上次和大家谈到了目前呼吸训练器的技术原理(lǐ)有目标流阻负荷、机(jī)械阈值负(fù)荷(hé)、锥形(xíng)流(liú)阻负荷(渐减式流阻(zǔ)负荷),同时也介(jiè)绍了这几(jǐ)种呼吸训练器之间的区别(bié),但不少伙伴还(hái)有些不理解的地方,为此小编来解答大家的疑惑啦~
1.同样都是阻力训练,为什么说(shuō)渐减式流阻(zǔ)负荷更适应呼吸系统的压力-容量关系?
我们的呼吸运(yùn)动过程是需要克服压力的变化。呼吸过程中,肌肉的收缩和放松会改变胸腔的容积。吸气时,肋外间肌帮助肋骨(gǔ)向上和向外拉,横膈膜往下拉,胸(xiōng)廓空间(jiān)增大,肺部舒张,肺容(róng)积(jī)增大,肺内压暂时(shí)下降(jiàng)并低于大(dà)气(qì)压,空气(qì)就顺(shùn)此(cǐ)压(yā)差而进入肺。呼气(qì)时,内(nèi)部(bù)肋间肌肉(ròu)倾(qīng)向将肋骨下拉动,横膈(gé)膜往(wǎng)上拉,胸(xiōng)廓缩(suō)小(xiǎo),肺也随(suí)之缩小,肺容(róng)积减小,肺内压暂时升高并高于大(dà)气压,肺内(nèi)气便顺此压差流(liú)出肺。
呼吸系统的压力-容量关系指的是随着吸气时肺容(róng)量的(de)逐渐增(zēng)加,吸气流速和压力逐渐减小。使用呼吸训练(liàn)器进(jìn)行吸(xī)气训练(liàn)时,需要先将气呼尽(至功能残(cán)气(qì)量),随后在30%-70%的(de)最大吸气压力下进(jìn)行用力(lì)、快速吸气(qì)的负(fù)荷训练,过程中肺容积逐渐(jiàn)增大(至肺总量),吸气流速(sù)和压力逐渐减小。
使用阈值负荷呼吸训练器进(jìn)行吸气训练(liàn),整个吸气过(guò)程都是恒定(dìng)负荷,在(zài)吸气开始时阀门关闭,需用力吸气直(zhí)至产生足够的压力打开阀门使气流进入,且吸气压力需(xū)要始(shǐ)终保(bǎo)持大(dà)于阈值负荷(hé),才能继(jì)续(xù)训练。这种恒定的负荷(hé)不适应呼(hū)吸系统(tǒng)的压力(lì)-容量关系,会限制进(jìn)行(háng)全肺活量吸(xī)气的能力。而渐(jiàn)减式流阻负荷,在克服阈(yù)值负荷(hé)从(cóng)而打开阀门后,阻(zǔ)抗就(jiù)变为动态的,并随着(zhe)吸气/呼气压力的逐渐降低(dī)而渐减。与压力阈值负荷相比,这允(yǔn)许在更大的肺容量范围内以(yǐ)几(jǐ)乎恒定(dìng)的中间流速进行吸气。
一项国(guó)外研(yán)究对比了(le)两种吸气肌训练(liàn)方法对慢阻肺治疗的影响。结果显示,与(yǔ)机械(xiè)阈值负荷相比,在阻力相当的情况下(xià),使用渐减式流阻负荷的患者在训(xùn)练期间获得(dé)更高的吸气容量,且可以耐受(shòu)的训练强度更高。[1]
2.为什么说渐减式流阻负(fù)荷较阈值负荷更(gèng)能影响呼吸肌在收(shōu)缩过程中能刺激的长度?
很多人(rén)都知道肌(jī)肉是通过(guò)收缩来产(chǎn)生力量的。而肌肉的力量受肌肉长度的影响,在最佳的长度(dù)范围内,肌(jī)肉能够产生最大的力量(liàng)。与骨骼(gé)肌一样,呼吸肌也遵循长度-张力关系,若在肌肉收缩前施加于肌肉一定(dìng)负荷,使肌肉(ròu)收缩前就处(chù)于某种被拉长状态,即改变肌肉初长度(dù)。适当增(zēng)大肌肉(ròu)收(shōu)缩的(de)初(chū)长度时,肌肉收缩时产生的张(zhāng)力也在增加,但当初长度增大(dà)超过某一长度时,张力反而(ér)减小(xiǎo)。
负荷(hé)是肌肉产(chǎn)生张(zhāng)力的基本力学条件(jiàn),随(suí)着负荷的增大,肌肉收缩(suō)产生的张(zhāng)力也增大。力量训练按肌肉收缩的形式,可分为等长训练,等张(zhāng)训练和等(děng)动训练。
等长收缩:指肌肉收(shōu)缩时长度不变而(ér)张力增加。
等张收缩:等张收(shōu)缩一(yī)般分(fèn)为向心收缩和离心收缩。肌肉在发力时缩(suō)短的动(dòng)作是向(xiàng)心(xīn)收缩;肌(jī)肉在发力时被(bèi)拉长的动(dòng)作是离心收缩。等张收缩在肌肉产生的张力等于或大于所承受的负荷时才会发生,特点是张(zhāng)力增加在前,长度缩(suō)短在后(hòu);缩短(duǎn)开(kāi)始后,张力不再增加,直(zhí)到收缩结(jié)束。
等动收缩:在整个肌肉活动的范(fàn)围内,肌(jī)肉以(yǐ)恒(héng)定的速度、始终与阻(zǔ)力相等的力量收缩。肌肉在整个运动范围内均(jun1)可产生最(zuì)大张力(lì),因(yīn)而以等(děng)动收缩形式(shì)发展力量(liàng)可使呼吸(xī)肌肉在整个运动范围都得到最大(dà)锻练。
我们在吸气时,横膈(gé)向下做向心收缩(长(zhǎng)度变短),而腹横肌(jī)向(xiàng)外进(jìn)行离心收缩;吐气时(shí),横膈向上进行离心收缩(长(zhǎng)度变长),而腹横肌向内进(jìn)行(háng)向心收缩。
使用(yòng)阈(yù)值负(fù)荷训练时,在产生吸气(qì)气流(liú)之前(qián),需要克服所设(shè)置的阻(zǔ)力,负(fù)荷增大,肌肉(ròu)收缩产生的(de)张力也增(zēng)大,克(kè)服阈值负荷后,以恒定负荷进行吸(xī)气,这(zhè)时肌肉产(chǎn)生的张力大于(yú)所承受(shòu)的负荷,肌肉收(shōu)缩时张力(lì)不变而长度缩短,进而限制肌(jī)肉进一步缩(suō)短的能(néng)力,导(dǎo)致吸气(qì)肌只会在其完整收缩范(fàn)围的一(yī)小段时间内(nèi)获得最佳阻(zǔ)力。
九州网页版和赛客小鲲(kūn)呼(hū)吸训练(liàn)器就采用了渐减式流阻(zǔ)负荷式训练,前(qián)两口气呼吸肌力(lì)量动态加载(zǎi)负载阻抗,即没有阻(zǔ)力,便(biàn)于计算使用者的训练阻抗。从第 3 口气开始阻力增加,到第 5 口气达到所设的预设值(zhí)。训练过程,阻(zǔ)抗随着呼吸肌力量(liàng)变化而渐减,阻抗伴随(suí)着(zhe)整口气(qì),吸(xī)气容积才会更(gèng)大,膈肌才(cái)能做更多的功,达到最佳训练效果。
参考文献:[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.