长期系统训练对我国单板U型场地滑雪运动员肺功能的影响

高海宁，丁 华，常 波

(沈阳体育学院运动人体科学学院，辽宁沈阳 110102)

长期系统训练对我国单板U型场地滑雪运动员肺功能的影响

高海宁，丁 华，常 波

(沈阳体育学院运动人体科学学院，辽宁沈阳 110102)

目的:通过对我国单板U型场地滑雪运动员的呼吸机能进行测定，了解单板U型场地滑雪运动员呼吸系统基本状况，为客观评定该运动员肺通气功能积累资料。方法:安静状态下采用实验法对我国单板17名运动员及沈阳体育学院非体专业学生呼吸机能进行测定并对比分析。结果:①女子实验组ERV显著性高于对照组，男女实验组深吸气量显著性高于对照组;②女子实验组FVC/BMI显著性高于对照组;③男子实验组极量运动时VO2max/KG、持续运动时间及O2Pulse显著高于对照组。女子实验组VO2max、持续运动时间及O2Pulse显著高于对照组。结论:①女子单板U型场地滑雪运动员深呼气量、补呼气量高于非体专业学生，单板U型场地滑雪运动员呼气功能优于吸气功能。②单板U型场地滑雪运动员肺通气及小气道通气能力高于非体专业学生，女子单板U型场地滑雪运动员通过有效的训练，提高自己的肺泡通气量。③可将ERV、IC、VO2max/KG、极量运动持续运动时间、O2Plus作为评定单板U型场地滑雪女子运动员等级的肺功能敏感指标。

单板U型场地滑雪;运动员;肺功能

运动对人体心肺功能有一定影响，经常参加体育锻炼的人可以有效地增加人体各器官系统的生理功能和适应能力，起到增强人体体质，改善心血管功能和强身健体作用，而这些作用来源于人体心肺功能对运动所产生的适应性变化。长期的运动训练可改变机体心肺功能的适应性。单板滑雪在20世纪60年代产生于美国，分为单板高山类(以竞速为主)和单板自由类(以技巧性为主)，单板雪上技巧属于单板滑雪自由类，是一项充满活力、项目众多、具有无限发展前景和极大魅力的冬季运动项目。近年来，我国选手在单板U型场地滑雪项目上取得可喜的成绩。长期系统训练对我国优秀单板U型场地滑雪运动员心肺功能有怎样的影响、该项目对运动员心肺功能有怎样的要求尚未见报道。本研究选取国家队单板U型场地滑雪一线运动员及非体专业学生为实验对象，分析长期单板U型场地训练，对运动员心肺功能的影响，从而为我国单板U型场地项目运动员科学化训练提供理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取参加2005～2010年我国单板U型场地滑雪比赛的运动员，包括冬奥会、世界杯和世锦赛参赛运动员，其中男7名;女10名，作为实验组。选取同年龄组非体专业学生男子7名;女子10名作为对照组。一般情况见表1。

表1 单板U型场地滑雪运动员与非体学生一般情况表(±s)

表1 单板U型场地滑雪运动员与非体学生一般情况表(±s)

组别 性别 N 年龄(岁) 身高(cm) 体重(kg)实验组 男7 18.69±7.77 168.17±4.31 70.00±5.93对照组 男 7 19.44±0.63 170.67±4.27 72.17±4.36实验组 女 10 16.12±2.80 158.00±5.63 45.86±3.24对照组 女10 17.36±1.19 161.00±4.20 50.71±5.68

1.2 研究方法

1.2.1 实验方法 实验对象进入测试室后，休息10min，待呼吸平稳后取立位在安静状态下检测肺功能，连续测试3次取最佳值。同时询问受试对象既往呼吸道疾病史及家族史。安静心肺功能测试完毕后，休息3min，心率低至80次/分，开始测定运动状态下心肺功能。给运动员戴好呼吸面罩，贴好电极贴，调整好功率自行车的高度，运动员骑坐在自行车上，连接电极及呼吸口嘴，测定安静状态下心电及气体代谢，之后按照规程运动直至力竭，测定整个过程心肺功能的变化。

力竭的标准:(1)心率达到180次/分;(2)呼吸商(RQ)达到或接近1.15;(3)摄氧量随运动强度增加而出现平台(继续运动时，相邻两次负荷摄氧量的差别在150ml/min以下或2ml/kg/min以下)或下降;(4)受试者已发挥最大力量并无力保持规定的负荷即达精疲力竭。

1.2.2 实验仪器 JAEGER Oxycon Pro心肺功能仪(德国JAEGER公司)

1.2.3 实验指标 肺容量指标:潮气量(VT)、呼吸频率(BF)、补呼气量(ERV)、深吸气量(IC)、肺活量(VC)。

肺通气量指标:用力肺活量(FVC)、用力呼气一秒量(FEV1)、用力呼气一秒率(FEV1/FVC)、最大分钟通气量(MMV)、FVC/BMI、FEV1/BMI。

小气道指标:呼气峰流速(PEF)、最大中段呼气流速(MMF)、用力呼气流速(FEF25%、FEF50%、FEF75%)。

气体代谢指标:呼吸频率(Freq)、潮气量(VT)、通气量(VE)、摄氧量(VO2)、呼吸商(RER)、氧脉搏(O2Pulse)等。1.2.4 数据处理 实验结果以均数±标准差(¯x±s)表示，采用SAS 6.12统计分析软件进行统计分析，以P＜0.05作为差异显著性标准。

2 研究结果

2.1 单板U型场地滑雪运动员肺容量比较

单板U型场地滑雪运动员肺容量状况分析，以VT、BF、ERV、IC、VC为指标，各组测试指标见表2。男子实验组IC、 VC明显高于男子对照组(P＜0.05)。女子实验组ERV、VC、IC均高于女子对照组(P＜0.05)。

表2 单板U型场地滑雪运动员与非体学生肺容量比较(±s)

表2 单板U型场地滑雪运动员与非体学生肺容量比较(±s)

注:*表示男子实验组与男子对照组间具有显著性差异(P＜0.05);**表示男子实验组与男子对照组间具有非常显著性差异(P＜0.01);△表示女子实验组与女子对照组间具有显著性差异(P＜0.05);△△表示女子实验组与女子对照组间具有显著性差异(P＜0.01)。下同。

GROUP SEX VT(L) BF(1/min) ERV(L) IC(L) VC(L)实验组 男 0.78±0.21 15.12±0.81 3.11±1.73 4.15±1.03 4.79±0.59对照组 男 0.68±0.13 15.42±0.79 3.13±0.76 3.58±2.22*4.35±1.47*实验组 女 0.68±0.17 14.11±0.23 1.79±0.73 3.09±0.81 3.91±0.72对照组 女 0.59±0.21 15.12±0.35 1.02±1.08△ 2.48±0.70△ 2.80±0.95△

2.2 单板U型场地滑雪运动员肺通气功能比较

由表3显示，男子实验组测得肺通气功能各指标均高于男子对照组，但除MMV外均不具有显著性差异(P＞0.05)。女子实验组测得肺通气功能各指标中，FVC/BMI、MMV实验组高于对照组(P＜0.05)。

表3 单板U型场地滑雪运动员与非体学生肺通气功能比较(±s)

表3 单板U型场地滑雪运动员与非体学生肺通气功能比较(±s)

GROUP SEX FVC(L) FEV1(L) FEV1/FVC(%)实验组 男4.42±0.66 3.92±0.70 70.32±17.92对照组 男 4.26±1.38 3.61±0.25 70.27±21.11实验组 女 3.03±0.75 2.84±0.62 65.90±9.43对照组 女2.74±1.26 2.48±0.23 65.79±10.81

表4 单板U型场地滑雪运动员与非体学生肺通气功能比较(±s)

表4 单板U型场地滑雪运动员与非体学生肺通气功能比较(±s)

GROUP SEX FVC/BMI FEV1/BMI MMV(L)实验组 男0.27±0.03 0.18±0.04 152.0±18.40对照组 男 0.26±0.06 0.20±0.02 136.6±23.98*实验组 女 0.27±0.10 0.13±0.03 118.48±9.17对照组 女 0.19±0.07△ 0.15±0.03 99.68±9.86△

2.3 单板U型场地滑雪运动员小气道通气功能比较

在肺通气功能指标中，反映小气道功能的指标包括MMF、PEF、FEF。由表4显示，男子实验组小气道通气功能各指标均高于男子对照组，其中FEF50、FEF75、MMF的差异具有显著性(P＜0.05);女子实验组小气道通气功能各指标均高于女子对照组，其中MMF、PEF、FEF25、FEF50具有显著性差异(P＜0.05)。

表5 单板U型场地滑雪运动员与非体学生小气道通气功能比较(±s)

表5 单板U型场地滑雪运动员与非体学生小气道通气功能比较(±s)

GROUP SEX MMF(L/s) PEF(L/s) FEF25(L/s) FEF50(L/s) FEF75(L/s)实验组 男 3.50±1.69 7.91±1.72 6.02±1.74 3.63±2.04 1.77±1.16对照组 男 2.99±1.04* 7.66±0.60 6.03±1.65 3.01±1.21*1.86±0.54*实验组 女 2.87±0.89 5.96±0.83 4.73±0.63 2.62±1.11 1.04±0.82对照组 女 2.00±0.60△ 5.01±0.80△ 3.96±0.81△ 2.08±0.65△0.92±0.36

2.4 单板U型场地滑雪运动员气体代谢情况比较

由表6显示，在极限运动时，男子单板U型场地滑雪运动员VO2max与体重的相对值及氧脉搏显著高于对照组(P＜0.05)，男子单板U型场地滑雪运动员极限运动持续时间非常显著性高于非体专业学生(P＜0.01)。女子单板U型场地滑雪运动员VO2max、运动时间显著高于对照组(P＜0.05)。

表6 单板U型场地滑雪运动员与非体学生极量运动时气体代谢情况比较(±s)

表6 单板U型场地滑雪运动员与非体学生极量运动时气体代谢情况比较(±s)

GROUP SEX VO2max (L/min) VO2max/KG (L/min/kg) Time(s) RER HR O2Pulse(ml/b)实验组 男 3214．98±459．26 53．79±8．15 815．23±86．27 1．25±0．08 199．52±8．54 17．14±1．12对照组 男 2936．78±504．67 47．66±6．37* 751．24±67．29** 1．14±0．07 201．25±10．41 12．23±0．54*实验组 女 2524．12±689．89 42．67±5．83 705．73±54．63 1．23±0．06 202．51±9．24 11．04±1．21对照组 女 2134．23±459．12△ 39．01±7．54△ 653．96±81．64△1．19±0．05 203．45±10．93 10．92±0．86

3 结果分析

3.1 单板U 型场地滑雪运动员肺容量比较分析

单板滑雪是集滑行、飞跃、技巧、音乐于一体，在欧美十分流行的冬季运动项目。1995年，国际奥委会正式把单板滑雪列为冬季奥运会比赛项目，我国于2003年7月正式引进单板U型场地滑雪项目。在短短的几年里，我国在单板U型场地滑雪项目上发展迅速并在国际大赛中取得了优异成绩［1］。该项目同自由式滑雪空中技巧类似，归属于技能类、表现性难美项群，国家冬管中心对该项目十分重视，并期望该项目能成为继自由式滑雪空中技巧之后我国雪上又一个优势项目［2］。本研究中，女子实验组ERV显著高于女子对照组。女子实验组IC、ERV明显高于女子对照组，说明女子单板U型场地滑雪运动员训练效果好，机体产生适应性变化，呼吸能力高于非体专业学生。男子实验组IC值显著高于对照组，表明男子单板U型场地运动员通过系统训练，吸气功能明显提高。男子实验组ERV不高，可能与训练年限相关。通过本研究可以看出，男子单板U型场地滑雪运动员吸气功能强于呼气功能，呼气与吸气功能的过度不平衡，势必要影响运动成绩，如何通过有效训练提高单板U型场地滑雪运动员吸气能力，协调呼气和吸气功能，提高运动成绩，有待进一步研究。实验结果显示，单板U型场地滑雪运动员肺活量显著高于非体专业学生，可能与单板U型场地滑雪较强的吸气功能有关。

3.2 单板U型场地滑雪运动员肺通气功能的比较分析

肺通气指标中，女子实验组FVC高于对照组，但没有显著性差异，去除身体因素后，实验组FVC/BMI显著高于对照组。FVC是尽力吸气至肺总量后，以最大的努力，最快的速度呼出的气量，反映肺泡通气量。女子实验组FVC/BMI显著性高于对照组，说明女子单板U型场地滑雪运动员，肺泡通气量好于非体专业学生，是运动员刻苦训练的结果，也为她们取得优异成绩打下坚实基础。男女实验组MMV显著高于对照组。有报道，大多数运动员的最大通气量随训练的增长而增加的机制与运动训练促进呼吸肌发达、运动员善于动员呼吸肌以及呼吸动作协调性改善有关［3］。分析原因运动时机体的耗氧量和二氧化碳排出量增加，只有动员呼吸系统，缩短呼吸过程的时间，加快呼吸频率，加大呼吸深度，使单位时间呼吸气量增加，才能保证机体摄取足够的氧，满足需要［4］。现有资料证明运动训练可提高人体呼吸肌发达程度，改善呼吸动作的协调性，增大肺活量、最大通气量、改善运动员通气功能。但FEV1/FVC的大小与运动项目相关。单板U型场地滑雪运动时，运动员常需要憋气，这势必影响肺组织中肺泡的弹性和肺的顺应性，最终影响肺通气能力，因而制约了FEV1/FVC的提高［5］。因此，应注意对单板U型场地滑雪运动肺通气功能保护，定期检查，延缓肺通气功能的减退。

3.3 单板U型场地滑雪运动员小气道功能的比较分析

小气道是指肺脏的支气管、肺段支气管及支气管树等通道。MMF、FEF25%、FEF50%、FEF75%主要反映小气道功能，与用力无关，其改变受小气道直径影响。本研究中实验组小气道各指标显著高于对照组，提示单板U型场地滑雪运动员小气道功能明显高于非体专业学生。这是系统训练的结果。

3.4 单板U型场地滑雪运动员极量运动时气体代谢情况的比较分析

最大摄氧量是指人体在进行有大量肌肉群参加的长时间剧烈运动中，当心肺功能和肌肉利用氧的能力达到本人极限水平时，单位时间内所能摄取的氧量。它反映了机体吸入氧、运输氧和利用氧的能力，是评定人体有氧工作能力的重要指标之一。本研究使用德国运动心肺功能仪直接测定最大摄氧量。测得结果显示女子单板U型场地滑雪运动员VO2max显著高于对照组，男子单板U型场地滑雪运动员VO2max与体重的相对值显著性高于对照组。说明经过长时间系统训练，单板U型场地滑雪运动员有氧工作能力显著提高。另外，男女实验组极量运动的时间及氧脉搏均显著性高于对照组，进一步验证了U型场地滑雪运动可提高机体有氧工作能力。

3.5不同级别运动员肺通气功能的比较

把单板U型场地滑雪运动员按最新标准，划分为一级运动员和二级运动员，其中一级运动员为参加奥运会、世界锦标赛等大型比赛获得前三名选手，二级运动员为大型比赛中获得四到八名的选手。其中男子一级运动员3名、二级运动员4名。女子一级运动员5名、二级运动员5名。将各级运动员肺通气指标进行比较，发现男子各级别运动员肺通气各指标之间差异不显著。这可能与样本数小有关。女子一级运动员 ERV、IC、VO2max/KG、极量运动持续运动时间、O2Plus显著高于女子二级运动员。可见ERV、IC、VO2max/ KG、极量运动持续运动时间、O2Plus是女子单板U型场地滑雪运动的敏感指标，通过系统训练可以改善运动员肺通气机能，使ERV、IC、VO2max/KG、极量运动持续运动时间、O2Plus有所提高。因此，可将ERV、IC、VO2max/KG、极量运动持续运动时间、O2Plus作为评价运动员等级的参考指标。

4 结论与建议

4.1 结论

1)女子实验组ERV显著性高于对照组，男女实验组深吸气量显著性高于对照组，提示男子单板U型场地滑雪运动员吸气功能优于呼气功能，女子单板U型场地滑雪运动员吸气、呼气功能均有所提高。

2)女子实验组FVC/BMI显著性高于对照组，提示女子单板U型场地滑雪运动员通过有效的训练，提高自己的肺泡通气量。

3)单板U型场地滑雪运动员肺通气及小气道通气能力均高于非体专业学生，建议非体专业学生多参加体育运动，提高肺通气功能。

4)男子实验组VO2max/KG、持续运动时间及O2Pulse显著高于对照组。女子实验组 VO2max、持续运动时间及O2Pulse显著高于对照组。提示系统的单板U型场地滑雪运动可以提高运动员有氧工作能力。

5)单板 U型场地滑雪女子一级运动员 ERV、IC、VO2max/KG、极量运动持续运动时间、O2Plus显著高于二级运动员。

4.2 建议

1)加强单板U型场地滑雪运动员吸气肌力量的训练，提高吸气能力，协调呼气与吸气功能的平衡，有利于提高运动成绩。

2)运动员训练时尽量减少损伤肺功能的因素，定期检查肺功能;建立运动员肺功能档案，作为科学训练的理论依据。

［1］李淑媛．第6届亚冬会我国单板滑雪项目分析［J］．吉林师范大学学报，2008，30(1):119－121．

［2］唐云松．2005年全国U型场地单板雪上技巧冠军系列赛调研报告［J］．冰雪运动，2005(3):26－28．

［3］曲绵域，于长隆．实用运动医学(第四版)［M］．北京:北京大学医学出版社，2003:78－88．

［4］高海宁，丁 华，唐桂萍．我国优秀残疾游泳运动员肺通气功能的研究［J］．沈阳体育学院学报，2008(1):55－57．

［5］崔 蓉，马 云，贺 蓓，等．中国优秀运动员肺功能调查与分析［J］．中国运动医学杂志，2006(3):334－337．

［6］Hopkins SR，Schoene RB．Intense exercise impairs the integrity of pulmonary blood-gas barrier in elite athletes［J］．Am J Respir Crit Care Med，1997，151:1090－1094．

［7］Helenius I，Haahtela T．Allergy and asthma in elite summer sport athletes［J］．Allergy Clin Immunol，2000，106(3):444－452．

Effects of Long-term Training on the Pulmonary Function of Outstanding Half-pipe Snowboard Athletes

GAO Haining，DING Hua，CHANG Bo
(School of Human Exercise Science，Shenyang Sport University，Shenyang 110102，Liaoning，Chian)

Aim:By through measuring the respiratory function of 17 outstanding half-pipe snowboard athletes，to understand the basic conditions of their respiratory system and to accumulate material for objective evaluation of the athletes’lung ventilation．Method:comparing non-sports major students’breathing function of Shenyang Sport University，using experiment under the quiet condition．Results:Women athletes’ERV are significantly higher than those of the control group;the men and women’s deep aspiratory volume is significantly higher than those of the control group;women athletes’FVC/BMI are significant higher than those of control group;when men’s group do the maximal exercise，their VO2max/KG，continuous exercise time and O2Pulse are noticeably higher than those of control group．Conclusions:half-pipe snowboard female athletes’deep inspiratory volume and filling expiratory volume are greater than those of non-sports major students;’expiratory function is better than aspiratory function．Half-pipe snowboard athletes’lung ventilation and small airway ventilation ability are stronger than those of non-sports major students;women skiers through effective training can improve their alveolar ventilation．ERV，IC，VO2max/KG，time of maximal exercise and O2Plus are taken as sensitive indexes of pulmonary function to evaluate half-pipe snowboard athletes’grades．

half-pipe snowboard;athletes;pulmonary function

G804.21

A

1004－0560(2011)04－0090－04

2011-01-14;

2011-02-18

科技部科技支撑项目，项目编号为2009BAK57B00。

高海宁(1979－)，女，讲师，硕士，主要研究方向为运动生理学。

常 波(1964－)，男，教授，博士，主要研究方向为运动生物化学，E-mail:changbo8387@163．com。

责任编辑:乔艳春

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