Effects of endurance training and breath-holding training on breath-holding time, miximal oxygen uptake, lung capacity, red blood cell and white blood cell counts

Abstract

The purposes of this study were to investigate effects of endurance training, breath-holding training, and combination of endurance training and breath-holding training on breath-holding time (BHT), resting heart rate (RHR), vital lung capacity (VLC), maximal oxygen uptake (VO2max), hematocrit (Hct), red and white blood cell counts (RBC and Wbc) and relationship between each parameter after training. Forty male college students (mean age=20.05 + 0.88 years and weight=63.946 + 6.90 kg.) volunteered to be the subjects and were divided into 4 groups of 10 subjects. Group C served as control group. The experimental groups (Group E, BH, E+BH) were trained by either running, breath holding, or a combination of both, respectively. BHT, RHR, VLC, and VO2 max were collected before training, after the 4th week of training, and after training, while Hct, RBC and WBC were measured before and after training. Means + S.D., T-test, One-way ANOVA, Tukey's HSD, and Pearson correlation coefficient were used for data analyses. Significant level was set at .05. Results showed that after training, RHR were lower (p<.05) in Group E (71.20 + 1.93, 68.00 + 2.31, and 66.10 + 2.23 beats/min) and Group E+BH (70.00 + 2.98, 67.70 + 2.23, and 65.30 + 2.67 beats/min). VLC were higher (p<.05) in Group E (3,730 + 305.69, 4,040 + 206.56, and 4,390 + 119.72 ml) and Group E+BH (3,845 + 457.32, 4,080 + 413.79 and 4,380 + 301.11 ml) VO2 max were higher (p<.05) in Group E (41.56 + 5.41 47.11 + 5.53 and 53.30 + 4.48 ml/kg min) and Group E+BH (41.85 + 6.27, 47.28 + 5.62, and 51.71 + 4.56 ml/kg/ min). RBC were higher (p<.05) in Group E (5.48 + 0.51 and 5.66 + 0.49 x10'6cells/mm3) and Group E+BH (4.90 + 0.37 and 5.23 + 0.42 x10'6cells/ml3). HCT were lowered (p<.05) in Group E (47.60 + 2.12 and 43.20 + 2.25 %) and Group E+BH (47.10 + 1.79 and 42.80 + 2.53 %). However, BHT in group BH (43.10 + 13.36 , 87.21 + 23.14, and 98.31 + 19.64 sec) and group E+BH (43.17 + 11.05 103.63 + 33.75 and 136.39 + 25.90 sec) were higher (p<.05) after training. However, the combined breath-holding training with running training increased more BHT than breath-holding training alone (p<.05). There were no significant differences in RHR, VLC and VO2 max between Group E and E+BH (p<.05). There was no different in HCT, RBC, and WBC between groups (p<.05). Paired relationships showed a negative relation between RHR and BHT, VLC, and VO2 max (a<.05). VLC related positively to VO2max (a<.05). HCT related negatively to BHT and positively to WBC (a<.05). BHT alone is not enough to estimate the cardiorespiratory condition. The results led to the conclusion that endurance training cannot increase BHT, but improved after breath-holding training. Endurance training combined with breath-holding training increased more BHT than breath-holding training. However, endurance exercise training protocol used in this study had no effect on WBC. วัตถุประสงค์การวิจัยครั้งนี้เพื่อการศึกษาผลการฝึกออกกำลังกายประเภทอดทน การฝึกกลั้นหายใจในน้ำ และการฝึกออกกำลังกายประเภทอดทนร่วมกับการฝึกกลั้นหายใจในน้ำที่มีต่อเวลาในการกลั้นหายใจในน้ำ (BHT) อัตราการเต้นของหัวใจขณะพัก (RHR) ความจุปอด (VLC) ปริมาณการใช้ออกซิเจนสูงสุด (VO2max) ฮีมาโตคิต (Hct) ปริมาณเม็ดเลือดแดง (RBC) และเม็ดเลือดขาว (WBC) และความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรแต่ละตัวหลังจากสิ้นสุดการฝึก ในการศึกษานี้ใช้นักศึกษาอาสาสมัครชายที่กำลังศึกษาในระดับปริญญาตรี (อายุเฉลี่ย 20.05 + 0.88 ปี : 63.946 + 6.90 ก.ก.) เป็นกลุ่มตัวอย่างโดยแบ่งออกเป็น 4 กลุ่ม กลุ่มละ 10 คน ดังนี้ กลุ่ม C เป็นกลุ่มควบคุมกลุ่ม E ฝึกออกกำลังกายด้วยการวิ่งกลุ่ม BH ฝึกกลั้นหายใจในน้ำและกลุ่ม E+BH ฝึกวิ่งและกลั้นหายใจในน้ำประกอบกันเป็นเวลา 8 สัปดาห์โดยทำการเก็บข้อมูล BHT, RHR, VLC และ VO2max ก่อนการฝึก หลังการฝึกในสัปดาห์ที่ 4 และหลังจากสิ้นสุดการฝึก โดยทำการเก็บตัวอย่างเลือดเพื่อเก็บข้อมูล Hct : RBC และ WBC ก่อนและหลังการฝึกผลการศึกษาครั้งนี้พบว่า RHR ในกลุ่ม E (71.20 + 1.93, 68.00 + 2.31 และ 66.10 + 2.23 ครั้ง/นาที) และกลุ่ม E+BH (70.00 + 2.98, 67.70 + 2.31 และ 65.30 + 2.67 ครั้ง/นาที) ลดลง (p<.05) ค่า VLC ในกลุ่มที่ E (3,730 + 305.69, 4,040 + 206.56 และ 4,390 + 119.72 ม.ล.) และกลุ่ม E+BH (3,845 + 457.32, 4,080 + 413.79 และ 4,380 + 301.11 ม.ล.) มีค่าเพิ่มขึ้น (p<.05). หลังจาการฝึก VO2max ของกลุ่ม E ( 41.56 + 541 47.11 + 5.53 และ 53.30 + 4.48 ม.ล/ก.ก./นาที) และกลุ่ม E+BH (41.85 + 6.27, 47.28 + 5.62 และ 51.71 + 4.56 ม.ล/ก.ก./นาที) มีค่าเพิ่มขึ้น (p<.05). ค่าของ RBC ในกลุ่ม E (5.48 + 0.51 และ 5.66 + 0.49 *10'6 เซล/ม.ม.'3) และกลุ่ม E+BH (4.90 + 0.37 และ 5.23 + 0.42 *10'6 /ม.ล.'3) เพิ่มขึ้น (p<.05) หลังจากฝึกค่า Hct ของกลุ่ม E (47.60 + 2.12 และ 43.20 + 2.25 %) และกลุ่ม E+BH (47.10 + 1.79 และ 42.80 + 2.53 %) มีค่าลดลง (p<.05) หลังการฝึกค่า BHT ในกลุ่ม BH (43.10 + 13.36, 87.2 + 23.14 และ 98.31 6 + 19.64 วินาที) แลกลุ่ม E+BH (43.17 + 11.05 106.63 + 33.75 และ 136.39 + 25.90 วินาที) มีค่าเพิ่มขึ้น ( p<.05> หลังการฝึกผลการวิจัยสามารถอธิบายได้ว่า การฝึกกลั้นหายใจร่วมกับการฝึกวิ่งส่งผลให้ความสามารถในการกลั้นหายใจเพิ่มขึ้นมากกว่า (p<.05). การฝึกกลั้นหายใจเพียงอย่างเดียว ค่า RHR ที่ลดลง VLC และ VO2max ที่เพิ่มขึ้นซึ่งเป็นผลจากการฝึกวิ่งไม่แตกต่างจากผลของการฝึกวิ่งร่วมกับการฝึกกลั้นหายใจ (p>.05) จากการเปรียบเทียบค่า Hct, RBC และ WDC ระหว่างกลุ่มตัวอย่างแต่ละกลุ่มพบว่าไม่แตกต่างกัน (p>.05) ในด้านความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรแต่ละตัวพบว่า RHR มีความสัมพันธ์เชิงผกผันกับ BHT.VLC และ VO2max (p<.05) ค่า VLC สัมพันธ์ตามค่า VO2max (p<.05) ค่า Hct สัมพันธ์เชิงผกผันกับค่าของ BHT ต่างสัมพันธ์ตามค่าของ WBC (p<.05) ทั้งนี้ค่า BHT แต่เพียงค่าเดียวไม่สามารถชี้วัดสมรรถภาพระบบหัวใจและปอดได้ จากการศึกษานี้สามารถสรุปได้ว่าการฝึกออกกำลังกายประเภทอดทนไม่มีผลต่อการพัฒนาความสามารถในการกลั้นหายใจได้แต่การฝึกออกกำลังกายประเภทอดทนร่วมกับการฝึกกลั้นหายใจในน้ำสามารถพัฒนาความสามารถในการกลั้นหายใจในน้ำได้และให้ผลที่ดีกว่าการฝึกกลั้นหายใจในน้ำแต่เพียงอย่างเดียว อย่างไรก็ตาม ความหนักของการฝึกออกกำลังกายที่ใช้ในการศึกษานี้ยังไม่เพียงพอที่จะส่งผลต่อปริมาณเม็ดเลือดขาวในเลือด