不同形式运动对青年男性执行功能的影响研究

[目的]探究不同形式运动后执行功能的变化以及肌肉血氧等因素与执行功能之间的相关关系。[方法]共计15名受试者分别完成两种运动形式共三次运动方案,分别为力量练习方案(60%RM)、耐力练习方案(50%-60%最大心率)和间歇跑练习方案(70%-80%最大心率),运动后即刻采用连线测试(Trail Making Test,TMT)、亮点闪烁仪(Flashing Highlights Test,FH)以及血氧饱和度测试仪(Oxygen to See Tester)进行相关指标测试。[结果]与安静状态下相比,三种运动方案完成后选择注意力与执行功能出现明显提高(P<0.05),完成力量练习方案与耐力练习方案两者相比未出现显著变化(P>0.05),同时完成间歇跑练习方案后选择注意力与执行功能相比另外两种练习方案提高更为明显(P<0.05)。[结论]不同运动形式会显著影响青年男性执行功能,而高强度间歇跑练习对于提高青年男性执行功能的效果更为显著,同时血液循环对于执行功能改变无影响。

耐力运动与胃肠道微生物群落功能的研究进展

健康个体胃肠道中包含数以万计的微生物,这些微生物群在胃肠道内形成一个各个菌属相互作用且与宿主存在交互作用的复杂群落,影响宿主健康状态,而运动诱导产生的应激与胃肠道微生物群、运动表现和机体健康状态之间存在着一定的关系。通过梳理国内外关于耐力运动、胃肠道微生物群和运动表现的相关文献,了解其中重要的调节过程,为维持人体健康状态和促进耐力运动表现提供参考。

急性高强度运动对经训练者个体认知功能的影响研究

目的:本研究旨在研究急性高强度运动对经训练者认知功能的表现。方法:通过数据库检索,寻找并分析相关文献以及主要综述,研究的重点主要包括一次急性高强度运动,实验设计使用实验组和对照组进行研究,测试运动期间或者结束后10min之内的认知表现影响。结果:筛选后文献分析主要结果显示急性高强度运动对认知表现的影响重点表现在特殊认知功能领域,总的来说认知功能在简单的测试中不会受到影响,但是在复杂测试中结果就出现了不同的变化。与完成速度相比较,高强度运动对测试完成精度产生一定程度的影响。结论:多种因素影响了急性运动与认知功能的表现,但具体原因并无明确解释,未来的研究应高度集中于何种相关因素导致目前的结果,例如身体机能水平,运动强度和运动类型。此外,更深入的研究需要关注更多认知相关方面,包括并不限于适合的运动持续时间,运动类型,以及高强度下合理有效的运动模型设计。

基于疼痛机制的物理治疗方法研究

对于出现急性或持续性疼痛症状的患者,减轻疼痛是物理治疗的主要目标。需要对患者的周围组织和痛觉感受器的变化、神经性疼痛的症状和体征、中枢抑制减弱和中枢兴奋性增强、社会心理因素以及运动系统的改变进行评估,才能进行针对性的疼痛干预。5种类别的疼痛机制(伤害性,非伤害性,神经性,心理社会和运动系统)可以同时导致患者的疼痛,一种或两种主要机制也可能会导致患者疼痛。为了个性化干预,可以使用常规的物理治疗措施,例如教育,运动,手法治疗和经皮神经电刺激,针对特定的疼痛机制进行治疗。以机制为基础的方法提供了一个概念框架,可根据已知的基础科学和临床证据,结合个性化评估做出治疗决策,从而优化患者的干预效果。

运动后心血管系统的调节机制及应用研究

有氧运动和力量运动具有降压作用,具有临床相关症状,若不加以控制,可以发展为症状性低血压和晕厥。文章关注运动后恢复期的血流动力学调节机制,以及促进心血管恢复的内在原因,并讨论力量和有氧运动后的差异。在实际应用上可以最佳化地促进心血管的健康,或最大限度地干预不稳定的个体,并可用于评定运动员训练的程度。对长期的运动训练,或心血管疾病恢复期间不稳定一些个体而言,研究运动后恢复过程中心血管系统的机制可以提供一定的信息,用于实际应用。

力量和耐力组合训练对青年男性心脏自主神经功能影响的研究

目的:评估不同组合训练方案(力量练习强度和练习次序)对心脏自主神经功能产生的影响。方法:采用随机交互式设计,16名健康男性受试者完成6次不同的组合训练方案,分别记录RR间期,包括安静状态10min,整个练习期间,训练后恢复期10min,并进行相应心率变异(HRV)分析。结果:运动中和运动后恢复期,力量练习的强度对心率和心率变异性指标主效应均不显著(P>0.05),但在运动中,练习次序对SDNN和EPOC指标主效应显著(P<0.05),MH+E和MM+E练习方案SDNN均值显著高于E+MH和E+MM练习方案(P<0.05),S+E方案EPOC均值显著高于E+S方案(P<0.05);在恢复期,练习次序对恢复期HR、RMSSD、SDNN和LF/HF指标有显著的主效应(P<0.05),E+S方案恢复期HR均值均显著低于S+E方案(P<0.05),MM+E练习方案RMSSD均值显著低于E+MM练习方案(P<0.05),ME+E练习方案SDNN均值显著高于E+ME练习方案(P<0.05),MH+E和MM+E练习方案LF/HF均值均显著低于E+MH和E+MM练习方案(P<0.05)。结论:组合训练中,力量练习的强度对运动中和运动后5min恢复期的心脏自主神经功能均无显著影响,而练习次序对5min恢复期的心脏自主神经系统应答存在差异,S+E方案对心脏自主神经功能产生应激更大,5min恢复期交感活性较高;S+E方案EPOC均值相对较高,青年男性表明机体恢复期代谢活性较高,可能会对力量练习获得适应产生负性影响。

生物力学背景下物理疗法的研究与进展

背景:针对性的物理治疗可以综合有效地调节细胞行为与相应组织的适应过程。但目前尚未建立起相对完善的运动生物力学、物理疗法以及随后的细胞与组织机械适应三者之间的联系。目的:归纳总结物理疗法的机制:从器官到细胞水平的机械转导,以及细胞外基质的形成与器官的重塑/构建。方法:以"mechanobiology,mechanotherapy,mechanotransduction,mechanical stimuli,biomechanical,physical therapy,exercise therapy,manual therapy,rehabilitation,tissue engineering,tissue regeneration"为检索词,检索PubM ed和MEDLINE数据库,时限为1994至2018年,语言限制为英文。结果与结论:(1)初检得到142篇文献,排除内容无关或重复的文献,保留57篇进行综述;(2)通过物理疗法,机械刺激可以促进组织结构的适应与重建,且其在生理水平上是可调控的;(3)通过诱导特定部位的机械转导和生物力学反应的发生,物理治疗可加速愈合和康复进程;(4)通过制定个性化的物理治疗方案,包括运动疗法、手法松动术与其他物理刺激形式(关节负重,动态水压刺激等),以促进干细胞动员、迁移、干细胞靶向谱系,加快组织发生,最佳化重建,使愈合组织恢复或超过自身原有的机械应力。

对称与非对称负重对士兵下肢动力学影响的研究

目的:本评定对称和非对称负重对士兵下肢优势侧和非优势侧动力学产生的影响。方法:采用随机交互设计,30名健康男性士兵分别完成3次负重行走:对称负重、优势侧负重和非优势侧负重,分别采用Vicon运动捕捉系统和AMTI测力台检测髋部、膝部和踝部运动学上的变化。结果:与对称负重优势侧和非优势侧相比,非对称负重优势侧髋关节屈角存在显著性差异(P<0.05),但非对称负重之间无显著差异(P>0.05),此外,其他下肢动力学(髋部、膝部和踝部)指标,三种负重方式间无显著差异(P>0.05)。结论:非对称负重下肢优势侧髋部潜在损伤风险可能增加;对称或非对称负重下肢膝部和踝部优势侧或非优势侧损伤的潜在的风险可能相似。

相同强度不同运动量下肢优势侧和非优势侧负重往返跑对下肢爆发力产生的影响

目的:评定相同强度不同运动量非对称负重对人体下肢爆发力产生的影响。方法:采用随机交互设计,12名健康男性受试者分别完成4次单侧负重往返跑:优势侧20m×5、非优势侧20m×5、优势侧20m×10和非优势侧20m×10,分别在运动后即刻和运动后20min进行爆发力测试,并记录RR间期。结果:与安静状态相比,运动后HR、EPOC和TRIMP值均显著增加(P<0.01),优势侧和非优势20m×5以及20m×10之间不存在显著差异(P>0.05),但20m×10的EPOC和TRIMP值显著大于20m×5。与安静值相比,20m×5和20m×10优势侧和非优势侧运动后即刻整体表现下肢爆发力的H指标呈下降趋势,但20m×5和20m×10优势侧和非优势侧之间不存在显著差异(P>0.05);负荷量增加后,整体上各CMJ指标变化幅度较小;在20min恢复期,大部分指标均恢复到安静状态,而V指标整体上呈增加趋势。结论:在次最大强度、非对称负重运动时,下肢的优势侧不影响运动后即刻下肢爆发力的变化幅度,存在交互效应,负荷量增加,下肢爆发力受到损害程度相对较小;休息20min后大部分指标基本上恢复到安静状态。

影响跑步运动耐力的生理学与生物力学因素

背景:跑步经济性被认为是反映耐力运动员尤其是长跑运动员性能的重要指标,通常定义为在给定速度下跑步的能量需求,表示为给定速度下的摄氧量。目的:综述现有的影响跑步性能的生理学与生物力学因素。方法:以“running economy,physiological factors,biomechanical and neuromuscular characteristics,spatiotemporal factors,lower Limb kinematic factors,kinetic factors,nutritional interventions”为检索词,检索PubMed数据库(1960至2018年)中与跑步性能、急性或慢性干预措施和其他影响因素等相关的内容。结果与结论:共得到113篇文献,根据纳入排除标准,对其中58篇文献进行分析。①目前证据表明心肺功能、肌纤维类型、肌肉力量、腿部刚度等生理因素与跑步经济性的改善有关,而跑步者的体温变化和弹性势能与跑步经济性的关系目前没有统一结论;②有利于改善跑步经济性的生物力学因素是步幅频率或长度、垂直振荡、下肢惯性力矩、脚趾离地时腿部伸展以及手臂摆动,而足部与地面的接触时间、躯干倾斜等因素与跑步经济性之间呈现出不一致的关系;③其他的影响因素中,高海拔适应可改善跑步经济性;伸展性和灵活性与跑步经济性之间的关系仍待确定;一些营养干预也受到关注,最明显的是膳食硝酸盐;④尽管该文章已经总结了影响跑步经济性的大部分因素,但未来可以专注于研究个体跑步者,以便确定跑步者的结构和功能能力如何影响跑步经济性,以及后续表现和运动伤害的情况。

不同距离负重行军生物力学和生理上的变化特点及训法研究

负重行军是现役人员的一项基本能力,距离从跨越20m的障碍物到穿过120km以上指定区域,地形通常较为复杂。负重量通常为7.5~50kg。这一巨大的距离上和负重量上的跨度,会对人体产生极大的影响。负重可增加人体的能耗、改变步态。就最佳负重能力而言,不同距离上人体姿势力学和能量代谢上是不同的:短距离负重跑,需要较高的地面垂直作用力,主要依赖无氧代谢;中距离负重跑是生物力学和生理方面的中介因素,其挑战是在维持高速的同时需要维持经济性的运动,需要无氧、有氧代谢;长距离负重行军和有氧能力、底物可利用性、抗疲劳有关,因此,其训练方法也发展相应的变化。当前,基于任务的不同和多样,选择特定距离范围进行训练是一般采用的训练策略。此外,日常进行非对称负重训练或负重静力性练习也是必要的。

军事职业活动相关骨骼肌疼痛的精准运动训练策略

采用文献资料法等方法,对军事职业活动相关骨骼肌疼痛的运动干预策略进行研究。骨骼肌活动的强度、持续时间、重复次数存在不同,可对肌肉骨骼的健康产生不同的影响。军事职业活动涉及到静力负荷、重复运动、高峰值力或大负荷、高强度、长持续。如果长期存在,可损害肌肉骨骼的健康,引发肌肉相关疼痛。运动锻炼应基于军事职业特点,用来平衡/或抵消军事职业活动产生的不良影响,设计特定的练习方案,提高肌肉的力量、耐力和适应能力,可起到缓解或降低疼痛的作用。

间歇训练方案设计的研究进展

间歇训练(Interval training,IT)在日常训练中已被使用了几十年,其目的是在要求的相对较少的时间内,提高运动成绩和促进健康效益。间歇性高强度运动可以定义为间歇性的强度运动,以恢复期为间隔,分为高强度间歇训练(HIIT)、冲刺间歇训练(SIT)和重复冲刺训练(RST)。目前许多关于IT研究的结果相互矛盾,因此,本文将进一步分析已有的文献和相关研究方案,并总结相关概念,以及间歇训练方案的设计,包括强度、次数、运动项目等变量,以得出准确的结论。

运动与肌肉——大脑间的交流

运动对大脑健康有许多有益的影响,例如有助于降低痴呆、抑郁和压力的风险,它在维持和恢复认知功能、代谢控制等方面有积极作用。运动被大脑感知的事实表明,肌肉诱发的周边因素使肌肉和大脑功能之间存在直接的相互影响。机体在运动后骨骼肌能够分泌肌肉因子,这些肌肉因子可以直接或通过改变脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)蛋白水平来影响海马功能。越来越多的证据表明,肌肉因子组织蛋白酶B(Cathepsin B,CTSB)可以通过血脑屏障,增强BDNF的产生,从而促进神经发生、记忆和学习。同时,运动也增加了纤维连接蛋白III型结构域蛋白5(Fibronectin typeⅢdomain protein 5,FNDC5)的神经元基因表达,同样有助于增加大脑中BDNF的水平。运动还增加了依赖过氧化物酶体增殖物激活受体-γ辅助调节因子-1α(Peroxisome proliferator-activated receptor-γcoactlvator-1α,PGC-1α)的犬尿氨酸转氨酶的肌肉表达,从而诱导神经毒性犬尿氨酸和神经保护犬尿氨酸之间的平衡发生有益的转变,从而减轻类似抑郁的症状。本文回顾了一些肌肉因子对脑功能影响的诸多证据,肌肉因子的存在增强了对肌肉与大脑之间有效沟通的理解,从而更好地了解运动锻炼在整个机体水平上发挥有益作用。

大强度的无氧间歇练习、有氧耐力练习及其组合练习的次序对恢复期心脏自主神经功能的影响

目的:评估大强度的无氧间歇练习、有氧耐力练习及其组合练习的次序对恢复期心脏自主神经功能的影响。方法:采用随机交互设计,15名健康男性受试者分别完成4次运动:600 m间歇跑练习、30 min大强度持续跑练习、600 m间歇跑加30 min大强度持续跑练习,30 min大强度持续跑加600 m间歇跑练习,分别在运动前(0~10 min)、整个运动期间和运动后恢复期(0~20 min)记录RR间期,并进行相应HRV分析以及在运动前和运动后即刻进行血乳酸测试。结果:与安静状态相比,运动中HR、EPOC和TRIMP均显著增加,但组合练习次序间不存在显著差异;恢复期20 min内,HR随恢复时间增加逐渐降低,但同一恢复阶段不同运动方案之间无显著差异;RMSSD、SDNN、SDNN/HR、HF和LF变化相似,在整个恢复阶段均显著低于安静值,但HF和LF在恢复期(15~20 min)显著增加;而LF/HF随着恢复时间延长显著增加。结论:大强度的无氧间歇练习、持续有氧练习及其组合练习,在运动后早期恢复阶段(0~20 min)HRV变化趋于一致,提示耐力运动后心脏自主神经功能的调整可能不具有运动形式依赖性。此外,大强度无氧间歇和有氧耐力练习的组合练习次序不影响运动后恢复期心脏自主功能的调节,恢复期20 min内,交感活性仍处于较高水平。

下肢优势侧和非优势侧相同负重往返跑对青年学员平衡能力的影响

目的:本研究评定运动强度相同,不同运动量下肢优势侧和非优势侧相同负重往返跑对青年学员平衡能力产生的影响。方法:10名健康男性受试者平均年龄(20.80±2.04)岁,身高(173.99±2.87) cm。采用随机交互设计,10名受试者分别完成4次单侧负重往返跑:优势侧20 m×5、非优势侧20 m×5、优势侧20 m×10和非优势侧20m×10,分别在运动后即刻和运动后20 min进行平衡能力测试,并记录R-R间期。结果:与安静状态相比,运动后,HR、EPOC和TRIMP值均显著增加(P<0.01),优势侧和非优势20 m×10 EPOC和TRIMP值显著大于20 m×5 (P<0.01)。与安静值相比,优势侧和非优势侧20 m×5和20 m×10运动后即刻,整体、前后和左右方向摆动均显著增加(P<0.05),20 m×10优势侧和非优势侧左右方向摆动程度均显著高于20 m×5 (P<0.05),但优势侧和非优势侧之间不存在显著差异(P>0.05),表现出对称性的变化;此外,恢复期20 min内均迅速回落到安静值(P>0.05)。结论:运动后即刻平衡能力受到干扰;运动量增加,左右方向损害程度增加;优势侧和非优势侧平衡能力的变化相似,可能存在交互效应。

负重对行军士兵下肢步态特征的影响

目的评定负重行军对下肢步态产生的影响。方法采用随机交互设计,15名健康男性受试者进行4次步行,作训着装0、7.5、27、50kg,分别采用Vicon运动捕捉系统和AMTI测力台检测髋部、膝部和踝部运动学参数的变化。结果随着负重增加,周期性步频相对增加,步幅减小,基本上维持在恒定速度;左右髋关节屈角峰值、外旋角度峰值以及左右膝关节内收峰值受到影响较为明显,但关节运动幅度能够维持。左踝关节内翻角度峰值以及右踝关节外翻角度峰值同样受到影响;下肢左右膝、踝关节的力和力矩增加。结论在既定负荷范围内,负重增加,整体上下肢关节变化较为稳定,但下肢负荷增加,可潜在增加下肢损伤的风险。

组合训练对心自主神经和静态平衡功能的影响

目的:本研究评估力量和耐力组合训练的间歇恢复期时长对心脏自主神经功能和静态平衡能力产生的影响。方法:采用随机交互式设计,27名男性受试者完成3次不同恢复期时长(0h、3h和24h)的力量和耐力组合训练方案:力量练习后即刻进行耐力练习(C-0h),力量练习后休息3h后进行耐力练习(C-3h),力量练习后休息24h后进行耐力练习(C-24h)。分别在运动前(0-10 min)、整个运动期间和运动后恢复期(0-10min)记录R-R间期,并进行相应HRV分析。此外,在运动前、测试结束后即刻和运动后20min进行静态平衡能力测试。结果:与安静状态相比,运动中和恢复期阶段,3种训练方案HR均值均显著增加(P<0.05),无组间差异;在恢复期阶段,各组RMSSD、SDNN、SDNN/HR、HF和LF均值均显著降低(P<0.05),LF/HF均值显著增加(P<0.05),且各组间无显著差异。此外,与安静状态相比,运动后各组静态平衡能力指标均显著增加(P<0.05),但与C-0h和C-3h运动方案相比,C-24h运动方案后指标变化幅度显著降低(P<0.05);在运动后20min,各组静态平衡能力指标均恢复至安静水平。在其他指标中,与安静值相比,各组EPOC和TRIMP均值显著增加(P<0.05),而各组之间无显著差异。结论:不同恢复期时长不影响运动后恢复期心脏自主神经系统的调节,但间歇恢复期时长增加至24h,运动后即刻躯干静态平衡能力波动显著降低,提示隔天进行的组合训练可有效降低急性训练干扰。

18km中等强度负重行军对心脏自主神经功能的影响

目的:评定18 km负重行军(负重量25 kg)对健康青年自主神经功能产生的运动效果。方法:研究采用随机交互设计,12名健康男性学员完成3次练习(快走、持续跑和负重行军),分别记录窦性心律(RR)间期:包括安静状态(5 min),整个运动期间,运动后恢复期(5 min),并进行相应心率变异分析。结果:与安静状态下相比,3次不同的练习运动中和运动后恢复期,整体上心率和心率变异均发生调整。但与持续跑相比,负重行军心率变异指标(RMSSD、SDNN、SDNN/HR、HF、LF和LF/HF)无显著变化(P>0.05)。结论:中等强度18 km负重行军不会损害心脏的自主调节功能。

训练学参数与自主神经系统的适应

背景:自主神经系统在调整心血管系统以适应肌肉活动的代谢需求过程中有重要调节作用,并且是身体活动最重要的表现者和支撑者。目的:通过对国内外关于运动与自主神经系统、心率变异性评定自主神经系统的相关文献进行综述,系统梳理在运动中及运动后,运动强度、运动形式、运动时长对自主神经系统调控的可能影响,进而了解满足适应机体活动代谢需求的相关机制。方法:检索PubMed等数据库,英文检索词为:“Autonomic nerves system”“Heart rate variability”“Exercise intensity”“Exercise modality”“Exercise duration”;并在中国知网数据库进行检索,中文检索词为:“自主神经系统”“心率变异性”“交感神经”。对文献进行筛选,时限为1999年至2018年,语言限制为中文和英文。结果与结论:当前,心脏自主神经调节通常采用基于RR间期变化的心率变异性指标进行评定,心率变异性是反映自主神经系统中交感神经和副交感神经(迷走神经)共同调控心功能的敏感标志物,包含着心血管系统、激素和体液等调节信息。但目前对运动训练诱导心脏自主神经系统适应的机制尚不明确。运动强度可能是影响运动中和运动后心脏自主神经系统调节的主要影响因素,而运动形式、运动持续时间等训练学参数,以及它们的交互效应也可能影响心脏自主神经系统的调节适应过程。