上次和大家谈到了目前(qián)呼吸训练器的技术原理(lǐ)有目(mù)标流阻负(fù)荷、机械(xiè)阈值负荷(hé)、锥(zhuī)形流阻负荷(渐减(jiǎn)式流阻负荷),同时也介绍了(le)这(zhè)几(jǐ)种呼(hū)吸训练器(qì)之(zhī)间(jiān)的区别(bié),但不少伙伴还有些(xiē)不理解的地方(fāng),为此小编来(lái)解答大家(jiā)的(de)疑惑啦~
1.同样都是阻(zǔ)力训练,为什么说渐(jiàn)减式流阻负荷更适应(yīng)呼吸系统的压力-容量关系?
我们的呼吸运动过程是需要克服(fú)压力(lì)的(de)变化。呼吸(xī)过程中,肌肉(ròu)的收(shōu)缩和放松会改变胸(xiōng)腔的容(róng)积。吸气时,肋外(wài)间肌(jī)帮助肋(lèi)骨向上(shàng)和向外拉,横膈膜(mó)往下拉,胸廓空间增大,肺部舒张,肺容积增大,肺内(nèi)压暂时下降(jiàng)并低于大气压,空气就顺此压差而进(jìn)入肺。呼(hū)气时(shí),内部肋间肌肉倾向将肋骨下拉动,横(héng)膈膜(mó)往(wǎng)上拉,胸(xiōng)廓缩小,肺也随之(zhī)缩小(xiǎo),肺(fèi)容(róng)积减小,肺内压暂(zàn)时升高并高于大气压,肺内气便顺此压差(chà)流出肺(fèi)。
呼(hū)吸系(xì)统的压力-容量关系指的是随着吸气时(shí)肺容量的逐(zhú)渐增加,吸(xī)气流速和压力逐(zhú)渐(jiàn)减小。使(shǐ)用呼吸训练器进行吸气(qì)训练时(shí),需要先将气呼尽(至功能残(cán)气量),随后在30%-70%的最(zuì)大吸(xī)气压力下(xià)进行用力、快速吸气的负荷训练,过程中肺容积逐渐增大(至(zhì)肺总(zǒng)量),吸气流速和压力(lì)逐渐减小。
使用阈值(zhí)负荷呼吸训练器进行吸气训练,整个吸(xī)气过程都是恒定负(fù)荷,在吸气开(kāi)始时阀门关(guān)闭(bì),需(xū)用力吸气直(zhí)至(zhì)产生足(zú)够的压力打开(kāi)阀门使气流进入,且吸(xī)气压力需要始终(zhōng)保持大于阈值负荷,才能继续训练。这(zhè)种(zhǒng)恒定的负(fù)荷不适应呼吸系统的(de)压力-容量关系(xì),会限制进行全(quán)肺活量吸气的能力。而渐减式流阻负(fù)荷,在克服阈值负荷(hé)从而打开阀门后(hòu),阻抗就变为动态的(de),并随着(zhe)吸气/呼气压力的逐(zhú)渐(jiàn)降低而渐减。与压(yā)力阈值负荷相比,这允许(xǔ)在更大的肺容量范围(wéi)内以几乎恒定的中间流速进行(háng)吸(xī)气。
一项国外研究对比了两种吸气肌训练方法对慢(màn)阻肺治疗(liáo)的影响。结果显示,与机(jī)械阈值负荷相(xiàng)比,在阻(zǔ)力相当的情(qíng)况下(xià),使用渐减式(shì)流阻负荷的患(huàn)者在训练期间获得更高的吸(xī)气容量,且可(kě)以(yǐ)耐受的训练强度更高。[1]
2.为(wéi)什么(me)说渐减式流阻负荷较阈值负荷更能影响呼吸肌在收(shōu)缩过程中能(néng)刺激(jī)的(de)长(zhǎng)度?
很多人都知(zhī)道肌(jī)肉是通过(guò)收缩来产生(shēng)力(lì)量的(de)。而肌肉的力(lì)量受肌(jī)肉长度(dù)的影响(xiǎng),在最佳(jiā)的长度范围内,肌肉能够(gòu)产生(shēng)最大的力量。与骨骼肌一样,呼吸肌也遵循长度-张力关(guān)系(xì),若在肌肉(ròu)收(shōu)缩前施加于肌肉一定负荷,使肌肉收缩前就(jiù)处于某种被拉长状(zhuàng)态,即(jí)改变(biàn)肌肉初长(zhǎng)度(dù)。适当增大肌肉收缩的初长度时(shí),肌肉收缩时(shí)产生的张力也在(zài)增加,但(dàn)当初长(zhǎng)度(dù)增(zēng)大超过某一(yī)长度时,张力反而减(jiǎn)小。
负荷是肌肉产生张力的(de)基本力(lì)学条件,随着负荷(hé)的增大(dà),肌(jī)肉收缩产生的张力(lì)也增(zēng)大。力量训练按肌(jī)肉收缩的形式,可分为等长训练,等张训(xùn)练和(hé)等(děng)动训练。
等长收缩:指肌(jī)肉收缩时长(zhǎng)度(dù)不变(biàn)而张力增加。
等张(zhāng)收缩:等张收缩一般(bān)分为(wéi)向心(xīn)收(shōu)缩和离心收缩。肌(jī)肉在发力(lì)时缩短的动(dòng)作是(shì)向心收缩;肌肉在发力(lì)时被拉长的动作是(shì)离心收缩。等(děng)张(zhāng)收缩在(zài)肌肉产生的张力等于或大于所承受的(de)负(fù)荷时才会发生,特点是张力增加在前,长度(dù)缩短在后;缩短开始后(hòu),张力不再增加,直到收缩结束(shù)。
等动收缩(suō):在(zài)整个肌肉(ròu)活动的范围(wéi)内,肌肉以恒定(dìng)的速(sù)度、始终与阻(zǔ)力相等的力量(liàng)收(shōu)缩。肌肉在整个(gè)运动范围内均可产生(shēng)最大张力,因而以等动收缩(suō)形式发(fā)展(zhǎn)力量可使呼(hū)吸肌(jī)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(xià)做向(xiàng)心收(shōu)缩(长度变(biàn)短),而腹(fù)横肌向外(wài)进行(háng)离心收缩;吐气时,横膈向上进行离心收缩(长度变长),而腹横肌向(xiàng)内进行向心收缩。
使用阈值负(fù)荷(hé)训练(liàn)时(shí),在产生吸气气流之前(qián),需要克服所设置的(de)阻力(lì),负荷增大,肌肉收缩产生的张力也增大,克服(fú)阈值负(fù)荷后(hòu),以恒定负荷进行(háng)吸气,这时肌(jī)肉产(chǎn)生的张力大于所承受的负荷,肌(jī)肉收缩时张力不(bú)变而长度缩短,进而(ér)限制(zhì)肌肉(ròu)进一步缩短的能力,导致吸气(qì)肌只会在(zài)其完整收缩范围的一小段时(shí)间内获得最(zuì)佳阻力。
乐竞官网和赛客小(xiǎo)鲲呼吸训练(liàn)器(qì)就采(cǎi)用了渐(jiàn)减(jiǎn)式流阻负荷式训练,前两口气呼吸肌力(lì)量动态加载负载阻抗(kàng),即没有阻力,便于计(jì)算使用者的训练阻抗(kàng)。从第 3 口(kǒu)气开始阻力(lì)增加(jiā),到第 5 口气达到所设的预设值。训练过程,阻抗随着(zhe)呼吸(xī)肌力(lì)量变化而渐减,阻(zǔ)抗伴(bàn)随着整口气(qì),吸气容积才会更大,膈肌才能做更多的功,达到最佳训练(liàn)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.