有氧运动综合训练对运动员伤后心肺功能恢复的作用分析

汤传德

(安徽警官职业学院信息管理系，安徽合肥 230001)

0 引言

有氧运动又被称为氧代谢运动，在有氧运动综合训练过程中，人体吸收的氧气与自身所需氧气基本一致[1]，这种训练过程的优势是简单方便、运动强度不高、且可以持续较长时间[2,3].因此，运动员受伤后可通过有氧运动来强健自身的心肺功能.

通常情况下，运动员伤后会立即停训进行手术或复健等操作[4]，因此，在损伤发生后还未康复时期，运动员基本会停止日常训练，仅保持基础训练保障自身氧耐力，但由于训练强度的减少[5-7]，运动员自身的心肺功能必定会有所下降.因此，需对运动员伤后有氧运动强度进行监测，以分析有氧训练对运动员心肺功能的影响，有较多学者对此进行研究，例如余宏等[7]，研究高强度循环训练超重人群身体成分、心肺功能及代谢指标的变化，窦海波等[8]研究循环抗阻训练对女大学生肌力及有氧耐力影响研究，但这些方法并不能有效分析伤后恢复训练时个人的摄氧量、通气量等.

本文研究有氧运动综合训练对运动员伤后心肺功能恢复的作用，通过划分不同测试组进行训练实验，获取运动员伤后心肺功能的变化.

1 运动员伤后心肺功能恢复问题研究

1.1 实验对象

选取30例受试者，年龄处于18～28岁之间，这些受试者均为2020年3月～6月期间在某医院进行单侧膝关节手术的职业运动员.运动员职业项目分别为网球3人、篮球8人、田径3人、足球7人、排球5人、长跑4人，将这些运动员混合划分为三组，分别为对照组、持续训练组、间歇训练组，每组之间的运动员生理状态并无明显差异，具体每组情况如表1所示.

1.2 分组与训练方案

30名运动员填写知情同意书，之后将对照组设为普通康复训练组，将持续训练组设为普通康复训练配合持续有氧运动训练，将间歇训练组设为普通康复训练配合间歇有氧运动训练[9-10].全部运动员均在手术前一周与有氧运动综合训练5周后的下一周测试各项数据.其中，对照组在手术完成后一天开始进行普通康复训练，该训练目标由国家体育总局体育医院制定，其中包含床旁训练、肌力训练等[11-13]，每天进行两次活动，每周5天共进行5周，每天活动量为30 min至1 h；持续训练组在术后3天开始训练，除普通康复训练之外，还增加了系统功率车训练[14]，训练时强度约为60%～70%VO2peak；间歇训练组除普通康复训练外，依然加入系统功率车训练，以间歇的形式，训练强度为4 min50%～60%VO2peak+1 min90%～100%VO2peak两种方案，这两种训练强度总摄氧量并未出现较大区别，每组训练均为30 min，共持续训练5周，每周3～5 d，每日一组.

1.3 统计学方式

2 实验分析

2.1 训练前、后对每组心肺功能的影响

利用Polar表监测心率，同时采用COSMED Quark PFT ergo气体分析仪、SCI-FIT Pro1.Sport手摇功率车对受试者进行心肺实验(CPET)测试，获取受试者心肺功能与运动耐量如下指标：峰值摄氧量(V02peak)、相对峰值摄氧(V02peak/kg)

代谢当量(MET)、心率(HR)、心率储备(HRR)、氧脉搏(O2Plus)、呼吸商(RQ)、摄氧量随做功变化率(△VO2/△WR).

同时，对每项指标有氧运动前后改变情况进行计算，并通过△表示，计算过程为：干预后指标-干预前指标.通过以下方式设定运动功率递增：当处于0 W时静息5 min，热身时间3 min，此时功率为男25 W/女20 W；之后，运动员全部按照5 W每分钟的速度，以斜坡式递增，此时，转速始终维持60～70转/min，直到最大运动负荷的VO2出现，之后按照0 W功率复原2 min完成实验.

判断CPET最大运动负荷的规则如下：

(1)HRmax≥180次/min，或者HRmax≥85%HRmaxpred，其中，HRmaxpred为预估最大心率.

(2)VO2的增加发生停滞，或其不会再次上升.

(3)被测运动员身体感受十分疲惫，无法继续按照所设功率车速度继续进行运动，即速度无法保持4～5 rpm，则判定运动员已达到最大运动负荷.

根据以上设定分析运动员5周有氧运动综合训练前、后对每项指标的影响，分析结果如表2所示.

表2 运动员心肺功能恢复情况分析Tab.2 Analysis of the recovery of cardiopulmonary function of athletes

由表2可知，当训练完成后，对照组的V02peak、V02peak/kg、O2Plus以及MET均明显低于手术完成后还未训练时的状态；而经训练后，持续训练组的O2Plus指标也要低于未训练时，余下指标未发生明显变化，说明改变幅度较小；间歇训练组经训练后V02peak、V02peak/kg、O2Plus以及MET指标值明显高于未训练时.同时，每组的RQ、△VO2/△WR、HRR、HRmax未发生较大差距(P<0.05).

因此，当运动员停止训练后，心功能与氧耐力会突然下降，当术后增加持续有氧运动综合训练后，仅可以使O2Plus增加，其余指标并无发生大幅度变化；而术后增加间歇性有氧运动综合训练后V02peak、V02peak/kg、O2Plus、MET与△VO2/△WR均存在提升.所以，当运动员伤后进行有氧综合训练时，中等强度持续训练可以平稳的形式改善运动员心肺功能，且还能够维持运动员伤后初始运动耐力，而高强度间歇训练可以十分有效的提升运动员心肺功能，并非常清晰地改进运动员运动耐力.

2.2 间歇测试组训练前、后心肺功能恢复状态

持续训练组在经过训练后，后期心肺功能恢复状况较为稳定，指标显著，对此本文只对间歇测试组训练前、后心肺功能恢复状态进行研究.主要利用K4b心肺运动测试训练系统继续测试间歇训练组中12名受试者的心肺功能，具体检测指标如：运动测试持续时间(exercisetest duration)其含义是有氧运动时达到力竭或不适时无法继续进行实验过程中的时间；峰值功率(peak power)其含义是受试者可以承受的最大运动负荷；峰值通气量(peak ventilation，peak VE)其含义是运动达到极限时的通气量.

对上述指标进行测验，分析间歇测试组12名运动员每项指标变化情况，具体结果如下：

(1)训练前后运动持续时间分析

分析12名受测运动员伤后有氧运动综合训练前、后运动持续时间情况，分析结果如表3所示：

根据表3可知，在训练未开始前，每名运动员的运动持续时间均不同，这是由于个体身体素质存在差异导致，而经有氧运动综合训练后，随机选取的受测运动员运动持续时间均有所上升，这说明有氧运动有效加强运动员运动持续时间的延长(P<0.05).

(2)训练前后运动员峰值功率变化情况分析

针对上述所选取的运动员进行峰值功率分析，分析结果如表4所示.

根据表4可知，训练前后运动员的峰值功率差值范围为13.00 W～26.99 W，说明训练前后峰值功率存在较大变化(P<0.05)，因此，通过有氧运动综合训练可有效提升伤后运动员的运动承受负荷.

(3)训练前后运动员峰值通气量分析

通气量是指在固定时间下，运动员吸入或呼出气体的全部含量，而峰值则是指最高运动量时的情况，通过峰值通气量分析，可清晰反映运动员肺部通气功能变化，分析训练前后被测运动员的变化情况，分析结果如表5所示，同时可知，通过有氧运动综合训练后，每名运动员的峰值通气量均能够有效实现恢复(P<0.05)，说明肺部通气功能得到了改善，效果较为明显.

2.3 训练前后运动员伤后心功能、肺功能的改变情况

(1)心功能

对三组受试者进行心电图超声评估，实验指标：左心室射血分数(LVEF)left ventricular ejtion fraction；左心室舒张末期内径(LVEDD)left ventricual end-diastolic dimension；评估6分钟步行试验(6MWT)the six minute walk test，分析三组运动员训练后的心功能变化情况，其结果见表6.

根据表6可知，对照组经恢复训练后的LVEF与6MWD虽然有所上升，但并不明显，而其他两组经有氧综合训练后LVEF与6MWD明显上升(P<0.05)，且间歇训练组上升幅度更大，而三组经不同训练后LVEDD存在下降趋势.其中，间歇训练组下降最大，说明有氧运动综合训练可有效改善心泵血功能.

(2)肺功能

利用日本CHEST AC 8800肺功能仪对运动员伤后肺功能恢复情况进行评估，评估指标：第一秒用力呼气容积(FEV1)forced expiratory volume in one second；用力肺活量(FVC)forced vital capactity，三组不同情况运动员肺功能测试结果如表7所示.

根据表7可知，虽然经普通训练的对照组训练后各指标均有所增加，但提升幅度不大，说明普通康复训练效果并不完美，而经有氧运动综合训练的两组的肺活量与用力呼气容积均得到较大提升，因此，有氧运动综合训练可有效改善伤后运动员的肺功能.

2.4 训练对伤后运动员心肺功能恢复作用

利用胸电生物阻抗法无创血流动力学监测仪、动态血压仪与气体代谢仪测定三组被测运动员运动前后心肺功能的恢复情况，具体分析指标：心输出量(CO)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均动脉压(MBP)、全身血管阻力(SVR)、静脉氧差(a-vD02).

针对上述指标，对三组运动员经五周运动后，停止运动当天6 h内心肺功能恢复情况进行分析，具体分析结果如图1所示.

图1 心肺功能恢复情况分析Fig.1 Analysis of the recovery of cardiopulmonary function

从图1(a)可知，训练完成后对照组的CO明显低于其他两组，而间歇训练组的CO要高于其他两组，因此，有氧运动综合训练可明显改善伤后运动员的心输出量；同时，根据图1(b)、(c)、(d)可以看出，有氧运动综合训练还可改善运动员血压变化情况，使运动员收缩压、舒张压与平均动脉压同时恢复到较为良好的情况.同时，经有氧运动综合训练后，静脉氧差不会大幅度下降，维持在一个较好的水平，并有效降低全身血管阻力，所以，通过有氧运动综合训练可明显帮助运动员伤后心肺功能修复.

3 结束语

本文研究有氧运动综合训练对运动员伤后心肺功能恢复的作用，通过不同受试运动员的分组训练效果，确定了有氧运动对运动员伤后身体状态恢复的影响，经实验分析，有氧运动综合训练可从多角度改善伤后运动员体质，并加强自身各项指标的修复，且间歇型高强度训练效果要明显好于持续性中强度训练，未来可依据当下实验结果，加深对多类型运动员的伤后测试，得到更为完善的心肺功能恢复情况.