不同吸气肌激活负荷对高强度跑步和恢复过程中的力学、生理和肌肉氧合反应的影响
分类：
PortaMon
作者：
Marostegan AB, Gobatto CA, Rasteiro FM, Hartz CS, Moreno MA, Manchado-Gobatto FB.
来源：
《Scientific Reports》
发布时间：
2022-07-02
访问量：
坎皮纳斯大学应用运动生理学实验室在影响因子为4.380分的一区《Scientific Reports》期刊发表了一篇名为《Effects of different inspiratory muscle warm-up loads on mechanical, physiological and muscle oxygenation responses during high-intensity running and recovery》的研究。验证了不同的吸气肌激活(IMW)负荷可以提高运动员在30 s全力跑中的表现。
01. 研究意义及目的
吸气肌激活(IMW)已被应用于提高运动训练质量和运动成绩中。然而，现有研究中缺乏不同IMW负荷对高强度跑步和恢复阶段的探索，特别是缺乏简短且适用的研究方案。因此，这项研究旨在探究三种不同的吸气肌激活(IMW)负荷在高强度跑步运动期间和跑步完成后对力学、生理和肌肉氧合反应的影响。
02. 研究方法
16名男性运动员随机进行了4次30秒全力跑的试验，然后进行简短的IMW方案(2×15次呼吸，两组之间休息1分钟，在30秒全力跑前2分钟完成)。三种IMW负荷条件：最大吸气压(MIP)的15%(WU15)、40%(WU40)和60%(WU60)，以及无IMW负荷条件的对照组(CON)。测量了力、速度和跑步功率(1000赫兹)。两个近红外光谱设备PortaMon测量二头肌(BB)和股外侧肌(VL)的肌肉氧合反应。同时监测心率(HR)和血乳酸。
(A)实验方案。(B)每个Session的实验顺序。
03. 研究结果
力学结果：下图中(A)为 30 秒全力跑测试期间不同IMW干预类似的跑步功率响应。图(B-E)分别显示跑步功率、力、速度和疲劳指数(FI)的峰值、平均值和最小值。
结果表明，任何指数的IMW负荷组与CON组相比平均功率，最小功率，峰值力，最小力的值都更高。此外，关于IMW对平均力的具体影响，WU40和WU60的值高于CON组，仅WU60的平均速度值高于CON组。图F表示30 s全力跑期间每秒的HR响应。结果表明，时间对HR响应的影响显著，但未检测到IMW负荷对心率有影响。HR不断增加，在测试的最后一秒达到最高值。此外，图G显示了峰值、平均值和最小HR值不受IMW的影响。
30秒全力跑期间的力学和心率结果
肌肉氧合结果：下图为30 s全力跑期间肌肉氧合的变化情况。图(A-B)分别说明了BB和VL位置的TSI响应。图C表明不同肌肉位置的TSI和IMW仅对TSI平均值有影响。图(D-E)显示了BB和VL的Δ[tHb]。图F为没有IMW相互作用的情况下检测到的肢体效应对于平均值和最小值的影响。
30s全力跑期间肌肉氧合的变化情况
恢复期间肌肉氧合的变化情况如下图。TSI结果揭示了所有干预条件下，BB 肌肉位置在T0和T2时刻呈现出比BL更低的饱和度，并且在恢复4分钟后 (T4)，饱和度恢复到BL值。在WU40条件中观察到，与BL相比，TSI值从T4到T10达到了更高的氧合值。VL肌肉位置，只有T2时刻WU60条件呈现出与BL不同的值。且在T0时刻，VL位置比BB位置的TSI值高。
BB肌肉位置的Δ[tHb] 结果揭示了与BL值相比，恢复时间仅在WU40的T0时刻显示较低，在WU60 的T2–T12处记录到较高的值，随后返回到BL值。VL位置的Δ[tHb] 结果揭示了，在CON(T2-T8)、WU40(T18)和WU60(T4-T18)的特定时刻观察到与BL值之间存在差异。
恢复期间肌肉氧合的变化情况
生理反应结果：下图为30 s全力跑后(T0)和恢复期间(每2分钟:T2-T18)基线(BL)的生理反应。图(A)显示，各干预措施的血乳酸曲线相似，时间效应明显。所有参与者在8分钟观察到血乳酸曲线峰值。恢复18分钟后，血乳酸值不会恢复到BL。图(C)为各条件下类似的HR行为，仅时间对其有显著影响。HR峰值出现在T0时刻。血乳酸和HR的峰值、平均值和最小值分别显示在图(B)和(D)中。
30s全力跑后(T0)和恢复期间(每2分钟:T2-T18)基线(BL)的生理反应。
04. 结论
使用不同负荷的IMW条件可以提高运动员在30秒全速跑中的表现，这可以通过峰值、平均值和最小力学值的增加得到验证，但不在逐秒评估的表现中体现。此外，40%的MIP条件在恢复阶段改善了BB位置的TSI值，这表明O2可用于清除乳酸。
参考文献
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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