梁靜群,孫燕妮,劉濤波
(1.特種作戰(zhàn)學院,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,訓練負荷必將使機體出現(xiàn)疲勞,疲勞不是訓練的目的,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手段強化訓練效應(yīng)。所以,訓練后疲勞的消除與機體恢復不容忽視。為此,我們創(chuàng)新開發(fā)了“軍人體能快速恢復裝置”(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練后相對缺血的心臟、肺、腦等核心器官,同時消除訓練后的疲憊、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),確切達到快速恢復體能效果,并以甲襞儀觀測大強度訓練前、中、后的微循環(huán)動態(tài)血流變化,深入研究大強度訓練恢復機制,旨在為科學訓練的調(diào)控提供可靠的依據(jù)。
某軍校學員 (含干部學員)120人,年齡21~26歲,均為健康男性。
將120人隨機分為試驗組60人,對照組60人,同時進行大強度訓練:包括5 km徒手跑,格斗訓練30 min,俯臥撐仰臥起坐各30次,展臂跳60次。為便于準確采集樣本,試驗分6批次完成,20人/次,5 min間隔出發(fā)一組參訓,2人/組。訓練后即刻測試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練產(chǎn)生的疲勞狀態(tài),快速恢復體能的作用;對照組不使用該裝置。
兩組人員均在大強度訓練前、訓練后即刻、訓練后20 min采集甲襞微循環(huán)同步圖像分析與體征指標。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、汗腺導管)16項指標;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)計學分析,結(jié)果進行χ2處理。
兩組在大強度訓練前微循環(huán),各項指標均在正常值范圍內(nèi),通過統(tǒng)計學處理及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,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 兩組大強度訓練前的微循環(huán)流態(tài)檢測結(jié)果
表2 兩組大強度訓練前的生理體征檢測結(jié)果(
表2 兩組大強度訓練前的生理體征檢測結(jié)果(
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兩組均在大強度訓練后測試心率,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)相對于訓練前安靜指標都發(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 兩組在大強度訓練后微循環(huán)指標檢測結(jié)果
表4 兩組大強度訓練后即刻的生理體征檢測結(jié)果(
表4 兩組大強度訓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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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)各項指標已恢復至訓練前標準,個別指標略好于訓練前狀態(tài),毛細血管因訓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練前;同時體征各指標也恢復到接近訓練前水平,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)各項指標檢測結(jié)果顯示還未脫離大強度訓練刺激引起的應(yīng)激狀態(tài):管袢數(shù)較多,毛細血管壁收縮狀態(tài)未恢復,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至訓練前狀態(tài),其余3項均未恢復。兩組比較差異非常顯著 (見表5、表6)。
表5 兩組恢復20 min后的微循環(huán)指標檢測結(jié)果
表6 兩組恢復20 min后的生理體征檢測結(jié)果(
表6 兩組恢復20 min后的生理體征檢測結(jié)果(
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本研究重點探討大強度訓練后裝置對于體能恢復速率的狀況,所以,選擇了前沿科學的微循環(huán)范疇和生命體征為主的測試指標,大強度訓練后,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)過度訓練問題,導致傷病率居高不下。為提高科學訓練保障水平,我們前在訓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,來觀察機體從應(yīng)激狀態(tài)恢復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練前后體能恢復的變化情況。
大強度訓練后即刻,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20 min后的測試結(jié)果顯示,試驗組微循環(huán)各項指標已恢復至訓練前水平,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(流態(tài)、紅細胞凝聚度等)略好于訓練前狀態(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,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,促使體征各指標快速恢復至訓練前安靜狀態(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、呼吸等體征的恢復速度非常顯著地快于對照組,恢復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,表明人體肢端微循環(huán)的改善與體能恢復為正相關(guān)。試驗表明該裝置對于微循環(huán)改善促進訓練疲勞的快速恢復具有明顯效果。
[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.人體體能快速恢復裝置效果評價[J].解放軍軍事預防醫(yī)學雜志,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].上海體育學院學報,1992,16(2):42—50.