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吸氣肌熱身對於低氧環境中漸增負荷運動表現之影響

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Academic year: 2023

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國立臺北護理健康大學運動保健系碩士班 碩士論文

吸氣肌熱身對於低氧環境中漸增負荷運動表現之影響

The effect of inspiratory muscle warm-up on incremental exercise test performance in hypoxic environment

蔡佩燕 Pei-Yen Tsai

指導教授:郭堉圻 博士

Advisor:Yu-Chi Kuo, Ph. D.

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千言萬語盡在不言中,在我曲折難行的研究所之路,首先,我要感謝我的指

導教授郭堉圻老師,本研究在您悉心的指導下完成,從一開始毫無頭緒,透過您 一步一步的教導,讓我獲益良多,每次的討論都使我茅塞頓開。同時也要感謝口 試委員鄭景峰教授以及廖翊宏教授,給予寶貴的意見與指導,有您們的提點使我 的論文更加完整。

在研究實驗期間非常感謝于世、雅如、克勳和幀傑的協助,使實驗順利進行,

此外也感謝北護大學參與實驗的同學,謝謝你們排除萬難參與實驗,讓實驗順利 完成。

最後,感謝我的家人與教練,有你們的支持與鼓勵,使我朝著目標勇往直前,

未來的道路上,可能會遇到更多的考驗,話說不經一番寒徹骨,焉得梅花撲鼻 香,我會繼續加油,不斷努力學習並增進自己,畢竟學海無崖勤是岸,畢業將會 是下個里程碑的開始,最後再一次感謝為佩燕碩士學業之路提供協助、教導、關 懷及參與的所有人,有你們才有順利畢業的我。

蔡佩燕 謹致

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目的:探討低氧環境下吸氣肌熱身對隨後漸增負荷腳踏車運動表現的效益。

方法:受試者為12名有運動習慣男性,年齡20.58 ± 0.90歲。實驗設計以交叉平 衡次序原則,分為低氧環境+吸氣肌熱身處理(HEIMW)及低氧環境處理(HE),進 行漸增負荷腳踏車運動,比較不同的實驗處理後肺功能、吸氣肌肌力、呼吸頻率、

心跳率、血氧濃度、換氣量、運動自覺量表、呼吸困難自覺量表、血乳酸及運動 表現的變化情形。 結果:HEIMW及HE的測驗指標,如肺功能、吸氣肌肌力、

心跳率、血氧濃度、運動自覺量表、呼吸困難自覺量表、血乳酸及運動表現,兩 組間皆無顯著差異 (p > 0.05) 。而在運動時間中位數後2分鐘,HEIMW呼吸頻 率及換氣量明顯較 HE 高 (呼吸頻率 HE vs. HEIMW, 32.83 ± 11.15 vs. 34.83 ± 10.43次/分, p > 0.05;換氣量HE vs. HEIMW, 67.08 ± 7.93 vs. 68.5 ± 8.82 L/min, p

> 0.05),並且在耗竭前2分鐘呼吸頻率明顯高於HE處理 (HE vs. HEIMW, 47.80

± 13.50 vs. 50.88 ± 13.03次/分, p > 0.05) 。HEIMW及HE處理中,常氧安靜休息 及低氧安靜休息的血氧濃度變化,皆有顯著差異 (p < 0.05)。 結論:低氧環境下 進行吸氣肌熱身,會使隨後漸增負荷腳踏車測驗,在運動時間中位數後2分鐘及 運動耗竭前2分鐘的呼吸頻率及換氣量上升,造成呼吸急促的現象。

關鍵詞: 低氧環境、吸氣肌熱身、漸增負荷運動

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ABSTRACT

Purpose: To investigate the effects of hypoxic environment inspiratory muscle warm-up (HEIMW) on incremental exercise test performance. Methods: The subjects were 12 males (age, 20.58 ± 0.90 years) with exercise habits. The experimental design is repeated measures and crossover designed study, divided into HEIMW treatment and hypoxic environment (HE) treatment, for incremental exercise test. Compare the changes in lung function, inspiratory muscle strength, breathing frequency (BF), heart rate (HR), oxyhemoglobin saturation by pulse oximetry (SPO2), ventilation volume (VE),rating of perceived exertion (RPE), rating of perceived breathlessness (RPB), blood lactate and exercise performance after different experimental treatments. Results:

Test indicators of HEIMW and HE, such as lung function, inspiratory muscle strength, HR, SPO2, RPE, RPB, blood lactic acid and sports performance, there was no significant difference between the two treatment (p > 0.05). However, 2 minutes after the median exercise time, the BF and VE of the HEIMW group were significantly higher than HE treatment. (BF, HE vs. HEIMW, 32.83 ± 11.15 vs. 34.83 ± 10.43, p >

0.05; VE, HE vs. HEIMW, 67.08 ± 7.93 vs. 68.5 ± 8.82 L/min, p > 0.05). Two minutes before exercise exhaustion, the BF was significantly higher than HE treatment (HE vs.

HEIMW, 47.80 ± 13.50 vs. 50.88 ± 13.03, p> 0.05). The HEIMW and HE had significant differences in the SPO2 changes between the normal oxygen rest and hypoxic rest (p <0.05). Conclusion: In the HEIMW, the subsequent increasing

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中文摘要………ⅰ 英文摘要………ⅱ 目次………ⅲ 表次………ⅴ 圖次………ⅵ 第壹章

第一節 前言……….1

第二節 研究目的……….3

第三節 研究假設……….3

第四節 研究範圍限制……….4

第五節 操作性定義……….4

第貳章 文獻探討 第一節 呼吸系統生理機制與熱身……….6

第二節 低氧環境下生理適應與反應………11

第三節 低氧環境下運動表現之影響………13

第四節 本章總結………19

第參章 研究方法與步驟 第一節 受試對象與實驗時間地點………20

第二節 實驗設計………20

第三節 實驗流程圖………21

第四節 實驗工具與設備………22

第五節 實驗方法與步驟………22

第六節 資料統計分析………27

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第肆章 結果

第一節 受試者資本資料………28

第二節 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動之生理反應………28

第三節 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動表現之影響………33

第四節 不同環境與吸氣肌熱身對運動後肺功能及PImax之影響………39

第伍章 討論 第一節 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動之生理反應………40

第二節 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動表現及能力之影響………43

第三節 不同環境與吸氣肌熱身對運動後肺功能及PImax之影響………46

第陸章 結論與建議 第一節 結論………48

第二節 建議………48

參考文獻 中文部分 ………49

英文部分 ………50

附錄 附錄一 身體活動準備問卷………57

附錄二 受試者須知………68

附錄三 受試者同意書………69

附錄四 實驗紀錄表………70

附錄五 Brog 呼吸困難指數表 ………72

附錄六 Brog 6-20運動自覺.………..73

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表 1 吸氣肌熱身提升運動表現相關研究 ………9

表 2 低氧環境訓練與適應對運動表現提升相關研究………15

表 3 基本資料………28

表 4 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動之生理反應………30

表 5 不同環境與吸氣肌熱身對血乳酸 (mmol/L) 之影響………31

表 6 不同環境安靜休息對生理反應之影響………32

表 7 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動表現之影響………33

表 8 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動開始前 2 分鐘之影響………34

表 9 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動時間中位數前 2 分鐘之影響…………35

表 10 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動時間中位數後2 分鐘之影響…………37

表11 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動耗竭前 2分鐘之影響………38

表12 不同環境與吸氣肌熱身對耗竭後5分鐘肺功能及PImax之影響…………39

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圖1 實驗流程圖………21

圖2 實驗處理圖………24

圖3 運動開始前2分鐘血氧濃度事後比較………34

圖4 運動開始中位數前2分鐘血氧濃度事後比較………36

圖 5 運動開始中位數後 2 分鐘血氧濃度事後比較………37

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第壹章 緒論

第一節 前言

隨著國人運動風氣日益漸增,從事戶外休閒運動類型比例最高,其中自行車

運動及登山深受大家喜愛,運動中能隨著不同環境變化享受大自然壯麗場景,然 而在平地騎乘或登爬至山頂時環境變化,可能因為海拔高度不同使環境的氧氣濃 度下降,造成身體循環能力降低,而當人體無法適應缺氧環境時就可能發生呼吸 急促和心跳上升現象,所以急性暴露在高海拔環境如果沒做先前的適應,可能對 生理帶來更多的負面影響。在臺灣自行車登山王挑戰中眾多自行車好手齊聚一堂 在大家體能及身體素質差不多的情況下,如何減少在急性暴露高海拔低氧環境下 造成的生理代償 (廖焜福、王榮錫,2007; Costill et al., 2008; Powers & Howley, 2004),成為了運動表現提升的重要關鍵。

熱身運動 (Warm up) 這個名詞大家都不陌生,但熱身運動的重要性又有多 少人知道?熱身運動的目的在於降低運動傷害的發生及激活神經肌肉系統功能

(Herman et al., 2012) 是運動計畫中重要的一環項目。這是因為熱身運動能夠加快

身體中樞與周邊的身體循環,並且提升核心與肌肉溫度有助於代謝能力的提升並 增加血流量及心輸出量,提高氧氣運送到肌肉的速度與神經傳導速率,降低肢體 僵硬 (Bishop, 2003; Robergs et al., 1991) ,因熱身運動增加肢體活動使血液流至 骨骼肌,讓身體在生理上漸漸在做活動的準備。所以熱身運動對接下來進行主運 動的運動表現增加 (Bishop., 2003) 及降低運動傷害有相當的關係。

運動中肢體產生各種不同動作主要是骨骼肌進行收縮造成,而呼吸肌群也屬 於骨骼肌,其協助呼吸作用時收縮的肌肉統稱呼吸肌群,隨著呼氣和吸氣身體處 於平靜狀況時或劇烈運動時所參與的肌群也會有所不同。Volianitis et al. (1999) 研究指出在訓練有素的選手短時間高強度的激烈運動,有可能導致呼吸肌產生疲 勞。因此吸氣肌熱身加上專項熱身運動,或許會比全身性專項熱身更能增進吸氣 肌肌力。文獻也指出,吸氣肌熱身對於運動表現的提升有所助益,在運動前加入

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吸氣肌熱身 (inspiratory muscle warm-up, IMW),能提升隨後的吸氣肌肌力、降低 呼吸困難感 (Lin et al., 2007; Tong & Fu, 2006; Volianitis, et al., 1999; Wilson et al., 2014),其研究也發現IMW強度40%最大吸氣肌壓力 (maximal inspiratory pressure,

PImax),組數2組,每組 30下,對運動表現和呼吸困難感降低及隨後運動表現

提升效益較佳。Tong & Fu (2006) 研究中以30名男性隨機分配到3組中,其為 實驗組、安慰劑組和控制組,其IMW處理強度40%PImax及15%PImax安慰劑 處理,組數2組,每組30下,而控制組不進行IMW,研究研果發現吸氣肌熱身 隨後全力間歇折返跑中,因動態吸氣肌功能增強,導致呼吸困難感覺降低,進而 提高運動耐力。

自從第十九屆夏季奧林匹克運動會,在墨西哥的墨西哥城舉行奧運後,由於

主辦城市位於海拔約 2300公尺因此高地訓練也逐漸受到重視,不同的海拔高度 有著不同的大氣壓力及氧分壓,相對於運動員的運動表現也會有所不同,在低氧 環境下,脈動氧血紅素飽和度 (oxyhemoglobin saturation by pulse oximetry, SPO2) 會立即下降,並出現生理代償反應,如心跳率上升、呼吸交換率上升等現象 (吳

志銘等,2010),由於呼吸交換率上升使呼吸次數增加,也可能使呼吸肌作功較費

力,讓吸氣肌群變得較容易疲勞。

墨西哥奧運後發現高海拔空氣稀薄密度降低,使得在高速移動時空氣阻力下 降讓短時間移動速度提升 (Quinn, 2004),近年Deb et al. (2018) 研究也發現暴露 低氧環境下,短時間的間歇性運動和衝刺運動,不會受到影響,所以高海拔低氧 環境下短時間爆發性運動可能因為環境因素使運動表現提升,但相對於有氧耐力 性運動表現成績卻退步,由此可知高海拔低氧環境對運動表現有所影響,因此逐 漸地高海拔訓練越來越受重視,進而高地訓練法也開始運用在耐力選手的訓練課

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較於常氧高強度間歇訓練更有益於促使運動適應與調節和提升運動表現 (Park &

Lim, 2017; Park et al., 2018ab; Żebrowska et al., 2019)。

目前知道運動前2組,每組30下,強度40%PImax吸氣肌熱身,能提升隨

後 PImax 及降低呼吸困難感覺,並提升對隨後羽毛球步伐距離和縮短 100 公尺

自由式時間,以及在羽毛球步伐距離測驗中,使呼吸困難自覺量表指數上升變緩,

血乳酸積累量也下降。在低氧環境中由於心肺功能的負荷較大,吸氣肌群可能變 得較容易疲勞,而在眾多研究中指出吸氣肌熱身可以降低呼吸困難感覺,進而提 高運動表現。但在低氧環境運動前先進行吸氣肌熱身,對隨後運動表現效益還不 清楚,本研究目的探討低氧環境下呼吸肌熱身對隨後漸增負荷腳踏車運動表現的 效益。

第二節 研究目的

一、探討在低氧環境運動前,介入吸氣肌熱身對運動前安靜休息、運動耗竭及運 動耗竭後5分鐘的心跳、血氧濃度、運動自覺量表、呼吸困難自覺量表及血 乳酸的影響。

二、探討在低氧環境運動前,進行吸氣肌熱身對隨後漸增負荷腳踏運動表現的影 響。

三、探討在低氧環境運動前,進行吸氣肌熱身對運動中呼吸頻率、心跳率、血氧 濃度、運動自覺量表、呼吸困難自覺量表及換氣量的影響。

四、探討在低氧環境運動前,進行吸氣肌熱身,對運動耗竭後 5 分鐘肺功能及

PImax的影響。

第三節 研究假設

一、低氧環境吸氣肌熱身後,進行漸增負荷腳踏車運動,能降低運動耗竭及運動 耗竭後5分鐘的心跳、運動自覺量表、呼吸困難自覺量表、血乳酸及提升血 氧濃度。

二、低氧環境吸氣肌熱身後,進行漸增負荷腳踏車運動,能提升運動耗竭時間及

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負荷量。

三、低氧環境吸氣肌熱身後,進行漸增負荷腳踏車運動,能降低運動中呼吸頻率、

心跳率、運動自覺量表、呼吸困難自覺量表及提升血氧濃度和換氣量。

四、低氧環境吸氣肌熱身後,進行漸增負荷腳踏車運動,能提升運動耗竭後5分 鐘肺功能及PImax。

第四節 研究範圍與限制

本研究對象為有運動習慣的12名男性大專生,年齡20 -30歲,所得到的結

果無法普及各年齡層。受試者平日的飲食跟作息時法全面掌控,測驗時的精神 況狀、壓力和情緒等皆可能影響測驗表現,並且測驗結束後間隔一週時間的飲 食無法監控。

第五節 操作性定義

一、低氧環境

模擬臺灣阿里山海拔高度,低氧環境設定數值 2250公尺高度,室內含

有16 %的氧氣常壓。

二、漸增負荷腳踏車運動

受試者先進行腳踏車輕鬆踩踏熱身 4 分鐘,熱身功率維持0-45 瓦,轉 速從熱身至最後騎乘皆須維持70-100 rpm,測驗開始初始功率為60瓦以每 分鐘增加15瓦,騎至最大努力 (Storer et al., 1990)。

三、吸氣肌熱身

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四、肺功能

肺 功 能 測 量 方 式 根 據 美 國 胸 腔 醫 學 會/歐 洲 呼 吸 學 會 (American Thoracic Society, ATS / European Respiratory Society, ERS, 2002 ),受試者吸 飽氣後,再用力呼出氣體,測量呼出的氣體量和速度,也可得知呼氣時氣流 的受阻狀況,此測量主要提供三項參數,包括 (一) 用力呼氣肺活量 (forced vital capacity, FVC) 為在一口氣內盡全力呼出氣吐的總量 (二) 第一秒用力 呼氣量 (forced expired volume in one second, FEV1) 為用力呼氣時第1秒所 呼出的氣體量 (三) FEV1/FVC的百分比值。

五、吸氣肌肌力

呼吸肌功能的指標為 PImax 可經由呼吸肌測試儀測量,測量過程中不

能有漏氣、咳嗽等干擾並且測驗需在5至9次內測得數據,且最高3次數據 差異不超過 5 %或5 cmH2O才可被接受,之後平均數值即為最大吸氣壓力 (Wen et al., 1997)。

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第貳章 文獻探討

第一節 呼吸系統生理機制與熱身

一位健康的成年人在休息狀態下每分鐘呼吸頻率 12-16 次/分,可見人在幾 秒鐘後就會進行下次的呼吸。而所謂的呼吸是人體呼吸器官,不斷地從體外吸入 氧氣及排出二氧化碳環境間交換的過程。呼吸也分為內呼吸 (internal respiration) 肺臟組織內的微血管中的血液和組織細胞間進行氣體交換及外呼吸 (external

respiration) 肺臟中的空氣和血液,在肺微血管做氣體交換 (王光濤,2001),而呼

吸目的是供應身體組織氧氣以產生能量維持生命,同時將組織產生過多的二氧化 碳經氣體交換排出體外,而氣體交換也是協助我們人體酸鹼平衡的方式,使人體 組織細胞以免過鹼或過酸的問題 (林正常,2005)。

吸氣是一個主動的過程需要靠吸氣肌作用使胸腔擴大,讓肺臟內的壓力低於 大氣壓力,高壓力往低壓流動,空氣就進入呼吸器官中,正常吸氣動作時主要收 縮肌肉是橫膈肌 (diaphragm muscle) 和外肋間肌 (external intercostal muscles);

而呼氣時可以沒有肌肉參與收縮,因呼氣也是壓力差關係,當肺內壓大於大氣壓 力,吸氣肌的橫膈肌和外肋間肌鬆弛,軀幹腹部肌群內收使橫膈上抬胸腔空間就 變小而肺內壓力變大,胸廓藉由胸腔彈力將空氣排出。若在運動活動中,自主用 力呼吸或做深呼吸狀況下,通氣量需要增加,呼氣就成為主動動作,甚至可能因 為需要大量呼吸交換,進而需要呼吸輔助肌群的幫忙,由此可知呼吸肌群是具有 不隨意肌和隨意肌兩種性質。

進行呼吸運動時參與的肌肉群可分為呼氣肌群 (expiratory muscles) 和吸氣 肌群 (inspiratory muscles) 兩種。

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abdominal oblique)、 腹 外 斜 肌 (external abdominal oblique) 和 腹 直 肌 (rectus

abdominis) 組成,肌肉收縮時腹腔空間變小使腹腔內的壓力上升,使放鬆的橫膈

肌更向上凸至胸腔,使胸內體積縮小壓力變大而將氣體呼出體外 (洪菁霞、王鐘 賢,2007)。內肋間肌位於肋骨間共有11對,收縮時始肋骨向下向內移動,使胸 腔橫徑與前後徑變小造成胸腔體積變少。

二、吸氣肌群:

(一)橫膈肌 (diaphragm)

橫膈肌起為劍突 (xiphoid process)、後六根肋骨的軟骨及腰椎,止端為中央 腱 (central tendineum) 成圓頂蓋狀,將胸腔及腹腔分隔開為執行呼吸功能中重要 的肌肉。吸氣時橫膈肌收縮,中央腱下拉使橫隔肌圓頂下沉,促使胸腔上下徑增 加,造成下部的肋廓微向外擴張,使腹部突出胸腔容量變大成吸氣 (洪菁霞、王 鐘賢,2007)。外肋間肌位於肋骨間共有11對,收縮時上提外拉肋骨,使胸骨往 前加大肋間距離,促使胸腔橫徑及前後徑擴大。

除了主要的呼吸肌外,在運動狀況下需要較大的通氣量時,會有其他呼吸輔 助肌肉參與,呼氣輔助肌肉如肋骨下肌 (subcostales)、胸橫肌 (transversus thoracis) 和下後鋸肌 (serratus posterior inferior) 等肌肉 (吳英黛,2016),吸氣輔助肌肉如 胸鎖乳突肌 (sternocleidomastoid)、斜角肌 (scalenus)、直椎肌 (erector spinal muscle)、胸大肌及胸小肌 (pectoralis major and minor)、斜方肌 (trapezius)、提肩 胛肌 (levator scapulae) 等,呼吸輔助肌的參與提供運動過程中呼氣時,胸腔有更 大的空間吸入更多的氣體量 (洪菁霞、王鐘賢,2007)。

而在進行運動或激烈活動前,都會進行熱身主要是讓身體體溫上升,刺激血 管擴張,使活動部位的血流增加,另外熱身運動也可以提高中樞神經的興奮 (Herman et al., 2012),並提升肌肉收縮時的速度和力量,改善肌肉協調能力和肌 肉的黏滯性 (Bishop, 2003; Robergs et al., 1991),使運動傷害降低甚至預防傷害的 發生。在眾多的熱身方式中,如靜態的伸展拉筋、動態的馬克操和跑步等,常都

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(gastrocnemius)、膕膀肌 (hamstring) 和胸肌 (pectoralis) 等。而在運動前進行吸 氣肌熱身,能提升隨後的運動表現,研究發現運動前進行吸氣肌熱身40% PImax 每組30下,共2組,可以改善運動中呼吸困難、急促和喘的感覺 (Lin et al., 2007;

Volianitis et al., 2001)。隨後也有研究中針對15名游泳選手進行100公尺自由式 游泳前四種不同熱身介入,結果發現標準游泳熱身結合呼吸肌40%PImax熱身可 提高游泳選手 100 公尺自由式游泳運動表現 (Wilson et al., 2014)。 Ohya et al.

(2015) 研究指出呼吸肌 40%PImax 熱身能改善高強度間歇腳踏車運動吸氣肌功

能,由此可知40%PImax熱身強度,每組30下,共2組,能提升隨後運動表現 並降低呼吸困難感、急促和喘的感,如下表1。

(18)

表1 吸氣肌熱身提升運動表現相關研究

作者 主題 目的 受試對象 實驗方法 介入運動 分析指標 結果 結論 Volia

nitis 等 (2001 )

Specific respireatory warm-up

improves rowing performance and exertional dyspnea.

比較三種 不同的熱 身方案對 划船性能 和呼吸困 難知覺的 影響。

14名划船 項目運動 選手。

分為RWUplus (40%

PImax熱身+划船熱 身)、RWU和SRW 三組不同熱身對隨 後划船測驗表現影 響。

6分鐘全力划船。 6分鐘船測試

中輸出功率 和呼吸困難 感覺量表。

RWUplus組平均輸出功 率高於RWU組1.2 % (p<0.05),高於SR W組 3.2%(p<0.01);在呼吸 困難感覺量表RWUplus 組平均也低於RWU組 和SRW組(p<0.05)。

RWUplus組 在平均動力 輸出有顯著 提升並且運 動中呼吸困 難的感覺降 低。

Lin等 (2007 )

Specific inspiratory muscle warm-up enhances

badmintion footwork performance.

吸氣肌熱 身對隨後 的增量羽 毛球步伐 測試表現 的影響。

10名男性 羽球項目 運動員。

控制組、實驗組40

%PImax、安慰劑 組15%PImax進行2 組30下吸氣肌熱身 及對照組,後進行 羽毛球步伐測驗。

最大羽毛球步伐 表現(初速0.6m.

s–1每分鐘上升 0.1m. s–1,上升 前10秒休息,若2 次超過1公尺距離 未回原點及測驗 中止)。

最大羽毛球 步伐距離、

運動自覺量 表、呼吸自 覺量表及測 驗後5分鐘血 乳酸。

實驗組FWmax顯著高於 控制組及安慰劑組(p<

0.01)呼吸自覺量表(RPB / min)增加的線性關係 的斜率減小(p<0.05),

運動後休息5分鐘血乳 酸積累減少(p <0.05)。

實驗組降低 運動中呼吸 困難感與血 乳酸累積量 並且提升運 動表現。

Wilso n等 (2014 )

Respiratory muscle specific warm-up and elite swimming

performance.

隨機對照 試驗中確 定呼吸肌 熱身的影 響。

15名頂尖 游泳運動 選手。

分別以四組不同熱 身方式(SWUplus;

SWUsham; SWU;

IME)對隨後100公 尺自由式游泳測驗

100m自由泳式時 間。

SWUplus組 100公尺自由 時間、運動 自覺量表和 呼吸自覺量

SWUplus組100公尺自 由時間少於IME組p

<0.01,其他皆無顯著差 異。

SWUplus組 縮短100公 尺游泳測驗 時間顯著提 升運動表

(19)

Ohya 等 (2015 )

Inspiratory muscle warm-up has no impact on performance or locomotor muscle oxygen- ation during high- intensity

intermittent sprint cycling exercise.

強度間歇 自行車運 動過程中 吸氣肌熱 身對運動 表現和肌 肉氧合的 影響。

10名健康 男性。

實驗組40%PImax 及安慰劑組15%

PImax進行2組30下 吸氣肌熱身,後進 行高強度間歇腳踏 車測驗。

高強度間歇腳踏 車測驗(10次5秒的 最大衝刺,相隔 25秒的恢復。

運動中肌肉 氧合、峰值 功率、最大 吸氣壓和肺 功能。

運動中肌肉氧合及峰值 功率兩組間沒有顯著差 異(p>0.05)而吸氣肌熱 身對最大吸氣壓和肺功 能有顯著差異p <0.05。

實驗組吸氣 肌功能有改 善但在生理 數值及運動 表現無差 異。

註: PImax=最大吸氣壓力 (maximal inspiratory pressure); RWU=專項划船熱身 (rowing warm-up); RWUplus=划船熱身+吸氣肌熱身 ( rowing warm- up with the addition of a respiratory warm-up); SRW=次大負荷划船熱身 (submaximal rowing warm-up); SWU=游泳熱身 (swimming warm-up);

IME=40%吸氣肌運動 (inspiratory muscle exercise); SWUplus=游泳熱身+ 40%PImax吸氣肌熱身 (swimming warm-up plus + inspiratory muscle exercise warm-up); SWUsham=游泳熱身+假吸氣肌熱身 (swimming warm-up plus+ sham inspiratory muscle exercise warm-up)

(20)

第二節 低氧環境下生理適應與反應

環境依照氧的壓力數值可分為位於海平面上的常壓氧 (normoxia),低於海平 面上時的氧分壓值稱為低壓氧 (hypoxia),高於海平面上的氧分壓值為高壓氧 (hyperoxia)。不同的海拔高度有著不同的大氣壓力及氧分壓,那對於運動員的運 動表現會產生什麼影響呢?根據美國運動醫學會 (american college of sports

medicine, ACSM) 的海拔高度分類,低海拔為高度小於 1200 公尺,中海拔為介

於1200-2400公尺,高海拔為介於2400-4000公尺,超高海拔為大於4000公尺。

1968 年第十九屆夏季奧林匹克運動會在墨西哥的墨西哥城舉行,該地位處海拔 2300 公尺的高度,海拔越高相對有氧能力降低越多,而在高海拔低氧環境下心 血管功能及呼吸功能方面有著什麼影響呢?

一、心血管功能:

攝氧量 (oxygen consumption, VO2) 為身體組織攝取的氧氣量,氧氣攝 取量與作功肌群大小、代謝速率及運動強度息息相關,安靜時攝氧量預估值 為每公斤體重每分鐘 3.5 毫升 (ml‧kg-1‧min-1),被定義為一個代謝當量,

在運動過程中 VO2呈線性增加至極限高原現象,VO2的增加不超過 100mL O2/min,此時VO2稱為最大攝氧量 (吳英黛,2016)。在VO2公式中VO2等 於心輸出量 (cardiac output, CO) 乘以動靜脈含氧差,或是心跳 (heart rate, HR) 乘以心搏量 (stroke volume, SV) 乘以動靜脈含氧差,由這公式可以得

知VO2與HR、血中含氧量及SV息息相關。在短時間運動時,身體反應從

安靜的狀態至運動過程中,CO開始急遽上升,正常安靜CO為5公升/分,

運動時可到安靜時的四倍 (Åstrand et al., 1964),每跳輸出量也會因為開始運 動,刺激交感神經,使心肌收縮能力變強,漸而提升每跳輸出量 (Widmaier et al., 2013),心跳率也會因為交感神經刺激,在運動開始時呈現線性上升。

而當環境在高海拔低氧環境時,因大氣壓力、氣溫、空氣密度及氧分壓,都 會隨著海拔的高度提升而降低,而氧分壓的降低,可能降低動脈血及靜脈血

(21)

的含氧量、血氧飽和濃度 (Oxyhemoglobin saturation by pulse oximetry, SPO2)、

心臟每跳輸出量及 CO也跟著降低 (Wilber, 2004),最後影響到 VO2。吳志 銘等 (2010) 研究發現,處於低氧環境下SPO2的下降會出現代償現象發生,

如心跳率上升、呼吸交換率上升等現象(廖焜福、王榮錫,2007; Costill et al., 2008; Powers & Howley, 2004),而急性暴露低氧環境中,促使心跳率上升是 因為,低氧環境刺激兒茶酚胺的分泌、交感神經作用增加及副交感神經減弱 (Hughson et al., 1994),而Mazzeo (2005) 研究也提出急性暴露在低氧環境會 造成兒茶酚胺分泌量上升,其中腎上腺素分泌量最為顯著。

二、呼吸功能:

人身處在氧氣較稀薄的高地環境時,相當處於缺氧狀態,人在缺氧時會 刺激周邊化學受器,頸動脈體 (carotid bodies) 和主動脈體 (aortic bodies),

使每分鐘換氣量 (ventilatory volume, VE) 增加 (Widmaier et al., 2013),而在 運動時呼吸系統的變化很快,動靜脈血氧飽和度、二氧化碳分壓和氫離子的 增加、體溫上升及腎上腺素增加,都可能刺激呼吸系統 (吳英黛,2016)。 正 常成人安靜時呼吸頻率,每分鐘約12至16次,激烈運動時可提高至每分鐘 35至45次,因呼吸頻率的增加或者呼吸深度的增加,使得VE持續上升,

所以在高地低氧的環境下,需要增加 VE 來因應環境挑戰 (Buskirk et al.,

1966)。而急性暴露在低氧環境中,身體SPO2血紅素氧氣結合能力降低,導

致心臟運輸血液的含氧量減少,產生作用肌群氧氣不足情形 (Geiser et al.,

2001),身體開始產生,呼吸系統VE增加、最大攝氧量下降、心血管系統及

肌肉組織適應的現象 (Wilber, 2004)。

(22)

第三節 低氧環境下運動表現之影響

在墨西哥奧運結束後發現,短時間高強度運動項目的成績,相較第十八屆夏

季奧林匹克運動會佳。Calbet et al. (2003) 研究發現在嚴重急性缺氧狀態下進行 無氧動力測試,由於厭氧能量釋放的增強,得以維持運動表現,幾乎沒有降低,

由此可知無氧性運動,在急性缺氧環境進行時,運動表現取決於訓練。近年Deb

et al. (2018) 研究也發現暴露急性低氧環境,短時間間歇性運動和衝刺運動不會

受到影響,甚至可能因為高海拔空氣稀薄,密度降低,使得在高速移動時,空氣 阻力下降,讓短時間移動速度提升 (Quinn, 2004 ),然而短期處於低氧環境及低 氧環境訓練,可以提升運動選手400公尺和800公尺的運動表現並改善乳酸代謝 (Oriishi et al., 2018),但在有氧耐力性運動項目,成績相對於退步,所以競賽環境 的不同,影響不同競賽項目成績,高地訓練也逐漸受到重視。

因墨西哥奧運後,高海拔低氧環境影響有氧能力議題逐漸被重視,高住低練

(living high training low, LHTL) 的高地訓練法,開始運用在耐力選手的訓練課程 (李昭慶, 2002; Levine & Stray-Gundersen, 1997; Park et al., 2017; Park et al., 2019)。

眾多研究也證實,低住高練的練習方法能夠提升運動表現。學者將高地環境與人 工低氧環境訓練進行比較,Bonetti & Hopkins (2009) 研究發現,在高海拔居住及 訓練,能增進優秀運動員耐力表現,而對於一般運動選手,除了高海拔居住及訓 練,長時間或短時間待在,人工低氧環境及人工低氧環境訓練,皆能提升耐力表 現。而人工低氧環境訓練對於高地訓練,適應效果與縮短高地適應時間效益較大,

使選手快速達到較高的訓練質量 (張永政,2013)。

高地與人工低氧室環境下運動訓練,對運動表現效益也越來越多人進行探討

研究。 Park & Lim (2017) 研究中20名游泳選手,分為低氧組及常氧組進行6週 訓練,每周3次,每次120分鐘,結果表明低氧訓練方法對於游泳選手,能改善 肌肉力量和耐力,Park et al. (2018a) 也相繼提出間歇性低氧訓練方法,可改善游 泳者運動效能和有氧能力表現,研究中模擬海拔3000公尺高度,分成2組,間

(23)

歇性低氧訓練組與對照組,間歇性低氧訓練組最大攝氧量和400公尺自由式計時 賽,結果皆有所增加。之後也有學者對游泳選手進行研究,將 20名游泳選手分 為常氧訓練組和低氧訓練組,低氧組模擬 3000公尺海拔高度,進行間歇運動訓 練,訓練頻率為每天120分鐘,每週3天,共6週,結果表明,6週低氧環境下 進行,高強度連續和間歇性運動訓練,可增強游泳選手血液動力學功能而有效改 善運動表現 (Park et al., 2018b),所以低氧環境下訓練,能提升生理上血液動力的 適應,使運動表現增加,也有研究提出在常氧或低氧環境中,進行高強度訓練之 後,對肌肉的刺激和運動表現適應相似,而在肌肉血氧狀態中,常氧組後測低於 前測,而在低氧組後測卻高於前測,由此可知相較於常氧環境中高強度間歇運動,

低氧高強度間歇運動,較能促進間歇性運動期間,肌肉力量的刺激和肌肉灌流的 適應 (De et al., 2017)。近期的研究也發現,低氧環境相對於常氧環境進行高強度 間歇訓練,對血紅蛋白濃度和血比容有顯著影響,並且低氧高強度間歇訓練後與 訓練前相比,最大攝氧量的提高更有益於,促使運動適應與調節 (Żebrowska et al., 2019)。

統整上述文獻可知在處於高海拔低氧的環境,會造成心肺功能的負荷較大,

並且有眾多代償反應出現,但在此環境下進行高強度間歇訓練,相對於常氧環境 較能提升運動表現,並且利用不同環境下,對身體有著不同生理反應加以訓練及 適應後,對運動表現提升有顯著效益,如下表2,而目前已知道40%PImax吸氣 肌熱身強度,每組30下,共2組,能提升隨後運動表現並降低呼吸困難感、急 促和喘的感覺,但目前在低氧環境運動前進行呼吸肌熱身,對隨後運動效益還不 清楚,本研究目的探討低氧環境下進行腳踏車運動前,呼吸肌熱身對隨後運動表 現效益。

(24)

表2 低氧環境訓練與適應對運動表現提升相關研究

作者 主題 目的 受試對象 實驗方法 介入運動 分析指標 結果 結論 Park &

Lim(201 7)

Effects of Hypoxic

Training versus Normoxic Training on Exercise Performance in Competitive Swimmers.

六週中度 低氧訓練 對競技游 泳者運動 表現的影 響。

20名競技 游泳者(男 10女10)

分為NT組(760 mmHg, PIO2 = 149.7 mmHg)及HT組 (模 擬3000m,526 mmHg, PIO2 = 100.6 mmHg),進行6週訓 練,每週3次,1次 120分鐘,前後測比 較。

跑步機30分鐘 80%HRmax、跑 步機間歇跑2分 鐘90% HRmax, 1 分鐘休息為1 趟,10趟、彈力 帶阻力運動。

有氧運動能力,

無氧運動能力,

肌肉功能,激素 (GH、IGF-1和 VEGF反應以及 50m和400 m游泳 表現。

肌肉功能和激素 顯著相互作用效 應(p < 0.032, η2

> 0.288)。

HT組對於 改善肌肉力 量和耐力是 有效益。

Park 等 (2017)

Four-week

“living high training low”

program enha - nces 3000-m and 5000-m time trials by improving energy meta- bolism during submaximal exercise in athletes.

4週 LHTL組 和LLT L 組訓練對 次最大運 動期間能 量代謝及 3000m和 5000m計 時賽的影 響。

20名男性 中長跑運 動員

分為LHTL(居住海

拔3000m,訓練

700–1330 m)組和 LLTL組(居住海拔 1000m,訓練700–1 330m)為期4週,每 天訓練隨後比較兩組 運動表現(跑步機以 16公里/小時進行 60 分鐘及3000 m 和 5000 m計時賽時間)

每天訓練,訓練 總時間超過四 小,慢跑60分、

150m5趟和 300m5趟加速 跑、1000m跑步6 趟和山地運動。

運動中的心跳、

VO2、VCO2、 3000 m和5000 m 計時賽時間。

LHTL組60分鐘 耗竭心跳及運動 中能量代謝(VO2

和VCO2)接顯著 降低 p<0.05 而 血乳酸在LHTL 組和LLTL組皆 顯著降低 p<0.05。

LHTL組在 有氧運動表 現出比LLT L組有更大 的改善,測 驗間血乳酸 水平也顯著 降低。

(25)

Oriishi等 (2018)

Short-term hypoxic exposure and training improve maximal

anaerobic running test performance.

短期低氧 暴露訓練 對400和 800m競技 跑者的運 動表現。

15名女性 跑者選手

隨機分配NT組及 HT(海拔3000m,

14.4%氧)組進行6天 訓練早上90分鐘和下 午120分鐘,並且暴 露 至少10小時之後 比較2組最大的無氧 跑步測試表現。

以功率腳踏車訓 練早上衝刺訓練

(5組30 秒最大衝

刺組間休息4分 鐘。下午耐力訓 練(腳踏車120瓦 特負荷踩踏30分 鐘及跑步機30分 鐘增量跑步)第四 天休息。

跑步機坡度4°初速 250m‧min-1以跑 20秒休100秒漸 增。

HT組訓練後最 大的無氧跑步測 試最大功率(p = 0.036)和血乳酸 (p≦0.05)有顯著 影響。

HT組運動 測驗時最大 功率顯著提 高及血乳酸 濃度顯著降 低,增進運 動表現。

Park等 (2018a)

Intermittent h- ypoxic trainin- g for 6 weeks in 3000 m hyp- obaric hypoxia conditions en- hances exercis- e economy and

IHT是否 能改善中 等訓練游 泳者的運 動效益和 有氧運動 表現。

20名競技 游泳者(男 10女10)

分為NT組和IHT(模 擬海拔3000 m)組進 行6週的訓練每週3天 每次90分鐘,比較訓 練前後有氧運動表 現。

跑步機80%

HRmax跑30分 鐘、自行車90%

HRmax間歇運動 (運動2分鐘×

組,組間休息1 分鐘) 。

在自行車上進行 30分鐘運動期間 代謝參數、骨骼 肌氧合、VO2max和 400m計時賽表 現。

IHT組前後比較 O2Hb (p<0.001) 和 TOI

(p=0.006) 有顯 著增加,而運動 中VO2(p=0.016) 和VCO (p=0.

在IHT組 中,

VO2max和有 氧運動表現 均得到提 升。

(26)

Park等 (2018b)

Efficacy of intermittent hypoxic traini- ng on hemody- n amic functio- n and exercise performance in competitive swimmers.

IHT是否 能改善競 技游泳運 動員的血 流動力學 功能和運 動表現。

20名競技 游泳者(男 10女10)

NT組和IHT組(模擬 海拔3000m),訓練6 週,每週3天每天120 分鐘, 訓練前後評 估血液動力學功能曲 線及運動表現。

跑步機30分鐘 80%HRmax、跑 步機間歇跑2分 鐘90% HRmax, 1 分鐘休息為1 趟,10趟。

自行車上進行30 分鐘運動期間每 分鐘測量HR,

SV,EDV,

ESV,CO、

VO2max和400m計 時賽。

HT組在訓練前 後之間的VO2

↓,HR↓,

EDV↑,CO↓

和EF↓顯示出顯 著變化(p<0.0 5)在VO2max及 400m計時賽皆 p<0.005

6週IHT提 升競技游泳 者的血液動 力功能而有 效地改善運 動表現。

Żebrows ka等 (2019)

Comparison of the effectiven- ess of high-inte nsity interval training in hyp oxia and norm oxia in healthy male volunteer s: a pilot study.

低氧和常 氧下HIIT 對血清促 血管生成 因子濃 度、CO和 炎症反應 的影響。

12名有運 動鍛鍊習 慣男性

分為NT組與HT組 (FiO2 = 15.2%)重複 量數分配,每組進行 HITT訓練3週,一週 3次,每次360 ± 55 分,前後測比較 VO2max及血液因子 變化。

240 ± 25 分鐘的 中等強度運動和 120 ± 30 分鐘的 HIIT。

最大運動試驗 VO2max,運動後 HIF-、NO、

VEGF、RBC、

WBC和ANC 。

HT組VO2max、 ANC、WBC、

NO和HIF-1α顯 著高於訓練前 p<0.001。

與NT組相 比HT組高 強度間歇訓 練,對運動 的適應較有 益。

(27)

Park等 (2019)

Living High- Training Low for 21 Days Enhances Exercise Econ omy Hemodyn amic Function, and Exercise Performance of Competitive Runners.

LHTL是 否可以改 善血液學 參數、運 動效益和 新陳代 謝、血液 動力學功 能。

24名男性 中長跑運 動員

分為LHTL組(模擬海 拔3000 m)和LLTL,

每週訓練6天和1天休 息為期21天,每天訓 練總時間超過四小 時,比較訓練前後 3000 m計時賽時間、

血液動力和血液學參 數。

60分鐘慢跑、

150 m距離高速6 次、在1200 m的 距離內進行四次 間歇跑、300m的 高速跑五次和 3000 m和5000 m 計時賽。

自行車上進行30 分鐘運動期間 VO2、HR、SV、

EDV、ESV、CO 和O2Hb、HHb、

TOI 和血乳酸。

LHTL組跟LLTL 組相比血液學參 數沒有顯著作用 p>0.05,HR和 SV顯著的交互 作用LHTL組HR

↓SV↑

(p<0.05),

VO2max和3,000 m計時賽兩組都 有顯著改善 (p<0.05) 。

與LLTL相 比,LHTL 改善運動性 能和血液動 力學功能,

對運動表現 產生有益的 影響。

註: NT=常氧訓練 (normoxic training) ;HT=低氧訓練 (hypoxic training) ;LHTL=高住低練 (living high-training low) ;LLTL=低住低練 (living low- training low) ;IHT=間歇式低氧訓練 (intermittent hypoxic training) ;HIIT=高強度間歇訓練 (high-intensity interval training) ;GH=生長素 (growth hormone) ;IGF-1=胰島素因子-1 (insulin growth factor-1) ;VEGF=血管內皮生長因子 (vascular endothelial growth factor) ;VO2max=最大攝氧量 (maximal oxygen uptake) ;HIF-1α=缺氧誘導因子 (hypoxia-inducible factor 1-alpha) ;FiO2=吸入的氧濃度 (fraction of inspiration oxygen) ;VE=分鐘 通氣量 (ventilation) ;VO2=耗氧量 (oxygen uptake) ;VCO2=二氧化碳排泄量 (carbon dioxide output) ;RER=呼吸交換率 (respiratory exchange rate) ;

(28)

第四節 本章總結

一、呼吸目的是氣體交換,協助人體酸鹼平衡並供應身體組織氧氣,以產生能量 維持生命。運動時,需要大量呼吸交換使通氣量增加,除了主要的呼吸肌進 行收縮外,其他呼吸輔助肌肉也共同參與。

二、熱身運動使身體體溫上升、刺激血管擴張、提高中樞神經興奮和肌肉收縮時 的速度和力量。眾多熱身中,吸氣肌熱身後能改善隨後的運動表現。

三、40%PImax熱身強度,每組 30次,共 2組,能降低呼吸困難、急促和喘的 感覺,而提升隨後運動表現。

四、高海拔低氧環境,氧分壓的降低可能使SPO2降低,而發生生理代償反應,

如心跳率上升、呼吸交換率上升,變得比較容易有喘和呼吸急促現象。透過 低氧環境訓練與適應可以改善運動能力與表現,但目前低氧環境下運動前,

進行呼吸肌熱身對隨後運動表現是否有相同效益,目前還不清楚。

(29)

第參章 研究方法與步驟

第一節 受試對象與實驗時間地點

一、受試對象

本研究通過人體研究倫理委員會審查 (附錄七),以年齡20-30歲有運動習慣 男性12名為招募對象,所有受試者研究前填寫健康情況調查表 (附錄一),並為確 保每位受試者瞭解本實驗目的、實驗流程、實驗方法及注意事項 (附錄二),並填 寫身體健康狀況調查表 (Physical Activity Readiness Questionnaire, PAR-Q),且於 同意書上簽名 (附錄三) 符合本研究收案標準,才正式納入研究的受試者。

二、實驗時間地點

實驗時間:民國 110 年 05 月 03 日至民國 110 年 05 月 24日 地點:國立臺北護理健康大學美力教室

第二節 實驗設計

一、自變項

本實驗設計採交叉平衡次序原則,所有受試者將隨機分為兩種實驗處理,每

位受試者均會在常壓低氧環境 (模擬2250公尺高度,16%的氧氣常壓)進行,低氧 吸氣肌熱身處理 (hypoxic environment of inspiratory muscle warm-up, HEIMW) 與 低氧環境處理 (hypoxic environment, HE),隨後進行漸增負荷腳踏車運動。

HEIMW處理和HE處理皆會在低氧環境中待30分鐘。HEIMW處理會在第22分鐘 進行呼吸肌熱身,而HE處理則維持正常呼吸至30分鐘結束,隨後進行漸增負荷 腳踏車運動測試。每種實驗處理均需間隔至少一週。

二、依變項

(30)

第三節實驗流程圖 本實驗流程圖,如圖1:

圖1 實驗流程圖

兩種實驗處理 至少間隔一週

漸增負荷腳踏車運動測驗

測驗中詢問記錄RPE和RPB與監控記錄HR和SPO2

測驗結束:

 測量 RPE、RPB、肺功能、呼吸 肌肌力、血乳酸、HR和SPO2

 資料收集與統計分析

配戴Cortex 能量代謝測量面罩

低氧環境組 (HE) 低氧環境+吸氣肌

熱身組(HEIMW)

平衡次序分配 實驗前:

測量:RPE、RPB 配戴:心率錶和血氧濃度計 實驗前測:

 測量肺功能、最大呼吸肌肌力、最大攝氧量

 招募受試者

 告知實驗流程與注意事項

 填寫健康狀況調查表及受試者同意書

 建立受試者基本資料

 熟悉實驗流程、儀器

(31)

第四節 實驗工具與設備

一、呼吸肌訓練器 (POWERbreathe® , IMT Technologies Ltd., Birmingham, UK) 二、CAT低氧製造系統 (Colorado Altitude Training, Boulder, CO, USA)

三、呼吸壓力測量儀 ( Micro Medical, MicroRPM, UK )

四、腳踏車測功儀 (Lode Corival 906900, Lode medical, Groningn, Netherlands) 五、CORTEX能量代謝測量系統 (Metamax 3B, Cortex, Germany)

六、肺功能檢測儀 (CHEST HI-801., Japan)

七、血乳酸分析儀 (THE EDGE, Apex Biotechnology Corp., Taiwan) 八、Polar心律錶 (RX800CX; Polar, Helsinki, Finland)

九、血氧濃度計 (Zacurate Pro ACC CMS 500DL., Taiwan) 十、血乳酸試紙 (Lactate ProTM Test Strip)

十一、 採血針 十二、 棉花與酒精

十三、 身體組成儀(Inbody 230)

第五節 實驗方法與步驟

本研究中每位受試者,均接受低氧環境下進行腳踏車運動。分別進行兩種不 同的實驗處理,為40%PImax熱身處理和無呼吸肌熱身處理,每次實驗處理至少 間隔一週。實驗前將所需的儀器腳踏車測功儀、呼吸肌訓練器、肺功能檢測儀、

血乳酸分析儀、血氧濃度計、Polar心率錶和低氧環境製造系統等設備,於前一天 皆須進行儀器校正及檢視備品是否充足,確保當天使用時設備的準確度及用品器

(32)

1. 實驗前24小時內不能飲用含咖啡因飲料,並且請勿從事激烈的訓練及運動。

2. 當天進行實驗時間的前3小時須禁食,並且提前10分鐘穿著運動服裝到達實 驗地點。

3. 實驗進行期間,受試者維持平時飲食習慣但禁止飲酒及測驗當天不能吸菸。

4. 實驗前皆須詢問受試者是否符合以上要求,若未符合則另外訂定實驗時間。

5. 在實驗過程中以最大努力去完成各項測驗,勿保留實力。

實驗前測當天受試者瞭解研究實驗程序細節,並簽屬同意書後進行前測測驗。

一、實驗前測量

(一) 吸氣肌肌力檢測

吸氣肌的功能的指標為PImax經由呼吸壓力測量儀 (Micro Medical,

MicroRPM, UK) 測量,測量得過程中不能有漏氣、咳嗽等干擾並且測量5-9

次內三次數值差異在5%以內取平均值,此數值為最大吸氣壓 (Wen et al., 1997)。

(二) 肺功能檢測

使用肺功能檢測儀 (CHEST HI-801., Japan) 進行測量,請受試者吸飽氣 後再用力呼出氣體,測量呼出的氣體量和速度,也可得知呼氣時氣流的受阻 狀況,此測量主要提供三項參數,包括1. FVC,為在一口氣內盡全力呼出氣 吐的總量 2. FEV1,為用力呼氣時第1秒所呼出的氣體量 3. FEV1/FVC的百 分比值。測驗過程中沒有漏氣、咳嗽、吹口阻塞等干擾問題的發生。測量FEV1 和FVC時,必須連續測量三次以上,並且至少三次的差異在5%以內,此測量 數據才可被接受,此測量方式依照ATS/ERS (2002)測量方法。

(33)

二、實驗處理

實 驗 開 始 前 兩 個 小 時 , 先 將CAT低 氧 製 造 系 統 (Colorado Altitude Training, Boulder, CO, USA) 開啟,將低氧室設定置海拔2250公尺高度,約

16%的氧氣常壓),實驗紀錄表如附件四,受試者準備開始實驗前,先詢問受

試者RPE量表 (附件五) 與RPB量表指數 (附件六),並配戴心率錶、血氧濃 度計後,休息5分鐘再站立1分鐘,隨後準備進入低氧室開始不同實驗處理,

先進入低氧艙靜置30分鐘,在低氧艙靜置第15分鐘時,詢問受試者目前RPE 量表及RPB量表指數,並監測心跳及血氧,低氧環境靜置第22分鐘時採集第 1次血乳酸點。

之後進行吸氣肌熱身,吸氣肌熱身強度設定為40%PImax 每組30下,共 2組,且以快吸慢吐的方式進行,組間休息2分鐘,戴面罩準備上腳踏車。受 試者以隨機交叉平衡次序法分配,進行兩組不同的實驗處理,隨後接續進行 漸增負荷腳踏車運動測驗,測驗結束受試者休息5分鐘,在進行吸氣肌肌力 與肺功能測量。實驗處理流程及心跳、血氧監控點與RPE與RPB詢問點,如 下圖2:

(34)

(一) 低氧環境

利用低氧製造系統CAT (Colorado Altitude Training) 模擬2250公尺高度

室內含有16%的氧氣濃度。

(二) 吸氣肌熱身

吸氣肌熱身以POWERbreathe K5呼吸肌訓練器,強度設定為40%PImax, 每組30下,共2組,以快吸慢吐的方式進行,組間休息2 分鐘 (Lin et al., 2007;Tong & Fu, 2006;Volianitis et al., 2001) 的呼吸肌熱身模式。

(三) 漸增負荷腳踏車運動

受試者先進行腳踏車 (Lode Corival 906900, Lode medical, Groningn,

Netherlands) 輕鬆踩踏熱身4分鐘功率維持0-45瓦,轉速從熱身至最後騎乘

皆須維持70-100 rpm,測驗開始初始功率為60瓦以每分鐘增加15瓦,騎至

最大努力,測驗結束後,繼續低強度輕鬆踩車1-2分鐘緩和恢復。

三、資料收集

(一) 血乳酸

以血乳酸分析儀 (THE EDGE, Apex Biotechnology Corp., Taiwan) 分析 乳酸,採集點為左手食指尖,採集時間為漸增負荷腳踏車運動前安靜休息、

運動耗竭和耗竭後5分鐘的時間點,採集前皆先以酒精棉片消毒後用乾淨棉 花擦拭在進行血液採集,第一滴血要先以棉花擦拭掉後,以第二滴血 (~5 μl)採集分析,完成後再以棉花擦拭傷口,採集完成。

(二) 運動自覺量表(Rating of Perceived Exertion, RPE)

檢測時間點於安靜休息、漸增負荷腳踏車運動開始前2分鐘、中位數前 2分鐘、中位數後2分鐘和耗竭前2分鐘及耗竭後5分鐘之後的時間點,

檢測量表是使用Borg (1985) 發展的6~20的版本。

(三) 呼吸困難自覺量表 (Rating of Perceived Breathlessness, RPB)

檢測時間點於安靜休息、漸增負荷腳踏車運動開始前2分鐘、中位數前

(35)

PRE量表測量時間點相同,RPB量表0~10數字代表呼吸困難之程度,由 Burdon et al. (1982) 提出。

(四) 吸氣肌肌力檢測

使用呼吸壓力測量儀 ( Micro Medical, MicroRPM, UK ) 測量PImax。檢 測時間點於運動耗竭後5分鐘,受試者以最大努力吸氣且維持至少1秒的口腔 壓力,而測驗需在5至9次內測得數據,且最高3次數據差異不超過 5%或5 cmH2O才可被接受,平均數值即為最大吸氣壓力 (Wen et al., 1997) 。

(五) 肺功能檢測

使用肺功能檢測儀 (CHEST HI-801., Japan) 測量,檢測時間點於運動耗 竭後5分鐘。測量FEV1及FVC,必須連續測量三次以上,至少三次的差異在 5%以內,測量數據即可被接受並且在測驗過程中沒有咳嗽、漏氣、吹口阻塞 等干擾因素的發生,此測量方法依照ATS/EPS (2002) 測量。

(六) 心跳率

全程配戴Polar心率錶 (RX800CX; Polar, Helsinki, Finland ) 進行心跳監 控,測量時間點於安靜休息、漸增負荷腳踏車運動開始前2分鐘、中位數前 2分鐘、中位數後2分鐘和耗竭前2分鐘及耗竭後5分鐘的時間點。

(七) 血氧濃度

全程配戴血氧濃度計 (Zacurate Pro ACC CMS 500DL., Taiwan) 監控,

時間點與心跳相同,安靜休息、漸增負荷腳踏車運動開始前2分鐘、中位數 前2分鐘、中位數後2分鐘和耗竭前2分鐘及耗竭後5分鐘之後的時間點。

(36)

第六節 資料統計分析

一、本研究是以SPSS 20.0套裝軟體進行資料處理,統計顯著水準訂於p < 0.05。

二、本研究所得之數值,以平均數 ± 標準差 (mean ± SD) 呈現。

三、以重覆量數單因子變異數分析,考驗常氧環境,及兩組低氧環境下運動,三 種實驗處理分別紀錄,在常氧安靜休息、低氧安靜休息、腳踏車運動耗竭和 耗竭後5分鐘的心跳率、血氧濃度、RPE量表、RPB量表及血乳酸的差異。

當統計水準達p < 0 .05時,進行Bonferroni事後比較分析。

四、以重覆量數單因子變異數分析,紀錄三種實驗處理,在運動中呼吸頻率、心 跳率、血氧濃度、RPE量表、RPB量表、換氣量及運動表現的差異。當統計 水準達p < 0 .05時,進行Bonferroni事後比較分析。

五、以重覆量數單因子變異數分析,紀錄三種實驗處理,在運動後5分鐘的肺功 能及吸氣肌肌力的差異。當統計水準達p < 0.05時,進行Bonferroni事後比 較分析。

(37)

第肆章 結果

第一節 受試者基本資料

本研究以 12 名有運動習慣男性進行實驗,下表為受試者基本資料如下表 3

以描述行統計進行建立。

表3 基本資料

變項 平均數 ± 標準差 身高 (公分)

體重 (公斤) 年齡 (歲) 肺活量 (公升) 第1秒吐氣量 (公升) 第1秒吐氣量比率 (%) 最大吸氣肌力 (cmH2O)

常氧環境運動最大攝氧量 (ml/min/kg) 低氧環境運動最大攝氧量 (ml/min/kg)

173.25 ± 6.05 72.81 ± 8.23 20.58 ± 0.90 4.79 ± 0.66 4.22 ± 0.59 88.10 ± 5.47 158.32 ± 45.50

46.17 ± 7.35 52.83 ± 6.07

第二節 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動之生理反應

受 試 者 以 不 同 實 驗 處 理 , 分 別 在 常 氧 環 境 安 靜 休 息 (Rest in normoxic environment, Rest NE)、低氧環境安靜休息 (Rest in hypoxic environment, Rest HE)、 運動耗竭 (Exercise exhaustion, Ex) 及運動耗竭後五分鐘 (Post Ex 5min),分析四 個時間點,不同實驗處理的心跳、血氧濃度、RPE量表和 RPB量表。以重覆量

(38)

在Rest NE時的心跳 (73.08 ± 10.93 vs. 71.75 ± 7.81 vs. 72.92 ± 6.92 bpm)、血 氧濃度 (98.50 ± 1.09 vs. 98.67 ± 0.89 vs. 97.92 ± 1.00 %)、RPE量表 (6.17 ± 0.39 vs. 6.25 ± 0.45 vs. 6.08 ± 0.29分)和RPB量表 (0.17 ± 0.39 vs. 0.08 ± 0.19 vs. 0.04 ± 0.14分),每個變項間皆無顯著差異(p > 0.05),如表4。

在Rest HE時HE vs. HEIMW的心跳 (71.75 ± 6.94 vs. 70.67 ± 9.72 bpm)、血 氧濃度 (95.83 ± 1.19 vs. 95.25 ± 1.14 %)、RPE量表 (6.42 ± 0.90 vs. 6.33 ± 0.49分) 和RPB量表 (0.33 ± 0.62 vs. 0.17 ± 0.25分),每個變項間皆無顯著差異(p > 0.05), 如表4。

在Ex時NE vs. HE vs. HEIMW的心跳 (184.83 ± 5.32 vs. 178.50 ± 25.03 vs.

182.58 ± 5.98 bpm)、血氧濃度 (92.75 ± 8.38 vs. 90.25 ± 5.85 vs. 91.00 ± 4.33 %)、

RPE量表 (19.17 ± 1.34 vs. 19.33 ± 1.15 vs. 19.25 ± 1.36分) 和RPB量表 (8.00 ± 2.49 vs. 7.92 ± 2.50 vs. 8.13 ± 3.00分),每個變項間皆無顯著差異(p > 0.05),如表 4。

在Post Ex 5min時NE vs. HE vs. HEIMW的心跳 ( 102.25 ± 12.53 vs. 104.08

± 20.02 vs. 108.75 ± 9.62 bpm)、血氧濃度 (96.17 ± 2.95 vs. 95.67 ± 1.07 vs. 95.75 ± 1.06 %)、RPE量表 (11.25 ± 2.60 vs. 10.75 ± 1.54 vs. 11.08 ± 2.07分) 和RPB量表 (0.96 ± 0.86 vs. 1.50 ± 1.15 vs. 1.42 ± 1.00分),每個變項間皆無顯著差異(p > 0.05), 如表4。

(39)

表4 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動之生理反應

NE HE HEIMW p

HR (bpm)

Rest NE 73.08 ± 10.93 71.75 ± 7.81 72.92 ± 6.92 0.90

Rest HE 71.75 ± 6.94 70.67 ± 9.72 0.54

Ex 184.83 ± 5.32 178.50 ± 25.03 182.58 ± 5.98 0.59 Post Ex 5min 102.25 ± 12.53 104.08 ± 20.02 108.75 ± 9.62 0.38 SPO2(%)

Rest NE 98.50 ± 1.09 98.67 ± 0.89 97.92 ± 1.00 0.12

Rest HE 95.83 ± 1.19 95.25 ± 1.14 0.11

Ex 92.75 ± 8.38 90.25 ± 5.85 91.00 ± 4.33 0.62 Post Ex 5min 96.17 ± 2.95 95.67 ± 1.07 95.75 ± 1.06 0.77 RPE(分)

Rest NE 6.17 ± 0.39 6.25 ± 0.45 6.08 ± 0.29 0.38

Rest HE 6.42 ± 0.90 6.33 ± 0.49 0.72

Ex 19.17 ± 1.34 19.33 ± 1.15 19.25 ± 1.36 0.57 Post Ex 5min 11.25 ± 2.60 10.75 ± 1.54 11.08 ± 2.07 0.77 RPB(分)

Rest NE 0.17 ± 0.39 0.08 ± 0.19 0.04 ± 0.14 0.52

Rest HE 0.33 ± 0.62 0.17 ± 0.25 0.34

Ex 8.00 ± 2.49 7.92 ± 2.50 8.13 ± 3.00 0.75 Post Ex 5min 0.96 ± 0.86 1.50 ± 1.15 1.42 ± 1.00 0.06 註: HR=心跳 (bpm); SPO2=血氧濃度 (%); RPE=運動自覺量表 (分); RPB=

呼 吸 困 難 自 覺 量 表 (分); Rest NE=常 氧 環 境 安 靜 休 息 (Rest in normoxic environment); Rest HE=低氧環境安靜休息 (Rest in hypoxic environment); Ex=

運動耗竭 (Exercise exhaustion); Post Ex 5min=運動耗竭後5分鐘; HEIMW=

(40)

血乳酸以重覆量數單因子變異數分析在運動前安靜休息 (Rest)、Ex 及 Post Ex 5min的結果顯示,在Rest時 (1.95 ± 0.42 vs. 2.08 ± 0.45 vs. 1.78 ± 0.53 mmol/L), 在Ex時 (14.56 ± 2.76 vs. 15.04 ± 2.52 vs. 14.88 ± 2.16 mmol/L) 及Post Ex 5min 時 (14.55 ± 1.82 vs. 15.62 ± 1.50 vs. 14.82 ± 1.97 mmol/L),不同實驗處理結果,皆 無顯著差異(p > 0.05),如表5。

表5 不同環境與吸氣肌熱身對血乳酸 (mmol/L) 之影響

NE HE HEIMW p

LA (mmol/L)

Rest 1.95 ± 0.42 2.08 ± 0.45 1.78 ± 0.53 0.20 Ex 14.56 ± 2.76 15.04 ± 2.52 14.88 ± 2.16 0.82 Post Ex 5min 14.55 ± 1.82 15.62 ± 1.50 14.82 ± 1.97 0.28 註: LA=血乳酸mmol/L (Lactic Acid); Rest =安靜休息; Ex=運動耗竭 (Exercise exhaustion); Post Ex 5min=運動耗竭後5分鐘; HEIMW=低氧環境吸氣肌熱身 (hypoxic environment of inspiratory muscle warm-up); HE=低氧環境 (hypoxic environment); NE=常氧環境 (normoxic environment);*=p< 0.05

在HE處理及HEIMW處理中,以重覆量數單因子變異數分析,不同處理中

常氧安靜休息(Rest in normoxic environment, Rest NE) vs.低氧環境安靜休息(Rest in hypoxic environment, Rest HE)的變化。在HE處理中Rest NE vs. Rest HE的心 跳 (71.75 ± 7.81 vs. 71.75 ± 6.94 bpm)、RPE量表 (6.25 ± 0.45 vs. 6.42 ± 0.90分) 及RPB量表 (0.08 ± 0.19 vs. 0.33 ± 0.62分),結果顯示並無顯著差異 (p > 0.05),

如表6,而血氧濃度 (98.67 ± 0.89 vs. 95.83 ± 1.19 %),結果顯示有顯著差異 (p <

0.05),如表6。

在HEIMW處理中Rest NE vs. Rest HE的心跳 (74.50 ± 7.05 vs. 70.67 ± 9.72 bpm)、RPE量表 (6.08 ± 0.29 vs. 6.33 ± 0.49分) 及RPB量表 (0.04 ± 0.14 vs. 0.17

± 0.25分),結果顯示並無顯著差異 (p > 0.05),如表6,而血氧濃度 (97.92 ± 1.00

(41)

vs. 95.25 ± 1.14 %),結果顯示在不同環境安靜休息對血氧濃度有明顯差異(p <

0.05),如表6。

表6 不同環境安靜休息對生理反應之影響

HE HEIMW

Rest NE Rest HE Rest NE Rest HE

HR(bpm) 71.75 ± 7.81 71.75 ± 6.94 72.92 ± 6.92 70.67 ± 9.72 RPE(分) 6.25 ± 0.45 6.42 ± 0.90 6.08 ± 0.29 6.33 ± 0.49 RPB (分) 0.08 ± 0.19 0.33 ± 0.62 0.04 ± 0.14 0.17 ± 0.25 SPO2 (%) 98.67 ± 0.89 95.83 ± 1.19* 97.92 ± 1.00 95.25 ± 1.14* 註: HR=心跳 (bpm); RPE=運動自覺量表 (分); RPB=呼吸困難自覺量表 (分); SPO2=血 氧 濃 度 (%); Rest NE=常 氧 環 境 安 靜 休 息 (Rest in normoxic environment); Rest HE=低氧環境安靜休息 (Rest in hypoxic environment); HEIMW=低氧環境吸氣肌熱身; HE=低氧環境;*=p< 0.05

(42)

第三節 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動表現之影響

受試者在低氧環境中進行漸增負荷運動前執行40%PImax熱身,以四分位數

中第75%位數 (簡稱Q3) 為運動表現結果,以重覆量數單因子變異數分析NE vs.

HE vs. HEIMW運動中Q3瓦特數 (208.13 ± 30.15 vs. 204.38 ± 25.76 vs. 205.31 ± 23.07 J/s) 及Q3運動時間 (877.50 ± 120.60 vs. 866.25 ± 101.76 vs. 870.00 ± 90.68 s),結果顯示無顯著差異(p > 0.05),如表7。

表7 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動表現之影響

NE HE HEIMW p

W (J/s) 208.13 ± 30.15 204.38 ± 25.76 205.31 ± 23.07 0.32 時間(s) 877.50 ± 120.60 866.25 ± 101.76 870.00 ± 90.68 0.58 註: W=瓦特數; HEIMW=低氧環境吸氣肌熱身; HE=低氧環境; NE=常氧環 境;*=p< 0.05

低氧環境吸氣肌熱身對運動中呼吸頻率、心跳、血氧濃度、RPE量表、RPB 量表及換氣量變化情況,以重覆量數單因子變異數分析,紀錄每位受試者開始負 荷運動至耗竭的時間,分為開始前2分鐘、中位數前2分鐘、中位數後2分鐘和 耗竭前2分鐘,共四個時間點進行分析。

在運動開始前2分鐘,NE vs. HE vs. HEIMW的呼吸頻率 (22.63 ± 4.98 vs.

21.84 ± 3.99 vs. 22.64 ± 5.56次/分)、心跳 (107.91 ± 10.58 vs. 106.66 ± 10.06 vs.

104.60 ± 10.76 bpm)、RPE量表 (8.69 ± 1.50 vs. 7.89 ± 1.22 vs. 8.22 ± 1.65分)、

RPB量表 (1.18 ± 0.73 vs. 0.78 ± 0.54 vs. 0.74 ± 0.58分) 及換氣量 (30.62 ± 4.69 vs. 31.04 ± 3.65 vs. 30.44 ± 2.88 L/min),結果顯示皆無顯著差異 (p > 0.05),如表 8。而血氧濃度中 (97.64 ± 0.93 vs. 95.33 ± 1.72 vs. 94.88 ± 1.57 %) 結果顯示有顯 著差異(p < 0.05),如表8。經事後檢定發現,NE處理顯著高於HE和HEIMW處 理 (p < 0.05),如圖3。

(43)

表8 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動開始前2分鐘之影響

NE HE HEIMW p

BF (次/分) 22.63 ± 4.98 21.84 ± 3.99 22.64 ± 5.56 0.73 HR (bpm) 107.91 ± 10.58 106.66 ± 10.06 104.60 ± 10.76 0.43 SPO2 (%) 97.64 ± 0.93 95.33 ± 1.72 94.88 ± 1.57 0.00* RPE (分) 8.69 ± 1.50 7.89 ± 1.22 8.22 ± 1.65 0.08 RPB (分) 1.18 ± 0.73 0.78 ± 0.54 0.74 ± 0.58 0.06 VE (L/min) 30.62 ± 4.69 31.04 ± 3.65 30.44 ± 2.88 0.84 註: HEIMW=低氧環境吸氣肌熱身; HE=低氧環境; NE=常氧環境; BF=吸頻 率; HR=心跳; SPO2=血氧濃度; RPE=運動自覺量表; RPB=呼吸困難自覺 量表; VE=換氣量; *=p< 0.05

圖3 運動開始前2分鐘血氧濃度事後比較

94 95 96 97 98 99 100

NE HE HEIMW

SPO2 (%)

SPO2 (%)

*

*

(44)

在中位數前2分鐘,NE vs. HE vs. HEIMW的呼吸頻率 (26.80 ± 7.97 vs. 27.26

± 6.28 vs. 28.92 ± 8.60次/分)、心跳 (135.93 ± 6.08 vs. 135.03 ± 8.95 vs. 133.19 ± 6.83 bpm)、RPB 量表 (2.64 ± 1.18 vs. 2.44 ± 0.88 vs. 2.12 ± 1.18 分) 及換氣量 (47.83 ± 8.86 vs. 50.01 ± 5.80 vs. 50.41 ± 6.92 L/min),結果顯示並無顯著差異 (p >

0.05),如表9。而血氧濃度 (97.53 ± 1.39 vs. 95.19 ± 1.37 vs. 94.88 ± 1.81 %) 和 RPE量表 (12.92 ± 1.71 vs. 12.03 ± 1.17 vs. 11.92 ± 1.29分),結果顯示有顯著差異

(p < 0.05),如表9,經事後檢定發現,血氧濃度NE實驗處理,顯著高於HE和

HEIMW實驗處理 (p < 0.05),如圖4,而RPE量表經事後檢定結果顯示,不同

的實驗處理間RPE量表皆為無顯著差異 (p > 0.05)。

表9 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動時間中位數前2分鐘之影響

NE HE HEIMW p

BF (次/分) 26.80 ± 7.97 27.26 ± 6.28 28.92 ± 8.60 0.28 HR (bpm) 135.93 ± 6.08 135.03 ± 8.95 133.19 ± 6.83 0.51 SPO2 (%) 97.53 ± 1.39 95.19 ± 1.37 94.88 ± 1.81 0.00* RPE (分) 12.92 ± 1.71 12.03 ± 1.17 11.92 ± 1.29 0.03* RPB (分) 2.64 ± 1.18 2.44 ± 0.88 2.12 ± 1.18 0.15 VE (L/min) 47.83 ± 8.86 50.01 ± 5.80 50.41 ± 6.92 0.22 註: HEIMW=低氧環境吸氣肌熱身; HE=低氧環境; NE=常氧環境; BF=吸頻 率; HR=心跳; SPO2=血氧濃度; RPE=運動自覺量表; RPB=呼吸困難自覺 量表; VE=換氣量; *=p< 0.05

(45)

圖4 運動開始中位數前2分鐘血氧濃度事後比較

註: HEIMW=低氧環境吸氣肌熱身;HE=低氧環境;NE=常氧環境;*=p< 0.05

在中位數後2分鐘,NE vs. HE vs. HEIMW的心跳 (152.75 ± 6.47 vs. 153.58

± 6.44 vs. 150.58 ± 6.79 bpm)、RPE量表 (14.64 ± 1.64 vs. 14.64 ± 1.12 vs. 14.50 ± 1.42分)、RPB量表 (3.83 ± 1.25 vs. 3.72 ± 1.45 vs. 3.54 ± 1.57分),結果顯示皆無 顯著差異 (p > 0.05),如表10。而血氧濃度 (97.28 ± 1.38 vs. 94.14 ± 2.32 vs. 94.19

± 2.30 %)、呼吸頻率 (31.42 ± 11.32 vs. 32.83 ± 11.15 vs. 34.83 ± 10.43次/分) 及換 氣量 (63.67 ± 9.57 vs. 67.08 ± 7.93 vs. 68.50 ± 8.82 L/min),結果顯示有顯著差異

(p < 0.05),如表10。經事後檢定發現,血氧濃度NE實驗處理,顯著高於HE和

HEIMW 實驗處理 (p < 0.05),如圖 5,而呼吸頻率及換氣量經事後檢定結果顯

示,不同的實驗處理間皆並無顯著差異 (p > 0.05)。

94 95 96 97 98 99 100

NE HE HEIMW

SPO2 (%)

SPO2 (%)

*

*

(46)

表10 不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動時間中位數後2分鐘之影響

NE HE HEIMW p

BF (次/分) 31.42 ± 11.32 32.83 ± 11.15 34.83 ± 10.43 0.05* HR (bpm) 152.75 ± 6.47 153.58 ± 6.44 150.58 ± 6.79 0.39 SPO2 (%) 97.28 ± 1.38 94.14 ± 2.32 94.19 ± 2.30 0.00* RPE (分) 14.64 ± 1.64 14.64 ± 1.12 14.50 ± 1.42 0.92 RPB (分) 3.83 ± 1.25 3.72 ± 1.45 3.54 ± 1.57 0.59 VE (L/min) 63.67 ± 9.57 67.08 ± 7.93 68.50 ± 8.82 0.04* 註: HEIMW=低氧環境吸氣肌熱身; HE=低氧環境; NE=常氧環境; BF=吸頻 率; HR=心跳; SPO2=血氧濃度; RPE=運動自覺量表; RPB=呼吸困難自覺 量表; VE=換氣量; *=p< 0.05

圖5 運動開始中位數後2分鐘血氧濃度事後比較

註: HEIMW=低氧環境吸氣肌熱身;HE=低氧環境;NE=常氧環境;*=p< 0.05

耗竭前 2 分鐘,NE vs. HE vs. HEIMW的心跳 (177.66 ± 5.74 vs. 172.75 ± 12.94 vs. 172.59 ± 5.67 bpm)、血氧濃度 (94.06 ± 5.46 vs. 92.58±2.97 vs. 92.77 ± 2.65 %)、RPE量表 (17.97 ± 1.38 vs. 18.17 ± 1.28 vs. 18.17 ± 1.36分)、RPB量表 (6.58 ± 2.05 vs. 6.75 ± 2.34 vs. 6.66 ± 2.83分) 及換氣量 (109.64 ± 18.92 vs. 107.36

93 94 95 96 97 98 99 100

NE HE HEIMW

SPO2 (%)

SPO2 (%)

*

*

Gambar

表 1  吸氣肌熱身提升運動表現相關研究
表 2  低氧環境訓練與適應對運動表現提升相關研究
表 4  不同環境與吸氣肌熱身對隨後運動之生理反應
表 5  不同環境與吸氣肌熱身對血乳酸  (mmol/L)  之影響
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