史明政

SHI Ming-zheng

特異性吸氣肌準備活動改善女子足球運動員肌氧含量和間歇沖刺運動能力

史明政

SHI Ming-zheng

目的：探討特異性吸氣肌準備活動（IMW）對女子足球運動員肌氧含量和運動能力的影響。方法：設計單盲、隨機、交叉實驗，即16名女子足球運動員分別進行3次實驗（每次間隔72 h），對照組（CON組）僅進行一般性準備活動，安慰劑組（PLA組）和實驗組（IMW組）在進行一般性準備活動的同時，施加2組、每組30次的特異性吸氣肌準備活動，強度分別為15%和40%最大吸氣壓（PImax）。利用6 min亞極量蹬車實驗（負荷分別為70%和85%V.O2max）和高強度間歇沖刺實驗（6×10 s，60 s間歇）測定受試者的運動能力，利用肺量計測定PImax，利用近紅外線光譜術（NIRS）監(jiān)測運動實驗過程中股外側肌肌氧含量的變化。結果：與安靜時比較，準備活動后IMW組PImax顯著升高（P＜0.05），CON組和PLA組無顯著性變化（P＞0.05）。運動實驗過程中，IMW組股外側肌氧合血紅蛋白的變化（△HbO2）和組織氧合指數(shù)的變化（△TSI）高于CON和PLA組（P＜0.05），脫氧血紅蛋白的變化（△HHb）則低于CON和PLA組（P＜0.05）。亞極量蹬車實驗時的生理反應在3組間無顯著性差異（P＞0.05），但高強度間歇沖刺實驗時完成的運動負荷在IMW組高于CON組和PLA組（P＜0.05），生理反應則低于CON組和PLA組（P＜0.05）。結論：特異性IMW（40% PImax）可改善女子足球運動員吸氣肌功能和運動時外周骨骼肌肌氧含量并提升間歇沖刺運動能力。

吸氣??；準備活動；足球運動員；肌氧含量；運動能力

氧在骨骼肌能量代謝中起著至關重要的作用。近紅外線光譜術（Near Infrared Spectroscopy，NIRS）和便攜式肌氧儀的出現(xiàn)為觀察運動中骨骼肌氧代謝的變化提供了便利［10］。利用NIRS獲取的骨骼肌氧合水平等參數(shù)反映了運動肌毛細血管床氧運輸與氧消耗的動態(tài)平衡。便攜式肌氧儀不僅應用于實驗室，還可進行運動現(xiàn)場測試，即使短時間運動（如高強度間歇訓練）也能夠通過NIRS快速獲取運動肌氧代謝情況，且具有較高的信度和效度?；谝陨咸攸c，NIRS可為運動員科學訓練與監(jiān)控提供依據［3］。

呼吸肌疲勞是影響運動能力的重要限制因素［21］，其機制在于：呼吸肌疲勞通過肌代謝反射（Muscle Metaboref l ex）誘導交感縮血管活動增強，進而減少運動肌血流量以保證呼吸肌做功，同時引發(fā)運動性疲勞［19］。呼吸肌訓練［1，12，18］及特異性吸氣肌準備活動（Inspiratory Muscle Warm-Up，IMW）［17，27，31］能夠改善肺功能、延緩呼吸肌疲勞并提升運動表現(xiàn)。Keramidas等［15］發(fā)現(xiàn)，呼吸肌過度訓練（過度通氣）后再進行亞極量蹬車實驗時股外側肌氧含量下降，提示，呼吸肌疲勞能夠加速運動肌脫氧合作用（Deoxygenation）。Volianitis等［31］的研究則顯示，劃船運動員進行特異性IMW聯(lián)合專項準備活動能夠顯著改善6 min全力劃船時的運動表現(xiàn)。Volianitis等［30］隨后的研究發(fā)現(xiàn)，吸氣肌中等負荷訓練后，表征肺功能的參數(shù)如最大吸氣壓（Maximal Inspiratory Pressure，PImax）增加。研究表明，40% PImax是引起膈肌疲勞的閾強度，以40% PImax強度進行特異性IMW能夠顯著改善跑臺力竭實驗［27］和游泳實驗［33］時的運動能力以及羽毛球運動步法移動能力［17］。Witt等［34］報道，5周吸氣肌訓練能夠改善吸氣肌功能并減輕吸氣阻力實驗誘導的心血管反應。因此，特異性吸氣肌訓練可上調呼吸肌代謝反射的激活閾值。關于特異性IMW改善運動能力的機制尚不清楚，可以推測，由于IMW可增強吸氣肌功能、減輕呼吸緊迫感，抑制呼吸肌代謝反射激活并降低呼吸肌做功，進而改善運動肌血流量和氧供應。然而，上述推斷尚未被實驗證實，IMW對運動時肌氧含量的影響鮮有關注。

足球項目運動員在比賽中需要做出加速、減速以及全力沖刺等間歇性動作，能量需求不斷變化。一次間歇運動時ATP主要來源于磷酸肌酸（PCr）分解和糖酵解途徑（即無氧代謝），而反復多次間歇運動時，運動開始階段無氧代謝供能的比例較高，由于間歇期PCr再合成依賴于可利用的氧量（肌酸＋磷酸＋O2→PCr），因此，隨后有氧代謝參與再合成ATP的比例逐漸增加。足球比賽時短時間無氧供能占到將近1/4的比例，隨著比賽的繼續(xù)有氧代謝比例逐漸增加，從供能比例上足球運動仍屬有氧運動，因此，有氧代謝功能是足球運動員運動能力的重要決定因素［4］。研究顯示，有氧運動能力的金標準最大攝氧量（maximal oxygen uptake，V.O2max）與反復沖刺能力顯著正相關（R＝0.62～0.68）［7］。氧利用率下降和動脈氧去飽和（Desaturation）是從事集體項目（如足球）運動員高強度間歇運動時的主要限制性因素。Tong等［28］發(fā)現(xiàn)，高強度間歇運動中伴隨過度通氣可導致呼吸肌氧合作用（Oxygenation）迅速下降，同時伴隨運動肌血流量和氧含量下降。由于肌氧含量與運動能力密切相關，因此，推測特異性IMW通過抑制呼吸肌代謝反射而改善運動肌肌氧含量，繼之改善運動能力。

本研究旨在探討特異性IMW對肌氧含量和運動能力的影響。我們選取亞極量蹬車實驗評價運動員持續(xù)運動能力，選取反復間歇沖刺實驗（與足球比賽時的能量代謝特點接近）評價間歇運動能力，同時將人體最大且在下肢運動（蹬車或跑步）中作為主要原動肌肉的股四頭肌外側頭（即股外側?。┳鳛榧⊙鹾康谋O(jiān)測點。本研究假設，特異性IMW（40% PImax強度，30次/組，共2組）能夠改善隨后運動過程中的肌氧含量并提高運動能力。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

16名女子足球運動員（國家二級和國家一級運動員）自愿參加本實驗。所有受試者身體健康，無骨關節(jié)、心肺、婦科以及代謝性疾病，3個月內無運動性傷病、未服用藥物與營養(yǎng)補劑、無煙酒習慣。實驗前告知受試者實驗目的、測試流程及潛在風險并簽署知情同意書。

1.2 測試流程

本研究采用單盲、隨機、交叉實驗以避免測試順序效應（Order Effects）。整個實驗包括5次實驗室測試，每次間隔至少48 h，并在3周內完成。所有測試在1天內同一時間段進行以消除生物節(jié)律變異的影響。雖然De Jonge等［9］證實，月經周期對力量和爆發(fā)運動能力并無顯著性影響，但本研究中仍囑受試者測試期間錯開月經周期以盡量較少對實驗造成干擾。所有受試者在用餐后至少2 h開始測試，測試開始前2天以及實驗期間避免劇烈運動并保持充足睡眠。

第1～2次測試：熟悉實驗流程與相關儀器操作并進行身體形態(tài)學參數(shù)和V.O2max測試。第3～5次測試：受試者以隨機交叉方式進行3次實驗，1次僅進行一般性準備活動（對照組，CON組），另外2次在進行一般性準備活動同時施加特異性吸氣肌準備活動，強度分別為15%（安慰劑組，PLA組）和40%PImax（實驗組，IMW組）。由于一般性準備活動有多種方式，為減少不同方式間的差異，本研究中3組均進行以下一般性準備活動：以50 W負荷蹬車5 min，5組5 s全力沖刺（0 W），隨后進行5 min主要大肌肉群的牽伸運動。準備活動前，受試者安靜坐位休息10 min并測定心率（Heart Rate，HR）、血乳酸（Blood Lactate，Bla）、血氨（Blood Ammonia，BA）、肺功能和PImax，利用NIRS監(jiān)測1 min股外側肌肌氧含量作為基礎值。準備活動結束后測定PImax，然后依次利用6 min亞極量蹬車實驗（負荷分別為70%和85%V.O2max，間隔5 min）和高強度間歇沖刺實驗（6×10 s，60 s間歇）測定受試者的運動能力，相鄰實驗間隔10 min。利用NIRS監(jiān)測亞極量蹬車實驗和高強度間歇沖刺實驗過程中股外側肌肌氧含量的變化。亞極量蹬車實驗后測定Bla，高強度間歇沖刺實驗后測定BLa和BA，實驗結束后測定PImax。實驗流程如圖1所示。

1.3 身體形態(tài)學參數(shù)測定

圖1 測試流程圖Figure 1. Testing Process

利用體質檢測組件測定身高（m）、體重（kg），計算身體質量指數(shù)（Body Mass Index，BMI），BMI（kg/m2）＝體重/身高2。受試者著輕裝、排空大小便后利用韓國產Inbody 520型身體成分分析儀測定去脂體重、脂肪重量和體脂百分比。

1.4 肺功能測試

根據美國胸科學會（American Thoracic Society，ATS）推薦的指南［23］并利用德國產Master Screen型電子肺功能儀測試安靜狀態(tài)下的肺功能。受試者取站立位，保持頭部自然水平，夾上鼻夾并將口唇包緊吹氣筒以防止漏氣。測試指標包括用力肺活量（Forced Vital Capacity，F(xiàn)VC）和1 s用力呼氣量（Forced Expiratory Volume In The First Second，F(xiàn)EV1），相鄰測試間隔60 s，每個指標測3次，取均值。

1.5 最大吸氣壓測試

最大吸氣壓（PImax）反映了吸氣肌力量。分別于安靜時、準備活動后以及運動實驗后測定。根據ATS指南操作，儀器同1.4。受試者取坐位，盡量呼出肺中氣體使肺位于殘氣位，然后盡全力迅速吸氣。重復測量3次，且相差不超過5%或者5 cm H2O，其最高值即為PImax。

1.6 最大攝氧量測試

根據潘華山等［2］建立的方法，利用瑞典產Monark 839E型自行車測功儀測定O2max，方案為：前3級負荷為50 W（3 min）、100 W（3 min）和150 W（3 min）隨后每2 min加25 W負荷，保持50 r/min蹬車速度。用美國產VO2000型氣體代謝儀測定攝氧量（Oxygen Uptake，VO2）、二氧化碳呼出量（Volume of Carbon Dioxide Output，VCO2）等通氣指標，用芬蘭產Polar S810型遙測心率儀記錄HR，根據主觀疲勞感覺（Ratings of Perceived Exertion，RPE）量表（6～20級）記錄疲勞程度。若出現(xiàn)以下4個標準中的3個即終止實驗：1）呼吸商（Respiratory Quotient，RQ，RQ＝VCO2/VO2）超過1.10；2）出現(xiàn)攝氧量平臺，即VO2的變化幅度不超過150 mL/min；3）HR超過180 次/min；4）受試者主訴力竭。此時的VO2值即為O2max。

1.7 特異性吸氣肌準備活動

多項研究證實［8，14，17，20，27］，15% PImax強度IMW對于PImax以及呼吸肌疲勞均無顯著性影響，而40% PImax強度則能夠改善吸氣肌功能，同時不引起明顯的呼吸肌疲勞。因此，本研究依據前人的方法制定特異性IMW方案［27］：利用吸氣肌訓練器（POWERbreathe K3 IM-trainer，英國）分別以15%（PLA組）和40% PImax（IMW組）完成2組、每組30次IMW，組間間歇2 min。囑受試者從殘氣量位置克服阻力用力吸氣直至胸廓不能進一步擴張為止，每次呼吸柔和，呼吸時間延長。IMW過程中檢測每次呼吸的吸氣壓、流速和氣量。為達到安慰劑效應，給予受試者錯誤信息，告之PLA組和IMW組是兩種不同性質的準備活動（即分別為“耐力性”和“力量性”準備活動）。

1.8 運動能力測試

1.8.1 亞極量蹬車實驗

受試者在自行車測功儀（Monark 839E，瑞典）上分別以70%（中等強度）和85%V.O2max（高強度）對應的功率持續(xù)蹬車6 min完成兩次亞極量運動實驗，實驗過程中始終保持60 r/min蹬車速度，兩次實驗間隔為5 min。

1.8.2 高強度間歇沖刺實驗

參照Lee等［16］的研究制定高強度間歇沖刺實驗方案，即在無氧自行車測功儀（Powermax VII，日本）上完成6組10 s沖刺（分別記作S1～S6），阻力負荷為0.075 kg/kg體重，組間間歇60 s，負荷為50 W，保持60 r/min轉速。由連接測功儀的電腦記錄峰值功率（Peak Power，PP）、平均功率（Mean Power，MP）和疲勞指數(shù)（Fatigue Index，F(xiàn)I）。

1.9 運動能力測試中生理反應的測定

受試者佩戴氣體代謝儀（VO2000，美國）和遙測心率儀（Polar S810，芬蘭）以監(jiān)測VO2、每分通氣量（Minute Ventilation Volume，VE）、HR等生理參數(shù)。分別于運動前、后囑受試者讀出呼吸緊迫感（Rating of Perceived Breathlessness Sensation，RPB）（0～10級）和RPE（6～20級）評分。并且，于運動前、運動后采集耳垂血，棄掉第1滴血，取第2滴（約20 μL）和第3滴（約10 μL）分別測定BA和Bla，測試儀器分別為美國產YSI 1500型乳酸儀和日本產PA-4130型血氨分析儀。

1.10 肌氧含量測定

采用便攜式NIRS肌氧儀（Porta Lite，荷蘭）連續(xù)監(jiān)測亞極量蹬車實驗和高強度間歇沖刺實驗中股外側肌肌氧含量變化。肌氧儀探頭縱向置于右側髕骨中點上10～12 cm大腿處（探頭軸線與大腿縱軸平行）并用記號筆標記，透明膠帶封護以防汗液浸漬，用黑色繃帶固定探頭以防止漏光。以藍牙方式連接電腦，實時采樣頻率為10 Hz。用光吸收特征曲線上750 nm和850 nm光密度差值獲取氧合血紅蛋白（Oxyhaemoglobin，HbO2）和脫氧血紅蛋白（Deoxyhaemoglobin，HHb），表征肌組織中氧攝取的變化。組織氧合指數(shù)（Tissue Saturation Index，TSI）＝HbO2/［（HbO2＋HHb）×100］，反映氧供量與攝氧量的動態(tài)平衡。用實驗中的數(shù)據與安靜基礎值（實驗前安靜狀態(tài)下1 min的平均值）的差值作為該指標的變化量，分別記作△HHb、△HbO2、△TSI和△tHb。TSI單位為%，其余均為μmol/L·cm。

1.11統(tǒng)計學處理

所有數(shù)據以“均數(shù)±標準差”（+SD）表示。采用SPSS20.0統(tǒng)計軟件包進行數(shù)據處理，3組間（IMW組、PLA組和CON組）比較使用重復測量方差分析（Repeated Measure ANOVA），多重比較使用LSD檢驗。將P＜0.05定為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 研究結果

2.1 最終樣本量與受試者基線變量特征

實驗期間，1名受試者由于意外受傷而中途退出，因此，在數(shù)據統(tǒng)計時予以剔除，最終樣本量n＝15。受試者基線變量特征如表1所示。

表1 受試者基線變量特征Table 1 Baseline Characteristics of the Variable for Subjects

2.2 最大吸氣壓的變化

如圖2所示，安靜狀態(tài)下，3組間PImax無顯著性差異（P＞0.05）。與安靜時比較，準備活動后IMW組PImax顯著升高（P＜0.05），CON組和PLA組無顯著性變化（P＞0.05），實驗后均無顯著性差異（P＞0.05）。組間比較可見，準備活動后IMW組PImax顯著高于CON組和PLA組（P＜0.05），實驗后均無顯著性差異（P＞0.05）。

圖2 最大吸氣壓的變化拆線圖Figure 2. Changes of PImax

2.3 肌氧含量的變化

如圖3～5所示，亞極量蹬車實驗中，不同強度（70%和85%O2max）運動時，IMW組△HbO2和△TSI高于CON組和PLA組（P＜0.05），△HHb則低于CON組和PLA組（P＜0.05）。

如圖6～11所示，高強度間歇沖刺實驗中，肌氧含量時程變化顯示，S1時IMW組△HbO2高于CON組和PLA組（P＜0.05），△HHb低于CON組和PLA組（P＜0.05），△TSI高于PLA組（P＜0.05）；S2時IMW組△HbO2高于PLA組（P＜0.05），△HHb低于CON組和PLA組（P＜0.05），△TSI高于CON組和PLA組（P＜0.05）；S3時IMW組△HbO2和△TSI高于CON組和PLA組（P＜0.05）；S6時IMW組△HbO2和△TSI高于CON組和PLA組（P＜0.05），△HHb則低于CON組和PLA組（P＜0.05）。肌氧含量均值變化顯示，IMW組△HbO2和△TSI高于CON組和PLA組（P＜0.05），△HHb則低于CON組和PLA組（P＜0.05）。

2.4 運動能力的變化

圖3 亞極量蹬車實驗時HbO2均值的變化柱狀圖Figure 3. Changes in the Mean Value of HbO2 during Submaximal Cycling Exercise

圖4 亞極量蹬車實驗時HHb均值的變化柱狀圖Figure 4. Changes in the Mean Value of HHb during Submaximal Cycling Exercise

圖5 亞極量蹬車實驗時TSI均值的變化柱狀圖Figure 5. Changes in the Mean Value of TSI during Submaximal Cycling Exercise

圖6 高強度間歇沖刺實驗時HbO2的時程變化折線圖Figure 6. Variation of HbO2during High-intensity Interval Sprint Test

圖7 高強度間歇沖刺實驗時HHb的時程變化折線圖Figure 7. Variation of HHb during High-intensity Interval Sprint Test

圖8 高強度間歇沖刺實驗時TSI的時程變化折線圖Figure 8. Variation of TSI during High-intensity Interval Sprint Test

圖9 高強度間歇沖刺實驗時HbO2均值的變化柱狀圖Figure 9. Variation of Mean Value of HbO2during High-intensity Interval Sprint Test

圖10 高強度間歇沖刺實驗時HHb均值的變化柱狀圖Figure 10. Variation of Mean Value of HHb during High-intensity Interval Sprint Test

圖11 高強度間歇沖刺實驗時TSI均值的變化柱狀圖Figure 11. Variation of Mean Value of TSI during High-intensity Interval Sprint Test

表2 亞極量蹬車實驗時的生理反應Table 2 Physiological Responses during Submaximal Cycling Exercise

表3、表4顯示，高強度間歇沖刺實驗時，IMW組S1～S5完成的功率（PP和MP）高于CON組和PLA組（P＜0.05），HR和RPE在S1～S4低于CON組和PLA組（P＜0.05），VO2和RPB在S1～S5低于CON組和PLA組（P＜0.05）。實驗前BLa和BA在各組間無顯著性差異（P＞0.05），運動后IMW組BLa和BA低于CON組和PLA組（P＜0.05）。

3 討論

多項研究表明［8，14，17，20，27］，以40% PImax進行特異性IMW能夠改善吸氣肌功能。本研究同樣發(fā)現(xiàn)，準備活動后IMW組PImax顯著性升高。PImax增加有助于調節(jié)呼吸肌血液分布，改善吸氣肌協(xié)調性以及運動單位募集，提高吸氣肌的力量輸出，相同強度運動時吸氣肌相對做功量下降，呼吸緊迫感和吸氣肌疲勞減輕［20］。有研究已證實［22］，準備活動后肌肉溫度升高，粘滯性下降，肌肉收縮阻力減小可能是肌肉功能增強的主要原因。本研究雖未直接測定吸氣肌溫度，但上述結果提示，IMW后吸氣肌功能改善可能是吸氣肌溫度增加所致。Arend等［5］最近針對不同強度（15%～80% PImax）IMW的效果進行了深入研究，結果發(fā)現(xiàn)，60% PImax方案（12次/組、2組）與傳統(tǒng)40% PImax方案（30次/組、2組）均可顯著上調PImax（分別增加7.0 cm H2O和6.4 cm H2O），且兩者比較并無統(tǒng)計學差異，提示，60% PImax方案更有效率和應用性（例如，在熱環(huán)境下訓練和比賽時應盡量減少準備活動時間）。因此，IMW具備簡便、安全、實用等特點，然而，IMW對運動能力的作用效果與機制尚未明確。

Keramidas等［15］報道，呼吸肌高強度做功（Valsalva動作）后再進行跑臺運動時下肢肌肉和呼吸肌的氧合作用下降。據研究推測［19］，呼吸肌疲勞激活肌代謝反射，導致運動肌與呼吸肌之間的血流量重新分布（即呼吸肌肉“盜取”運動肌血流量），進而引起運動能力下降，因此，呼吸肌肉疲勞導致骨骼肌的血流量下降是影響運動能力的重要因素。Harms等［13］發(fā)現(xiàn)，極量運動時，呼吸肌做功與大腿血流量（r＝－0.84）以及攝氧量（r＝－0.77）均成負相關。Turner等［29］的研究顯示，高強度（80% V.O2max）運動過程中增加吸氣負荷，呼吸肌做功量上調，同時運動肌脫氧合作用增強。相反，劇烈蹬車（90%O2max）時呼吸肌去負荷后，運動誘導的肌肉疲勞程度下降30%～35%［24］。Tong等［27］的研究認為，在遞增負荷運動實驗以及高強度間歇運動中，當運動強度超過呼吸補償點（Respiratory Compensation Point）時，呼吸肌氧含量迅速下降，激活呼吸肌代謝反射并引起下肢骨骼肌血管收縮，可能是造成運動肌血流量減少以及氧合作用降低的原因之一。在本研究中，亞極量蹬車實驗和高強度間歇沖刺實驗時IMW組股外側肌△HbO2和△TSI較CON組和PLA組升高，而△HHb較CON組和PLA組降低，提示，預先進行特異性IMW能夠延緩隨后運動中肌氧含量下降。因此可以推測，中等強度（40% PImax）IMW可能提高吸氣肌代謝反射激活的閾值，延緩呼吸肌疲勞，進而確保運動肌充足血流量和氧含量。

表3 高強度間歇沖刺實驗時功率（運動能力）與生理反應的實時變化Table 3 Real-time Changes of Power （Athletic Ability） and Physiological Responses during High-intensity Interval Sprint Test

表4 高強度間歇沖刺實驗前、后BLa和BA的變化Table 4 Changes of Bla and BA before and after High-intensity Interval Sprint Test

有研究發(fā)現(xiàn)［32］，亞極量蹬車運動過程中，運動強度低于75%O2max時運動肌血管傳導率（Vascular Conductance）和血流量無顯著性變化。Wetter等［32］認為，中等強度（50%～70%O2max）運動對心血管系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)并未造成顯著干擾，同時，該強度不足以激活交感縮血管神經系統(tǒng)。在本研究亞極量蹬車實驗中，雖然70%O2max強度低于呼吸補充點，但IMW組運動中股外側肌氧合水平仍得到改善，其機制與吸氣肌準備活動效應有關。預先進行特異性IMW通過神經易化機制改善吸氣肌功能。有研究提示［19］，特異性IMW可通過解除吸氣肌運動神經元反射性抑制而改善肌肉協(xié)調性，同時降低吸氣肌和呼氣肌協(xié)同收縮的幅度。因此，特異性IMW改善呼吸肌功能并為隨后的運動提供保障。然而，IMW改善運動肌氧含量的具體機制尚不清楚，需要實驗進一步揭示。

本研究還發(fā)現(xiàn)，運動員完成特異性IMW后進行亞極量蹬車實驗時的生理反應（VO2、VE、HR、BLa、RPB和RPE）與CON組和PLA組無顯著性差異。然而，高強度間歇沖刺實驗時完成的運動負荷（PP和MP）在IMW組顯著高于CON組和PLA組，但生理反應（VO2、PRE、RPB、La和BA）則低于其他兩組，提示，IMW能夠提高運動員的間歇沖刺運動能力。Volianitis等［31］發(fā)現(xiàn)，IMW可改善劃船運動員6 min劃船沖刺能力，而Arend等［6］采用相同的IMW方案，結果卻顯示，IMW并不能改善劃船運動員亞極量耐力運動能力，提示，IMW對不同運動能力的影響存在差異，即在一定程度上改善短時間極量運動能力，但對耐力運動能力作用甚微。多項針對運動員的報道支持本研究結果，如Tong等［27］的研究發(fā)現(xiàn)，田徑運動員IMW后進行間歇運動實驗時的力竭時間延長；在Wilson等［33］的研究中，游泳運動員IMW后100 m全力游成績提高；Lin等［17］證實，羽毛球運動員進行IMW后運動步法移動能力顯著改善。IMW改善間歇沖刺運動能力的機制尚不清楚，由于肌氧含量與運動能力密切相關，因此推測，本研究中IMW組肌氧含量改善可能是受試者運動能力提高的重要原因。雖然亞極量蹬車實驗時IMW組肌氧含量亦得到改善，但由于持續(xù)蹬車實驗屬于有氧耐力運動，氧供充足，因此，本研究中的3組運動能力和生理反應并無顯著性差異。Lin等［17］認為，IMW改善運動能力還與呼吸緊迫感下調有關。本研究中，高強度間歇沖刺實驗中IMW組RPB在S1～S5顯著低于其他兩組。此外，PImax在實驗后與安靜狀態(tài)下無顯著性差異，提示吸氣肌未發(fā)生疲勞。然而，Ohya等［20］的研究顯示，健康男性在IMW后進行高強度間歇沖刺實驗，運動能力未得到改善。研究結論不一致可能與性別因素有關。有研究顯示［25］，女性在運動時骨骼肌和膈肌抗疲勞能力優(yōu)于男性。Smith等［26］發(fā)現(xiàn)，女性進行全力運動誘導的肌肉脫氧合作用顯著低于男性。Esbj?rnsson-Liljedahl等［11］報道，與男性比較，女性反復沖刺運動引起I型肌纖維糖原下調的幅度降低，提示，女性運動肌的氧化容量高于男性。因此相對于男性，女性運動員進行IMW后更易提升運動能力。

4 結論

女子足球運動員特異性IMW（40% PImax，30次/組，完成2組）后PImax升高，進行運動實驗（亞極量蹬車實驗和高強度間歇沖刺實驗）時股外側肌△HbO2和△TSI升高（即下降幅度減少），而△HHb降低（升高幅度減少），提示，IMW能夠改善吸氣肌功能以及運動肌的肌氧含量。亞極量蹬車實驗時的生理反應在3組間無顯著性差異，但高強度間歇沖刺實驗時完成的運動負荷在IMW組高于CON組和PLA組（P＜0.05），生理反應則低于CON組和PLA組，說明IMW可提高運動員間歇沖刺運動能力。

5 實踐意義與展望

本研究結果對于運動實踐具有一定的指導意義，由于特異性IMW能夠改善間歇運動能力，但對持續(xù)耐力能力影響甚微，且IMW具有簡便、安全、實用等特點，因此，對于從事間歇運動項目（如足球、籃球等）的運動員，訓練和比賽前除進行一般準備活動外若增加特異性IMW，可在一定程度上提升訓練效果、優(yōu)化競技狀態(tài)，為在大賽中取得優(yōu)異成績提供保障。

今后的研究應進一步探討IMW后運動過程中肌氧含量變化的性別差異。此外，不同強度IMW對運動能力的作用效果亦需要實驗證實，以形成有利于改善運動能力的最佳IMW方案。

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Specif i c Inspiratory Muscle Warm-up Improved Muscle Oxygen Content and Interval Sprint Exercise Performance in Female Football Players

Objective：To investigate the effects of specif i c inspiratory muscle warm-up （IMW） on muscle oxygen content and exercise performance in female football players. Methods：In a single-blind，randomized crossover experimental design of 16 female football players，the control group （CON）performed a routine warm-up，the placebo group （PLA） and experimental group （IMW） conducted IMW of 2 sets，30 times/set at 15% and 40% maximal inspiratory pressure （PImax） respectively in addition to routine warm-up. Exercise performance was determined by 6-min submaximal cycling exercise （70% and 85% V.O2max respectively），high-intensity interval sprint test （6×10 s with 60 s recovery）. Change of vastus lateralis muscle oxygen content during exercise was measured by near-infrared spectroscopy （NIRS）. Results：Compared with rest，PImax increased in IMW group after warm-up （P＜0.05） while that of CON and PLA was no signif i cant difference （P＞0.05）. In exercise tests，△HbO2and △TSI in vastus lateralis muscle of IMW group were signif i cantly higher than those in PLA and CON groups （P＜0.05），although △HHb was lower than other groups （P＜0.05）. There was no signif i cant difference of physiological responses during submaximal cycling exercise in three groups （P＞0.05），however，exercise load during high-intensity interval sprint test was higher while physiological response was lower in IMW group than that of CON and PLA groups （P＜0.05）. Conclusion：Specif i c IMW （40%PImax） could improve inspiratory muscle and periphery muscle oxygen content during exercise，as well as enhance interval sprint exercise performance.

inspiratory muscle；warm-up；football players；muscle oxygen content；exercise performance

G804.7

A

1002-9826（2017）05-0060-09

10. 16470/j. csst. 201705007

2017-05-29；

2017-08-02

史明政，男，副教授，主要研究方向為運動訓練學，Tel：（010）81353366，E-mail：13911735568@163.com。

北京工商大學 體育與藝術部，北京100048 Beijing Technology and Business University，Beijing 100048，China.