上次和大家談到了目前呼吸訓練器的技術(shù)原理有目標流阻負荷、機械閾值負荷、錐形流阻負荷(漸減式流阻負荷),同時(shí)也介紹了這幾種呼吸訓練器之間的區別,但不少伙伴還有些不理解的地方,為此小編來(lái)解答大家的疑惑啦~
1.同樣都是阻力訓練,為什么說(shuō)漸減式流阻負荷更適應呼吸系統的壓力-容量關(guān)系?
我們的呼吸運動(dòng)過(guò)程是需要克服壓力的變化。呼吸過(guò)程中,肌肉的收縮和放松會(huì )改變胸腔的容積。吸氣時(shí),肋外間肌幫助肋骨向上和向外拉,橫膈膜往下拉,胸廓空間增大,肺部舒張,肺容積增大,肺內壓暫時(shí)下降并低于大氣壓,空氣就順此壓差而進(jìn)入肺。呼氣時(shí),內部肋間肌肉傾向將肋骨下拉動(dòng),橫膈膜往上拉,胸廓縮小,肺也隨之縮小,肺容積減小,肺內壓暫時(shí)升高并高于大氣壓,肺內氣便順此壓差流出肺。
呼吸系統的壓力-容量關(guān)系指的是隨著(zhù)吸氣時(shí)肺容量的逐漸增加,吸氣流速和壓力逐漸減小。使用呼吸訓練器進(jìn)行吸氣訓練時(shí),需要先將氣呼盡(至功能殘氣量),隨后在30%-70%的最大吸氣壓力下進(jìn)行用力、快速吸氣的負荷訓練,過(guò)程中肺容積逐漸增大(至肺總量),吸氣流速和壓力逐漸減小。
使用閾值負荷呼吸訓練器進(jìn)行吸氣訓練,整個(gè)吸氣過(guò)程都是恒定負荷,在吸氣開(kāi)始時(shí)閥門(mén)關(guān)閉,需用力吸氣直至產(chǎn)生足夠的壓力打開(kāi)閥門(mén)使氣流進(jìn)入,且吸氣壓力需要始終保持大于閾值負荷,才能繼續訓練。這種恒定的負荷不適應呼吸系統的壓力-容量關(guān)系,會(huì )限制進(jìn)行全肺活量吸氣的能力。而漸減式流阻負荷,在克服閾值負荷從而打開(kāi)閥門(mén)后,阻抗就變?yōu)閯?dòng)態(tài)的,并隨著(zhù)吸氣/呼氣壓力的逐漸降低而漸減。與壓力閾值負荷相比,這允許在更大的肺容量范圍內以幾乎恒定的中間流速進(jìn)行吸氣。
一項國外研究對比了兩種吸氣肌訓練方法對慢阻肺治療的影響。結果顯示,與機械閾值負荷相比,在阻力相當的情況下,使用漸減式流阻負荷的患者在訓練期間獲得更高的吸氣容量,且可以耐受的訓練強度更高。[1]
2.為什么說(shuō)漸減式流阻負荷較閾值負荷更能影響呼吸肌在收縮過(guò)程中能刺激的長(cháng)度?
很多人都知道肌肉是通過(guò)收縮來(lái)產(chǎn)生力量的。而肌肉的力量受肌肉長(cháng)度的影響,在最佳的長(cháng)度范圍內,肌肉能夠產(chǎn)生最大的力量。與骨骼肌一樣,呼吸肌也遵循長(cháng)度-張力關(guān)系,若在肌肉收縮前施加于肌肉一定負荷,使肌肉收縮前就處于某種被拉長(cháng)狀態(tài),即改變肌肉初長(cháng)度。適當增大肌肉收縮的初長(cháng)度時(shí),肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的張力也在增加,但當初長(cháng)度增大超過(guò)某一長(cháng)度時(shí),張力反而減小。
負荷是肌肉產(chǎn)生張力的基本力學(xué)條件,隨著(zhù)負荷的增大,肌肉收縮產(chǎn)生的張力也增大。力量訓練按肌肉收縮的形式,可分為等長(cháng)訓練,等張訓練和等動(dòng)訓練。
等長(cháng)收縮:指肌肉收縮時(shí)長(cháng)度不變而張力增加。
等張收縮:等張收縮一般分為向心收縮和離心收縮。肌肉在發(fā)力時(shí)縮短的動(dòng)作是向心收縮;肌肉在發(fā)力時(shí)被拉長(cháng)的動(dòng)作是離心收縮。等張收縮在肌肉產(chǎn)生的張力等于或大于所承受的負荷時(shí)才會(huì )發(fā)生,特點(diǎn)是張力增加在前,長(cháng)度縮短在后;縮短開(kāi)始后,張力不再增加,直到收縮結束。
等動(dòng)收縮:在整個(gè)肌肉活動(dòng)的范圍內,肌肉以恒定的速度、始終與阻力相等的力量收縮。肌肉在整個(gè)運動(dòng)范圍內均可產(chǎn)生最大張力,因而以等動(dòng)收縮形式發(fā)展力量可使呼吸肌肉在整個(gè)運動(dòng)范圍都得到最大鍛練。
我們在吸氣時(shí),橫膈向下做向心收縮(長(cháng)度變短),而腹橫肌向外進(jìn)行離心收縮;吐氣時(shí),橫膈向上進(jìn)行離心收縮(長(cháng)度變長(cháng)),而腹橫肌向內進(jìn)行向心收縮。
使用閾值負荷訓練時(shí),在產(chǎn)生吸氣氣流之前,需要克服所設置的阻力,負荷增大,肌肉收縮產(chǎn)生的張力也增大,克服閾值負荷后,以恒定負荷進(jìn)行吸氣,這時(shí)肌肉產(chǎn)生的張力大于所承受的負荷,肌肉收縮時(shí)張力不變而長(cháng)度縮短,進(jìn)而限制肌肉進(jìn)一步縮短的能力,導致吸氣肌只會(huì )在其完整收縮范圍的一小段時(shí)間內獲得最佳阻力。
賽客小鯤呼吸訓練器就采用了漸減式流阻負荷式訓練,前兩口氣呼吸肌力量動(dòng)態(tài)加載負載阻抗,即沒(méi)有阻力,便于計算使用者的訓練阻抗。從第 3 口氣開(kāi)始阻力增加,到第 5 口氣達到所設的預設值。訓練過(guò)程,阻抗隨著(zhù)呼吸肌力量變化而漸減,阻抗伴隨著(zhù)整口氣,吸氣容積才會(huì )更大,膈肌才能做更多的功,達到最佳訓練效果。
參考文獻:[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.