形成交織網(wǎng)，有足夠的場所進行物質(zhì)交換。因此，在微循環(huán)正常的情況下，血液中濃度較高的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)從毛細血管滲透到組織細胞，而組織細胞中的代謝產(chǎn)物也會進入血液，排出體外［2］。因此，微循環(huán)狀態(tài)正常與否決定著人體的代謝功能好壞，進而對運動性疲勞產(chǎn)生的早晚和消除疲勞的快慢有著較大的影響。大強度訓(xùn)練時，四肢骨骼肌安靜時閉合的小血管及毛細血管在此期間都會打開，適應(yīng)運動需求，加大血液流通量，這時人體血液會重新分布，血液流向肢端，以供應(yīng)大強度訓(xùn)練時運動系統(tǒng)倍增的需氧量［3］。相對情況下，核心器官 (心、腦、肺、腎)血流量會減少。因此，在訓(xùn)練結(jié)束的第一時間，充分利用改善微循環(huán)的方法來加速局部或整體的血液循環(huán)，促進物質(zhì)能量代謝，可以達到消除局部疲勞和緩解機體疲勞的目的。

怎樣使血流快速恢復(fù)到安靜期間狀態(tài)，閉合過度開放的骨骼肌微血管，讓血液快速回流核心器官，恢復(fù)體征至常態(tài)。我們開發(fā)的裝置通過三項核心技術(shù):一是高效率熱交換，二是低氣壓發(fā)生，三是自動降溫控制等有機組合，作用肢端，讓手掌變?yōu)闄C體的第二心臟，在溫控環(huán)境下，物理作用1.5～3 min后，加速微循環(huán)的改善，促進肢端血流匯集回流至大強度訓(xùn)練后相對缺血的心臟、肺、腦等核心器官，同時消除訓(xùn)練后的疲憊、缺氧、機體酸痛等情況，使心率、血壓、呼吸、體溫等體征在較短時間內(nèi)回歸常態(tài)，確切達到快速恢復(fù)體能效果，并以甲襞儀觀測大強度訓(xùn)練前、中、后的微循環(huán)動態(tài)血流變化，深入研究大強度訓(xùn)練恢復(fù)機制，旨在為科學(xué)訓(xùn)練的調(diào)控提供可靠的依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

某軍校學(xué)員 (含干部學(xué)員)120人，年齡21～26歲，均為健康男性。

1.2 研究方法

將120人隨機分為試驗組60人，對照組60人，同時進行大強度訓(xùn)練:包括5 km徒手跑，格斗訓(xùn)練30 min，俯臥撐仰臥起坐各30次，展臂跳60次。為便于準(zhǔn)確采集樣本，試驗分6批次完成，20人/次，5 min間隔出發(fā)一組參訓(xùn)，2人/組。訓(xùn)練后即刻測試10 s脈搏乘以6，心率大于80%的最大心率，可進入下一階段測試試驗，未達到者繼續(xù)訓(xùn)練，待心率達到80%的最大心率后再行測試;試驗組使用該裝置，受試者手臂進入裝置快速熱交換室，掌心側(cè)緊貼半導(dǎo)體自控降溫球面1.5～2 min，微電腦啟動負壓脈沖系統(tǒng)，手臂僅有輕微膨脹感的狀態(tài)下，對肢端微循環(huán)進行改善，以利于消除大強度訓(xùn)練產(chǎn)生的疲勞狀態(tài)，快速恢復(fù)體能的作用;對照組不使用該裝置。

兩組人員均在大強度訓(xùn)練前、訓(xùn)練后即刻、訓(xùn)練后20 min采集甲襞微循環(huán)同步圖像分析與體征指標(biāo)。甲襞微循環(huán)方面，觀察受試者左手無名指遠心端第一排毛細血管管襻 (形態(tài)、清晰度、管襻數(shù))、流態(tài) (流速、血管運動性、紅細胞聚集、白細胞數(shù)、白色微小血栓、血色)、襻周狀態(tài) (滲出、出血、乳頭下靜脈叢、乳頭、汗腺導(dǎo)管)16項指標(biāo);同步檢測血壓、心率、體溫、呼吸等生理體征。所用數(shù)據(jù)均采用SPSS17.0軟件包進行統(tǒng)計學(xué)分析，結(jié)果進行χ2處理。

2 結(jié)果

2.1 兩組在大強度訓(xùn)練前微循環(huán)指標(biāo)、生理體征檢測結(jié)果比較

兩組在大強度訓(xùn)練前微循環(huán)，各項指標(biāo)均在正常值范圍內(nèi)，通過統(tǒng)計學(xué)處理及χ2分析顯示，兩組無顯著差異 (P＞0.05)(見表1)。同時檢測兩組生理體征指標(biāo)，結(jié)果均無顯著差異 (P＞0.05)，保障了試驗的可行性 (見表2)。

表1 兩組大強度訓(xùn)練前的微循環(huán)流態(tài)檢測結(jié)果

表2 兩組大強度訓(xùn)練前的生理體征檢測結(jié)果(

表2 兩組大強度訓(xùn)練前的生理體征檢測結(jié)果(

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2.2 兩組在大強度訓(xùn)練后微循環(huán)指標(biāo)、生理體征檢測結(jié)果比較

兩組均在大強度訓(xùn)練后測試心率，在達到80%以上的最大心率后，試驗組使用裝置1.5～2 min，對照組不使用，基本在同等時間采集微循環(huán)圖譜，測試各體征。由表3可見，兩組微循環(huán)流態(tài)相對于訓(xùn)練前安靜指標(biāo)都發(fā)生了變化，體現(xiàn)在毛細血管收縮，流速變緩，流態(tài)下降，紅細胞聚集度上升。試驗組各項指標(biāo)明顯好于對照組，1/3左右受試者微循環(huán)流態(tài)在用過裝置后已恢復(fù)正常 (線流30%)，近半人員無紅細胞凝聚情況;兩組比較差異十分顯著 (P＜0.01)。體征指標(biāo)試驗組也明顯好于對照組，兩組比較差異具有非常顯著性 (P＜0.01)(見表4)。

表3 兩組在大強度訓(xùn)練后微循環(huán)指標(biāo)檢測結(jié)果

表4 兩組大強度訓(xùn)練后即刻的生理體征檢測結(jié)果(

表4 兩組大強度訓(xùn)練后即刻的生理體征檢測結(jié)果(

注:1)P ＜0.05;2)P＜0.01。下表同。

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2.3 兩組在大強度訓(xùn)練恢復(fù)20 min后微循環(huán)指標(biāo)、生理體征的檢測結(jié)果比較

兩組受試者均靜坐休息20 min后檢測結(jié)果表明，試驗組微循環(huán)各項指標(biāo)已恢復(fù)至訓(xùn)練前標(biāo)準(zhǔn)，個別指標(biāo)略好于訓(xùn)練前狀態(tài)，毛細血管因訓(xùn)練強度刺激的收縮情況不僅完全消失，而且管徑還有稍微膨脹現(xiàn)象，流態(tài)高于安靜水平，紅細胞聚集度低于訓(xùn)練前;同時體征各指標(biāo)也恢復(fù)到接近訓(xùn)練前水平，證明裝置具備微循環(huán)改善的確切效能。

對照組的微循環(huán)各項指標(biāo)檢測結(jié)果顯示還未脫離大強度訓(xùn)練刺激引起的應(yīng)激狀態(tài):管袢數(shù)較多，毛細血管壁收縮狀態(tài)未恢復(fù)，流速較慢，流態(tài)較差，紅細胞還處于輕度聚集。生理體征方面除體溫恢復(fù)至訓(xùn)練前狀態(tài)，其余3項均未恢復(fù)。兩組比較差異非常顯著 (見表5、表6)。

表5 兩組恢復(fù)20 min后的微循環(huán)指標(biāo)檢測結(jié)果

表6 兩組恢復(fù)20 min后的生理體征檢測結(jié)果(

表6 兩組恢復(fù)20 min后的生理體征檢測結(jié)果(

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3 討論

本研究重點探討大強度訓(xùn)練后裝置對于體能恢復(fù)速率的狀況，所以，選擇了前沿科學(xué)的微循環(huán)范疇和生命體征為主的測試指標(biāo)，大強度訓(xùn)練后，機體處于高度應(yīng)激狀態(tài)，自覺癥狀為出汗、發(fā)熱、心悸、酸痛、疲勞等，長此以往，易引發(fā)過度訓(xùn)練問題，導(dǎo)致傷病率居高不下。為提高科學(xué)訓(xùn)練保障水平，我們前在訓(xùn)練后第一時間使用期研發(fā)的裝置，在其物理作用下改善肢端微循環(huán)。甲襞是覆蓋在指甲根部的皮膚皺折，是觀察微循環(huán)的良好部位，也是臨床微循環(huán)檢查最常用的部位［4］。通過觀測訓(xùn)練后人體甲襞微循環(huán)，以及同期心率、呼吸、血壓、體溫生理指標(biāo)，來觀察機體從應(yīng)激狀態(tài)恢復(fù)到運動前的初始常態(tài)的漸進過程，這些既反映出官兵的體質(zhì)情況、心肺能力，也體現(xiàn)出了人體超微血液循環(huán)的供氧情況，較為全面地說明大強度訓(xùn)練前后體能恢復(fù)的變化情況。

大強度訓(xùn)練后即刻，試驗組使用裝置，由于其低氣壓環(huán)境和脈沖虹吸作用于肢端，手掌在較強的外力作用下持續(xù)1.5～2 min后，可以發(fā)揮其“第二心臟”的作用，促使因劇烈運動時心輸出血量流向骨骼肌的15%～25%血液回流內(nèi)臟，使血流量增加、流速加快。測試指標(biāo)表明，試驗組微循環(huán)的管徑、流速、流態(tài)好于對照組，1/3受試者微循環(huán)流態(tài)正常，近半數(shù)人員無紅細胞凝聚情況;對照組毛細血管收縮，流速變緩，流態(tài)下降，紅細胞聚集度上升。兩組比較差異十分顯著(P＜0.01)。體征指標(biāo)試驗組也明顯好于對照組，兩組比較差異具有非常顯著性(P＜0.01)。

恢復(fù)20 min后的測試結(jié)果顯示，試驗組微循環(huán)各項指標(biāo)已恢復(fù)至訓(xùn)練前水平，可能因裝置的自控降溫作用，減弱了劇烈運動時體內(nèi)升溫對呼吸中樞的刺激，并在微循環(huán)改善的作用下，肺循環(huán)速率增加，提高了O2的攝入和 CO2代謝，減緩“氧債”發(fā)生;個別指標(biāo)(流態(tài)、紅細胞凝聚度等)略好于訓(xùn)練前狀態(tài)，可能是毛細血管管徑擴張的原因。有研究表明，體育學(xué)院的男生在200 W的功率下踏功率自行車3 min后即刻甲襞血流停滯，然后逐漸恢復(fù)，5～10 min后超過安靜水平，10 min后達到最大值再逐漸下降，20 min后仍高于安靜值［5］。微循環(huán)流態(tài)變化與訓(xùn)練負荷、心率、耗氧量、激素、乳酸有密切關(guān)系，促使體征各指標(biāo)快速恢復(fù)至訓(xùn)練前安靜狀態(tài)。裝置通過快速熱交換作用達到在較短時間內(nèi)迅速降低人體內(nèi)環(huán)境溫度，加速血液回流以供給心肺等核心器官需求，改善、消除機體疲勞狀態(tài)。實驗結(jié)果表明，試驗組的心率、血壓、體溫、呼吸等體征的恢復(fù)速度非常顯著地快于對照組，恢復(fù)20 min后檢測顯示兩組差異非常顯著(P＜0.01)。證明裝置具備改善微循環(huán)的確切效能。

軍事體育訓(xùn)練疲勞狀態(tài)在裝置作用下使肢端微循環(huán)得以迅速恢復(fù)，表明人體肢端微循環(huán)的改善與體能恢復(fù)為正相關(guān)。試驗表明該裝置對于微循環(huán)改善促進訓(xùn)練疲勞的快速恢復(fù)具有明顯效果。

［1］Kawanishi J，Ohta T，Ishibashi H，eta1.Quantitative assess—ment of ther apeutic effects in the critically ischemic limb using(99 m)Tc—diethylene—triamine—pentaacetic acid human serum albu—min［J］.Surg Today，2009，39(1):14—20.

［2］田山.微循環(huán)作用于運動性疲勞恢復(fù)探討［J］.科教文匯(上半月)，2006(4):199—200.

［3］梁靜群.人體體能快速恢復(fù)裝置效果評價［J］.解放軍軍事預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2011，29(1):22—24.

［4］趙征，陳建慧，楊益民，等.甲襞微循環(huán)顯微圖像與指端容積脈搏血流相關(guān)規(guī)律的實驗研究［J］.北京生物醫(yī)學(xué)工程，2001，20(3):185—188，177.

［5］陳玲娟.運動對人體微循環(huán)的影響［J］.上海體育學(xué)院學(xué)報，1992，16(2):42—50.