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午睡对运动员训练后身体机能的影响

2013-07-12闫林周越

商丘师范学院学报 2013年3期
关键词:闪光握力心率

闫林,周越

(1.安徽工程大学 体育学院,安徽 芜湖 241000;2.北京体育大学,北京 100084)

午睡是一个古老的话题,但对午睡的研究从20世纪30年代才开始.初步的研究只涉及到午睡的流行性、午睡的原因,而后发展到午睡对人的生理、心理和工作学习效率的影响,近年来重点投向对午睡的睡眠结构及其对高级神经活动作用的研究[1].这些研究大都集中在午睡对身心状态及记忆的影响作用上.Takahashi[2]研究发现被试在短时午睡后其事件相关电位(ERP)的内源性成分(P300成分)潜伏期减短,午睡缩短了被试对刺激评价的时间,同时也发现其困乏程度减轻,任务表现成绩(数字推理任务)也有相应的提高.Hayashi[3,4]发现,午睡后被试者的听觉辨别成绩有显著提高,困乏程度也得到了显著缓解;脑电图(EEG)中α波的活跃性显著上升,表明午睡后个体觉醒状态提高.Brooks等[5]研究发现,在午睡后1 h内,个体逻辑推理能力及连加作业成绩也有显著提高,主观困乏度、心境状态及觉醒水平在午睡后1-2 h内也得以提高,证明短时午睡对恢复个体身心状态的持续性效果.Lahl等[6]研究发现短时午睡有助于陈述性记忆的整合.

但午睡后,又因为睡眠惯性(sleep inertia,SI)的存在而影响部分身体机能或认知能力,如午睡唤醒后会出现一段暂时的低警觉性、迷惑、行为紊乱和认知能力、感觉能力下降的状态[7,8].

由于起步较晚,相对于夜间睡眠的研究,午睡研究的成果有限.且午睡的研究大部分针对于普通人群,有关运动员午睡的研究非常少.午睡后运动员的身体机能是否能够得到改善?睡眠惯性会影响机体哪些机能?基于这些疑问,本研究运用脑电、心率、血压一系列生理指标以及心境状态测量,研究运动员午睡后身体机能变化特点,为服务于训练与比赛提供理论依据.

1 对象和方法

1.1 实验对象

10 名男性短跑运动员((21 ±2.3)yrs,(74.5 ±2.1)kg,(181 ±3.5)cm)参加了本实验,均为国家一级运动水平,且都有午睡习惯.参加实验前一周内,无睡眠障碍、滥用酒精和精神类药物者,且均无过度训练及疲劳现象.所有受试者均自愿参加实验.

1.2 测试实验过程

实验采用自身前后对照法.每人随机测试2 d.1 d午睡,1 d不午睡.实验在安静舒适的实验室内进行.实验开始前1 d,受试者熟悉实验流程及实验仪器.实验开始后,受试者上午进行约80%最大强度的训练,中午12点前结束,之后午饭.12∶30开始填写心理量表,约3 min;之后带上心率表记录心率5 min,并依次进行血压、视觉闪光融合频率、反应时和握力测试,在10 min内测完;12∶50头部贴上电极,开始记录脑电5 min.结束后,午睡组于13∶00开始进行1 h午睡,14∶00准时喊醒.对照组不准午睡,午前测试后在实验室内可进行看书、玩游戏等休闲活动.两组均在14∶30开始进行午后测试,各指标的测试顺序、方法及测试所需时间与午前测试相同.为了消除睡眠惯性的影响,选择醒后30 min进行测试.

1.3 测试指标、方法及实验仪器

脑电测试,采用成都仪器厂生产的RM6240C型四导生物信号采集系统,测试部位为枕部与前额,右前额贴正极,左前额连地线,枕部偏右连负极.

心境状态分析使用的是BFS心境量表[9].该量表包括8个分量表,其中分量表1-4反映良性心境水平,分量表5-8反映负性心境水平.每个分量表包括5道题目,所有题目混合随机排列,共40道题.

心率、血压、反应时、握力和视觉闪光融合频率测试依次使用的是POLAR表、水银血压计、FYS-1型电子反应时测试仪、KB168型电子握力计和BD-II-118型闪光融合频率计.每次测试时的反应时、握力和视觉闪光融合频率均测试3次,取最好值.

1.4 统计处理

运用SPSS13.0统计学软件对实验数据进行配对T检验和两相关样本非参数检验.

2 结果

2.1 脑电测试结果

由表1所示.午睡时,午睡后与午睡前相比,α波有增加趋势,θ波和δ波有减少趋势,但均无显著差异.不午睡时,午后α波比午前有减少趋势,约下降3%;θ波则显著性的增加了约2%(p<0.01).午睡后与不午睡午后相比,α波有增加趋势,提高约4%;θ波则显著性的减少了约3%(p<0.01).

表1 午睡对四种脑电波所占比例(%)的影响

2.2 生理机能测试结果

表2所示,午睡后,平均心率值由睡前的(75.05±7.86)次/min降低到(61.32±6.57)次/min(p<0.01),而不午睡午后的心率值由之前的(74.73±7.72)次/min升高到(77.73±6.99)次/min(p<0.05).两组间,不午睡后与午睡后相比呈高度显著性差异(p<0.01).这表明,午睡能够降低运动员训练后的平均心率.

表2 午睡对心率、反应时、闪光融合频率、血压和握力的影响

在午睡组反应时由午睡前的0.377 s升高到午睡后的0.403 s,但无显著性差异;对照组反应时由第一次测试的0.361 s升高到0.387 s,但也无显著性差异;两组间相比,亦无显著性差异.午睡后反应时存在有升高的趋势,且明显高于对照组(p<0.05).

与午睡前的(24.45±0.84)Hz相比,午睡组受试者午睡后的平均闪光融合频率增加为(25.87±1.08)Hz(p<0.01).而在对照组,受试者的平均闪光融合频率由第一次测试的(25.92±1.23)Hz下降到第二次测试的(24.53±1.20)Hz(p<0.01).两组间,在午睡前和不午睡前差异不显著的基础上,午睡后与不午睡后相比呈高度显著性差异(p<0.01).由此可知,与不午睡相比,午睡能够提高运动员训练后的闪光融合频率值.

午睡组的收缩压在午睡前后没有改变,均值均为116 mmHg;舒张压由午睡前的73 mmHg上升到74 mmHg,差异不显著.在对照组,收缩压由第一次测试118 mmHg上升到第二次测试的124 mmHg(p<0.01);舒张压两次测试结果没有差异,均为72 mmHg.两组间,午睡前与不午睡前的收缩、舒张压之间均无显著差异;不午睡后与午睡后相比,收缩压增加了7%(p<0.05),舒张压无显著性差异.这说明,与不午睡相比,午睡能够阻止运动员训练后收缩压的持续上升.

午睡组的握力值由睡前的51.95 kg下降到睡后的50.68 kg,无显著性但存在下降的趋势.对照组,握力由第一次测试的52.15 kg降至第二次测试的51.20 kg(p<0.05).两组间进行比较均无显著性差异.由此可知,无论午睡与否,午后运动员握力都有所下降,但与不午睡相比,午睡能够降低运动员训练后肌力下降的幅度.

2.3 心境状态测试结果

由表3可知,在午睡组,午后与午前相比,心境水平在思量性和愤怒性上升高(p<0.05);在无活力性上亦升高(p<0.01).与午前相比,对照组午后的心境水平在平静性上降低(p<0.05),而其他分量表上无显著差异.两组之间,午睡前与不午睡前相比心境水平在各分量表均无显著性差异;而不午睡后与午睡后相比心境水平在愉悦性和思量性上降低(p<0.05),其他分量表上无显著性差异.

表3 午睡对BFS心境测试的影响

3 分析与讨论

脑电波是大脑神经元活动时的一种自主放电现象,能够反映大脑的兴奋状态.它包含有α、β、δ和θ四种波.运动员训练后,交感神经仍处于兴奋状态,致使大脑α波较少,β波和θ波较多,表明其大脑神经元放电剧烈、警觉水平高,仍旧处于高兴奋状态,不利于疲劳的恢复.有研究表明,午后13点到14点期间,人类大脑中的睡意逐渐增强,睡眠压力逐渐增大,且期间工作效率降低[10].如果运动员及时进行午睡,午睡过程中交感神经活动减弱,致使大脑完全放松,满足“睡意”,促进大脑疲劳恢复,出现α波增多、β波和θ波减少的现象.因此,午睡能够促使大脑神经元放电同步性增强、提高觉醒状态、降低“睡意”、恢复大脑机能[11].

交感神经和副交感神经均属于自主神经,它们分布于各内脏器官、平滑肌和腺体,调节这些器官的活动.运动后,运动员体内交感神经仍旧兴奋占优势,且促使肾上腺素与去甲肾上腺素继续分泌,最终导致其心率和血压仍维持较高水平.据研究,人体激素的分泌存在着一种昼夜节律,这种节律会导致午后人体心率的加快和血压的升高.因此,运动员上午进行大强度训练后,在训练负荷和激素昼夜节律的影响下,心血管系统负荷增加,会出现心率和血压持续上升的现象[12].这种持续的高心率、高血压、高的交感神经兴奋性将不利于体内合成代谢的加强,影响运动员体力和脑力疲劳的恢复,进而影响之后的训练与比赛.与夜间睡眠相类似[13],在午睡过程中交感神经的兴奋性将会急速降低,副交感神经兴奋占优势,且肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌也会逐渐减少,这些都会阻止心率的进一步加快和血压的继续升高,使其逐渐恢复至正常水平[14].体内合成代谢的加强,有利于消除体力和脑力的疲劳,恢复体能.

闪光融合频率反映的是视觉系统的兴奋程度,可作为一个判断大脑功能兴奋水平和频率状态的指标.一般来说,闪光融合频率值随着精神疲劳程度的加重而降低[15].运动员大强度训练过程中,全身的肌肉、器官和神经都一直处于高度的紧张状态,分解代谢加强.体能的不断消耗最终导致了运动员体力和脑力的疲劳,这种疲劳也将持续到训练之后,进而使大脑的功能水平逐渐的降低.因此,此时视觉系统的兴奋程度很低,闪光融合频率值也低.如果疲劳得不到恢复,视觉系统将一直处于较低的兴奋状态,闪光融合频率值也将会继续下降.午睡过程中,人体全身肌肉放松,血压下降,代谢率降低,能耗下降,合成代谢加强,且大脑神经兴奋性降低,这些都有助于体力和脑力疲劳的恢复,而使大脑功能水平逐渐升高,以恢复到基础状态.

本研究发现,午睡对运动员的反应时没有显著影响,与其他学者研究结果相似[11,16].同时,本研究还发现,午睡后运动员握力也出现下降趋势,这表明机体神经兴奋性仍然较低.这些可能与睡眠惯性有关.目前为止,关于睡眠惯性持续时间没有一个确切的断定.以前研究认为,睡眠惯性的持续时间为1 min到20 min[17],也有人发现可持续近1 h[18].由于本实验受试者处于备战全运会时期,下午3点要继续训练,所以我们选择睡眠后测试间隔时间为30 min.这一时间可能仍然处于睡眠惯性的影响之中,进而影响到反应时和握力的恢复.侯红艳等[19]的研究认为,醒后1 h反应时基本上恢复到无训练的基础状态.而廖建桥等[16]的研究则表明,午睡对下午和晚上的反应时均没有影响.因此,关于睡眠惯性及午睡对反应时的影响有待进一步研究.

心境被认为是个体在某一特定时刻的情绪或情感状态[9].本实验所采用BFS心境量表反映的是运动员当前时刻的心境状态.这种情绪情感状态与其当时的体能状况和大脑功能水平有关.运动员大负荷训练后,体能下降,大脑功能水平降低,此时的良性心境水平较低,而负性心境水平较高.表现在思量性和愉悦性上较低.而午睡后,运动员的心境状态发生了显著变化,与对照组相比,表现在思量性和愉悦性上的升高,即良性心境水平升高.这是大脑功能水平升高的表现.而午睡后愤怒性心境上升也并不意味着运动员真正的愤怒,而是一种良性的精神压力,表示午睡后一种精神饱满、具有动机的精神状态[20].无活力性的升高,有可能是睡眠惯性的影响[21].总之,午睡能够使运动员感到精神饱满、心情愉快、放松.

4 结论

午睡能够提高训练后运动员大脑机能状态和觉醒水平,降低心率和血压,提高视觉系统兴奋水平.午睡后存在睡眠惯性,有降低反应能力和握力的趋势.午睡能够提高良性心境水平,使个体感到精神饱满,心情愉快.

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