王金昊 ,邱 俊 *,陳 帥 ,王連方
競技體育的訓練負荷接近人體生理極限,必然產生運動疲勞,對疲勞診斷不明確或置之不理任其加劇,會導致過度訓練,有礙于運動能力提高。運動疲勞是一個復雜的綜合過程,目前還沒有任何單一方法和手段可以全面評價運動疲勞,體育科技工作者常采用生理生化指標[1-5]、心理問卷[6,7]、心率變異性(Heart Rate Variability,HRV)[8,9]等方法監(jiān)測運動疲勞。生理生化指標方法雖精確度高但具有創(chuàng)傷和檢測過程復雜等不足。采用心理問卷法測試簡單,但以問卷為量具的主觀報告法不僅單一,可能存在共同方法偏差現(xiàn)象[6]。HRV可評估交感和副交感神經系統(tǒng)的狀況和相互作用,用于評價自主神經系統(tǒng)功能的變化[10,11]。HRV可反映運動員對訓練的生理適應[12,13],HRV指數(shù)的變化與疲勞和過度訓練有關,運動疲勞與自主神經系統(tǒng)功能紊亂和失調關聯(lián)[14,15]。由于HRV無創(chuàng)、便捷和易測已成為運動員機能狀態(tài)、疲勞監(jiān)控指標體系之一,但單獨使用HRV指標監(jiān)測運動疲勞還有一定的片面性。目前,關于生理生化指標、心理學指標、HRV多維度監(jiān)測運動疲勞的研究鮮有報道。
賽前訓練安排對運動員的競技狀態(tài)有決定性影響,通常情況下賽前訓練會加大負荷強度、保持或適當減小負荷量。拳擊屬對抗性項目,具有多次重復用力、強度大、運動時間較長的特點,長時間大負荷訓練后較易出現(xiàn)不同類型的疲勞,賽前監(jiān)測拳擊運動員的疲勞狀況,有利于更好地調整賽前訓練安排。本研究通過觀察拳擊運動員4周賽前大負荷訓練前后生理生化指標、運動心理學指標和HRV指標的變化,多維度探討這些指標監(jiān)測運動疲勞的應用。
優(yōu)秀拳擊運動員6名,均為運動健將級別,健康狀況良好,無傷病和疾病。基本信息見表1。
表 1 受試者基本信息(N=6)(±S)Table I The Basic Information of Subjects(N=6)(±S)
表 1 受試者基本信息(N=6)(±S)Table I The Basic Information of Subjects(N=6)(±S)
年齡/歲 身高/cm 體重/kg 訓練年限/年23.34±3.12 175.03±11.51 68.39±21.43 8.20±2.33
1.2.1 訓練安排
教練員在大賽前6周開始至大賽前2周安排了4周大負荷訓練,每周10次訓練課。3次以大強度實戰(zhàn)為主,以比賽的形式進行3組3×3 min實戰(zhàn),之后12×30 s移動擊打沙袋 (間歇30 s),實戰(zhàn)按比賽強度進行,移動擊打沙袋以個人最大力量和最大速度進行,心率控制在95%~100%最大心率;3次專項技術訓練,包括專項步伐、行進間對練、二人對抗、個人空擊、擊打手靶、擊打沙袋,訓練時間90 min;2次身體素質訓練,包括力量、速度、耐力訓練,訓練時間120 min;2次專項技術和專項身體素質組合訓練,訓練時間120 min。4周訓練共分兩個階段,第一周至第二周為第一階段,重點強化專項技術和身體素質訓練,第三周至第四周為第二階段,重點加大實戰(zhàn)訓練強度和難度。第一周至第四周訓練量保持不變,訓練強度遞增。
1.2.2 測試指標與方法
生理指標:4周大負荷階段訓練前、后調整休息后次日晨空腹抽靜脈血檢測白細胞 (White Blood Cells,WBC)、紅 細 胞 (Red Blood Cells,RBC)、血 紅蛋白(Hemoglobin,Hb)、睪酮(Testosterone,T)、皮質醇(Cortisol,C)、睪酮 /皮質醇 比 值(Testosterone/Cortisol,T/C)等。
晨脈:晨醒后仰臥位佩戴SUUNTO T6D心率表采集5 min數(shù)據(jù)取平均值。
心理學指標:采用運動員心理疲勞問卷(ABQ)[16]測量運動員心理疲勞,診斷標準參考張連成等[6]的研究結果。
HRV測試:佩戴SUUNTO T6D心率表,采樣頻率設置成2 s,仰臥位、安靜、呼吸平穩(wěn)后連續(xù)采集10 min,截取5 min平穩(wěn)數(shù)據(jù)。通過Kubios HRV相應軟件處理分析HRV時域和頻域各項指標,頻域指標采用FFT頻譜分析方法(窗口寬度:256 s;窗口重疊:50%)。時域分析指標包括連續(xù)正常R-R間期的標 準 差 (Standard Deviation of the NN Interval,SDNN)、相鄰R-R間期長度差異平方均值的根(Root Mean Square of Sds between Adjacent NN Intervals,RMSSD)、50 ms間隔以上臨近周期的比例(Percentage of Successive Interval Differences Larger than 50 ms,PNN50),頻域分析指標包括總功率(Total Power,TP)、 極 低 頻 功 率 (Very Low Frequency,VLF)、低頻功率(Low Frequency,LF)、高頻功率(High Frequency,HF)、低頻功率與高頻功率比值(LF/HF)等。
WBC、RBC、Hb由 Beckman三分類血常規(guī)測量,T、C由Beckman ACCESS 2全自動免疫分析儀測量。
實驗測試數(shù)據(jù)采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件,各指標前后比較采用配對樣本T檢驗,P<0.05、P<0.01具有統(tǒng)計學意義。
4周賽前大負荷訓練后運動員T、T/C較訓練前非常顯著性降低(P<0.01),分別降低 38%、52.7%,C、晨脈較訓練前顯著性升高(P<0.05),升高幅度達 32.4%、20.4%,WBC、RBC、Hb變化無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表 2。
表2 拳擊運動員生理生化指標變化情況(±S)Table II Changes in Physiological and Biochemical Indexes of Boxers(±S)
表2 拳擊運動員生理生化指標變化情況(±S)Table II Changes in Physiological and Biochemical Indexes of Boxers(±S)
注:*表示與大負荷訓練前比較具有統(tǒng)計學意義,P<0.05;**表示與大負荷訓練前比較具有非常顯著統(tǒng)計學意義,P<0.01
?
4周賽前大負荷訓練后運動員ABQ指標成就感降低、運動的負評價、心理疲勞Z加權總分較訓練前顯著升高(P<0.05,P<0.05,P<0.01),運動員運動心理疲勞程度加劇明顯,見表3。
表3 拳擊運動員ABQ各指標變化情況(±S)TableIIIChangesofABQIndexesinBoxingAthletes(±S)
表3 拳擊運動員ABQ各指標變化情況(±S)TableIIIChangesofABQIndexesinBoxingAthletes(±S)
注:*表示與大負荷訓練前比較具有統(tǒng)計學意義,P<0.05;**表示與大負荷訓練前比較具有非常顯著統(tǒng)計學意義,P<0.01
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4周賽前大負荷訓練后運動員HRV指標lnLF、LF/HF 較訓練前顯著性升高(P<0.05),lnTP、lnHF、lnSDNN、lnRMSSD、lnPNN50、lnVLF 與訓練前比較無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見圖 1、2。
圖1 拳擊運動員HRV時域指標變化示意圖Figure 1 Changes in HRV Time Domain Index of Boxers
圖2 拳擊運動員HRV頻域指標變化示意圖Figure 2 Changes in HRV Frequency Index of Boxers
生理生化指標監(jiān)測運動疲勞是體育科技工作者常采用的科研手段[1],馮煒權根據(jù)運動疲勞的機理,從血液、內分泌、代謝等方面歸納了運動疲勞的診斷方法,采用Hb下降10%~15%、T下降15%~20%、C升高20%左右、T/C減少等生化指標變化診斷運動疲勞[2]。本研究顯示,拳擊運動員4周賽前大負荷訓練后T、T/C顯著降低,C、晨脈顯著性升高。關于運動疲勞狀態(tài)生理生化指標的變化,大部分研究認為長時間大負荷訓練后引起運動疲勞時T下降、C上升、T/C比值下降、晨脈升高,表現(xiàn)為機體合成代謝減弱,分解代謝增強大于合成代謝,心臟承受訓練負荷能力下降[1,2,17-19]。本研究與劉艷等[20]的研究結果一致,原因可能是長時間大負荷訓練刺激引起下丘腦—垂體—性腺軸功能被抑制、下丘腦—垂體—腎上腺皮質軸興奮所致機體內分泌系統(tǒng)合成代謝小于分解代謝,交感神經緊張度提高導致晨脈增加,心臟承受訓練負荷的能力降低。
運動員長時間處于大負荷、單調重復的訓練會引起運動性心理疲勞。運動性心理疲勞的成因主要包括認知、人格、年齡、社會支持、環(huán)境、訓練比賽和項目特點等因素[21]。畢曉婷等認為,訓練周期的不同階段運動性心理疲勞的3個成分所占比例有所變化,“情緒和體力耗竭”與“對運動的負評價”均在比賽期增加,而“運動成就感降低”在比賽期降低[22]。自行車運動員在疲勞期運動性心理疲勞的3個成分均達到最高值[23]。排球運動員發(fā)生心理疲勞時,“成就感降低”“對運動的負評價”得分中等,“情緒/體力耗竭”得分較高[24]。上述研究中運動性心理疲勞的3個成分呈現(xiàn)不同變化主要與成因、項目特點不同有關。本研究中4周賽前大負荷訓練后“成就感降低”“運動的負評價”“心理疲勞Z加權總分”顯著升高,運動員心理疲勞程度加劇,原因可能是拳擊運動員經過長時間賽前大負荷訓練的刺激,教練員加大了運動強度、密度和專項技術動作難度,運動員完成訓練任務還要承受來自減控體重產生的壓力,使得運動員自我效能感降低,成就感隨之降低,引起運動心理疲勞加劇。拳擊運動員心理疲勞加劇可能也與心理應激[25]、年齡和訓練年限[26]有關。
HRV對自主神經系統(tǒng)功能變化敏感,隨訓練負荷的增加而改變,運動后恢復期測試分析HRV可反映心臟自主神經系統(tǒng)對運動的適應,常用于診斷運動性疲勞、判斷訓練效果、防止過度訓練[27-31]。
據(jù)報道,一次性力竭運動所致運動疲勞狀態(tài)下TP、LF、HF和LF/HF顯著降低,副交感神經張力變化降低、交感神經張力變化降低,伴隨交感神經和迷走神經失衡[32]。朱坤的研究也證實一次性運動過程中隨著運動疲勞程度加深HRV指標RMSSD、LF逐步降低,副交感神經和交感神經活動逐漸受到抑制[33]。Flatt等表明,女子足球運動員連續(xù)進行2周大、小不同負荷訓練,大負荷訓練期間lnRMSSD降低幅度明顯,體能較差或感覺疲勞程度高的運動員在整個訓練過程中l(wèi)nRMSSD下降幅度較大,疲勞情況下副交感神經活動受到抑制[34]。Uusitalo等表明,6至9周大負荷訓練/過度訓練后女性運動員R-R間期的低頻功率顯著增加,交感神經活動增強[35]。也有研究顯示,不同負荷的長周期訓練(依次進行2月大強度體能訓練、1月超負荷訓練和2周恢復性訓練)所致自主神經系統(tǒng)變化不同,大強度體能訓練期間心率變異 性 大 部 分 指 標 (HF、RMSSD、pNN50、SDNNIDX、SDNN)顯著升高,自主神經系統(tǒng)向副交感神經優(yōu)勢轉移,但在1個月超負荷訓練期間LF/HF顯著升高,隨著訓練負荷的遞增交感神經活動逐漸增加,自主神經系統(tǒng)狀態(tài)與訓練負荷增加導致身體疲勞累積[36]。
本研究中l(wèi)nLF、LF/HF顯著升高,說明拳擊運動員大負荷訓練后交感神經系統(tǒng)活動加強、張力增強,交感神經和副交感神經失衡傾向于交感神經活動占優(yōu)勢。其中LF/HF變化與以上研究結果基本相同。lnHF無變化和lnLF升高與以上部分研究結果不盡一致,分析其原因可能與研究對象、項目特點和訓練方案不同有關,也與短期訓練刺激和長時間大負荷訓練刺激所致運動疲勞程度不同有關,有待更深入的研究加以驗證。
上述HRV監(jiān)測運動疲勞的研究大多以問卷判斷為前提,結合生理生化指標將能更好地監(jiān)測運動疲勞。安楠等認為,HRV是輔助診斷女足運動員高原訓練身體狀態(tài)的有效方法,與血生化指標相結合可全面監(jiān)控身體狀態(tài),特別對于提示早期疲勞有一定的應用價值[37]。另有研究采用訓練后CK水平增加約4倍、疼痛感增加顯著,提示舉重運動員達到疲勞狀態(tài),訓練后HF降低表明副交感神經活動受到抑制,訓練后3 h LF顯著升高表明交感神經興奮性增強[38]。這些研究結果存在HRV指標不夠全面或生理生化指標單一的問題,本研究采用較為全面的生理生化指標和HRV指標監(jiān)測運動疲勞,發(fā)現(xiàn)HRV部分指標監(jiān)測運動疲勞與生理生化指標基本保持一致,提示拳擊運動員機體疲勞可能和交感神經興奮性增強有關。
運動心理疲勞發(fā)生時,HRV各指標有不同程度的變化,交感與副交感神經對心臟的協(xié)同作用在疲勞后發(fā)生變化,HRV可以用作評價腦力勞動負荷或運動性心理疲勞[39-41]。朱昭紅等表明,心理疲勞對HRV的影響表現(xiàn)為LF水平增高、時域增加,心理疲勞后交感神經激活增加而副交感神經激活減弱[42]。本研究從心率變異性角度分析,與朱昭紅的部分研究結果一致,大負荷訓練后LF升高,交感神經系統(tǒng)活動加強可能是拳擊運動員賽前大負荷訓練后運動心理疲勞加劇的原因之一。
優(yōu)秀拳擊運動員4周賽前大負荷訓練后機體處于運動疲勞狀態(tài),以機體合成代謝小于分解代謝、心臟承受訓練負荷的能力降低為特點,運動心理疲勞加劇以成就感降低、運動的負評價升高為特征,lnLF、LF/HF升高提示交感神經系統(tǒng)活動加強、張力增強,交感神經和副交感神經失衡傾向于交感神經活動占優(yōu)勢。生理生化指標、運動心理指標與HRV結合可較全面監(jiān)測拳擊項目運動疲勞。