楊曉強(qiáng),張耀東
Omega wave系統(tǒng)以生物電生理學(xué)檢查為技術(shù)核心,以自主神經(jīng)功能變化為測(cè)試內(nèi)容,聯(lián)合了心率變異性、心電變異和額電位測(cè)試,在明確的生理學(xué)意義基礎(chǔ)上對(duì)運(yùn)動(dòng)員各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)分析,是目前國(guó)際上先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)員實(shí)時(shí)機(jī)能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),尤其在運(yùn)動(dòng)性中樞系統(tǒng)疲勞診斷及其在各環(huán)節(jié)上的分層[1]上提供了新的技術(shù)手段。其特點(diǎn)是診斷明確,重復(fù)性強(qiáng),無(wú)創(chuàng)傷及耗時(shí)短,能一次完成人體多系統(tǒng)機(jī)能狀態(tài)的測(cè)試。此次實(shí)驗(yàn)研究,應(yīng)用該設(shè)備對(duì)拳擊運(yùn)動(dòng)員不同負(fù)荷期機(jī)能狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試和評(píng)價(jià),就拳擊運(yùn)動(dòng)致中樞疲勞的表現(xiàn)特征進(jìn)行初步探討。
1.1 研究對(duì)象
江蘇省男子拳擊隊(duì)20人納入本次研究。其中6名重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員為主要研究對(duì)象,重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員均獲得過全國(guó)及省級(jí)運(yùn)動(dòng)會(huì)前3名成績(jī)。
1.2 研究方法
以拳擊小周期訓(xùn)練期(共5周)為測(cè)試期,每周進(jìn)行一次Omega wave系統(tǒng)測(cè)試,采集額部電位變化,獲得中樞機(jī)能狀態(tài)評(píng)分。隨后進(jìn)行反應(yīng)時(shí)測(cè)試,最后完成爆發(fā)力縱跳測(cè)試,10sec縱跳測(cè)試及1 min縱跳測(cè)試。儀器由美國(guó)Omega wave Technologies,LLC.公司提供。
主要實(shí)驗(yàn)指標(biāo):1)額部電位變化,2)反應(yīng)時(shí)各指標(biāo),3)縱跳測(cè)試各指標(biāo)。
1.3 拳擊小周期訓(xùn)練的板塊構(gòu)成
我省拳擊隊(duì)小周期訓(xùn)練期主要為專項(xiàng)強(qiáng)化訓(xùn)練,該階段的主要解決的問題是全面提升高強(qiáng)度對(duì)抗專項(xiàng)能力和解決技術(shù)環(huán)節(jié)存在的問題,此階段訓(xùn)練板塊內(nèi)容由1)高強(qiáng)度對(duì)抗訓(xùn)練,2)中/低強(qiáng)度環(huán)節(jié)訓(xùn)練所構(gòu)成,依兩者在周訓(xùn)練課中所占比例分為兩個(gè)板快亞型:a 亞型約為3/1,a型注重強(qiáng)度,對(duì)運(yùn)動(dòng)量要求次之;b亞型約為1/3,b型注重環(huán)節(jié)練習(xí)的多次和重復(fù)演練,對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度要求次之(見表1)。
表1 我省拳擊隊(duì)小周期訓(xùn)練板塊組合模式
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
所有數(shù)據(jù)均納入統(tǒng)計(jì)學(xué)分析中,應(yīng)用SPSS11.5軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,多采用方差分析和相關(guān)分析。結(jié)果采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差( ±SD)表示,以P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 Omega wave測(cè)試結(jié)果
我省拳擊隊(duì)員Omega波存在電位穩(wěn)定性差的中樞機(jī)能特征(見表2),即中樞疲勞指征。其電位穩(wěn)定性差主要發(fā)生在0-3 min的第一時(shí)段內(nèi)(見圖1),該時(shí)段反映的是中樞對(duì)心肺機(jī)能的調(diào)節(jié),我省拳擊運(yùn)動(dòng)員中樞機(jī)能下降時(shí),更多的體現(xiàn)在心肺調(diào)節(jié)上,而解毒系統(tǒng)和激素系統(tǒng)調(diào)節(jié)穩(wěn)定。
表2 我省拳擊隊(duì)員(n=20)Omega波電位變化均值(正常范圍20-80 mv)
圖1 我省拳擊運(yùn)動(dòng)員Omega波電位變化趨勢(shì)
2.2 反應(yīng)時(shí)測(cè)試結(jié)果
反應(yīng)時(shí)測(cè)試(見表3)表明我省拳擊運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)率低于國(guó)際一般水平。中樞功能評(píng)級(jí)(得分)和反應(yīng)時(shí)各指標(biāo)進(jìn)行了Spearman相關(guān)性研究,結(jié)果示中樞評(píng)分和平均反應(yīng)時(shí)間存在負(fù)相關(guān):r=-0.90,P<0.01(見圖2)。
表3 我省拳擊隊(duì)中(n=20)反映時(shí)均值
圖2 我省拳擊運(yùn)動(dòng)員Omega評(píng)分與反映時(shí)相關(guān)性
2.3 縱跳測(cè)試結(jié)果
我省拳擊隊(duì)員的平均縱跳能力居國(guó)際中等水平(見表5),6員重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員單次最大縱跳能力在訓(xùn)練期存在明顯的波動(dòng)(P<0.05),同時(shí)伴中樞機(jī)能評(píng)分下降(表4),分別代表磷酸源能力和無(wú)氧耐力的10 s連續(xù)縱跳和1 min連續(xù)縱跳測(cè)試結(jié)果與中樞評(píng)分無(wú)顯著相關(guān)性。
表4 我省拳擊運(yùn)動(dòng)員(n=6)板塊訓(xùn)練期最大縱跳能力變化
表5 我省拳擊運(yùn)動(dòng)員(n=20)縱跳測(cè)試均值
Omega Wave系統(tǒng)通過額部體表電極,獲取大腦極慢波的活性變化,量化人體靜息后短期內(nèi)(7 min)腦電自穩(wěn)能力[2],以數(shù)據(jù)庫(kù)分析的方法,對(duì)大腦機(jī)能水平進(jìn)行評(píng)分,<4分表明存在中樞疲勞。此次實(shí)驗(yàn)表明拳擊運(yùn)動(dòng)員極易出現(xiàn)中樞疲勞,拳擊隊(duì)員的Omega波電位穩(wěn)定性差主要發(fā)生在0-3 min的第一時(shí)段內(nèi),該時(shí)段反映的是中樞對(duì)心肺機(jī)能的調(diào)節(jié),而解毒系統(tǒng)和激素系統(tǒng)調(diào)節(jié)穩(wěn)定[3],這種變化特點(diǎn)突現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)負(fù)荷中的強(qiáng)度要素[4],拳擊運(yùn)動(dòng)不僅強(qiáng)度大,且體力要求高,具有典型的對(duì)抗性體能項(xiàng)目特征,爆發(fā)力式進(jìn)攻對(duì)中樞要求提出更高的要求,也使得訓(xùn)練課后中樞機(jī)能恢復(fù)較慢成為拳擊運(yùn)動(dòng)員的生理特點(diǎn)之一,因此,中樞機(jī)能下降普遍應(yīng)是客觀的表現(xiàn),在全年的檢測(cè)中我們很難檢出中樞機(jī)能優(yōu)秀的案例。較輕的中樞疲勞往往僅體現(xiàn)其支配的某一個(gè)環(huán)節(jié),并不對(duì)各系統(tǒng)調(diào)節(jié)存在同步的影響。拳擊運(yùn)動(dòng)員較多體現(xiàn)在心肺機(jī)能調(diào)節(jié)這一個(gè)環(huán)節(jié)上,表明拳擊訓(xùn)練強(qiáng)度高,負(fù)荷總量適度的訓(xùn)練安排特點(diǎn),符合拳擊項(xiàng)目生理學(xué)特征。盡管人體的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷主要由心肺功能決定,但其調(diào)節(jié)機(jī)制在中樞,中樞對(duì)心臟功能的表現(xiàn)起到主導(dǎo)、調(diào)節(jié)作用,即心肺功能表達(dá)的允許作用,當(dāng)中樞出現(xiàn)疲勞時(shí),運(yùn)動(dòng)員便難以完成更高強(qiáng)度對(duì)抗,訓(xùn)練強(qiáng)度或總量必須減低,以防中樞疲勞進(jìn)行性加重,出現(xiàn)更多環(huán)節(jié)的機(jī)能水平下降。
拳擊的爆發(fā)式發(fā)力源于腿部,跳繩練習(xí)是拳擊專項(xiàng)素質(zhì)練習(xí)的一種,選擇縱跳評(píng)定拳擊運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)素質(zhì)是合理的。國(guó)外研究表明[5,6],單次的爆發(fā)式縱跳更多體現(xiàn)的是中樞對(duì)運(yùn)動(dòng)單位的募集能力。磷酸源能力和糖酵解能力則受到運(yùn)動(dòng)單位募集和能量代謝兩方面因素的制約。數(shù)據(jù)顯示,我省拳擊隊(duì)員的平均縱跳能力居國(guó)際中等水平,我省全國(guó)冠軍選手縱跳三項(xiàng)最佳能力達(dá)國(guó)際高水平,表明體能在拳擊項(xiàng)目中的地位與技戰(zhàn)術(shù)并重。在板塊訓(xùn)練中,為獲得良好的訓(xùn)練效果,必須保證體能狀態(tài)良好,借助體能與專項(xiàng)素質(zhì)之間相輔相成的關(guān)系,我們以縱跳作為粗略評(píng)價(jià)體能的依據(jù)。6員重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員板塊訓(xùn)練期連續(xù)縱跳測(cè)試結(jié)果表明,代表爆發(fā)力的單次最大縱跳能力存在明顯的波動(dòng),同時(shí)伴中樞機(jī)能評(píng)分下降(評(píng)分≤3分),考慮中樞機(jī)能下降影響所致。值得注意的是,伴隨中樞機(jī)能下降的同時(shí),分別代表磷酸源能力和無(wú)氧耐力的10 s連續(xù)縱跳和1 min連續(xù)縱跳測(cè)試結(jié)果均不受影響,組間數(shù)據(jù)也無(wú)顯著性差異,提示無(wú)氧能力可能更多的受能量代謝的影響,當(dāng)中樞疲勞程度輕時(shí)對(duì)其影響有限。中樞疲勞時(shí)只應(yīng)避免爆發(fā)力訓(xùn)練,并不應(yīng)作為調(diào)整訓(xùn)練負(fù)荷強(qiáng)度的依據(jù),但完成該強(qiáng)度的總量會(huì)受到心肺機(jī)能下降的限制,因此在負(fù)荷安排上強(qiáng)度越大,訓(xùn)練量應(yīng)越小,強(qiáng)度密度也應(yīng)減小[7]。
大腦感受器[8]的反應(yīng)能力是中樞機(jī)能的重要構(gòu)成部分,反應(yīng)時(shí)測(cè)試是大腦機(jī)能評(píng)價(jià)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方法,其可靠性得到一致認(rèn)可。此次反應(yīng)時(shí)測(cè)試采用聲敏感測(cè)試方法,拳擊比賽過程中運(yùn)動(dòng)員除了通過眼的觀察外,在護(hù)頭防守時(shí)還要通過聽來判斷對(duì)手的拳擊方向和力度從而實(shí)施相應(yīng)的技戰(zhàn)術(shù),因此聽覺反應(yīng)同樣也是拳擊技術(shù)的重要環(huán)節(jié),選擇聲敏感測(cè)試方法反映拳手的反應(yīng)能力是可行的。此次研究把反應(yīng)時(shí)測(cè)試作為中樞功能測(cè)試的補(bǔ)充測(cè)試,其目的是為了進(jìn)一步明確中樞疲勞[9]狀態(tài)對(duì)其各環(huán)節(jié)的影響。我省拳擊運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)率低于國(guó)際一般水平,我們對(duì)中樞功能評(píng)級(jí)(得分)和反應(yīng)時(shí)各指標(biāo)進(jìn)行了Spearman相關(guān)性研究,結(jié)果示中樞評(píng)分和平均反應(yīng)時(shí)間存在負(fù)相關(guān),表明中樞越疲勞反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),反應(yīng)能力下降明顯。而在中樞功能水平、反應(yīng)穩(wěn)定性和電位穩(wěn)定指數(shù)三個(gè)方面與中樞評(píng)分卻不存在相關(guān)性,證明中樞疲勞在大腦內(nèi)部也存在環(huán)節(jié)上的不同。
拳擊運(yùn)動(dòng)員的中樞疲勞更多的體現(xiàn)在心肺調(diào)節(jié)、反應(yīng)時(shí)、爆發(fā)力三個(gè)主要環(huán)節(jié)上。其中樞疲勞傾向反映的是強(qiáng)度容量。當(dāng)出現(xiàn)中樞疲勞時(shí),強(qiáng)度課容量應(yīng)減少,而非盲目的放棄強(qiáng)度要求,以致專項(xiàng)訓(xùn)練目的喪失。
[1] 梁玲利,錢汝紅.中樞疲勞的研究進(jìn)展[J].中華神經(jīng)科雜志,2005,38(4):276-278.
[2] V.A. Ilyukhina. The Omega-Potential: A Quantitative Parameter of the State of Brain Structures and Organism[J]. Translated from Fiziologiya Cheloveka,8(3):450-456.
[3] N.P. Bechtereva, YU.L. Gogolitsin, V.A. Ilyukhina and S.V. Pakhomov. Dynamic Neurophysiological Correlates of Mental Processes[J]. International Journal of Psychophysiology, 1983:49-63.
[4] 馮煒權(quán),謝敏豪,等.運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)研究進(jìn)展[M]. 北京:北京體育大學(xué)出版社,2006.
[5] Fred E. Samson, Thomas L. Pazdernik, Robert S. Cross, Symposium: prophylaxis and treatment of chemical poisoning:Soman Induced Changes in Brain Regional Glucose Use[J]. Toxicol. Sci, Apr 1984,4:173-183.
[6] Svend S. Geertsen, Jesper Lundbye-Jensen, and Jens B. Nielsen. Increased central facilitation of antagonist reciprocal inhibition at the onset of dorsiflexion following explosive strength training[J]. Appl Physiol, Sep 2008,105:915-922.
[7] 鄧樹勛,王 健. 高級(jí)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)-理論與應(yīng)用[M].北京:高等教育出版社,2003.
[8] Shirin Zilaei Bouri and Sajad Arshadi. Reaction of resting heart rate and blood pressure to high intensity interval and modern continuous training in coronary artery diseases[J].Br. J. Sports Med, Sep 2010:44-48.
[9] 劉曉燕.臨床腦電圖學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2006.