一次逐增強(qiáng)度運(yùn)動對血氨、血乳酸的影響

孔令琴　譚思潔　張一兵

摘要：為探討一次逐增強(qiáng)度運(yùn)動血氨（BA）、血乳酸（BLa）濃度變化規(guī)律，旨在研究它們是否可以敏感的應(yīng)用于監(jiān)測不同強(qiáng)度的運(yùn)動性疲勞。方法是對31名男性大學(xué)生進(jìn)行漸增負(fù)荷運(yùn)動，測量安靜時、每一負(fù)荷后及恢復(fù)期心率（HR）、吸氧量（VO₂）、BLA、BA。結(jié)果顯示：漸增負(fù)荷運(yùn)動中HR、VO₂、BLa、BA都有顯著上升的現(xiàn)象；各級負(fù)荷時的BA濃度都與安靜時濃度呈顯著或非常顯著差異；當(dāng)BLa為2 mmol/L時BA濃度為33．8 umol/L，BLa為4 mmol/L時BA濃度為40．1 umol/L，低強(qiáng)度負(fù)荷時BA先于BLA出現(xiàn)明顯的堆積。提示：監(jiān)測較低強(qiáng)度的運(yùn)動BA比BLa更為敏感；BLa結(jié)合BA指標(biāo)能更科學(xué)的反映運(yùn)動強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：血氨；血乳酸；漸增負(fù)荷運(yùn)動

中圖分類號：G804.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-3612(2008)03-0346-02

氨是由蛋白質(zhì)代謝及谷氨酸脫氨作用產(chǎn)生的，運(yùn)動中主要源自一磷酸腺酐及二磷酸腺酐在體內(nèi)濃度的升高及血中PH值下降。激烈運(yùn)動可引起人體機(jī)能能力的降低，如肌肉疲勞、昏迷以致引起高血氨。血氨（BA）升高的局部效應(yīng)是參與運(yùn)動的肌纖維活動數(shù)量減少，肌肉對動作的控制能力下降，甚至引起肌肉痙攣；還會使三羧酸循環(huán)受阻，干擾正常的能量代謝和肌細(xì)胞的生理功能；運(yùn)動中BA水平和主觀疲勞感覺呈正相關(guān)［1］。已有報道說明；運(yùn)動性高血氨是運(yùn)動性疲勞的重要因素之一［2］。運(yùn)動后BA水平可以反映機(jī)體疲勞的程度。乳酸是人體供能中重要的中間產(chǎn)物，在激烈運(yùn)動中，肌乳酸將擴(kuò)散入血，逐步達(dá)到與血液中的乳酸平衡，致使血乳酸（BLa）濃度較安靜時顯著增長［2］。測定不同運(yùn)動負(fù)荷下血乳酸濃度變化可以間接了解肌肉的代謝狀況和疲勞程度。本文將研究不同運(yùn)動強(qiáng)度下BA、BLa濃度變化規(guī)律，旨在為利用BA、BLa指標(biāo)監(jiān)測運(yùn)動性疲勞提供參考依據(jù)。

1研究對象與方法

1.1研究對象

31名男性大學(xué)生，他們均身體健康，經(jīng)常進(jìn)行體育活動，平均年齡為(21.3±1.3)歲，平均身高(174.3±4．1)cm，體重(66±5.6)kg。

1.2使用儀器YSI 1500SPORT乳酸分析儀；日本產(chǎn)血氨測試儀（Ammonia CheckerⅡ AA-4120）；PE-4000遙測心率表；耶格肺功能測試儀； Monark864功率車。

1.3測試步驟測定受試者安靜時心率（HR）、吸氧量（V·O₂）、BLa、BA；令受試者在功率車上做漸進(jìn)負(fù)荷運(yùn)動，負(fù)荷強(qiáng)度為50 W、100 W、150 W、200 W，每一負(fù)荷持續(xù)3 min；測量每一負(fù)荷后及恢復(fù)期5 min、10 min、15 min的HR、BLa、BA、VO₂。

1.4統(tǒng)計分析采用Student-t檢驗，顯著性水平為0.05。

2結(jié)果與討論

2.1表1為受試者安靜時、運(yùn)動中及恢復(fù)期各指標(biāo)的對比表1顯示：在逐增負(fù)荷運(yùn)動實驗中，BA、BLa、VO₂、VE、HR都有顯著上升的現(xiàn)象。運(yùn)動中各級負(fù)荷時的BA濃度都與安靜時濃度呈顯著或非常顯著差異(P＜0.05，P＜0.01)。

在恢復(fù)期5 min時BLa濃度與運(yùn)動中相同，在運(yùn)動后15 min時仍未恢復(fù)至安靜時水平；而BA濃度在恢復(fù)期迅速下降，10 min時回到安靜時濃度。

運(yùn)動中BA的大量增加可能是由于糖原水平的降低及ATP再合成受阻所致，增加的氨可與谷氨酸反應(yīng)被解毒形成谷氨酰胺，然而，這將使得肌肉中三羧酸循環(huán)的中間代謝物的濃度降低，以致能量的供應(yīng)受阻，最終產(chǎn)生疲勞。因此，BA可能比BLa對強(qiáng)度更為敏感。Wilkerson et al［3］曾報道：BA的積累要在運(yùn)動強(qiáng)度達(dá)到70% V·O₂max以上才會出現(xiàn)。Bannister et al［4］則持不同見解， 認(rèn)為40%～50% V·O₂max的低強(qiáng)度運(yùn)動也會引起B(yǎng)A迅速堆積。本實驗支持后者。Wilkerson et al［3］的實驗是每30 s增加一次負(fù)荷，尚未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而BA的濃度取決于BA的動態(tài)平衡，伴隨運(yùn)動會不斷產(chǎn)生亦不斷被清除，測量每一負(fù)荷時BA濃度應(yīng)是在獲得穩(wěn)態(tài)的前提下，因此本實驗設(shè)計為3 min增加一次符合，達(dá)到穩(wěn)態(tài)，所得結(jié)果可以認(rèn)為真實反映了所設(shè)計的每一強(qiáng)度運(yùn)動時的濃度值。

血乳酸指標(biāo)評價運(yùn)動訓(xùn)練已被非常廣泛的應(yīng)用。有資料表明：長時間運(yùn)動中高血氨的出現(xiàn)恰好與疲勞相一致，此時用血氨結(jié)合乳酸指標(biāo)比單純用乳酸指標(biāo)更能精確的反映運(yùn)動機(jī)體［1］，本實驗支持這一觀點，并且發(fā)現(xiàn)對于較低強(qiáng)度的運(yùn)動BA較BLa更為敏感。

血氨水平的變化可以反映單氨類神經(jīng)遞質(zhì)引起的中樞疲勞［1］。血氨濃度較高時可能會對神經(jīng)細(xì)胞膜的正常生理功能產(chǎn)生影響，使血腦屏障通透性發(fā)生改變，BA大量進(jìn)入大腦中樞，就使腦處于高濃度氨包圍中，導(dǎo)致中樞疲勞，工作能力下降等中毒現(xiàn)象。如何發(fā)現(xiàn)長時間低強(qiáng)度運(yùn)動誘發(fā)的中樞疲勞一直困擾著科研人員，致使運(yùn)動性過度訓(xùn)練時有發(fā)生，那么，觀察和研究運(yùn)動員BA濃度變化對中樞疲勞的評定和監(jiān)控是很有意義的探索，特別是其在低強(qiáng)度運(yùn)動時表現(xiàn)的敏感程度會引起人們對應(yīng)用這一指標(biāo)的認(rèn)可。

2.2圖1展示的是漸增負(fù)荷運(yùn)動中BLA與BA的關(guān)系圖1顯示逐增負(fù)荷運(yùn)動中，當(dāng)BLA值為2 mmol/L時，BA濃度為33.8 umol/L；當(dāng)BLA值為4 mmol/L時，BA濃度為40.1 umol/L。

BLA堆積濃度取決于無氧供能比率和乳酸清除率。BLA水平與運(yùn)動中代謝的變化有關(guān)，如通氣量非線性上升的第一次拐點應(yīng)是在40%～60% V·O₂max左右，此時對應(yīng)的BLA值約為2 mmol/L［5］。Kindermann、Skinner和McLellan等提議將此點命名為“有氧閾”［6］，這種水平對于耐力運(yùn)動員及成年人都表示一種低強(qiáng)度的有氧運(yùn)動，通氣量第二次拐點是在60%～90% V·O₂max時，一般認(rèn)為此時BLA值為4 mmol/L，是乳酸堆積的開始，標(biāo)志著運(yùn)動進(jìn)入無氧狀態(tài)，Reicmpenhard等人將此點命名為“無氧閾”［6］，被用來檢驗?zāi)土τ?xùn)練效果和制定有氧訓(xùn)練強(qiáng)度，因此BLa 2 mmol/L和4 mmol/L在生理實驗中常被選用，本實驗也選擇了這兩個點做標(biāo)定點研究BA等有關(guān)指標(biāo)。研究結(jié)果表明：BLA值為2 mmol/L時BA濃度已達(dá)到33．8 umol/L，與安靜時濃度呈現(xiàn)顯著差異（P＜0.05），再次提示測量運(yùn)動后血氨濃度不僅可以用于監(jiān)測無氧訓(xùn)練的負(fù)荷強(qiáng)度，也可用于監(jiān)測低強(qiáng)度運(yùn)動時的疲勞程度。

3結(jié)論

1) 漸增負(fù)荷運(yùn)動可使BLa、BA濃度明顯上升，在負(fù)荷50 W、100 W低強(qiáng)度運(yùn)動時，BA先于BLa出現(xiàn)明顯的堆積，提示：監(jiān)測較低強(qiáng)度的運(yùn)動BA較BLA更為敏感。

2) 本實驗還測定了BLa達(dá)到2 mmol/L和4 mmol/L時的BA濃度，發(fā)現(xiàn)在2 mmol/L時，BA已升高到33.8 umol/ L，提示BLa結(jié)合BA指標(biāo)能更科學(xué)的反映運(yùn)動強(qiáng)度，不僅可以用于監(jiān)測無氧訓(xùn)練的負(fù)荷，也可用于監(jiān)測較長時間低強(qiáng)度運(yùn)動時的疲勞程度。

3) 觀察和研究運(yùn)動員BA濃度變化對中樞疲勞的評定和監(jiān)控是很有意義的探索，特別是其在較長時間低強(qiáng)度運(yùn)動時表現(xiàn)出的敏感程度，為判斷中樞疲勞提供了重要依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 馮美云.運(yùn)動生物化學(xué)［M］.北京：人民體育出版社，1999.

［2］ 馮連世，馮美云,馮煒權(quán).優(yōu)秀運(yùn)動員身體機(jī)能評定方法［M］.北京：人民體育出版社，2003.

［3］ Wilerson JE, Batterton DL, and Horvath SM. Exercise induced changes in blood ammonia levels in humans［J］. Eur J Appl Physiol. 1977, 37: 255-263.

［4］ Bannister EW, Allen ME, Mekjavic IB, Singh AK, leger B, and Mutch BJC. The time course of ammonia and lactate accumulation in blood during bicycle exercise［J］. Eur J Appl Physiol，1983,51:195-202.

［5］ Lamb DR. Physiology of Exercise: Responses & Adaptation［M］. New York: MaCmillan Publishing Company, 1984.

［6］ 肖國強(qiáng).運(yùn)動能量代謝［M］. 北京：人民體育出版社，1998.