Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phản ứng sinh lý và sinh cơ học của vận động viên chạy đường dài được đào tạo chuyên sâu khi chạy trên máy chạy bộ áp lực dương thân dưới
Tóm tắt
Để tập luyện với tốc độ chạy nhanh hơn, nâng cao khối lượng đào tạo, ngăn ngừa chấn thương hoặc phục hồi sau chấn thương, máy chạy bộ áp lực dương thân dưới (LBPPT) đã trở nên phổ biến hơn trong cộng đồng vận động viên. Tuy nhiên, có nhiều bằng chứng mâu thuẫn và thiếu dữ liệu mô tả các phản ứng sinh lý và sinh cơ học khi chạy trên LBPPT của những vận động viên chạy bộ có chuyên môn cao hoặc có trình độ ưu tú với tốc độ chạy mà họ thường luyện tập, vốn nhanh hơn nhiều so với những vận động viên chạy giải trí. Hơn nữa, không có dữ liệu về phản ứng của vận động viên nữ khi chạy trên LBPPT. Do đó, nghiên cứu này được thiết kế để đánh giá các phản ứng sinh lý và sinh cơ học khi chạy trên LBPPT của các vận động viên nam và nữ chạy đường dài được đào tạo chuyên sâu. Mười lăm vận động viên chạy đường dài đã qua đào tạo chuyên sâu (bảy nam; tám nữ) đã hoàn thành một bài kiểm tra chạy đơn lẻ bao gồm 4 × chuỗi khoảng thời gian 9 phút với các tỷ lệ phần trăm trọng lượng cơ thể cố định, từ 0 đến 30% hỗ trợ trọng lượng cơ thể (BWS) theo các bước 10%. Khoảng thời gian đầu tiên luôn được thực hiện với 0% BWS; sau đó, các khoảng thời gian tại 10%, 20%, và 30% BWS được thực hiện một cách ngẫu nhiên. Mỗi khoảng thời gian bao gồm ba giai đoạn 3 phút, với các vận tốc 14.5, 16.1, và 17.7 km·h−1 cho nam và 12.9, 14.5, và 16.1 km·h−1 cho nữ. Các khí thải, thông khí, tần số hô hấp, nhịp tim (HR), cảm giác gắng sức (RPE), và các đặc điểm bước chạy được đo trong suốt mỗi tốc độ chạy và BWS. Các vận động viên nam và nữ đã có phản ứng sinh lý và sinh cơ học tương tự khi chạy trên LBPPT. Việc tăng BWS làm tăng chiều dài bước chạy (p < 0.02) và thời gian bay (p < 0.01) và giảm tần suất bước chạy (p < 0.01) và thời gian tiếp xúc (p < 0.01) trong các mức độ nhỏ đến lớn. Có sự giảm mạnh việc tiêu thụ oxy (VO2) liên quan đến BWS (p < 0.001), trong khi có sự giảm không đáng kể đến trung bình trong tỷ lệ trao đổi hô hấp, thông khí mỗi phút, và tần số hô hấp (p > 0.05), và ảnh hưởng nhỏ đến lớn lên HR và RPE (p < 0.01). Có sự khác biệt không đáng kể đến nhỏ trong VE, tần số hô hấp, HR, và RPE cho một VO2 nhất định giữa các BWS khác nhau (p > 0.05). Các kết quả chỉ ra rằng các vận động viên chạy đường dài nam và nữ có phản ứng sinh lý và sinh cơ học tương tự khi chạy trên LBPPT. Tổng thể, các thay đổi sinh cơ học trong suốt quá trình chạy trên LBPPT đều góp phần giảm chi phí trao đổi chất và những thay đổi sinh lý tương ứng.
Từ khóa
#máy chạy bộ áp lực dương thân dưới #phản ứng sinh lý #phản ứng sinh cơ học #vận động viên chạy đường dài #tiêu thụ oxyTài liệu tham khảo
Farina KA, Wright AA, Ford KR, Wirfel LA, Smoliga JM. Physiological and biomechanical responses to running on lower body positive pressure treadmills in healthy populations. Sports Med. 2017;47:261–75.
Barnes KR, Kilding AE. Running economy: measurement, norms and determining factors. Sports Med-Open. 2015;1
Daniels JT, Daniels N. Running economy of elite male and elite female runners. Med Sci Sports Exerc. 1992;24:483–9.
Kram R. Muscular force or work: what determines the metabolic energy cost of running? Exerc Sport Sci Rev. 2000;28:138–43.
Nilsson J, Thorstensson A. Ground reaction forces at different speeds of human walking and running. Acta Physiol Scand. 1989;136:217–27.
Costill D. A scientific approach to distance running. Mountain View: Tafnews; 1979.
Daniels JT. Daniels’ running formula. Champaign: Human Kinetics; 2013.
Hoeberigs JH. Factors related to the incidence of running injuries. A review. Sports Med. 1992;13:408–22.
McNeill DK, Kline JR, de Heer HD, Coast JR. Oxygen consumption of elite distance runners on an anti-gravity treadmill. J Sports Sci Med. 2015;14:333–9.
Grabowski AM, Kram R. Effects of velocity and weight support on ground reaction forces and metabolic power during running. J Appl Biomech. 2008;24:288–97.
Schlabs T, Rosales-Velderrain A, Ruckstuhl H, Stahn AC, Hargens AR. Comparison of cardiovascular and biomechanical parameters of supine lower body negative pressure and upright lower body positive pressure to simulate activity in 1/6 G and 3/8 G. J Appl Physiol. 1985;115:275–84.
Raffalt PC, Hovgaard-Hansen L, Jensen BR. Running on a lower-body positive pressure treadmill: VO2max, respiratory response, and vertical ground reaction force. Res Q Exerc Sport. 2013;84:213–22.
Chang YH, Huang HW, Hamerski CM, Kram R. The independent effects of gravity and inertia on running mechanics. J Exp Biol. 2000;203:229–38.
Reilly T, Dowzer CN, Cable NT. The physiology of deep-water running. J Sports Sci. 2003;21:959–72.
Teunissen LP, Grabowski A, Kram R. Effects of independently altering body weight and body mass on the metabolic cost of running. J Exp Biol. 2007;210:4418–27.
Grabowski AM. Metabolic and biomechanical effects of velocity and weight support using a lower-body positive pressure device during walking. Arch Phys Med Rehabil. 2010;91:951–7.
Grabowski A, Farley CT, Kram R. Independent metabolic costs of supporting body weight and accelerating body mass during walking. J Appl Physiol. 2005;98:579–83.
Ruckstuhl H, Schlabs T, Rosales-Velderrain A, Hargens AR. Oxygen consumption during walking and running under fractional weight bearing conditions. Aviat Space Environ Med. 2010;81:550–4.
Figueroa M, Wicke J, Manning J, Escamilla P, Santillo N, Wolkstein J, et al. Validation of ACSM metabolic equations in an anti-gravity environment: a pilot study. Int J Appl Sci Technol. 2012;2:204–10.
Kline JR, Raab S, Coast JR, Bounds R, McNeill D, de Heer HDA. Conversion table for running on lower body positive pressure treadmills. J Strength Cond Res. 2015;29:854–62.
McNeill DK, de Heer HD, Williams CP, Coast JR. Metabolic accommodation to running on a body weight-supported treadmill. Eur J Appl Physiol. 2015;115:905–10.
Gojanovic B, Cutti P, Shultz R, Matheson GO. Maximal physiological parameters during partial body-weight support treadmill testing. Med Sci Sports Exerc. 2012;44:1935–41.
Hoffman M, Donaghe H. Physiological responses to body weight-supported treadmill exercise in healthy adults. Arch Phys Med Rehabil. 2011;92:960–6.
Lee KY, Han JY, Kim JH, Kim DJ, Choi IS. Physiological responses during the lower body positive pressure supported treadmill test. Ann Rehabil Med. 2016;40:915–23.
Gojanovic B, Shultz R, Feihl F, Matheson G. Overspeed HIIT in lower-body positive pressure treadmill improves running performance. Med Sci Sports Exerc. 2015;47:2571–8.
Sainton P, Nicol C, Cabri J, Barthelemy-Montfort J, Berton E, Chavet P. Influence of short-term unweighing and reloading on running kinetics and muscle activity. Eur J Appl Physiol. 2015;115:1135–45.
Ruckstuhl H, Kho J, Weed M, Wilkinson MW, Hargens AR. Comparing two devices of suspended treadmill walking by varying body unloading and Froude number. Gait Posture. 2009;30:446–51.
Cutuk A, Groppo ER, Quigley EJ, White KW, Pedowitz RA, Hargens AR. Ambulation in simulated fractional gravity using lower body positive pressure: cardiovascular safety and gait analyses. J Appl Physiol (1985). 2006;101:771–7.
Neal M, Fleming N, Eberman L, Games K, Vaughan J. Effect of body-weight-support running on lower-limb biomechanics. J Orthop Sports Phys Ther. 2016;46:784–93.
Barnes KR, McGuigan MR, Kilding AE. Lower-body determinants of running economy in male and female distance runners. J Strength Cond Res. 2014;28:1289–97.
Jones AM, Doust JH. A 1% treadmill grade most accurately reflects the energetic cost of outdoor running. J Sports Sci. 1996;14:321–7.
McNeill DK, de Heer HD, Bounds RG, Coast JR. Accuracy of unloading with the anti-gravity treadmill. J Strength Cond Res. 2015;29:863–8.
Borg G. Perceived exertion as an indicator of somatic stress. Scand J Rehab Med. 1970;2:92–8.
Hopkins WG. A spreadsheet to compare means of two groups. Sportscience. 2007;11:22–3.
Hopkins WG. Spreadsheets for analysis of controlled trials, with adjustment for a subject characteristic. Sportscience. 2006;10:46–50.
Hopkins WG, Marshall SW, Batterham AM, Hanin J. Progressive statistics for studies in sports medicine and exercise science. Med Sci Sports Exerc. 2009;41:3–13.
Spiriev B. International Association of Athletics Federations Scoring Tables of Athletics. Monaco: International Association of Athletics Federations; 2011. https://www.iaaf.org/news/iaaf-news/scoring-tables-2017.
Minetti A, Pavei G, Biancardi C. The energetics and mechanics of level and gradient skipping: preliminary results for a potential gair of choice in low gravity enviroments. Planet Space Sci. 2012;74:142–5.
Mercer J, Chona C. Stride length-velocity relationship during running with body weight support. J Sport Health Sci. 2015;4:391–5.
Ivanenko YP, Grasso R, Macellari V, Lacquaniti F. Control of foot trajectory in human locomotion: role of ground contact forces in simulated reduced gravity. J Neurophysiol. 2002;87:3070–89.
Farley CT, McMahon TA. Energetics of walking and running: insights from simulated reduced-gravity experiments. J Appl Physiol. 1992;73:2709–12.
Smoliga JM, Wirfel LA, Paul D, Doarnberger M, Ford KR. Effects of unweighting and speed on in-shoe regional loading during running on a lower body positive pressure treadmill. J Biomech. 2015;48:1950–6.
Hunter I, Seeley MK, Hopkins JT, Carr C, Franson JJ. EMG activity during positive-pressure treadmill running. J Electromyogr Kinesiol. 2014;24:348–52.
Chang YH, Kram R. Metabolic cost of generating horizontal forces during human running. J Appl Physiol. 1999;86:1657–62.
Yates J, Mohney L, Abel M, Shapiro R. Effect of unweighting using the Alter-G trainer on VO2, heart rate and perceived exertion. Med Sci Sports Exerc. 2011;43:779.