上次和大(dà)家谈到了目前呼吸训(xùn)练器的技术原理有(yǒu)目标流阻(zǔ)负(fù)荷(hé)、机械阈值负荷、锥(zhuī)形流阻负荷(渐(jiàn)减式流阻负荷),同时也介绍了这几(jǐ)种呼吸训练器之间的区别(bié),但(dàn)不少伙伴还有(yǒu)些不理解的地方(fāng),为此小编来(lái)解答大家的疑惑啦~
1.同样都是阻力训练,为什么说渐减式流阻(zǔ)负荷更适应呼吸系统的压力-容量关(guān)系?
我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,肌肉的收缩和放松会(huì)改变胸腔的容积。吸(xī)气(qì)时,肋外(wài)间(jiān)肌帮助(zhù)肋骨向上和向外(wài)拉,横(héng)膈膜往下拉,胸廓空间增大,肺部舒张,肺容积增大,肺内压暂时下降并低于(yú)大(dà)气压,空气就顺(shùn)此压差而进入肺。呼气时,内部肋间(jiān)肌肉(ròu)倾向将肋(lèi)骨(gǔ)下拉动,横膈膜(mó)往(wǎng)上拉,胸廓缩小,肺也随之(zhī)缩小(xiǎo),肺容(róng)积减小,肺内压暂时升高并高于大(dà)气压,肺内气便顺此(cǐ)压差流出肺。
呼吸系统的压(yā)力-容量关系指的是随着吸气时肺容(róng)量(liàng)的逐渐增(zēng)加,吸气流速和压力(lì)逐渐(jiàn)减小。使用呼吸训练器进行吸气训(xùn)练时,需要先将气呼尽(至功能残气量),随后在30%-70%的最(zuì)大吸气压力下进(jìn)行用力、快速吸气(qì)的(de)负荷(hé)训练(liàn),过程中肺容积逐(zhú)渐增大(至肺总量),吸气流速(sù)和压力逐渐(jiàn)减小(xiǎo)。
使用阈(yù)值负荷呼吸训练器进行(háng)吸气训练,整个吸气过程都是恒定负(fù)荷,在吸气(qì)开始时阀门关闭(bì),需(xū)用力吸气(qì)直至(zhì)产生足够(gòu)的(de)压力打开阀门使气流进入,且吸气压力(lì)需(xū)要始终保持大(dà)于阈值负荷,才(cái)能(néng)继续训练(liàn)。这种恒定的负荷(hé)不适应(yīng)呼吸系(xì)统(tǒng)的压力(lì)-容量关系,会限制进行全肺活量吸气的能力。而渐减式流阻负荷,在克服(fú)阈值负荷从而打开(kāi)阀门(mén)后,阻抗就变为动态的,并随着吸(xī)气/呼气压力的逐渐降低(dī)而渐减(jiǎn)。与压力阈值(zhí)负荷相比(bǐ),这允许在更(gèng)大的肺容量范围内(nèi)以几乎恒定(dìng)的(de)中间流速(sù)进行吸(xī)气。
一(yī)项国外研究对比(bǐ)了两种吸气肌训(xùn)练方(fāng)法对慢(màn)阻肺(fèi)治(zhì)疗的(de)影响。结果(guǒ)显示(shì),与机械(xiè)阈值负荷相比,在阻力相当的情况下,使(shǐ)用渐减式流阻负荷(hé)的患者在训练期间获得更高的(de)吸气(qì)容量,且可以耐受的训练强度更高。[1]
2.为(wéi)什么说渐减式流阻(zǔ)负荷(hé)较(jiào)阈值负荷更能(néng)影响(xiǎng)呼吸(xī)肌(jī)在收缩过(guò)程中能刺(cì)激的长度?
很多人都(dōu)知道肌肉是通(tōng)过收(shōu)缩来产生力量的。而(ér)肌肉的力量受肌肉长度的影响(xiǎng),在最(zuì)佳的长度范围(wéi)内,肌肉能够产生最大的力量。与骨(gǔ)骼(gé)肌(jī)一样,呼吸肌也(yě)遵循(xún)长度-张力关系,若在肌肉收缩前(qián)施加于肌肉一定负荷,使(shǐ)肌肉(ròu)收缩前就处于某种被拉长状态,即改变肌肉初长度。适(shì)当(dāng)增大(dà)肌肉收缩的初长度时(shí),肌肉(ròu)收(shōu)缩时产生的张力也在增(zēng)加,但当初长度增(zēng)大(dà)超过某一(yī)长(zhǎng)度时(shí),张力反而减(jiǎn)小(xiǎo)。
负荷是肌肉(ròu)产生张力的基本力(lì)学(xué)条件,随着负(fù)荷的(de)增大(dà),肌肉(ròu)收缩产生的张力也(yě)增大。力量训练(liàn)按肌肉收缩的形式(shì),可分为等长(zhǎng)训练,等张(zhāng)训练(liàn)和等动训练。
等(děng)长收缩:指肌(jī)肉收(shōu)缩时长度不变而(ér)张力增(zēng)加。
等张收缩:等张收缩一(yī)般分为向心收缩和(hé)离心收缩(suō)。肌肉在(zài)发力时缩(suō)短的动作(zuò)是向心收缩;肌肉在发力(lì)时被(bèi)拉长的动(dòng)作是离心收缩。等张收(shōu)缩在肌肉产生的张力等于或大于所承受的负荷时(shí)才会(huì)发生,特点是张力增加在前,长度缩短在后(hòu);缩短开始后(hòu),张力不再(zài)增加,直到(dào)收缩结束。
等动收缩:在整(zhěng)个(gè)肌(jī)肉(ròu)活动的范围内,肌肉以(yǐ)恒(héng)定(dìng)的速度、始(shǐ)终与阻力相等的力(lì)量收缩。肌肉在整个运动范围内均(jun1)可产生最大(dà)张(zhāng)力,因而以(yǐ)等动收缩形式发展力量可使呼(hū)吸肌(jī)肉在整个运(yùn)动范围都得到(dào)最(zuì)大锻练。
我们在吸(xī)气时,横(héng)膈向(xiàng)下(xià)做向心收缩(长度变短),而(ér)腹横肌向外(wài)进行离心收缩;吐(tǔ)气时,横膈向(xiàng)上进行(háng)离心(xīn)收缩(长度变(biàn)长(zhǎng)),而腹横肌向内进行向心收缩。
使用阈值负荷训练(liàn)时(shí),在产生吸气气流之前,需要克服(fú)所设置的阻力,负荷增大(dà),肌肉收缩产生(shēng)的(de)张力也增大,克(kè)服(fú)阈值(zhí)负(fù)荷后,以恒(héng)定负荷进行吸气,这时肌肉产(chǎn)生的(de)张力大于所承受的负荷,肌肉(ròu)收缩时(shí)张力不变而长度(dù)缩短,进而限制肌肉进一(yī)步缩短的能(néng)力(lì),导致吸气(qì)肌只会在其完整收缩范围的一小段时间内获得(dé)最(zuì)佳阻力。
赛(sài)客小鲲呼吸训(xùn)练器就采用(yòng)了渐减式流阻(zǔ)负(fù)荷式训练,前两(liǎng)口气呼(hū)吸肌力量动态加载负载阻抗,即没有阻(zǔ)力,便于计算使用者的训练阻抗。从第 3 口气开始阻力增加,到第 5 口气达到所设的预设值。训(xùn)练过程,阻抗随着呼吸肌力(lì)量变化而渐减,阻抗伴随着整(zhěng)口(kǒu)气,吸气容积才会(huì)更大,膈(gé)肌才能(néng)做更多的功,达到最佳训练效果。
参考文献:[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.