原创SSEJ体育运动科学SSEJ-05-26
摘要
高强度训练(HIT)是已知的影响性能恶化，表现在各种生理变化，如降低的力量生产和氧化能力。然而，在攀爬中击打对手指屈肌性能的影响还没有被研究过。21名登山者参加了一项干预研究，有三个评估时间点：撞击前、击中后和击中后24小时。这次袭击包括了四次五分钟的攀登任务。8名登山者被分配到一个对照组。评估包括三个手指屈指试验：最大自愿收缩(MVC)、持续收缩(SCT)和间歇性收缩试验(ICT)。在SCT肌氧合过程中2)通过前臂上的近红外光谱传感器收集指标。HIT对所有部队生产指标都有显著恶化的影响（MVC-18%，SCT-55%，ICT-59%）。24岁H显示出明显的恢复，但在耐力测试中不太明显（MVC3%，SCT16%，ICT22%）。SmO2指标提供了类似的结果为SCT与中等至大的影响大小。最低可得SmO2和静止的SmO2二者均与HIT前产力呈中度负相关；r=0.41,P=0.;r=0.,P的=夹0..人们发现力的丧失和最低可达到的SMO的变化之间有很强的联系。2(r=0.,P=0.).本研究提出了新的发现对手指屈肌性能及其氧化能力的恶化影响HIT。具体来说，力量和耐力测试之间的不同结果应该是教练和运动员在评估运动员准备时感兴趣的。
介绍
运动攀岩的特点是高度局部的肌肉需求，需要高强度的工作，间歇恢复时间短。29].因此，更好地了解攀岩专项高强度训练（HIT）对生理和运动表现的影响，对于教练员和运动员计划训练和备战比赛具有重要意义。
许多研究都着眼于经典的性能诊断指标，以评估攀登性能的生理决定因素）、氧合血红蛋白与氧合肌红细胞（氧合）的变化，以及总血红蛋白及总肌血红蛋白（总）。从这些信息，近红外光谱可以估计体内肌肉的氧饱和度(SmO2)[13并似乎是一个非常适合的工具来调查局部前臂氧合的运动攀登者。例如，弗莱尔和他的同事反应比为55.4±9.8千克t(15)=0.,P螺=息0.]。实验组中有一名受试者无法完成(个人原因)的研究，技术上的困难导致另外两名参与者(1名对照者和1名实验人员)被排除在NIRS分析之外。根据心理和身体准备状况问卷的结果，一个被试被移除为一个离群点；参与者的回答代表了实验前过度过度的状态。对10名实验参与者和7名对照者进行了分析。研究人员事先被告知研究设计和物理任务，并事先获得书面知情同意。所有参与者都被要求在实验前和整个实验过程中至少6个小时内不吸烟、饮酒和饮用咖啡因。除了这些限制外，参与者还被要求保持他们个人的饮食习惯。这项研究是根据年“赫尔辛基宣言”进行的。该议定书得到伯尔尼大学当地人类科学学院道德委员会的批准。
身心状态
为了评估每一学科目前的身体和精神状况，并确定HIT的有效性，参与者填写了Kellmann和Klling的两份有效和可靠的问卷[24].两份问卷评估，1。引起的压力和2。恢复，无论是在从1到6的刻度上；1是最小应力状态，6是最大应力状态；和1为最小恢复状态，和6为最大恢复状态；分别。使用改良的Borg问卷评估HIT过程中的感知消耗率，量表从1到）横档连接到两个力传感器（CZL，PhidgetInc.，加拿大，测量范围0-50公斤）。传感器信号被放大，用模数转换器以Hz采样，并通过USB（所有由6_0,PhidgetInc.,Canada提供）发送到运行Windows10的PC（微软公司，美国）。然后使用定制的实时可视化软件（Python3.6和PyQt5）记录并在计算机显示器上显示总测得的力。该系统在研究之前使用10kg的砝码进行校准，具有很高的准确度（均方根误差，包括滞后0.08kg）和线性度（确定系数R20.).
在mvc测试中，参与者被要求在2秒内连续增强力，避免最大力的抽动，并将该力保持在3秒内。30].休息2分钟后重复MVC测试第二次。
第二次MVC试验结束后10min进行SCT。和mvc测试一样，参与者被要求以一种控制的、不让人抽搐的方式在木杆上施加力量。参与者被要求将60%的MVC应用于木制扶手，尽可能长时间使用相同的半卷曲抓地力。该测量系统为被测对象提供了关于达到和维持60%MVC的当前力的视觉反馈，后者被定义为目标区域。视觉反馈显示在置于参与者面前的pc监视器上，并实时显示施加的和所需的力输出(图2)。2).如果力在1秒以上保持在所需力的90%以下，则通知测试主管，然后由他决定是否停止SCT。
被动休息10min后，进行ICT检查。ICT是一个区间测试，由一个连续的7s等距收缩组成，占MVC的60%，然后是3s的休息，从而模拟了一系列艰难攀登动作的典型要求。在三人休息期间，参与者的手仍停留在木踏板上，但没有施加压力。视觉反馈系统与SCT相同，失败由与SCT相同的标准定义。
近红外光谱设置
近红外传感器被放置在手指屈趾深肌（FDP），这是由触诊的前臂前侧，肱骨内上髁和尺骨茎突之间的三分之一确定。FDP是前臂屈肌群的一部分，它具有手指屈曲的主要功能，在运动攀登和进行性能评估中具有核心重要性。10,18].传感器被固定在适当的位置使用医用胶粘带（Hypafix；BSNMedical，DE）和覆盖与兼容的市售光屏蔽，以消除可能的环境光入侵。使用市售的连续波NIRS装置（MoxyMonitor；FortoriDesignsLLC，MN，USA）来测量SmO。2。该装置使用四个波长(,,和毫微米)通过改良的Beer-Lambert测量吸收度，从而得到相对浓度的smo。2以下列方程式中的百分比表示：氧血红素/（氧血血红素）+（脱氧血色素）=SmO2[13].器件检测器距离发射器12.5mm和25mm。采样率设置为2Hz，它在20个周期内对四个波长进行采样，平均每0.5秒输出一次，并使用SWINCO近红外光谱仪软件（SwincoAG，CH）进行采集。发射器-探测器间距为25毫米，预计穿透深度为12.5毫米。参与者在测量部位的脂肪组织厚度可以忽略不计。NIRS数据仅用于SCT评估。
攀岩专项高强度训练
HIT旨在引起高度的局部肌肉疲劳。HIT包括4个系列的5分钟攀登和5分钟休息。攀岩是在一个由三个不同倾斜度（42°、30°和11°）的悬垂部分组成的巨石墙上进行的，并配备了各种各样的商业攀岩点。（图一）2).攀登路线是由一位专家教练在飞行中定义的，他向目标指示下一个要使用的路线。专家教练选择的路线，以确保个别参与者能够继续攀登，但保持高度的强度。如果有参与者从墙上掉下来，参与者立即回到墙上继续攀爬。参与者从墙的42°部分开始，选择了一条攀岩路线，使得参与者可以在前5分钟的时间段内在这一部分攀岩。然而，如果由于疲劳，这变得太困难，参与者移动到30°部分，等等。
统计分析
MVC被确定为最大的力样本，通过一个一致的力发展率达到，并通过体重归一化。由猛冲运动引起的异常尖峰被认为是无效的。记录的两个MVC测试值较高。未评估MVC测试的NIRS数据。
对于SCT和ICT，由目标区收缩时间和施加的力计算体重归一化的冲动。单位体重的冲量被用作曲线下面积（AUC）的正确物理度量，而不是以秒为单位的耐力时间。这不应该使读者感到困惑；简单地说，当力被控制并保持恒定时，冲量越大，耐力时间就越长。近红外光谱数据分析是基于弗莱尔等人提出的原则【17和Ryan等人建议的协议【34].静止的SmO2价值（斯莫2休息）是从一个站的位置，肩膀弯曲过头顶。一旦近红外信号稳定，SCT测试开始前的20个数据点（10秒）被平均以确定SmO。2休息一下。最低可获得的SmO2价值（斯莫2min）被确定为最小达到的SmO的平均值。2每个SCT结束时平台超过20个数据点（10秒）。斯莫2半时间恢复（SmO2HTR）的计算是以秒为单位的时间为SmO2在试验结束后借助曲线插值恢复。近红外光谱数据没有评价的信息和通信技术，因为慢采样率的近红外线设备相对于频繁的交替活动和休息。
实验组采用重复测量方差分析，分别评估三种评估（前HIT、后HIT和后24-HIT）的三个指标（MVC、SCT和ICT）之间的差异。对于显着的成对比较，Bonferroni校正。阿尔法水平被设置为P0.05。偏eta平方（p2）和科恩的d分别计算为方差分析和成对比较的效应大小的度量。由于样本容量小，为了不过分强调效应大小，科恩的d被解释为根据霍普金斯引用努森【26].的值为0.01、0.05和0.14p2和0.2，0.6，和》1.2为科恩氏d分别被认为是小、中、大的效应。此外，Pearson相关分析，以评估第一，Smo之间的关系2指标，和力的结果，其次是力结果和问卷得出的攀登等级之间的关系。值为0.1、0.3和0.5的r分别被认为是小、中、大的效应。
业绩
对于每一个受试者，所有的性能（脉冲和MVC）指标下降后的HIT，24小时后部分恢复。所有SMO2指标增加后HIT，24小时后恢复。这样，性能和SmO2衡量标准相互镜像。性能变化与SmO变化之间的一系列相关性2可以观察到。
身心状态
在四个时间间隔中，每个时间间隔的感知用力的HIT评分，前臂屈肌分别为7.5±1.8、8.2±1.4和8.8±1.4，而整个身体分别为8.6±1.6；5.5±2.5、6.1±2.1、6.8±2.0和6.9±2.3。前臂屈肌和整个身体恢复状态的Pre-HIT评分，实验组分别为4.7±0.8和4.2±0.9，对照组分别是4.3±0.7和4.1±0.4。在同一时间点，实验组前臂屈肌和全身应力状态评分分别为2.2±0.8和2.2±0.4，对照组为2.4±0.8分和2.3±0.5分。
MVC测试
在实验组中的每一个受试者有一个减少MVC后HIT和一个接近恢复后24-HIT；有显着影响的顺序（三个时间点，重复措施方差分析，P0.,p2=0.87，图一3)中选择所需的构件。在后专案分析中，他们的MVC明显下降18%之间之间的打击(M=8.59,特殊目的=1.04）和高血压后(M=7.02,特殊目的=0.55),P0.,d=3.23，并且在HIT前和24后HIT之间无显著性差异3%（M=8.35,特殊目的=0.85),P=0.,d的=夹0.49.在对照组，MVC降低了4%之间的预命中(M=8.65,特殊目的=1.23）和高血压后（M=8.31,特殊目的=1.50),P=0.,d=0.77.
持续收缩试验
与MVC一样，实验组中的每个受试者在HIT后SCT冲动减少，在24-HIT之后接近恢复；在三个评估时间段之间有显著差异（重复测量方差分析，P0.,p2=0.82，图一3).在事后分析中，他们的SCT脉冲在HIT前（M=.08,特殊目的=.80）和高血压后（M=.00,特殊目的=56.92),P0.,d=2.76；并且在HIT前和24后HIT之间无显著性差异16%（M=.75,特殊目的=84.51),P=0.,d的=夹0.80.在对照组中，SCT脉冲在撞击前下降了9%(M=.55,特殊目的=.45）和高血压后（M=.79,特殊目的=.95),P=0.,d=0.77.与MVC测试一样，所有参与者无一例外地显示，冲动在HIT后下降，在24小时后恢复。然而，与基线相比，复苏的程度远没有那么明显。
间歇收缩试验
同样，实验组的每一位受试者在击中后的ICT冲动和24小时后的恢复都有减少；三个评估时间段之间有显著差异(重复测量方差分析，P0.,p2=0.80，图一所示。3)中选择所需的构件。在事后分析中，他们的ICT冲动在撞击前显著下降了59%(M=.67,特殊目的=.65）和高血压后（M=.25,特殊目的=69.09),P0.,d=2.67；并且在HIT前和24后HIT之间显著增加22%（M=.97,特殊目的=.84),P=0.,d的=夹1.00.对照组在撞击前，ICT脉冲降低1%(M=.40,特殊目的=.09）和高血压后（M=.20,特殊目的=.72),P=0.,d=0.03.与MVC或SCT相比，ICT具有最小的24-HIT后恢复。
爬升能力
如问卷所示，SCT是红点等级的最佳指标（表1).ICT也与红点等级显著相关（表1).MVC虽然不显著（P=0.86），提供中等效果尺寸（表1).对于近红外光谱参数，只有SmO2Min提供了中等效应大小，但不足以产生显著结果（表1).SmO2休止和SmO2HTR都几乎没有解释产生的红点等级（表1).
近红外光谱
SmO2分钟
10个参与者中有8个显示SmO增加2击中后最小值和24点后返回预命中值；没有显着性影响，但有较大的影响大小(三个时间点，重复测量方差，P=0.,p2=0.20，图一4).在事后分析中，SmO2最小值的增加显示了一个不显着的小效应大小之间的前HIT（M=19.56,特殊目的=5.77）和高血压后（M=24.81,特殊目的=7.88),P=0.,d=0.55，且HIT前和24后HIT无变化（M=19.00,特殊目的=8.40),P=0.,d=0.06.在对照组中，SmO的一个小变化2HIT前的最小值（M=19.05,特殊目的=5.23）和高血压后（M=17.83,特殊目的=4.10）被记录，在实验组的相反方向，P=0.,d=0.33.对于SmO2HIT前Smo的Min-Pearson相关分析2最小和脉冲导致中等效果大小，r=0.41,P=0.，但不显著（图4).SmO的变化2Pre-HIT和后HIT之间的最小值当设置为与相同时间段的脉冲变化有关时产生了显著的结果，r=0.73,P=0.
SmO2休息
10名参与者中有9名显示SmO增加2打点后休息时间和24小时后恢复前值；三个评估时间段(三个时间点，重复测量方差分析)之间有显著差异。P=0.,p2=0.50，图一所示。4).在事后分析中，SmO2休息显著增加之间的前HIT（M=54.68,特殊目的=6.62）和高血压后（M=63.58,特殊目的=7.22),P=0.,d=1.21；HIT前与24后HIT无明显变化（M=55.60,特殊目的=4.44),P=0.,d=0.13.在对照组中，SmO无明显变化2休息为预HIT（M=54.48,特殊目的=4.14）和高血压后（M=50.72,特殊目的=4.11）被记录，在实验组的相反方向，P=0.,d=0.72.对于SmO2缺血预处理前Smo的LestPearson相关分析2休息和冲动产生了适度的效果，r=0.36,P=0.（图一）4).SmO的变化2在同一时间范围内，当与冲动的变化相关时，在撞击前后休息，没有产生明显的效果，r=0.01,P=0.
10个参与者中有8个显示SmO增加2HTR后HIT和返回到前HIT值在后24-HIT；没有显着的影响，但一个大的影响大小（三个时间点，重复措施方差分析，P0.,p2=0.17，图一4).在事后分析中，SmO2HTR的增加显示了一个不显着的小效应大小之间的前HIT（M=12.19,特殊目的=2.40）和高血压后（M=14.71,特殊目的=6.73),P=0.,d=0.42；HIT前和后24HIT无变化（M=11.19,特殊目的=2.56),P=0.,d=0.17.对照组的变化，虽然在平均差中小得多，但由于变化非常小，产生了更大的效应大小（对照前HIT：M=12.51,特殊目的=3.05；控制后HIT：M=11.34,特殊目的=3.76),P=0.,d=0.64.然而，在对照组SmO的情况下2HTR下降。HIT前Smo的Pearson相关分析2HTR和冲动产生了一个小关系，r=0.11,P=0.（图一）4).SmO的变化2前HIT和后HIT之间的HTR，当相对于所提供的相同时间段的脉冲变化设置时，虽然不显著，但效果大小较小，r=0.27,P=0.（图一）4).
力量
由于在研究中使用的样本容量小，并由于前面解释的原因损失的参与者，进行了事后的权力分析，以确定实现的权力；以便把结果放在适当的角度。跨脉冲数据，如果考虑的最小效应大小的d=1.67和10个参与者的样本，可以假设有足够的功率。然而，当我们看向SMO2数据效应大小最小值较小d=0.42对于10名参与者的实验样本。这导致功率达到0.34。这凸显了对至少部分SMO的解释力不足2数据。由于参与者的高技能性质，预计样本容量小，但被认为是研究的保证。
讨论
这项研究的主要发现是在撞击后的攀登耐力任务中，MVC和冲动都有明显的变化。新的发现是mvc在24小时后恢复与sct和ICT在同一时间段的恢复之间的分离，其中很大一部分差异是通过smo的变化来解释的。
强度和耐力评估确定了一个急性特定性能恶化后，HIT。实验组与对照组比较时，这种作用是明显的，随着实验组的MVC，SCT和ICT的性能降低18%，55%和59%，分别；而对照组看到的性能下降只有4%，9%和1%。事实上，两个耐力测试显示性能大幅下降，即使在24小时的休息，而MVC测试没有，进一步突出了性能和恢复跟踪的重要性，因为不同的训练模式可以导致不同的性能效果。这些结果是一致的，在其他运动的研究结果，显示了一个更大的影响，HIT耐力性能相比，力量表现（例如，DeSouza等人。37对于简单地改变间隔的长度也是如此，与较短的间隔相比，较长的间隔显示出周边疲劳的延长延迟【14虽然确切的机制尚不清楚，但这种效应已被归因于低频疲劳，这是由钙减少引起的2+从肌浆网释放【23].这项研究首次展示了HIT对攀爬手指力量和耐力的影响。
为了解决HIT干预所导致的力变化背后的生理机制的黑匣子，近红外光谱被用于评估SCT。许多研究已将近红外光谱衍生的SmO的变化联系起来2氧化能力和高能磷酸盐的有效性和回收率变化的信号【27,35].而SMO2数据本身并不像力数据那样具有决定性，一个明显的趋势和足够的效应大小是显而易见的。两个SmO2衍生的氧化能力的指标显示相同的平均响应与SmO的增加2Min和SmO2命中后的HTR。这些SmO2指标一直与绩效紧密联系在一起【16,17,31和这些指标的变化与性能的变化【22].必须指出，然而，这些反应本身缺乏统计强度，尽管有许多参考的结果，这项研究不能明确地得出结论，无论是上述指标的氧化能力，因为它们独立，反映性能的SCT的形式。另一方面，SmO的变化2rest报告的结果与密集的肌肉收缩导致SmO的急性增加相吻合。2休息【1,2].
我们看到的是，SmO2指标本身并不能有力地反映性能。而SmO2Min在这项研究中的效应大小为中等，由于高变异性，它不应该被视为高可信度，这是以前在攀登近红外光谱数据【3].这尽管事实上，它已被证明，VO2最大和最大氧去饱和度相关【31去饱和度和性能之间的这种关系似乎是不太深刻的攀登特定的任务，在目前的研究。另外，Fryer和他的同事【16表明总SmO的差异2四种不同能力水平的登山者的去饱和。也许，与目前的研究相比，在攀岩性能上具有更大范围的更异构的主题池将标志着SMO之间更大的关系。2度量和爬升能力，如Fryer等人报道的【16].似乎更有价值的是个体SmO的相对变化2与性能变化相关的指标，特别是SMO的增加2min，这与性能损失的相关性极显著。这增加了解释能力，以解决性能的变化是真实的，所有三个SMO2度量2最小，钼2休息和SmO2HTR.
需要解决近红外光谱数据收集方面的研究局限性。仅对SCT的结果进行评估。这是因为所用设备的低采样率，这将使信息和通信技术的分析毫无意义。事实上，ICT与实际爬坡能力的关联程度比简单的SCT更高。33，评估这项测试与近红外光谱数据可以更清楚地了解攀岩训练的效果。应该指出的是，在这项研究中，SCT表现出更强的相关性比ICT攀爬能力，即使两者都是显着的。SmO2HTR数据收集使用不同的方法相比，弗莱尔和同事【17，他确定了氧化能力和爬升性能之间的关系。而不是使用动脉闭塞的方法，我们选择使用一个运动员和训练友好的选择延长等长收缩的SCT的形式。而使用等长收缩来评估SmO2在其他研究中，HTR的恢复已被证明是有效的【25，尽管如此，这一点还是应该注意，因为不像弗莱尔和同事【17，我们没有发现一个关系的SmO2HTR和红点等级。使用等长保持，而不是动脉闭塞将增加现场可用性，因为它可以在相关的攀登测试期间进行评估，而不需要一个独立的测试，需要高质量的压力袖带，但可靠性和有效性是值得怀疑的。肌肉耗氧量的大幅增加，作为等长收缩的结果，而不是仅仅通过袖带闭塞停止氧供应可能是所看到的差异的原因。
结论
本研究提出了HIT对手指屈肌性能恶化的新发现。特别是耐久性相关措施的影响，在更大程度上比MVC。这种影响不仅是观察后立即HIT，但SCT和ICT性能仍然低迷，甚至24小时后HIT。这种性能损失反映在SmO的动态2，特别是SmO2min似乎适合评估性能损失和恢复。与此高度相关的是对SmO的追踪2指标，随着SmO的变化2从训练产生的指标更适合于评估运动员准备的潜在状态。这样，一个单独的手指悬挂测试除了SmO2动态可以用来评估恢复时间框架后，密集的训练：这在许多情况下可能大于24小时。
参考文献
阿赫马迪，辛克莱尔PJ，戴维斯总经理。下坡行走引起的肌肉损伤后的肌肉氧合。临床物理功能成像。;28:.
