不同吸氣肌激活負荷對高強度跑步和恢復過程中的力學、生理和肌肉氧合反應的影響
分類：
PortaMon
作者：
Marostegan AB, Gobatto CA, Rasteiro FM, Hartz CS, Moreno MA, Manchado-Gobatto FB.
來源：
《Scientific Reports》
發布時間：
2022-07-02
訪問量：
坎皮納斯大學應用運動生理學實驗室在影響因子為4.380分的一區《Scientific Reports》期刊發表了一篇名為《Effects of different inspiratory muscle warm-up loads on mechanical, physiological and muscle oxygenation responses during high-intensity running and recovery》的研究。驗證了不同的吸氣肌激活(IMW)負荷可以提高運動員在30 s全力跑中的表現。
01. 研究意義及目的
吸氣肌激活(IMW)已被應用于提高運動訓練質量和運動成績中。然而，現有研究中缺乏不同IMW負荷對高強度跑步和恢復階段的探索，特別是缺乏簡短且適用的研究方案。因此，這項研究旨在探究三種不同的吸氣肌激活(IMW)負荷在高強度跑步運動期間和跑步完成后對力學、生理和肌肉氧合反應的影響。
02. 研究方法
16名男性運動員隨機進行了4次30秒全力跑的試驗，然后進行簡短的IMW方案(2×15次呼吸，兩組之間休息1分鐘，在30秒全力跑前2分鐘完成)。三種IMW負荷條件：最大吸氣壓(MIP)的15%(WU15)、40%(WU40)和60%(WU60)，以及無IMW負荷條件的對照組(CON)。測量了力、速度和跑步功率(1000赫茲)。兩個近紅外光譜設備PortaMon測量二頭肌(BB)和股外側肌(VL)的肌肉氧合反應。同時監測心率(HR)和血乳酸。
(A)實驗方案。(B)每個Session的實驗順序。
03. 研究結果
力學結果：下圖中(A)為 30 秒全力跑測試期間不同IMW干預類似的跑步功率響應。圖(B-E)分別顯示跑步功率、力、速度和疲勞指數(FI)的峰值、平均值和最小值。
結果表明，任何指數的IMW負荷組與CON組相比平均功率，最小功率，峰值力，最小力的值都更高。此外，關于IMW對平均力的具體影響，WU40和WU60的值高于CON組，僅WU60的平均速度值高于CON組。圖F表示30 s全力跑期間每秒的HR響應。結果表明，時間對HR響應的影響顯著，但未檢測到IMW負荷對心率有影響。HR不斷增加，在測試的最后一秒達到最高值。此外，圖G顯示了峰值、平均值和最小HR值不受IMW的影響。
30秒全力跑期間的力學和心率結果
肌肉氧合結果：下圖為30 s全力跑期間肌肉氧合的變化情況。圖(A-B)分別說明了BB和VL位置的TSI響應。圖C表明不同肌肉位置的TSI和IMW僅對TSI平均值有影響。圖(D-E)顯示了BB和VL的Δ[tHb]。圖F為沒有IMW相互作用的情況下檢測到的肢體效應對于平均值和最小值的影響。
30s全力跑期間肌肉氧合的變化情況
恢復期間肌肉氧合的變化情況如下圖。TSI結果揭示了所有干預條件下，BB 肌肉位置在T0和T2時刻呈現出比BL更低的飽和度，并且在恢復4分鐘后 (T4)，飽和度恢復到BL值。在WU40條件中觀察到，與BL相比，TSI值從T4到T10達到了更高的氧合值。VL肌肉位置，只有T2時刻WU60條件呈現出與BL不同的值。且在T0時刻，VL位置比BB位置的TSI值高。
BB肌肉位置的Δ[tHb] 結果揭示了與BL值相比，恢復時間僅在WU40的T0時刻顯示較低，在WU60 的T2–T12處記錄到較高的值，隨后返回到BL值。VL位置的Δ[tHb] 結果揭示了，在CON(T2-T8)、WU40(T18)和WU60(T4-T18)的特定時刻觀察到與BL值之間存在差異。
恢復期間肌肉氧合的變化情況
生理反應結果：下圖為30 s全力跑后(T0)和恢復期間(每2分鐘:T2-T18)基線(BL)的生理反應。圖(A)顯示，各干預措施的血乳酸曲線相似，時間效應明顯。所有參與者在8分鐘觀察到血乳酸曲線峰值。恢復18分鐘后，血乳酸值不會恢復到BL。圖(C)為各條件下類似的HR行為，僅時間對其有顯著影響。HR峰值出現在T0時刻。血乳酸和HR的峰值、平均值和最小值分別顯示在圖(B)和(D)中。
30s全力跑后(T0)和恢復期間(每2分鐘:T2-T18)基線(BL)的生理反應。
04. 結論
使用不同負荷的IMW條件可以提高運動員在30秒全速跑中的表現，這可以通過峰值、平均值和最小力學值的增加得到驗證，但不在逐秒評估的表現中體現。此外，40%的MIP條件在恢復階段改善了BB位置的TSI值，這表明O2可用于清除乳酸。
參考文獻
Marostegan AB, Gobatto CA, Rasteiro FM, Hartz CS, Moreno MA, Manchado-Gobatto FB. Effects of different inspiratory muscle warm-up loads on mechanical, physiological and muscle oxygenation responses during high-intensity running and recovery. Sci Rep. 2022 Jul 2;12(1):11223. doi: 10.1038/s41598-022-14616-w. PMID: 35780133; PMCID: PMC9250525.
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