上次和(hé)大家谈到了目前呼吸(xī)训练器的技术原理有目标流阻负荷、机械阈值负荷、锥形流阻负荷(渐减式流阻负荷),同时也介绍了这几种呼吸训(xùn)练(liàn)器之间的区别,但不少伙伴还有些不(bú)理解的地方,为此(cǐ)小编来解答(dá)大家的疑惑(huò)啦~
1.同样都是阻力(lì)训练,为什么说渐减式流阻负荷更适应呼吸(xī)系统的压(yā)力(lì)-容量关系?
我(wǒ)们的呼吸运动过程是需要克服压力(lì)的变化。呼吸过程(chéng)中(zhōng),肌肉的收缩和放(fàng)松会改(gǎi)变胸腔(qiāng)的容积(jī)。吸气时,肋外间肌帮(bāng)助肋骨向上和向外拉,横膈膜往下拉,胸(xiōng)廓空间增大,肺部舒(shū)张,肺(fèi)容积增大,肺内(nèi)压暂时下降并(bìng)低于大气压,空气就顺此压(yā)差(chà)而进(jìn)入肺。呼气时,内(nèi)部肋间肌肉倾(qīng)向将肋骨下拉动,横膈膜(mó)往上拉,胸廓缩小,肺也随之缩小,肺容积(jī)减小,肺内压暂时升高并(bìng)高于大气压,肺内(nèi)气便顺此压差流出肺。
呼吸系(xì)统的压力-容量关系指的是随着吸(xī)气时肺容(róng)量的逐渐增加,吸气流(liú)速和压力(lì)逐渐减小。使用呼吸训练(liàn)器进(jìn)行吸气(qì)训练时,需要(yào)先将气呼尽(至(zhì)功能残气量),随后在30%-70%的最大吸气压力下进(jìn)行用力、快速吸气的负荷训(xùn)练,过程中肺容积逐渐增大(至肺总量),吸气流速和压力逐渐减小。
使用阈值负荷呼吸(xī)训(xùn)练器(qì)进行吸气训练,整个吸气过程都是恒定负荷,在吸气开始时阀门关闭,需(xū)用力吸气直至产生足够的压力打(dǎ)开阀门使气流进入,且吸(xī)气压(yā)力(lì)需要始终保持大于阈值负荷(hé),才(cái)能继续训练(liàn)。这种(zhǒng)恒(héng)定的负荷不适应呼吸系统的压(yā)力-容量关系,会限制进(jìn)行全肺活量吸气(qì)的能力。而渐减式流阻负荷(hé),在克(kè)服阈值(zhí)负荷从而打开阀门后,阻抗(kàng)就变为(wéi)动(dòng)态的,并随着吸气/呼气压力的逐渐降低而渐减。与压力阈值负(fù)荷相比(bǐ),这允(yǔn)许在更大的肺容(róng)量范围内以几乎恒定的中间流速进(jìn)行吸气。
一项(xiàng)国外研究对比了(le)两种(zhǒng)吸(xī)气(qì)肌训练方法对慢阻肺治(zhì)疗的影响(xiǎng)。结果(guǒ)显示,与(yǔ)机械阈值负荷相比(bǐ),在阻力相(xiàng)当的(de)情(qíng)况下,使用渐减式流阻负荷的患者在训练期间获(huò)得更高的(de)吸气容量,且可以耐受的训练强度更高。[1]
2.为(wéi)什么说渐(jiàn)减(jiǎn)式流阻(zǔ)负(fù)荷较阈值负荷更能影响(xiǎng)呼吸肌在收缩过程中能刺激的长度?
很(hěn)多(duō)人都知(zhī)道肌肉是通过(guò)收缩来产生力量的(de)。而肌肉的(de)力量受肌肉长度(dù)的影响,在最佳的(de)长(zhǎng)度范围内,肌肉(ròu)能够产生最大(dà)的力量(liàng)。与骨骼(gé)肌一样(yàng),呼吸肌(jī)也遵(zūn)循长度-张力关系(xì),若在肌肉收缩前(qián)施加于肌肉一定(dìng)负荷,使肌肉收缩前就(jiù)处于某种被拉长(zhǎng)状态,即改变肌肉初长度。适当增大肌肉收缩的初长度时,肌肉收缩时产生的张力也在增加(jiā),但当初长(zhǎng)度增(zēng)大超过某一长度时,张力反而减小。
负荷是肌肉产生张力的基本力学条件,随着负荷(hé)的增(zēng)大,肌肉收缩产生的张力也增大。力量训练按(àn)肌肉收缩(suō)的形式,可分为等(děng)长训练,等张训练和(hé)等动(dòng)训(xùn)练(liàn)。
等长(zhǎng)收缩:指肌肉(ròu)收缩(suō)时长度不(bú)变(biàn)而(ér)张力增加(jiā)。
等(děng)张收缩(suō):等张收缩一(yī)般分为向心收缩(suō)和离心收缩。肌肉在发力时缩短的动(dòng)作是向心(xīn)收缩;肌肉在(zài)发力时被拉长的动作是离心收(shōu)缩。等张(zhāng)收缩(suō)在肌肉产生的张力等于或大于(yú)所承受的(de)负荷时才(cái)会发生,特(tè)点是张力增加在前,长度缩(suō)短在后;缩短开始后,张力不再增(zēng)加,直到收缩结束。
等(děng)动收缩:在整个(gè)肌肉活动的范围内(nèi),肌肉以恒定的速(sù)度、始终与阻力相等的(de)力量收(shōu)缩。肌肉在整个运动范围内均可产生最大张力,因而以(yǐ)等(děng)动收(shōu)缩形式发展力量可(kě)使呼(hū)吸肌肉在整个运(yùn)动范围都得到最大锻(duàn)练。
我们在吸气时,横膈向下(xià)做向心收缩(长度变短),而(ér)腹横肌向外进行(háng)离心收缩;吐气时,横膈向上进行(háng)离(lí)心收(shōu)缩(长(zhǎng)度变长(zhǎng)),而(ér)腹(fù)横(héng)肌向内进行向心收缩(suō)。
使用(yòng)阈值负荷训(xùn)练时,在产生吸气气流之前,需要克服所设置的阻(zǔ)力,负荷增大(dà),肌肉收缩产生的(de)张力也增大,克服阈值(zhí)负(fù)荷后,以恒定负荷进行吸(xī)气,这时肌肉产生的(de)张力大(dà)于所承受(shòu)的负荷,肌肉收(shōu)缩时张力不变而长度缩短,进而限制肌肉进一(yī)步缩短的能力,导致(zhì)吸气肌(jī)只会在其完整收缩范围的一小(xiǎo)段时间内获得最(zuì)佳阻力(lì)。
凤凰和赛客(kè)小鲲(kūn)呼吸训练器就(jiù)采用了渐减式流阻负荷式训练,前两口气呼吸肌力量动态加载负载阻抗,即没有阻力,便于计算使(shǐ)用者的训(xùn)练阻抗。从第 3 口气开始阻力增加,到第(dì) 5 口气达到所设的预(yù)设值(zhí)。训练过程,阻(zǔ)抗随(suí)着(zhe)呼吸肌力量(liàng)变化而渐减,阻抗伴随着整(zhěng)口气,吸气容积才会更大,膈肌才能做(zuò)更多(duō)的功,达到最佳训练效(xiào)果。
参(cān)考(kǎo)文(wén)献(xiàn):[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.