加压下坡步行造成的生理负荷和增肌成效探讨,运动生理学论文.docx
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1、加压下坡步行造成的生理负荷和增肌成效探讨,运动生理学论文摘 要: 目的:将两种被以为相对负荷较小的加压训练与下坡步行运动进行组合, 讨论其生理负担和增肌效果, 以期为体弱人群进行安全、易行、高效的增肌运动提供参考。方式方法:以14名健康青年男性为实验对象, 观察其在下肢加压 (40 mmHg捆绑压力, 240mmHg气压压力) 和不加压条件下进行速度为3 km/h, 坡度为 16%, 持续时间为10 min的步行运动时, 外表肌电、心率、主观疲惫度、下肢肿胀度以及部分血液生化指标的变化。在这里基础上, 将14名实验对象随机分成2组, 观察其在上述负荷条件下, 两周内共完成10次下坡步行运动后,
2、 加压 (40 mmHg捆绑压力, 240 mmHg气压压力) 和不加压条件下下肢围度和体成分变化的差异。结果:1) 下坡步行时, 加压条件下下肢蹬伸动作主动肌的积分肌电值 (iEMG) 显着放大, 快肌纤维介入度显着提高 (P 0.05) ;2) 一次下坡步行后, 加压条件下下肢围度的变化显着大于不加压 (P 0.05) , 肿胀效应愈加显着;3) 10次下坡步行运动后, 加压组的肌肉量、下肢围度均显着提高 (P 0.05) , 不加压组则无显着变化 (P 0.05) ;4) 在加压下坡步行运动经过中, 平均心率为83 bpm, 主观疲惫度平均值为10.3, 受试者能够比拟轻松地完成这种运动
3、;5) 加压下坡步行运动后, 肌酸激酶无显着变化 (P 0.05) 。结论:加压下坡步行运动对心血管系统的负担较小, 受试者感觉轻松, 且未发现肌肉损伤, 比拟合适体弱人群在较短时间内迅速提高肌肉量的有效运动方式。 本文关键词语: 加压训练; 下坡步行; 离心训练; 增肌; Abstract: Objective:Through combining two low-load types of KAATSU training with downhill walking exercises, this study explores their physiological burden and mu
4、scle-building effects, and provides safe, easy and ef?cient muscle-enhancing exercise for the in?rm population. Methods:14 healthy young men were recruited as experimental subjects to perform walking exercise with lower limb pressure (40 mmHg binding pressure, 240 mmHg pressure) and no-KAATSU condit
5、ion at a speed of 3 km/h, a slope of-16%, and a duration of 10 min. Their surface electromyography, heart rate, rating of perceived exertion, swelling of the lower extremities and changes in some blood biochemical indicators during walking exercise were observed. On this basis, 14 experimental subje
6、cts were randomly divided into two groups. Under the above-mentioned load conditions, the subjects completed 10 times downhill walking exercises within two weeks. The differences in the circumference and body composition of the lower limb under the KAATSU (40 mmHg binding pressure, 240 mmHg pneumati
7、c pressure) and no-KAATSU were observed. Results:1) during downhill walking exercise, the integral myoelectric value (iEMG) of the active muscle of the lower extremity was signi?cantly enlarged under KAATSU, and the participation of fast muscle ?ber was signi?cantly improved; 2) after a downhill wal
8、king exercise, the change of the lower limb circumference in KAATSU condition was signi?cantly greater than that in no-KAATSU condition, and the swelling effect was more signi?cant; 3) after 10 times downhill walking exercises, there was no signi?cant change at the control group, and the KAATSU grou
9、p was signi?cantly improved on both the muscle mass and the lower limb circumference, 4) during the KAATSU downhill walking exercise, the average heart rate of subjects was83 bpm, and their rating of perceived exertion average was 10.3, and they could complete the exercise relatively easily; 5) afte
10、r the KAATSU downhill walking exercise, the re?ection on creatine kinase didn t change signi?cantly (P 0.05) . Conclusion:The KAATSU downhill walking exercise had small burden on the cardiovascular system. The subject felt relaxed, and no muscle damage was found. It is an effective exercise that is
11、suitable for the weak people to rapidly increase the muscle mass in a short time. Keyword: KAATSU training; downhill walking; eccentric training; muscle-building; 气力素质是身体素质的重要组成部分, 是维持身体姿势、完成日常生活动作的必要条件, 是速度、耐力、灵敏和柔韧等体能要素的基础 (Ehrman et al., 2018) 。但是, 普通人的肌肉气力大约在2025岁出现峰值, 之后肌肉量会随着年龄的增长而逐步减少, 运动能力也会
12、随之下降 (Garber et al., 2018) 。因而, 为了维持或提高运动能力需进行增肌训练。 传统以增肌为目的的运动形式较多, 如:65%85%1RM抗阻训练, 短距离高强度间歇跑, 大负荷离心训练等。但这些运动对心血管系统、肌肉和关节的负担较大, 容易引起血压的大幅度上升和肌肉、关节疼痛等问题, 并不太合适老年人、心脏病人、糖尿病人及高血压病人等人群。因此, 对体弱人群来讲, 需要一种负荷更小、损伤风险低、恢复快、动作简单的增肌运动方式。 加压训练 (KAATSU Training) 是近些年发展较快的、用很小负荷就能到达增肌目的的一种运动方式。它是通过使用专业的止血绑带, 对上肢
13、或下肢近心端血管施加一定的压力, 使血液循环遭到适度限制, 并在这种状态下进行低强度运动的方式方法。已有研究和实践证实, 这种限制血液循环的加压训练, 能够用很小的负荷 (20%40%1RM) 刺激肌肉增长、改善肌肉功能, 且不会引起肌肉损伤。但是, 由于加压训练时的负荷小, 根据肌纤维发动的size原理 (Henneman et al., 1965) , 开场阶段介入工作的主要是不容易增粗的慢肌纤维, 而更容易增粗的快肌纤维介入很少。因此, 假如想要获得理想的增肌效果, 就需要在加压限制血液循环条件下完成更屡次数 (或接近力竭) 的训练, 使肌肉内的氧含量大幅度降低, 并迫使以糖酵解供能为主
14、的快肌纤维尽可能得到代偿性发动。而其负面作用, 就是会产生较大的疲惫感和酸痛感。 研究表示清楚, 离心运动能够增加快肌的介入程度。在下坡等离心运动时, 为了更快的制动, 肌肉收缩时并不会服从于size原理, 而是会优先选择收缩速度快、气力大的快肌纤维作为制动器, 来减缓运动速度 (Denny-brown et al., 8) 。因而, 在下坡走等较低负荷的离心运动中, 即便速度很慢, 一样会发动快肌纤维。进一步推论, 假如将慢速下坡步行等较低负荷的离心运动和血液循环限制结合在一起, 有可能在不产生较大疲惫感和酸痛感的前提下, 发动快肌纤维, 并出现增肌效果。为证实这一点, 本研究以健康男性青年
15、为实验对象, 观察了加压下坡步行运动前后的生理生化指标、主观疲惫度以及下肢围度、体成分的变化, 旨在明确加压下坡步行造成的生理负荷和增肌效果。 1、 研究方式方法 实验经过分为两部分:1) 观察比照了下坡步行运动时加压与否在运动前后的部分生理生化指标变化和主观疲惫度的变化;2) 在这里基础上, 又观察了屡次 (共10次, 持续两周) 加压下坡步行产生的运动效果。 1.1、 实验对象 实验对象为14名健康男性 (表1) , 加压组和不加压组各项指标之间无显着差异。 表1 两组实验对象的基本情况 1.2 、实验方式方法 1.2.1、 运动方式方法 1.所有实验对象均在跑步机上, 以3 km/h的速
16、度, 16%的坡度进行两次10 min下坡步行运动。华而不实, 一次采用专用加压训练设备 (KAATSUMASTER, 日本) , 在下肢加压 (40 mmHg捆绑压力, 240 mmHg气压压力) 的条件下步行;另一次是在下肢不加压 (只捆绑加压带, 不进行充气) 的条件下步行。实验中全程采集外表肌电、心率和主观疲惫度等数据, 而在步行运动前后, 均进行下肢围度、血液生化指标测试。 2.将实验对象随机分为加压组和不加压组, 在两周时间内 (周15天天进行1次, 周末休息) 共进行10次下坡步行运动 (速度为3 km/h, 坡度为-16%) , 并观察10次加压下坡步行运动前后的体成分和下肢围
17、度变化。华而不实, 加压组是在下肢加压 (40 mmHg捆绑压力, 240 mmHg气压压力) 的条件下步行, 不加压组在不加压的条件下步行。 1.2.2、 加压带捆绑部位 绑带捆绑于大腿中上1/3处, 并与大腿纵轴垂直。 1.2.3、 外表肌电测试 在运动经过中, 利用外表肌电仪 (Wave Plus肌电仪, 意大利) , 对受试者左腿股外侧肌, 胫骨前肌, 腓肠肌外侧头以及比目鱼肌进行外表肌电测试, 选取指标为积分肌电 (iEMG) 。 1.2.4、 心率和主观疲惫度测试 采用心率表 (Polar, 芬兰) 分别采集平静时, 以及运动全经过的心率。在运动中, 采用RPE量表对实验对象每分钟
18、进行一次主观疲惫度测试。 1.2.5、 下肢围度测试 运动开场前和运动结束1 min后测量大腿 (髌骨中点与髂前上棘连线) 1/2处、大腿下1/3处、小腿最粗处围度 (为减少测量误差, 所有围度测量指标由同一人完成) 。在屡次加压运动时, 记录每次运动前后下肢围度。10次下坡步行前后的下肢围度测量时间为第一次运动开场前和最后一次运动结束后次日同一时间。 1.2.6、 血液生化指标测试 分别在运动前和运动结束15 min后以及次日晨取肘静脉血, 测量血清生长素、睾酮、皮质醇、肌酸激酶、血尿素等指标 (Beckmancoulter SYNCHRON CX5PRO全自动生化分析仪, 美国) 。在运动
19、结束2 min后, 采集指血血乳酸 (Lactate Scout血乳酸仪, 德国) 。 1.2.7、 体成分测试 在实验第1天和实验结束第1天早晨空腹测量 (Inbody720, 韩国) 。 1.3、 统计分析 本研究所有数据采用Excel 2021和SPSS 18.0处理, 数据结果用平均值 标准差 (M SD) 表示。采用配对t检验进行组内比拟, 显着性差异水平 取0.05。 2、 研究结果 2.1、 一次下坡步行运动前后部分生理生化指标的变化 2.1.1、 加压/不加压条件下下坡步行中的肌电差异 本研究考虑到动态运动时肌电振幅值具有较大的个体差异, 为减小个体差异对整体数据的影响, 将每
20、名受试者不加压下坡步行时的第1 min积分肌电值 (iEMG) 设为基准值 (1.00) , 其他时段iEMG则均用与基准值的比值来表示, 称为iEMG相对值。 实验对象在下坡步行经过中, 在加压和不加压条件下, 不同部位肌肉iEMG相对值的均值如此图1所示。在加压条件下, 股外侧肌、腓肠肌外侧头和比目鱼肌的iEMG显着高于不加压条件时。华而不实, 股外侧肌、腓肠肌外侧头、比目鱼肌的iEMG分别高41.2%、25.2%, 、17.9%, 而胫骨前肌的相对值在两种条件下无显着差异。 图1 加压和不加压下坡步行时部分下肢肌肉iEMG相对值均值 Figure 1.Average Relative V
21、alue of iEMG on Lower Limb Muscles during Downhill Walking Exercise with and without KAATSU 注:*表示P 0.05, *表示P 0.01, *表示P 0.001, 下同。 2.1.2、 进行一次下坡步行时的下肢围度变化 加压和不加压条件下, 一次下坡步行前和运动后第1 min下肢围度的比拟如表2所示。加压运动后, 下肢各部位围度相对于运动前增幅较大, 且具有显着性差异 (P 0.01) 。而在不加压条件下运动后, 各部位围度固然有所增加, 但增幅较小, 且除大腿下1/3围度变化有显着性外 (P 0.05
22、) , 其他部位无显着差异。 表2 进行一次10 min下坡步行时的下肢围度变化 2.1.3、 进行一次下坡步行时的心率变化 在平静时, 以及下坡步行时的心率变化如此图2所示。华而不实, 平静时心率平均值为64.4 5.6 bpm, 不加压下坡步行时的平均心率为75.6 6.1 bpm, 加压下坡步行时的平均心率为82.9 9.3 bpm。能够看出, 在加压条件下, 运动心率固然略高于不加压条件时 (P 0.05) , 但最高心率均在100 bpm下面。 图2 下坡步行中的心率变化 Figure 2.Changes on Heart Rate during Downhill Walking E
23、xercise 2.1.4、 下坡步行前后血液生化指标及主观疲惫度的变化 在加压和不加压条件下, 下坡步行前15 min与运动后第15 min生长素、血睾酮及皮质醇的比拟如表3所示。两种条件下, 运动前后激素变化趋势基本一致, 但无显着差异, 而皮质醇则均有下降趋势。 表3 下坡步行前后生长素、皮质醇及血睾酮变化 在加压和不加压条件下, 运动中主观疲惫度、运动后第2 min指血血乳酸值以及运动前和次日晨肌酸激酶和血尿素的比拟如表4所示。在加压时, 主观疲惫度平均值为10.3, 介于很轻松和轻松之间。在不加压时, 主观疲惫度平均值为8.8, 介于极其轻松和很轻松之间。固然两种条件下的主观疲惫度均
24、属于轻松范畴, 但有显着差异 (P 0.01) 。而从血液指标来看, 在两种条件的下坡步行后, 这3项指标均无显着变化。 表4 下坡步行后的主观疲惫度、血乳酸及运动前后肌酸激酶、血尿素的变化 2.2 、两周下坡步行练习后体成分和下肢围度的变化 在体重方面, 加压组和不加压组无显着变化。在体脂肪重量方面, 两组虽无显着变化, 但加压组的下降率为5.78%, 不加压组仅为0.39%。在肌肉量方面, 加压组无论从总肌肉量来看 (+1.47%) , 还是从左下肢肌肉量 (+1.46%) 和右下肢肌肉量 (+1.19%) 来看, 均显着提高 (P 0.05) , 而不加压组无论是总肌肉量还是下肢肌肉量均
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