朱歡,高炳宏,張昊楠,梁世雷,田靚,曲文闖,文安
當(dāng)前無(wú)創(chuàng)微循環(huán)指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控中的應(yīng)用
朱歡1,高炳宏2*,張昊楠3,梁世雷3,田靚4,曲文闖4,文安5
隨著競(jìng)技體育的高速發(fā)展,傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)手段顯然已越來(lái)越不能滿(mǎn)足當(dāng)前訓(xùn)練的需求,同時(shí)傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)手段的弊端也逐漸暴露出來(lái),如測(cè)試有創(chuàng)、針對(duì)性不強(qiáng)、分析結(jié)果片面化等,因此積極尋找精度更高、針對(duì)性更強(qiáng)且無(wú)創(chuàng)的機(jī)能評(píng)定手段已刻不容緩。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),微循環(huán)血流灌注量、血細(xì)胞濃度、血流速度等微循環(huán)指標(biāo)與運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)之間存在著密切的關(guān)系,可作為運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)診斷、評(píng)價(jià)的重要參考指,且無(wú)創(chuàng)富有針對(duì)性。基于此,本文以相關(guān)文獻(xiàn)資料為理論基礎(chǔ),并以筆者所在科研團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域的研究成果為主要切入點(diǎn),進(jìn)而對(duì)無(wú)創(chuàng)微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控中的應(yīng)用進(jìn)行闡述,旨在完善無(wú)創(chuàng)微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控的應(yīng)用,以便為提高當(dāng)前運(yùn)動(dòng)機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控的質(zhì)量和水平提供供參考與借鑒。
無(wú)創(chuàng)微循環(huán)指標(biāo);機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控;應(yīng)用方法
微循環(huán)作為人體“第二心臟”,是運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體能源物質(zhì)交換、代謝廢物排出的直接場(chǎng)所,同時(shí)也是唯一通道。由于其特殊、重要的生理機(jī)能,微循環(huán)一直以來(lái)都是體育科研領(lǐng)域較為活躍的研究方向。但前期研究由于測(cè)試儀器及測(cè)試條件的限制,尚無(wú)法在高度上取得實(shí)質(zhì)性的突破,尤其是未能對(duì)微循環(huán)功能發(fā)揮的載體——微循環(huán)血流灌注量這一核心指標(biāo)形成較為客觀的評(píng)價(jià)體系與評(píng)價(jià)方法,這便在一定程度上使微循環(huán)在體育科研中的研究陷入了瓶頸期。近年來(lái),隨著激光多普勒微循環(huán)血流監(jiān)測(cè)儀在體育科研的應(yīng)用,重新開(kāi)啟了微循環(huán)指標(biāo)體育科研領(lǐng)域研究的大門(mén),并使微循環(huán)在體育科研中的研究有了一個(gè)嶄新的動(dòng)向,其中以無(wú)創(chuàng)微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控的研究最值得注意。無(wú)創(chuàng)微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控不僅可較好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)控手段存在的不足,且具有較為鮮明的特色,如針對(duì)性強(qiáng)、指標(biāo)變化敏感等。如今隨著新一代激光多普勒血流儀在相關(guān)科研中的使用,無(wú)創(chuàng)微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)應(yīng)用于動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控研究序幕已經(jīng)拉開(kāi),其中以國(guó)家賽艇隊(duì)科研團(tuán)隊(duì)的相關(guān)研究最為活躍[1-9]。
運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控主要是應(yīng)用生理生化方法和相應(yīng)的指標(biāo)對(duì)運(yùn)動(dòng)員承受運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練負(fù)荷的能力、現(xiàn)實(shí)身體機(jī)能狀況、訓(xùn)練的科學(xué)性和有效性等進(jìn)行診斷[10]。運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控作為整個(gè)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)的重要組成部分,其對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的科學(xué)安排有著至關(guān)重要的作用??茖W(xué)的調(diào)整和控制運(yùn)動(dòng)負(fù)荷,不僅能防止過(guò)度疲勞和運(yùn)動(dòng)損傷的發(fā)生,而且能使運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練效果有效累計(jì),從而提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。
運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控其主要包括3種:一是教練員觀察以及運(yùn)動(dòng)員自身主觀評(píng)價(jià);二是通過(guò)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷實(shí)驗(yàn),根據(jù)運(yùn)動(dòng)員自身機(jī)能的變化來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)能變化,如臺(tái)階試驗(yàn)、Cooper試驗(yàn);三是運(yùn)用生理生化指標(biāo),通過(guò)定量的方法來(lái)評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)[11]。
1.1 傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控手段的利
運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)的生理生化指標(biāo)評(píng)定作為當(dāng)前最常用的機(jī)能評(píng)定方法,其能夠準(zhǔn)確、客觀、定量地反映出運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)的變化,對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練計(jì)劃的制定提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的參考。雖然傳統(tǒng)的機(jī)能監(jiān)控手段可客觀反應(yīng)出運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能變化情況,但同時(shí)也存在著諸多弊端。
1.2 傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控手段的弊
基于指標(biāo)本身的特性及測(cè)試方法的限制,傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控手段存在著較多的弊端,具體為:一是經(jīng)典血液指標(biāo)的測(cè)定需要指尖血液采集,甚至靜脈抽血,不僅會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體造成一定程度的創(chuàng)傷,且對(duì)運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)的判斷造成一定的干擾,而這也成為了當(dāng)前運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控的最大弊端;二是指標(biāo)變化具有“兩面性”,即指標(biāo)數(shù)據(jù)若單純從運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)評(píng)定角度判斷是有利的,但從身體所受訓(xùn)練負(fù)荷刺激程度而言卻是不利的。以血清肌酸激酶(CK)為例,若單純從運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)評(píng)定角度判斷,運(yùn)動(dòng)員晨起測(cè)試CK在100~300 u/L之間,說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員對(duì)前一天的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較為適應(yīng),且運(yùn)動(dòng)員機(jī)能恢復(fù)較好;但若從訓(xùn)練角度判斷,如果運(yùn)動(dòng)員CK長(zhǎng)期保持在100~300 u/L之間,那么顯然訓(xùn)練強(qiáng)度對(duì)運(yùn)動(dòng)員刺激是不夠的,這樣的負(fù)荷強(qiáng)度刺激在某種意義便是一種低水平的重復(fù)刺激,甚至是無(wú)效刺激,進(jìn)而與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的本質(zhì)——機(jī)能破壞與重建原則相違背。三是對(duì)于某些具有相關(guān)性的指標(biāo),僅是直觀描述的是它們的變化情況,是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義需要進(jìn)一步的研究[11];四是傳統(tǒng)的生理生化指標(biāo)多反映的是運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)某一點(diǎn)的“靜態(tài)”變化,而不能客觀反映出運(yùn)動(dòng)員某一時(shí)段身體機(jī)能的“動(dòng)態(tài)”變化。
綜上,當(dāng)前運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控手段雖能較為客觀地反映出運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)的變化,但同時(shí)存在測(cè)試有創(chuàng)、針對(duì)性不強(qiáng)、分析結(jié)果片面化等弊端,因此如何客觀、準(zhǔn)確地反映出運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)的變化,同時(shí)又能避免帶給運(yùn)動(dòng)員身體創(chuàng)傷將是運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能監(jiān)控中亟待解決的問(wèn)題,同時(shí)也是一項(xiàng)頗有意義的研究課題。
2.1 前期研究的不足
作為組織細(xì)胞物質(zhì)、能量交換和信息傳遞的直接場(chǎng)所,微循環(huán)與人體的健康息息相關(guān),其功能的健全是組織、細(xì)胞功能正常的前提,也是保證內(nèi)臟、器官行使正常生理功能的基礎(chǔ)。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,微循環(huán)在各種疾病的發(fā)生、發(fā)展和藥物作用機(jī)制中占有突出地位,微循環(huán)功能的障礙或異常往往是機(jī)體產(chǎn)生疾病、早衰和早逝的直接原因,同時(shí)也是某些疾病能否治愈的關(guān)鍵因素[12]。
在體育科研領(lǐng)域,早期研究便已發(fā)現(xiàn)微循環(huán)狀態(tài)的好壞與運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)存在著密切的關(guān)系。陳文靖等人運(yùn)用自行組裝儀器對(duì)微循環(huán)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)的監(jiān)控、評(píng)價(jià)進(jìn)行初步研究,研究結(jié)果表明:對(duì)自我感覺(jué)不佳者來(lái)說(shuō),甲皺微循環(huán)檢查的異常表現(xiàn)檢出率,明顯高于靜息心電圖檢查(P<0.01,也略高于15 s快跑心電圖運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)和3 s高抬腿跑機(jī)能試驗(yàn),所以就運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)的綜合評(píng)定而言,其認(rèn)為甲皺微循環(huán)觀察可作為機(jī)能定性檢查的方法之一,并具有一定的應(yīng)用價(jià)值[13]。陳玲娟通過(guò)研究認(rèn)為甲襞微循環(huán)可作為訓(xùn)練效果、機(jī)能評(píng)定及醫(yī)務(wù)監(jiān)督的有效指標(biāo),安靜時(shí)總積分值較低時(shí)身體機(jī)能狀況較好,運(yùn)動(dòng)后甲襞微循環(huán)總積分恢復(fù)快,機(jī)體恢復(fù)快[14]。而袁瓊嘉發(fā)現(xiàn)活體微循環(huán)觀察是一種簡(jiǎn)便易掌握的無(wú)創(chuàng)性檢查技術(shù),能及時(shí)反映機(jī)體的生理狀況或病理變化[15]。將活體體表微循環(huán)觀察作為檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)的輔助手段,可以長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)地跟蹤觀察運(yùn)動(dòng)員的微循環(huán)狀況,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員在生理?xiàng)l件下出現(xiàn)的微循環(huán)的異常變化。另外諶曉安等人通過(guò)研究認(rèn)為微循環(huán)是人體血液循環(huán)的中心環(huán)節(jié)和基本功能單位,其可作為評(píng)價(jià)機(jī)體機(jī)能狀態(tài)的診斷和預(yù)見(jiàn)指標(biāo)[16]。
但不可否認(rèn),前期相關(guān)研究雖初步取得了一些成果,如已初步界定微循環(huán)系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)的變化存在密切的關(guān)系,但同時(shí)也存在較大的不足或缺陷,具體為:一是測(cè)試儀器較為落后,進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)試指標(biāo)不能全面地反映出機(jī)體微循環(huán)系統(tǒng)的變化,且測(cè)試方法較為繁瑣;二是測(cè)試部位的選取過(guò)于單一化且不具代表性。前期的研究測(cè)試部位多為甲皺微循環(huán),而較少涉及肌肉微循環(huán)系統(tǒng)。肌肉系統(tǒng)作為人體運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力系統(tǒng),而肌肉微循環(huán)系統(tǒng)血液的正常灌注決定著肌肉系統(tǒng)功能的發(fā)揮,因此運(yùn)動(dòng)員微循環(huán)系統(tǒng)的監(jiān)控應(yīng)主要選取肌肉系統(tǒng),而前期研究卻較少涉獵;三是前期研究微循環(huán)系統(tǒng)功能的評(píng)價(jià)多為微循環(huán)形態(tài)結(jié)構(gòu)及動(dòng)力學(xué)指標(biāo)加權(quán)積分,而對(duì)微循環(huán)功能發(fā)揮的載體——微循環(huán)血流灌注量尤其是微循環(huán)血流灌注儲(chǔ)備能力這個(gè)重要指標(biāo)較少涉及。
2.2 當(dāng)前無(wú)創(chuàng)微循環(huán)指標(biāo)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控的主要形式
2.2.1 測(cè)試儀器
基于多種有利之處,目前新一代的激光多普勒血流監(jiān)測(cè)儀(PeriFlux 5000)已逐漸應(yīng)用于相關(guān)研究。激光多普勒血流儀作為一款能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)組織內(nèi)微循環(huán)血流灌注量并能夠反映微循環(huán)瞬間狀態(tài)變化的醫(yī)學(xué)儀器,是當(dāng)今生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域診斷機(jī)體微循環(huán)系統(tǒng)功能狀態(tài)較為常用的工具。而經(jīng)過(guò)多次更新?lián)Q代的PeriFlux 5000系列激光多普勒血流儀是目前最新一代微循環(huán)功能狀態(tài)診斷產(chǎn)品,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床和實(shí)驗(yàn)室微血管和大血管功能的精確評(píng)估。相比于前幾代激光多普勒血流儀,PeriFlux 5000系列激光多普勒血流儀具有以下優(yōu)點(diǎn):一是無(wú)創(chuàng)且測(cè)試簡(jiǎn)單、方便:PeriFlux 5000測(cè)試只需將電極貼在測(cè)試部位即刻,無(wú)需侵襲到機(jī)體內(nèi)部且測(cè)試簡(jiǎn)單、方便,不過(guò)也可選擇特制的探頭,對(duì)肌肉、腎或腦組織進(jìn)行侵襲性微創(chuàng)檢查;二是測(cè)量結(jié)果可靠、精確、動(dòng)態(tài):PeriFlux 5000測(cè)量結(jié)果可靠、適時(shí)、動(dòng)態(tài)、直接、敏感、精確以及可連續(xù)測(cè)量任何部位的局部血流變化,是一種能準(zhǔn)確反映微循環(huán)血流灌注情況的手段[17-22]。三是受試者依從性好:PeriFlux 5000激光多普勒血流儀采用了新的局部加熱法代替了之前阻斷血流后再通法反映微血管反應(yīng)性,使其檢測(cè)更加方便、患者的依從性更好,在臨床應(yīng)用中顯示出來(lái)良好的應(yīng)用前景[23-24]。
2.2.2 測(cè)試部位
朱歡等人研究發(fā)現(xiàn),使用PeriFlux System 5000激光多普勒血流監(jiān)測(cè)儀對(duì)賽艇運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行微循環(huán)指標(biāo)監(jiān)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)肱二頭肌最具有代表性,這可能與不同肌肉活動(dòng)軌跡、發(fā)力大小以及活動(dòng)時(shí)間等有關(guān)[7]。但不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目由于專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練負(fù)荷的不同,機(jī)體肌肉微循環(huán)系統(tǒng)的變化程度將不盡相同,因此選取合適且較能代表專(zhuān)項(xiàng)特異性的監(jiān)測(cè)位點(diǎn)對(duì)測(cè)試結(jié)果的可靠性有著重要決定作用。此外,由于身體不同部位微血管密度、皮膚厚度不盡相同,因此為了提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性及準(zhǔn)確性,應(yīng)盡量定點(diǎn)定位監(jiān)測(cè),即相同肌肉同一解剖空間的位點(diǎn)。
2.2.3 測(cè)試指標(biāo)
目前,應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控的無(wú)創(chuàng)微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)主要包括兩類(lèi):一是血液指標(biāo),包括微循環(huán)血流灌注量(MBP:M icrocirculatory blood perf-usion)、運(yùn)動(dòng)血細(xì)胞濃度(CMBC:Concentrationofmoving blood cells)、血細(xì)胞平均運(yùn)行速度(AVBC:Average velocity of blood cells),其中MBP=CMBC×AVBC/100,MBP單位為PU(Perfusion unit),1PU表示1個(gè)灌注單位。CMBC代表導(dǎo)致多普勒頻移的相關(guān)移動(dòng)血細(xì)胞數(shù)量,其值隨細(xì)胞數(shù)量的增加而成線(xiàn)性增加;AVBC代表測(cè)量體積內(nèi)相關(guān)血細(xì)胞的平均移動(dòng)速度,其值與血細(xì)胞速度線(xiàn)性相關(guān)。MBP代表導(dǎo)致多普勒頻移的相關(guān)移動(dòng)血細(xì)胞數(shù)量和相關(guān)細(xì)胞移動(dòng)速度。
血液指標(biāo)主要從微循環(huán)系統(tǒng)能量代謝、物質(zhì)交換能力方面對(duì)微循環(huán)系統(tǒng)功能進(jìn)行評(píng)定。
二是氣體指標(biāo),包括經(jīng)皮氧分壓(TCPO2)、經(jīng)皮二氧化碳分壓(TCPCO2)等。TCPO2是經(jīng)過(guò)皮膚彌散出來(lái)的氧氣,當(dāng)血液動(dòng)力學(xué)狀態(tài)不穩(wěn)定時(shí),TCPO2/TCPCO2將反映微循環(huán)系統(tǒng)是否與組織細(xì)胞進(jìn)行了正常的氣體交換,是衡量人體新陳代謝功能的重要指標(biāo)。
2.2.4 主要運(yùn)用方法
目前,微循環(huán)指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控中主要為運(yùn)動(dòng)日常機(jī)能狀態(tài)的評(píng)定及運(yùn)動(dòng)員有氧能力變化的監(jiān)測(cè)。
2.2.4.1 運(yùn)動(dòng)日常機(jī)能狀態(tài)的評(píng)定
(1)血液指標(biāo)
研究表明,微循環(huán)血流速度減慢、微血管血細(xì)胞聚集程度異常增加或微血管血流儲(chǔ)備能力不能滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)時(shí)能量代謝需求往往是誘發(fā)運(yùn)動(dòng)員疲勞、機(jī)能狀態(tài)下降的重要原因,因此通過(guò)對(duì)MBP、CMBC及AVBC監(jiān)測(cè)及時(shí)了解運(yùn)動(dòng)員的機(jī)能狀態(tài)、判斷疲勞程度有著重要意義。作為微循環(huán)功能發(fā)揮的“載體”,MBP更是微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控的核心研究參數(shù),其是AVBC、CMBC兩個(gè)指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)與反映(MBP=CMBC×AVBC/100),對(duì)判斷機(jī)體微循環(huán)系統(tǒng)及能量代謝系統(tǒng)功能狀態(tài)有著極其重要的作用,尤其在高強(qiáng)度、大負(fù)荷下微循環(huán)血流儲(chǔ)備能力與機(jī)體物質(zhì)能量代謝水平相適應(yīng)對(duì)于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力有著重要的決定作用[2]。
作為研究中的重要指標(biāo),各個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)機(jī)制的正確建立對(duì)真實(shí)反映微循環(huán)狀態(tài)有著重要的意義。正常靜息狀態(tài)下由于后微動(dòng)脈和毛細(xì)血管前括約肌不斷發(fā)生5~10次/分的交替性、間歇性的收縮和舒張活動(dòng)使微血管的血流呈動(dòng)態(tài)變化。由于微血管每次的擴(kuò)張與收縮程度不同,因此基礎(chǔ)狀態(tài)下所測(cè)得的MBP、CMBC及AVBC值將會(huì)有一定的差異[23-25],通常采用局部肌肉加熱、阻斷血流再通法、改變體位等方法來(lái)消除相關(guān)干擾因素。PeriFlux 5000激光多普勒血流儀作為目前作為先進(jìn)的微血管血流狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀器,其采用了新的局部加熱法(可將局部肌肉加熱到44℃)代替了之前阻斷血流后再通法來(lái)監(jiān)測(cè)微血管血流灌注量(包括CMBC、AVBC等),使監(jiān)測(cè)更加方便、患者的依從性更好,顯示出來(lái)良好的應(yīng)用前景。研究表明將身體局部溫度加熱到44℃,微血管可達(dá)到最大的舒張狀態(tài),通過(guò)比較加熱前后微循環(huán)血流灌注量改變程度可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)微循環(huán)血流儲(chǔ)備能力,對(duì)判斷機(jī)體微循環(huán)功能狀態(tài)有著重要作用,因此當(dāng)前研究主要以各指標(biāo)的最大血流儲(chǔ)備能力為主要的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系[26-29]。
一般加熱前后MBP、CMBC、AVBC的差值越大表示機(jī)體血管儲(chǔ)備能量較好、機(jī)能狀態(tài)越好,訓(xùn)練過(guò)程中連續(xù)幾周安靜呈下降趨勢(shì),而加熱后呈升高趨勢(shì)提示運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)較好,疲勞程度較低,機(jī)能狀態(tài)較好;反之,則提示疲勞加深,機(jī)能狀態(tài)下降。
(2)氣體指標(biāo)
TCPO2測(cè)量是局部非侵入性檢測(cè)法,通過(guò)與測(cè)定位點(diǎn)相連接的電極反映從毛細(xì)血管透過(guò)表皮彌散出來(lái)的氧氣含量,可實(shí)時(shí)、持續(xù)地反映機(jī)體組織的供氧能力,了解組織的血流灌注情況,機(jī)體輸送氧氣的任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)損傷,都能立刻從TCPO2中反映出來(lái)[30]。TCPO2的測(cè)定已在診斷糖尿病周?chē)懿∽?、選擇截肢平面以及觀察術(shù)后皮瓣血運(yùn)等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用[31-35]。而TCPCO2與TCPO2之間有很大的相關(guān)性,當(dāng)電極溫度超過(guò)41℃時(shí),TCPO2和TCPCO2之間的線(xiàn)性回歸相關(guān)系數(shù)可達(dá)0.98。同時(shí)TCPO2的測(cè)定值與動(dòng)脈血氧分壓高度相關(guān),可以作為反映動(dòng)脈血氧分壓變化的指標(biāo)。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中,通過(guò)對(duì)通過(guò)對(duì)TCPO2、TCPCO2的檢測(cè),可及時(shí)了解毛細(xì)血管營(yíng)養(yǎng)血流狀況,從而對(duì)機(jī)體的實(shí)際供氧情況作出判斷。張昊楠等人通過(guò)對(duì)優(yōu)秀賽艇運(yùn)動(dòng)員重大比賽前不同訓(xùn)練階段微循環(huán)經(jīng)皮氧分壓和二氧化碳分壓的變化特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)良好時(shí),經(jīng)皮氧分壓呈上升趨勢(shì),二氧化碳分壓呈下降趨勢(shì),微循環(huán)指標(biāo)的這些變化與常規(guī)機(jī)能監(jiān)控的變化趨勢(shì)表現(xiàn)出一定的一致性[4]。此外,朱歡等人研究也發(fā)現(xiàn)不同的訓(xùn)練階段,TCPCO2與TCPO2呈現(xiàn)出不同的變化特點(diǎn),而這種變化特點(diǎn)與訓(xùn)練負(fù)荷的安排有著密切關(guān)系[9]。
一般情況下有氧能力水平越高,安靜狀態(tài)時(shí)TCPO2值越高,訓(xùn)練過(guò)程中呈下降趨勢(shì),提示機(jī)體疲勞加深,肌肉缺氧程度加大,機(jī)能狀態(tài)下降;TCPCO2則反之。
2.2.4.2 運(yùn)動(dòng)員有氧能力變化的評(píng)定
目前用于運(yùn)動(dòng)員有氧能力評(píng)定的機(jī)能學(xué)指標(biāo)主要有VO2max、Hb等,但二者均存在較大的應(yīng)用缺陷:一是VO2max測(cè)試較為繁瑣且需運(yùn)動(dòng)員達(dá)力竭狀態(tài)進(jìn)而對(duì)運(yùn)動(dòng)員生理機(jī)能造成較大的破壞;此外測(cè)試儀器及測(cè)試方法不同也往往導(dǎo)致VO2max測(cè)試結(jié)果的差異性;二是Hb具有片面性,其大小僅代表了運(yùn)動(dòng)員血細(xì)胞攜氧的數(shù)量,而不能反應(yīng)血細(xì)胞運(yùn)行速度及血液循環(huán)效率,且需有創(chuàng)測(cè)試,因此二者均不能為評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員有氧能力變化的理想指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn),微循環(huán)血流灌注量尤其是微循環(huán)最大血流儲(chǔ)備能力與運(yùn)動(dòng)員有氧能力的變化存在密切的關(guān)系,其可作為評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員有氧能力大小變化的重要指標(biāo)。如Szygula R等人研究便發(fā)現(xiàn),排球運(yùn)動(dòng)員RCMBP與VO2max存在著密切的關(guān)系,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員VO2max增大時(shí)運(yùn)動(dòng)員微循環(huán)血流儲(chǔ)備能力隨之增加,反之則降低[2]。
運(yùn)動(dòng)員有氧能力的大小主要取決于Hb及氧氣、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸速率及交換效率兩方面因素,而作為物質(zhì)能量代謝中轉(zhuǎn)站——微循環(huán)系統(tǒng)無(wú)疑是決定后者最為關(guān)鍵的因素。微循環(huán)作為物質(zhì)能量交換的直接場(chǎng)所,其功能大小主要取決于微血管血細(xì)胞濃度及微血管血流速度,而微循環(huán)血流灌注量則是血細(xì)胞濃度及血流速度的綜合反映(微循環(huán)血流灌注量=微血管血細(xì)胞濃度×微血管血流速度/100),將局部肌肉加熱到44℃微循環(huán)將達(dá)到最大的舒張狀態(tài),進(jìn)而表現(xiàn)出最大的血流儲(chǔ)備能力,而運(yùn)動(dòng)員有氧能力的輸入必然將以與之匹配的微循環(huán)最大血流儲(chǔ)備能力為基礎(chǔ)。換言之,運(yùn)動(dòng)員微循環(huán)最大血流儲(chǔ)備能力將是決定有氧能力的關(guān)鍵因素,運(yùn)動(dòng)員微循環(huán)最大血流儲(chǔ)備能力的增加必然會(huì)使運(yùn)動(dòng)員有氧能力得到提高。因此微循環(huán)最大血流儲(chǔ)備能力可用于評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員有氧能力的變化,同時(shí)較VO2max、Hb等運(yùn)動(dòng)員有氧能力評(píng)價(jià)指標(biāo)具有簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn)。
使用激光多普勒血流監(jiān)測(cè)儀無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)并應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員機(jī)能監(jiān)控是體育科研研究中的一個(gè)新領(lǐng)域,可拓展無(wú)創(chuàng)指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控中應(yīng)用范圍和方法,對(duì)于提高監(jiān)控質(zhì)量和水平有著十分重要意義。但作為一個(gè)新的研究領(lǐng)域并初次將激光多普勒血流監(jiān)測(cè)儀應(yīng)用于體育科研領(lǐng)域,隨著相關(guān)研究的開(kāi)展與深入,一些問(wèn)題也亟待解決:一是當(dāng)前研究(尤其國(guó)內(nèi))較多的集中在水上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,如賽艇、皮劃艇、帆船等,這就導(dǎo)致了研究項(xiàng)目的單一化,而運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能監(jiān)控作為一項(xiàng)系統(tǒng)的工程,單一化的研究項(xiàng)目勢(shì)必會(huì)在一定程度上削減研究成果的客觀性、實(shí)用性;二是當(dāng)前研究雖對(duì)無(wú)創(chuàng)微循環(huán)指標(biāo)與機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控中常用生理生化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性研究與討論,但在研究方法、數(shù)據(jù)量的積累等方面還存在很多問(wèn)題,尤其不同項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的建立對(duì)今后的研究至關(guān)重要;三是微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)個(gè)體差異相對(duì)較大,因此導(dǎo)致個(gè)體化特征與規(guī)律性變化的關(guān)系較難處理;四是由于相關(guān)儀器測(cè)試所需時(shí)間較長(zhǎng)(20min左右),如要對(duì)重點(diǎn)訓(xùn)練課后進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控還需在測(cè)試方法上進(jìn)行優(yōu)化;五是當(dāng)前研究?jī)H從運(yùn)動(dòng)員機(jī)能狀態(tài)監(jiān)控角度進(jìn)行了研究,并未對(duì)產(chǎn)生變化的相關(guān)機(jī)制進(jìn)行深入討論與分析。
無(wú)創(chuàng)微循環(huán)作為一個(gè)新的研究動(dòng)向,國(guó)內(nèi)外雖然都有一定的涉足且初步取得了一定的研究成果,如初步界定了某些指標(biāo)的參考范圍和評(píng)價(jià)方法,但這些研究成果仍較為單一、片面,尚不夠系統(tǒng)、全面,因此如何將無(wú)創(chuàng)微循環(huán)指標(biāo)更好地應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)員日常機(jī)能監(jiān)控以及重點(diǎn)課次的評(píng)價(jià)將仍是相關(guān)研究的重心。筆者認(rèn)為今后的研究要著重從以下幾方面進(jìn)行:一是進(jìn)一步研究大強(qiáng)度訓(xùn)練、大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練、力量訓(xùn)練等不同訓(xùn)練方式對(duì)不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員無(wú)創(chuàng)微循環(huán)指標(biāo)的影響,并探討和其它生理生化指標(biāo)的關(guān)系;二是進(jìn)一步研究不同疲勞程度時(shí)微循環(huán)指標(biāo)的變化幅度,不同恢復(fù)方式后微循環(huán)指標(biāo)如何變化;三是對(duì)訓(xùn)練過(guò)程中微循環(huán)系統(tǒng)功能變化產(chǎn)生變化相關(guān)機(jī)制進(jìn)行深入討論與分析;四是進(jìn)一步對(duì)不同項(xiàng)目賽前訓(xùn)練階段微循環(huán)指標(biāo)的變化與疲勞程度、競(jìng)技狀態(tài)形成的關(guān)系等進(jìn)行研究。相信隨著相關(guān)研究的進(jìn)行,無(wú)創(chuàng)微循環(huán)相關(guān)指標(biāo)必能在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中展示出良好的應(yīng)用前景。
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(責(zé)任編輯:何聰)
Application of Current Noninvasive Indicatorsof M icro-circulation to the M onitoring of A thletes' Physique
ZHU Huan1,GAO Binghong2,ZHANG Haonan3,LIANG Shilei3,TIAN Liang4,QUWenchuang4,WEN An5
(1.Institute of sports and health educationof Guangxi Normal University for Nation-Alities,532200,Chongzuo; 2.College physical education and training of Shanghai University of Sport,Shanghai,200438;3.Shanghai Research Institute of Sports,200030,Shanghai;4.M ilitary Sports Sailing School of Liaoning,Dalian 116000,China;5.Sailing SportSchool of Dalian,Dalian 116000,China)
W ith the quick development of competitive sports,the traditional evaluation means of athlete's functional status cannot satisfy the needs of current training.And the disadvantages of the traditionalmeans,such as the invasive test,unreinforced pertinence,one-sided analysis result,etc.,have gradually come out.Therefore,it is an urgent task to seek for more precise,more targeted and noninvasive evaluation means of functional status.The recent researches discover that somemicro-circulation indicators likem icro-circulatory blood perfusion,concentration ofmoving blood cells and blood flow velocity are closely linked with athlete's functional status.Thesemay be used as significant reference indicators for diagnosing and evaluating athlete's functional status.Besides,non-invasion ismore targeted in practice.Based on the related documents and research fruits achieved by the authors'group,the paper elaborates on application of noninvasive indicators ofmicro-circulation to themonitoring of athlete's physique so as to perfect the application and provide reference for improving the quality and level of currentmonitoring of functional status.
noninvasive indicatorsofm icro-circulation;monitoringof functionalstatus;app licationmethod
G804.5
A
1006-1207(2016)01-0071-05
2015-08-01
國(guó)家體育總局奧運(yùn)攻關(guān)項(xiàng)目(2014B066)。
朱歡,男,碩士,助教。主要研究方向:優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)的監(jiān)控。E-mail:wxh lwwxhlw@163.com。
*通訊作者簡(jiǎn)介:高炳宏,男,博士,教授,國(guó)家賽艇隊(duì)備戰(zhàn)2016年里約奧運(yùn)會(huì)科醫(yī)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。主要研究方向:優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)的監(jiān)控。
1.廣西民族師范學(xué)院體育與健康教育系,崇左532200;2.上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院,上海238400;3.上海體育科學(xué)研究所,上海200030;4.遼寧省軍事體育航海運(yùn)動(dòng)學(xué)校,大連116000;5.大連市航海運(yùn)動(dòng)學(xué)校,大連116000。