上(shàng)次(cì)和大家谈到了目前呼吸训练器的(de)技术原(yuán)理有目标流阻负荷、机械阈值负荷、锥形流阻负荷(渐减式(shì)流阻负荷),同时(shí)也介绍(shào)了这几种呼吸训练(liàn)器之间的区别,但不少伙伴(bàn)还有些不理解的地方,为(wéi)此小编来解(jiě)答大家的(de)疑惑啦~
1.同样都是阻(zǔ)力训练,为什么(me)说渐减式流(liú)阻负(fù)荷更适(shì)应(yīng)呼(hū)吸系统(tǒng)的压力-容量(liàng)关系?
我们的呼吸运动过程是需要克(kè)服压(yā)力的变(biàn)化。呼吸过程中,肌肉的(de)收(shōu)缩和(hé)放松会改变胸腔的容积。吸气时,肋外间肌帮助肋骨向上和向外(wài)拉,横膈膜往下拉(lā),胸廓空间增大,肺部舒张,肺容(róng)积(jī)增大,肺(fèi)内压(yā)暂时下(xià)降并低于大气压,空(kōng)气(qì)就顺此压差而进入肺。呼气时,内部肋间肌肉(ròu)倾向将肋骨下拉动,横膈膜往上拉(lā),胸廓(kuò)缩小,肺也随之缩(suō)小,肺(fèi)容(róng)积(jī)减小,肺内压暂时升(shēng)高(gāo)并高于大气压,肺(fèi)内气便顺此压差流出(chū)肺。
呼(hū)吸系统的压力-容量关系(xì)指的(de)是随着吸气时肺容量的逐渐增加,吸气流速和压力逐渐(jiàn)减小。使用呼吸(xī)训练器(qì)进行吸气(qì)训练时,需要先将气呼尽(至功(gōng)能残(cán)气量),随后在30%-70%的最大吸(xī)气(qì)压力下进(jìn)行(háng)用(yòng)力、快速吸气的负(fù)荷训练,过程中(zhōng)肺(fèi)容积逐渐增大(dà)(至肺总量),吸气(qì)流(liú)速和压力逐渐(jiàn)减小。
使(shǐ)用阈值负荷呼吸训练器(qì)进行吸气训练,整个吸气(qì)过程都是恒定负荷(hé),在吸气开始时阀门关闭(bì),需用力吸气(qì)直至产生(shēng)足够(gòu)的压(yā)力打开阀门使(shǐ)气流进入,且(qiě)吸气压力需要始终保持大于(yú)阈值负荷(hé),才能(néng)继续训练。这种恒(héng)定的负荷不适应呼吸系统的压力(lì)-容量关(guān)系,会限制进行全肺活量吸气的能(néng)力。而渐减式流阻(zǔ)负(fù)荷(hé),在克服(fú)阈值负荷从(cóng)而打开阀门后(hòu),阻抗(kàng)就变为动态的,并随着吸气/呼气压力的逐渐降低而(ér)渐(jiàn)减。与压力阈值(zhí)负(fù)荷相比,这允许在更大(dà)的肺容量范围内以几乎恒(héng)定的(de)中间流速(sù)进行吸气(qì)。
一项国(guó)外研究对比了两(liǎng)种吸气肌训练方法对(duì)慢阻肺治疗的(de)影响。结果显示,与机械(xiè)阈值负荷相比,在阻(zǔ)力相当的情(qíng)况下,使用(yòng)渐减(jiǎn)式流阻负荷的患者在训练期间(jiān)获得更高的吸气容量,且可以耐受的训练强度更高(gāo)。[1]
2.为什么说渐减式流阻负(fù)荷较阈值(zhí)负荷更能影响呼(hū)吸肌在收缩过程中能刺激的长度?
很多人都(dōu)知道肌肉是通(tōng)过收缩来产(chǎn)生力量的(de)。而肌肉的力量受肌(jī)肉(ròu)长度的影(yǐng)响,在(zài)最(zuì)佳的长度范围内,肌肉能够(gòu)产生最大的力(lì)量。与骨骼肌一样,呼吸肌也遵(zūn)循(xún)长(zhǎng)度-张力关系,若在肌肉收(shōu)缩前施加于肌(jī)肉一定负荷(hé),使(shǐ)肌肉(ròu)收缩前(qián)就处于某种被拉长状态,即改(gǎi)变肌(jī)肉初长(zhǎng)度。适当增大肌肉(ròu)收缩的初长度时,肌肉(ròu)收(shōu)缩(suō)时产生的(de)张力也在增加,但当初长度(dù)增大(dà)超(chāo)过某一长(zhǎng)度时,张力反而减小。
负荷是肌肉(ròu)产(chǎn)生张力的基本力学条件,随着负荷的增大,肌肉收缩产生的张力也增大。力量训练按肌肉(ròu)收(shōu)缩的形式,可分为等长训练,等张训练和等动训练。
等长收缩:指肌肉收缩时长度不(bú)变而张力增加。
等张(zhāng)收缩:等张收缩一般分为向心收缩和离心收缩。肌肉在发力(lì)时缩(suō)短的动作是向心收(shōu)缩(suō);肌肉(ròu)在发力时被拉长(zhǎng)的动作是(shì)离(lí)心收缩。等张收缩在(zài)肌(jī)肉产生的张力等于或大于(yú)所承(chéng)受的负荷时才会(huì)发(fā)生,特点是张力(lì)增加在前,长度缩(suō)短(duǎn)在后;缩短开始后,张力不(bú)再增加,直到收(shōu)缩结束。
等动收缩:在整个肌肉(ròu)活(huó)动(dòng)的范围(wéi)内,肌肉以恒定的速(sù)度、始终(zhōng)与阻力相等的力量收缩。肌肉在整个运动范围内均可产生最大张力,因而以(yǐ)等动收缩(suō)形式发展力量可(kě)使呼吸肌肉在整个运动范围都得到最大(dà)锻练(liàn)。
我们在吸(xī)气时,横膈向(xiàng)下做向心收缩(长度变短),而腹横肌(jī)向外进(jìn)行离心收缩(suō);吐气时,横(héng)膈向(xiàng)上进行(háng)离(lí)心收缩(长度变(biàn)长),而腹横肌向内进行向心(xīn)收(shōu)缩。
使用阈值负荷训练时,在产生吸气气流之前,需要克服所设(shè)置的阻力(lì),负荷增大(dà),肌肉收缩产生的张力也增大(dà),克服阈值负荷后,以恒定负荷进行吸气,这(zhè)时肌肉(ròu)产生的张力大于所承受(shòu)的负荷,肌肉收缩时张力不变而长度缩短,进(jìn)而限制肌肉(ròu)进一步(bù)缩短的能力(lì),导致吸气肌只会在其完整收(shōu)缩范围的一小段时间内获得最佳阻力(lì)。
米兰官方站网页版和赛客小鲲呼吸(xī)训练(liàn)器(qì)就采用了渐(jiàn)减式流阻负荷式训练,前两口气呼吸肌力量(liàng)动态加载(zǎi)负载(zǎi)阻抗,即(jí)没有阻力,便(biàn)于(yú)计算使(shǐ)用者的训练阻抗。从第 3 口(kǒu)气开始(shǐ)阻力增加(jiā),到第 5 口气(qì)达到所(suǒ)设的预设值(zhí)。训练过程,阻抗随(suí)着呼(hū)吸肌力量变(biàn)化而渐减,阻抗(kàng)伴(bàn)随着(zhe)整口气,吸气容(róng)积才(cái)会更大,膈肌才能做(zuò)更多的功,达到最(zuì)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.