上次和大家谈到了目(mù)前(qián)呼吸(xī)训练器(qì)的(de)技术原理有(yǒu)目标流阻(zǔ)负荷、机械(xiè)阈值负荷、锥形流阻负荷(渐减(jiǎn)式流阻负荷),同时也介绍了这几种呼(hū)吸训练器之间的区别,但不少伙伴(bàn)还(hái)有些不理解的地方,为此小编来解(jiě)答大家的疑(yí)惑啦~
1.同样都是阻力训练,为什么说(shuō)渐减式流阻负荷更适应呼吸系统的(de)压(yā)力-容量关系(xì)?
我们的呼吸运动过程是(shì)需要克服压力的变化(huà)。呼吸过程中,肌肉的收缩和放(fàng)松(sōng)会改变胸腔的(de)容积。吸气时,肋外间肌帮助肋骨向上和向外拉,横膈膜(mó)往下(xià)拉,胸廓(kuò)空(kōng)间增大,肺(fèi)部舒(shū)张,肺容积(jī)增大,肺内压暂时下降(jiàng)并低于大气压,空(kōng)气(qì)就顺(shùn)此压差而(ér)进入肺。呼气时,内部肋间肌肉倾向将肋骨下拉动,横膈膜(mó)往上拉,胸廓(kuò)缩小,肺(fèi)也随之(zhī)缩小,肺容积减小,肺内压暂时升高并高于大气压,肺内气便(biàn)顺此压(yā)差流出肺。
呼吸系统的压(yā)力-容量(liàng)关系指的是(shì)随(suí)着吸气时肺容(róng)量的逐(zhú)渐增加,吸气(qì)流速和压力逐渐减(jiǎn)小。使用呼吸训练器进行吸气训(xùn)练(liàn)时,需(xū)要先将气(qì)呼尽(至功能残气量),随后(hòu)在(zài)30%-70%的最大(dà)吸(xī)气压力下进(jìn)行用力、快速吸气的(de)负荷(hé)训(xùn)练,过程中肺(fèi)容积逐渐增(zēng)大(至肺总(zǒng)量),吸气流速和压(yā)力逐渐减小。
使用阈值负荷呼吸训练器进行吸气训练,整个吸气过程都是恒定负荷,在吸气开始(shǐ)时阀门关闭,需(xū)用力吸(xī)气直至产生足(zú)够的压(yā)力打开阀(fá)门使气流进入,且吸气压(yā)力需要始终保持大于阈值负荷,才能继续训练。这种恒定的负(fù)荷不适应呼吸系统的压力-容量关系,会(huì)限制(zhì)进行全肺活(huó)量吸气的能(néng)力。而渐减式流阻负荷(hé),在克服阈值负荷从(cóng)而打开阀门后,阻抗(kàng)就(jiù)变为动态的,并(bìng)随着吸气/呼气(qì)压(yā)力的逐渐降低而渐减。与(yǔ)压力阈值负(fù)荷相比,这允(yǔn)许在更大(dà)的肺容量范围内以几乎恒定的(de)中间流速进行吸气。
一(yī)项国外(wài)研(yán)究对比了两种吸气肌训练方法对慢阻肺治疗的影(yǐng)响。结果显示,与机(jī)械阈(yù)值负荷相(xiàng)比,在阻力相(xiàng)当的(de)情况下,使用渐减式流阻负荷的(de)患者在(zài)训练期间获得更高的吸气容量,且可以耐受的训练强(qiáng)度更高(gāo)。[1]
2.为(wéi)什(shí)么说渐减式流阻(zǔ)负荷较阈值负(fù)荷更能(néng)影响呼吸肌在收缩过程中能刺激的长度?
很多人(rén)都知道肌肉是通过收(shōu)缩来产(chǎn)生力(lì)量的。而肌肉的力量(liàng)受肌肉长度的影响,在最(zuì)佳的(de)长度范(fàn)围内(nèi),肌肉能够产生最大的力量。与骨骼肌一样,呼(hū)吸肌也(yě)遵循长度-张力关系,若在肌肉收(shōu)缩前施加于肌肉一定(dìng)负荷,使肌肉收缩前就处于某(mǒu)种被拉长状(zhuàng)态,即改变(biàn)肌肉(ròu)初(chū)长(zhǎng)度(dù)。适(shì)当(dāng)增大肌肉收缩的初长度时,肌肉收缩时产生的(de)张力也(yě)在(zài)增加,但当(dāng)初(chū)长度增大(dà)超过某一长(zhǎng)度时,张力(lì)反而(ér)减(jiǎn)小。
负荷是肌肉(ròu)产生张力的(de)基本(běn)力学条件,随着(zhe)负荷的增大,肌肉收缩产(chǎn)生的(de)张(zhāng)力(lì)也(yě)增大。力(lì)量(liàng)训(xùn)练(liàn)按肌肉收(shōu)缩的形式(shì),可(kě)分(fèn)为等长训练,等张训练和(hé)等(děng)动(dòng)训练。
等长收缩(suō):指肌(jī)肉收缩时长度不变(biàn)而张力增加。
等张收缩:等(děng)张收缩一(yī)般分为向心收缩和离心收(shōu)缩。肌肉在(zài)发力(lì)时缩短的动作(zuò)是向心收缩(suō);肌肉在(zài)发力时被拉长的动作是离心收缩(suō)。等张收缩在肌肉产(chǎn)生的张力等于或大(dà)于所承受的负荷时(shí)才会发生,特点是张力增加在前,长度缩短在后;缩短开始后,张(zhāng)力不再增加,直(zhí)到(dào)收缩结束(shù)。
等动收缩:在整个肌肉活动的范围(wéi)内,肌肉(ròu)以恒定的速(sù)度(dù)、始终与阻力相等的(de)力量(liàng)收缩。肌肉在整个运动范围内均(jun1)可产(chǎn)生最(zuì)大张(zhāng)力,因而以等动收(shōu)缩形式发展力量(liàng)可(kě)使(shǐ)呼吸(xī)肌肉在整个运动范围都得到最大锻练(liàn)。
我们在吸气时,横膈向下做向心(xīn)收缩(长(zhǎng)度(dù)变短),而腹横肌(jī)向外进行离心收缩;吐(tǔ)气时,横膈向(xiàng)上进(jìn)行离心收缩(长(zhǎng)度变长),而(ér)腹(fù)横(héng)肌向(xiàng)内进(jìn)行向心收缩(suō)。
使用阈值负荷训练时,在产生吸气气(qì)流之前,需要克服所(suǒ)设置的阻力,负(fù)荷(hé)增大(dà),肌肉(ròu)收缩产生的张(zhāng)力也增(zēng)大,克服阈值负荷后,以(yǐ)恒定负荷进(jìn)行吸(xī)气,这(zhè)时(shí)肌(jī)肉(ròu)产(chǎn)生的张力大于(yú)所承(chéng)受的负荷,肌(jī)肉(ròu)收缩时张力不变而长度缩短,进而限制(zhì)肌(jī)肉进一步缩短的能力,导(dǎo)致吸气肌(jī)只(zhī)会(huì)在其(qí)完整(zhěng)收缩范围的一(yī)小段时间内获得最佳阻力(lì)。
华体会体育和赛客小鲲呼吸训练器就采用了渐(jiàn)减式流阻负(fù)荷式训练,前两口气呼吸(xī)肌力量动态加(jiā)载负(fù)载(zǎi)阻抗,即没有阻力,便于(yú)计算使用者的训练阻抗。从第 3 口气开(kāi)始阻力增(zēng)加,到第 5 口气达到所设的(de)预设(shè)值。训(xùn)练过程,阻抗随(suí)着呼吸肌力量(liàng)变(biàn)化而渐减,阻抗伴随着整口气,吸气容积才会更(gèng)大,膈肌才能做(zuò)更多的功,达到最佳训练(liàn)效果。
参考文献(xiàn):[1]Langer, Daniel., Charususin, Noppawan., Jácome, Cristina., Hoffman, Mariana., McConnell, Alison.. Efficacy of a Novel Method for Inspiratory Muscle Training in People With Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Physical therapy, 2015, 95(9):1264-73.