【研究】反重力跑步机的耗氧量

关键词: 反重力跑步机,长跑,精英,耗氧量,LBPP跑步机

近年来,提供部分体重支持(BWS)的反重力跑步机,在精英运动员中被用来作为一种补充训练和康复工具来使用的现象变得越来越普遍。目前有几种在反重力跑步机可以实现BWS的技术,包括安全带系统,水下跑步机,以及最新的发展的下半身正压(LBPP)应用技术。这些LBPP跑步机,就被称为“反重力跑步机”,在受试者骨盆和腿部周围的密封室中施加的正气压来支持使用者的体重。这些LBPP跑步机可以减少与跑步相关的地面反作用力(grf),同时可以通过增加微重力跑步机的速度来维持心血管训练。

本研究的目的是在越来越多的关于LBPP跑步机的文献中增加关于精英跑步者的数据。具体来说,目的是确定在LBPP跑步机上跑步时的速度和代谢成本之间的关系,并研究BWS的应用如何影响这种关系。

文章引用于:©运动科学与医学杂志(2015)14,333-339

文章链接:反重力跑步机的耗氧量

先前对非精英跑步者耗氧量的研究表明,使用LBPP跑步机增加BWS,氧气消耗会减少。

此外,耗氧量的减少百分比与相对较少的支持条件下提供的BWS量成反比关系,但与支持更多的条件下提供的BWS百分比成正比。

例如,格拉博夫斯基和Kram(2008)报道,应用约25%、50%和75%的BWS,以3m/s的速度降低代谢能力得出数据分别为25%、36%和45%,而以4m/s的速度降低代谢能力得出数据分别为31%、43%和53%。研究还表明,与机械校准的支持水平相比,LBPP跑步机设备提供的实际BWS量存在偏差。

实验对比:在每次测试中,使用心率监测器检测。参与者对感知运动的评分(RPE)是在每两分钟结束时使用最初的Borg量表(Borg,1970)来确定的。在每次测试中连续测量二氧化钒和VCO2,并记录每4分钟阶段最后一分钟的平均二氧化钒数据。为了确保测量的二氧化钒最好地解释在四种速度下跑步的能量成本,只有当测量的呼吸交换比(RER)不超过1.00时才包括二氧化钒数据,这表明主要是有氧运动。对每个二氧化钒测量值与RER > 1.00相关的受试者考虑个体回归方程。如果在这些主题,有一个视觉明显的平台Δ VO2/Δv速度RER > 1.00,或者如果方程的斜率大大降低当测量与RER > 1.00,然后二氧化钒测量速度被排除在分析之外。

在常规跑步机上以5.36m∙-1跑步时,一名参与者的RER>为1.00(1.03),在该速度下测量的二氧化钒与回归方程的斜率没有明显偏离,所以这个值仍然包括在分析中。对于一名参与者,在40% BWS的测试中,吹口定位不正确,在固定前三个速度(3.35、3.84和4.47m∙-1)的测量不准确,因此这些测量不包括在分析中。

       BWS三个水平的总二氧化钒和速度之间的关系如下图:

结果讨论:对本研究发现的解释可以在之前的一些研究中找到,这些研究研究了BWS对跑步代谢成本的影响。LBPP的应用在降低跑步步态中与垂直支撑体重相关的成本方面具有明显的作用。但正如格拉博夫斯基和克拉姆(2008)所证明的那样,LBPP也在提供前进水平辅助方面发挥了作用,从而降低了在跑步步态中前进推进的伴随成本。

在本研究中,20%的BWS可能构成了应用水平支持的最佳水平,而在40%的BWS下,代谢需求的进一步小幅减少可能主要是由于垂直支持体重的成本降低。格拉博夫斯基和克拉姆(2008)的证据表明,水平辅助力随着速度的增加而增加,这也可以解释本研究中发现的BWS加速的容易程度。

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