運(yùn)用Omega Wave Sport Technology System診斷優(yōu)秀女子排球運(yùn)動(dòng)員中樞疲勞的初步研究

黃龍祥，高炳宏

運(yùn)用Omega Wave Sport Technology System診斷優(yōu)秀女子排球運(yùn)動(dòng)員中樞疲勞的初步研究

黃龍祥，高炳宏*

目的：運(yùn)用Omega Wave Sport Technology System診斷優(yōu)秀女子排球運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)，期待其能成為一種無(wú)創(chuàng)診斷運(yùn)動(dòng)員中樞疲勞的新手段。方法：訓(xùn)練結(jié)束后，8名優(yōu)秀女子排球運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行Omega Wave Sport Technology System測(cè)試，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行研究。結(jié)果：運(yùn)動(dòng)員的迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)影響因數(shù)（Avag）、交感神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)影響因數(shù)結(jié)果（Asym）及平均反應(yīng)時(shí)（mean reaction time,mRT）結(jié)果各周之間沒(méi)有顯著變化；第四周尿多巴胺（dopamine,DA）結(jié)果與第三周存在顯著差異（P＜0.05）。結(jié)論：（1）大強(qiáng)度訓(xùn)練易導(dǎo)致排球運(yùn)動(dòng)員發(fā)生中樞疲勞；（2）Omega Wave Sport Technology System可對(duì)運(yùn)動(dòng)員中樞疲勞狀況作出判斷。

Omega Wave系統(tǒng)；女子；排球；機(jī)能狀態(tài)：中樞疲勞

競(jìng)技運(yùn)動(dòng)水平日益提高的當(dāng)下，大強(qiáng)度的訓(xùn)練比賽已然成為運(yùn)動(dòng)員生活的一部分。但如果訓(xùn)練或比賽負(fù)荷過(guò)大，超過(guò)機(jī)體承受能力，就極可能發(fā)生運(yùn)動(dòng)性疲勞[1]，造成運(yùn)動(dòng)員臨場(chǎng)技術(shù)動(dòng)作變形、戰(zhàn)術(shù)水平發(fā)揮失常，進(jìn)而影響訓(xùn)練效果甚至比賽結(jié)果。運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能監(jiān)控是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過(guò)程中不可缺少的一部分，通過(guò)一些簡(jiǎn)單的測(cè)試來(lái)了解運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練或比賽適應(yīng)情況，可為教練員制定調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃提供參考，減少疲勞的發(fā)生。Omega Wave Sport Technology System（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：Omega Wave系統(tǒng)）是由美國(guó)研發(fā)的具有國(guó)際水準(zhǔn)的無(wú)創(chuàng)診斷運(yùn)動(dòng)疲勞的訓(xùn)練監(jiān)控設(shè)備，其應(yīng)用生物電技術(shù)原理監(jiān)測(cè)人體多種生物系統(tǒng)功能[2]。Omega Wave系統(tǒng)測(cè)試無(wú)創(chuàng)且方法簡(jiǎn)單，結(jié)果實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，能對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練負(fù)荷及疲勞程度作出及時(shí)判斷，進(jìn)而反映運(yùn)動(dòng)員中樞神經(jīng)及全身疲勞狀況、承受訓(xùn)練負(fù)荷能力及恢復(fù)能力等。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控實(shí)踐中，用來(lái)評(píng)定機(jī)能狀態(tài)的指標(biāo)很多，尋找適宜、敏感的中樞疲勞評(píng)價(jià)指標(biāo)，選取特異性強(qiáng)的指標(biāo)組合診斷疲勞也一直在進(jìn)行[3]。相信Omega Wave系統(tǒng)的應(yīng)用會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員中樞疲勞的準(zhǔn)確診斷、科學(xué)訓(xùn)練等具有積極意義。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

上海優(yōu)秀女子排球運(yùn)動(dòng)員8名，均為健將級(jí)別。排除心血管疾病、腎病、皮膚病等疾病，避開(kāi)女性生理期，所有的測(cè)試均在運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)相對(duì)比較穩(wěn)定的情況下進(jìn)行，運(yùn)動(dòng)員基本信息見(jiàn)表1。

1.2 研究方法

1.2.1 研究設(shè)計(jì)

2014—2015賽季聯(lián)賽結(jié)束后的常規(guī)訓(xùn)練階段，訓(xùn)練模式有強(qiáng)度周及調(diào)整周。強(qiáng)度周訓(xùn)練時(shí)間較長(zhǎng)，訓(xùn)練強(qiáng)度較大；調(diào)整周訓(xùn)練時(shí)間短，強(qiáng)度較小。8名優(yōu)秀女子排球運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練結(jié)束后進(jìn)行Omega Wave系統(tǒng)測(cè)試，同時(shí)留取尿液樣本備測(cè)尿兒茶酚胺指標(biāo)，通過(guò)對(duì)4周的Omega Wave系統(tǒng)測(cè)試指標(biāo)及尿兒茶酚胺指標(biāo)結(jié)果變化分析，進(jìn)而對(duì)運(yùn)動(dòng)員疲勞狀態(tài)作出判斷。

1.2.2 測(cè)試時(shí)間與方法

常規(guī)訓(xùn)練階段模式為4周一循環(huán)，測(cè)試周期也選為4周，其中前3周為強(qiáng)度周（2015年3月2日—2015年3月22日），第四周為調(diào)整周（2015年3月23日—2015年3月29日）。測(cè)試前講解注意事項(xiàng)，運(yùn)動(dòng)員在安靜環(huán)境下舒適平躺，用酒精棉球輕拭需貼電極位置，按系統(tǒng)要求正確連接電極和計(jì)算機(jī)。整個(gè)測(cè)試過(guò)程約15min，主要收集運(yùn)動(dòng)員心電、腦電數(shù)據(jù)信息，運(yùn)動(dòng)員需要達(dá)到安靜穩(wěn)定狀態(tài)，而后，進(jìn)行反應(yīng)速度測(cè)試。

1.2.3 測(cè)試指標(biāo)

迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)影響因數(shù)（Avag）、交感神經(jīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)影響因數(shù)（Asym）、緊張度指數(shù)、呼吸波的標(biāo)準(zhǔn)差等心率變異性指標(biāo)；平均反應(yīng)時(shí)間（mRT）、感覺(jué)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)功能水平指數(shù)、反應(yīng)穩(wěn)定性指數(shù)等反應(yīng)速度指標(biāo)。腎上腺素、去甲腎上腺素（NE）、多巴胺（DA）等尿兒茶酚胺指標(biāo)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件和Microsoft Excel 2007軟件對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，測(cè)試結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，縱向比較采用方差分析，P＜0.05表示具有顯著性差異，P＜0.01表示具有非常顯著性差異。

2 研究結(jié)果

Omega Wave系統(tǒng)測(cè)試評(píng)價(jià)指標(biāo)較多，實(shí)際只選取Avag、Asym、mRT等較具代表性的指標(biāo)及DA指標(biāo)進(jìn)行分析，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下表2。

縱觀表2，運(yùn)動(dòng)員的Avag、Asym、mRT的結(jié)果各周之間均不存在顯著性變化（P＞0.05），但第四周的DA結(jié)果與第三周存在顯著差異（P＜0.05）。

3 討論分析

3.1 排球運(yùn)動(dòng)員中樞疲勞狀況

排球運(yùn)動(dòng)屬于混合型的非周期性運(yùn)動(dòng)，高強(qiáng)度的對(duì)抗與技戰(zhàn)術(shù)的靈活運(yùn)用是其基本競(jìng)技特征[4]。排球訓(xùn)練或比賽持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，能量消耗大，運(yùn)動(dòng)員需保持高度興奮性，中樞神經(jīng)系統(tǒng)處于適宜的興奮狀態(tài)，神經(jīng)支配達(dá)到協(xié)調(diào)、迅速、準(zhǔn)確，才能保證其技戰(zhàn)術(shù)水平的正常發(fā)揮，從而取得滿意的訓(xùn)練效果和比賽成績(jī)。運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)系統(tǒng)如果長(zhǎng)時(shí)間處在緊張動(dòng)員狀態(tài)，就很容易發(fā)生中樞疲勞，影響其技戰(zhàn)術(shù)水平的發(fā)揮。4周測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員多在訓(xùn)練強(qiáng)度較大的周次發(fā)生中樞疲勞現(xiàn)象，且當(dāng)天訓(xùn)練內(nèi)容多模擬比賽對(duì)抗練習(xí)。

3.2 排球運(yùn)動(dòng)員Avag、Asym指標(biāo)變化

作為定量判斷心臟自主神經(jīng)功能狀態(tài)的一項(xiàng)非常有意義的指標(biāo)，心率變異性（HRV）分析數(shù)據(jù)可對(duì)心臟自主神經(jīng)張力進(jìn)行檢測(cè)，主要反映自主神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)心血管系統(tǒng)的調(diào)控及該系統(tǒng)對(duì)各種影響因素的應(yīng)答[5]。HRV測(cè)試作為Omega Wave系統(tǒng)中一種監(jiān)測(cè)心臟功能狀態(tài)的方法，可對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練負(fù)荷的適應(yīng)能力、機(jī)能儲(chǔ)備能力和承受不同訓(xùn)練負(fù)荷的潛力等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。E.Parrado等用Omega Wave系統(tǒng)和PolarS810i心率表收集96名成年人的R-R間期數(shù)據(jù)和心率變異性數(shù)據(jù)，分析發(fā)現(xiàn)兩種儀器收集的HRV數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)高于0.96，說(shuō)明兩個(gè)系統(tǒng)都可有效地記錄R-R間期信號(hào)，獲得有效的心率變異分析數(shù)據(jù)，提供了應(yīng)用Omega Wave系統(tǒng)的理論依據(jù)[6]。

作為腦神經(jīng)中最長(zhǎng)、分布最廣的一對(duì)，迷走神經(jīng)含有感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和副交感神經(jīng)纖維，支配呼吸、消化兩個(gè)系統(tǒng)的絕大部分器官以及心臟的感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和腺體的分泌，可使心跳減慢、心縮減弱等。朱曉梅等研究發(fā)現(xiàn)，安靜狀態(tài)下女子手球運(yùn)動(dòng)員HRV表現(xiàn)為交感神經(jīng)興奮性較弱，迷走神經(jīng)興奮性較強(qiáng)的特點(diǎn)，可能是長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練使自主神經(jīng)活動(dòng)產(chǎn)生一定的適應(yīng)性[7]。4周測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，排球運(yùn)動(dòng)員Avag的變化隨著訓(xùn)練進(jìn)行而升高，并在第三周達(dá)到最高，可能與前三周訓(xùn)練強(qiáng)度較大，運(yùn)動(dòng)員發(fā)生中樞疲勞有關(guān)。第四周由于是調(diào)整周，周訓(xùn)練負(fù)荷較小，運(yùn)動(dòng)員機(jī)體刺激較小，之前的疲勞情況得到緩解，Avag結(jié)果有所下降。此外，個(gè)體差異、實(shí)際測(cè)試時(shí)運(yùn)動(dòng)員狀態(tài)等因素對(duì)測(cè)試結(jié)果也會(huì)有一定影響。

人體在正常情況下，功能相反的交感和副交感神經(jīng)處在相互制約平衡中，當(dāng)機(jī)體處于緊張活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，交感神經(jīng)活動(dòng)起主要作用。作為植物神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分，交感神經(jīng)活動(dòng)可使瞳孔散大、心跳加快、皮膚及內(nèi)臟血管收縮等。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，女排隊(duì)員的Asym結(jié)果呈現(xiàn)與Avag相反的變化特點(diǎn)：隨著強(qiáng)度周的進(jìn)行而有所降低，第四周則呈回升態(tài)勢(shì)，猜想可能是運(yùn)動(dòng)員交感神經(jīng)興奮性降低，對(duì)心臟影響減小。而由于訓(xùn)練內(nèi)容大致相似，運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)沒(méi)有顯著變化，各周之間不存在顯著差異。在其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的一些研究也證實(shí)，大運(yùn)動(dòng)量的訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員中樞神經(jīng)活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定影響。徐建方等發(fā)現(xiàn)，花樣游泳運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)期大訓(xùn)練量后，會(huì)引起迷走神經(jīng)和交感神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制的失調(diào)，表現(xiàn)為交感神經(jīng)興奮過(guò)度，迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)下降，緊張指數(shù)上升，中樞疲勞程度加重[8]。李清正等對(duì)12名優(yōu)秀劃艇運(yùn)動(dòng)員不同訓(xùn)練周期疲勞狀況的研究結(jié)果表明，與基礎(chǔ)周相比，大量周的Asym顯著降低，提示有氧訓(xùn)練使得交感神經(jīng)對(duì)心臟的影響降低[9]。

3.3 排球運(yùn)動(dòng)員mRT指標(biāo)變化分析

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期系統(tǒng)訓(xùn)練，運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)速度會(huì)處在較穩(wěn)定水平，長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷訓(xùn)練會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)速度產(chǎn)生一定影響。本研究的反應(yīng)速度測(cè)試是利用Omega Wave系統(tǒng)自帶的一項(xiàng)基礎(chǔ)測(cè)試，測(cè)試由專(zhuān)用電腦發(fā)出65次隨機(jī)聲音信號(hào)，信號(hào)間隔在0.1～0.2 s之間，運(yùn)動(dòng)員聽(tīng)到信號(hào)按動(dòng)專(zhuān)用測(cè)試手柄，整個(gè)測(cè)試耗時(shí)1～2 m in。首次測(cè)試時(shí)，運(yùn)動(dòng)員會(huì)因儀器的陌生感及測(cè)試中精神緊張等影響測(cè)試結(jié)果。運(yùn)動(dòng)員發(fā)生疲勞特別是中樞疲勞時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)注度及興奮度降低，反應(yīng)速度會(huì)下降。運(yùn)動(dòng)員4周mRT測(cè)試結(jié)果雖不存在顯著性變化，但表現(xiàn)出一定變化特點(diǎn)。上強(qiáng)度的3周，由于日平均訓(xùn)練時(shí)間較長(zhǎng)、強(qiáng)度較大，運(yùn)動(dòng)員易發(fā)生中樞疲勞，表現(xiàn)在反應(yīng)速度上即運(yùn)動(dòng)員mRT的增加，調(diào)整周則會(huì)有所降低。此外，反應(yīng)速度測(cè)試還會(huì)受到諸如刺激的屬性、刺激強(qiáng)度以及隊(duì)員準(zhǔn)備狀態(tài)等[10]諸多因素的影響，訓(xùn)練水平或場(chǎng)上位置不同的運(yùn)動(dòng)員也存在個(gè)體差異。

3.4 排球運(yùn)動(dòng)員DA指標(biāo)變化分析

DA與中樞疲勞的關(guān)系是研究關(guān)注的焦點(diǎn)之一。DA對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的電活動(dòng)具有興奮作用，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，DA通過(guò)調(diào)節(jié)肌緊張使機(jī)體作好運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)備，DA神經(jīng)元功能正?？商岣哌\(yùn)動(dòng)能力。運(yùn)動(dòng)中腦內(nèi)DA的活性增加，隨著中樞疲勞的出現(xiàn)，腦干和中腦DA的合成代謝逐漸減弱。Roelands認(rèn)為中樞疲勞是不同的神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)共同協(xié)作產(chǎn)生的，可能是兒茶酚胺類(lèi)神經(jīng)遞質(zhì)DA和NE減少所致[11]。研究表明，中樞疲勞發(fā)生時(shí)，腦中DA含量減少，濃度下降，活性減弱，會(huì)引起人的神經(jīng)出現(xiàn)紊亂，肌肉活動(dòng)的協(xié)調(diào)性降低等，從而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)能力下降[12]。

目前，直接在人體實(shí)驗(yàn)中測(cè)定中樞兒茶酚胺含量并不實(shí)際，但可通過(guò)測(cè)定尿兒茶酚胺含量來(lái)間接推斷。但是，兒茶酚胺在尿中的形式為硫酸鹽和葡萄脂鹽，本身性質(zhì)不穩(wěn)定，且尿液易滋生細(xì)菌，使得兒茶酚胺降解，室溫越高，降解幅度會(huì)越大[13]。因此，保持標(biāo)本中兒茶酚胺的穩(wěn)定非常重要。在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控方面，王晨等研究認(rèn)為恢復(fù)期尿兒茶酚胺含量下降越多，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員對(duì)此前階段的訓(xùn)練負(fù)荷適應(yīng)越好，隨后的訓(xùn)練中可以提高訓(xùn)練負(fù)荷，但也應(yīng)注意隊(duì)員個(gè)體差異[14]。排球運(yùn)動(dòng)員尿中DA結(jié)果的變化呈先升后降的特點(diǎn)，可能原因是強(qiáng)度刺激使機(jī)體使DA代謝增多，而調(diào)整周負(fù)荷較低，代謝相對(duì)減少。第三周與第四周的測(cè)試結(jié)果之間存在顯著性差異，可能是經(jīng)過(guò)休息調(diào)整，運(yùn)動(dòng)員身體很大程度上得到恢復(fù)，DA合成與代謝趨于平衡。有研究也表明，DA含量的增多，有利于維持運(yùn)動(dòng)能力，延遲運(yùn)動(dòng)性疲勞發(fā)生，DA排出過(guò)多，則會(huì)使運(yùn)動(dòng)耐力明顯下降，影響運(yùn)動(dòng)員比賽發(fā)揮[15]。因此，在日常監(jiān)控中如果發(fā)現(xiàn)某運(yùn)動(dòng)員尿中DA含量增多，考慮該運(yùn)動(dòng)員可能發(fā)生中樞疲勞，教練員應(yīng)對(duì)其調(diào)整訓(xùn)練負(fù)荷，促進(jìn)其身體狀況恢復(fù)，以適應(yīng)訓(xùn)練比賽的強(qiáng)度，從而達(dá)到預(yù)期訓(xùn)練目的。

4 小結(jié)

作為一種新型訓(xùn)練監(jiān)控設(shè)備，Omega Wave系統(tǒng)較常規(guī)監(jiān)控儀器具有一定的優(yōu)勢(shì)：無(wú)創(chuàng)、操作簡(jiǎn)單、評(píng)估實(shí)時(shí)等。日常訓(xùn)練階段優(yōu)秀女子排球運(yùn)動(dòng)員的測(cè)試結(jié)果也表明，Omega Wave系統(tǒng)測(cè)試的一些指標(biāo)可較敏感地反映運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員中樞神經(jīng)系統(tǒng)疲勞情況作出判斷。但本研究只在女子排球運(yùn)動(dòng)員中進(jìn)行，在項(xiàng)目代表性、測(cè)試人數(shù)及次數(shù)上存在一定局限。

在排球項(xiàng)目應(yīng)用Omega Wave系統(tǒng)也是一種新思路，通過(guò)其在常規(guī)訓(xùn)練階段的初步研究，期待能在運(yùn)動(dòng)員中樞疲勞診斷方面發(fā)揮作用，從而對(duì)運(yùn)動(dòng)員比賽備戰(zhàn)有所幫助。若條件允許，期待在不同項(xiàng)目、不同訓(xùn)練階段及不同訓(xùn)練方式等方面進(jìn)一步探索研究，深入挖掘Omega Wave測(cè)試指標(biāo)變化特點(diǎn)及規(guī)律，并結(jié)合常規(guī)經(jīng)典指標(biāo)，深入探討其指標(biāo)變化機(jī)制，為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控實(shí)踐中準(zhǔn)確運(yùn)用該系統(tǒng)判斷運(yùn)動(dòng)員中樞疲勞狀況提供數(shù)據(jù)支撐，達(dá)到科學(xué)訓(xùn)練的目的。

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（責(zé)任編輯：何聰）

Research on using Omega Wave Sport Technology System diagnosis outstanding female volleyball players of central fatigue

HUANG Longxiang,GAO Binghong
(Shanghai University of Sport,Shanghai200438,china)

Objective:Applying Omega Wave Sport Technology System(hereinafter referred to as:Omega Wave System)in the diagnosis of the physical function status of the outstanding female volleyball players in order to see if it can be a new method for noninvasive diagnosis of athletes' central fatigue.Method:After training, eight elite female volleyball players were tested with Omega Wave System for four weeks and the test results were carefully studied.Result:There are no significant changes of the players,vagus nerve regulation system factors(Avag),sympathetic nervous regulation system factors(Asym)and mean reaction time(mRT)in the four weeks' tests.Distinct changes of dopamine(DA)can be observed in the fourth week,compared to the result of that in the third week(P〈0.05).Conclusion:(1)Intensive training is easy to cause central fatigue of the volleyball players;(2)Omega Wave system can be used to judge athletes' central fatigue condition.

Omega Wave System;female;volleyball;function status:central fatigue

G804.5

A

1006-1207（2016）03-0096-04

2015-11-24

黃龍祥，男，在讀碩士研究生。主要研究方向：運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控。E-mail：h1023124109@163.com。

*通訊作者：高炳宏，男，研究員。主要研究方向：優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)和專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練負(fù)荷的監(jiān)控與評(píng)定。E-mail：gaobinghong@163.com。

上海體育學(xué)院，上海200438。