中國女子皮艇隊(duì)運(yùn)動員高住低訓(xùn)期間身體機(jī)能變化分析

馬校軍 徐剛 王安利 趙晉 唐勝宏

1華南理工大學(xué)體育學(xué)院（廣州 510640） 2北京體育大學(xué)研究生院3北京體育大學(xué)運(yùn)動人體科學(xué)學(xué)院 4貴州體育科學(xué)研究所 5國家皮劃艇隊(duì)

高住低訓(xùn)可提高血液氧氣運(yùn)輸能力，改善心臟功能，提高機(jī)體氧利用能力［1-5］。已有相關(guān)報(bào)道大多局限于實(shí)驗(yàn)室條件下通過動物模型對其生理機(jī)制的探討［6-8］，以運(yùn)動員為實(shí)驗(yàn)對象的研究報(bào)道為數(shù)不多，且以大賽前提高高水平運(yùn)動員身體機(jī)能為目的進(jìn)行高住低訓(xùn)的研究報(bào)道不多見。本研究通過觀察國家女子皮艇隊(duì)運(yùn)動員高住低訓(xùn)實(shí)踐中身體機(jī)能的變化，分析高住低訓(xùn)效果影響因素，為高住低訓(xùn)實(shí)踐應(yīng)用提供經(jīng)驗(yàn)。

1 對象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)對象

國家女子皮艇隊(duì)優(yōu)秀運(yùn)動員10名，健將6名，一級運(yùn)動員 4名，年齡 18.5±0.4歲，身高 177.0±1.2cm，體重72.9±1.6kg，運(yùn)動年限5~7年；以前均未參加過高住低訓(xùn)及低氧訓(xùn)練。

1.2 訓(xùn)練安排

1.2.1 訓(xùn)練地點(diǎn)

高住低訓(xùn)階段：高住地點(diǎn)在黃山光明頂（海拔1860米），每天居住約15~16小時(shí)；低訓(xùn)地點(diǎn)在太平湖（海拔76米），每天訓(xùn)練8～9小時(shí)，共24天。

高住低訓(xùn)前后平原階段：千島湖（海拔56米），訓(xùn)練和居住均在平原處。

1.2.2 訓(xùn)練時(shí)間及訓(xùn)練計(jì)劃

黃山高住低訓(xùn)計(jì)劃基本按傳統(tǒng)高原訓(xùn)練計(jì)劃制定。高住低訓(xùn)前一周在平原正常訓(xùn)練，并逐漸調(diào)整以為高住低訓(xùn)作準(zhǔn)備。到達(dá)黃山后，前3天進(jìn)行高原“習(xí)服”訓(xùn)練，之后3周逐漸增加訓(xùn)練量和強(qiáng)度。下山前3天作下山前適應(yīng)性訓(xùn)練?；氐角u湖后進(jìn)行正常訓(xùn)練并調(diào)整狀態(tài)，平原訓(xùn)練后第3周參加比賽。

黃山高住低訓(xùn)的總訓(xùn)練量與平原訓(xùn)練基本相同，唯一不同的是高原“習(xí)服期”，這3天的訓(xùn)練量和強(qiáng)度較平原低。女子皮艇隊(duì)平原訓(xùn)練時(shí)每周水上訓(xùn)練量平均約130km，高住低訓(xùn)期間每周水上訓(xùn)練量平均為116km，習(xí)服后第 1、2、3周分別為 82km、134.4km、131.8km。與平原訓(xùn)練一樣，高住低訓(xùn)計(jì)劃安排均大致相同，但在實(shí)際執(zhí)行中，有氧訓(xùn)練時(shí)間和量略大于平原，無氧訓(xùn)練時(shí)間和量略小于平原。高住低訓(xùn)期間及前后的每周訓(xùn)練節(jié)奏大致相同，除每周日下午休息外，其余時(shí)間均訓(xùn)練。

1.3 數(shù)據(jù)采集與測試地點(diǎn)

測試時(shí)間分別為2003年3月21日（高原訓(xùn)練前）、25日（高住低訓(xùn)第3天）、4月1日（高住低訓(xùn)第1.5周即第10天）、8日（高住低訓(xùn)第2.5周即第 17天）、14日（高住低訓(xùn)第3.5周即第24天）、22日（平原訓(xùn)練第1周即第7天）、28日（平原訓(xùn)練第2周即第14天）、5月 9日（平原訓(xùn)練第3周即第21天）。每次采血時(shí)間為清晨6∶30～8∶00空腹安靜時(shí)，血?dú)夥治鋈飫用}動脈血，其余血液樣本為前臂靜脈血。

高住低訓(xùn)階段所有靜脈取血均在1860米處完成，經(jīng)相關(guān)處理后立即送往黃山醫(yī)院（76米）測試結(jié)果。所有超聲心動圖、血?dú)夥治鰯?shù)據(jù)均在平原處測得。

1.4 測試指標(biāo)與方法

血常規(guī)采用美國ABBOTT Cell-DYN 1600型血球分析儀測定，血?dú)夥治霾捎肁BL型血?dú)夥治鰞x測定。樣本采集：無菌穿刺橈動脈或肱動脈，取2m l動脈血，抗凝，不留有氣泡。抽出后用一塊小橡皮封針頭，隔絕空氣。將注射器放在手中，雙手來回搓動，立即送檢。

超聲心動圖采用美國ATL公司Ultramark-9 Ultrasound System測定。方法：檢測體位分別為仰臥位和左側(cè)臥位。以心臟左側(cè)長軸切面為基準(zhǔn)，按臨床常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)于安靜狀態(tài)下測量左心室各徑線和容積指標(biāo)。測量指標(biāo)為左室舒張末期內(nèi)徑（LVIDd）、左室收縮末期內(nèi)徑（LVIDs）、每搏量（SV）、射血分?jǐn)?shù)（EF）和左室短軸縮短率（FS）。

尿素氮（BUN）采用MD-100酶標(biāo)儀測定。血清肌酸激酶（CK）測量儀器為美國產(chǎn)BECKMAN-42型自動分析儀。試劑盒均由BECKMAN公司提供，并嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行操作。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果以平均值（x）±標(biāo)準(zhǔn)差（s）表示，并進(jìn)行 Paired-Sample t-Test檢驗(yàn)分析。P<0.05為具有顯著性差異，P<0.01為具有非常顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 血液常規(guī)指標(biāo)變化

由表1可見，24天高住低訓(xùn)前后，Hb和RBC呈現(xiàn)波浪式變化特點(diǎn)，高住低訓(xùn)3天后呈下降趨勢，隨后開始上升，高住低訓(xùn)17天最高，RBC增加3.25%（P<0.05），隨后下降后又上升，平原訓(xùn)練第14天逐漸恢復(fù)到高住低訓(xùn)前水平，之后第21天顯著下降（P<0.01）。

紅細(xì)胞壓積（Hct）和平均紅細(xì)胞體積（MCV）在高住低訓(xùn)階段均表現(xiàn)為顯著下降（P<0.01）。Hct在平原訓(xùn)練第7天顯著性上升并超過高住低訓(xùn)前Hct水平（P<0.01），隨后第14天開始下降，第21天低于高住低訓(xùn)前值；MCV在高住低訓(xùn)后平原訓(xùn)練第7、14、21天均比高住低訓(xùn)前高（P<0.01）。

平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量（MCH）在高住低訓(xùn)階段顯著低于高住低訓(xùn)前（P<0.05），隨后在高住低訓(xùn)結(jié)束后的平原訓(xùn)練階段無顯著變化（P>0.05）。平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度（MCHC）在高住低訓(xùn)階段顯著增加（P<0.01），在高住低訓(xùn)后平原訓(xùn)練第7、21天顯著下降（P<0.01），第14天表現(xiàn)為增加，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

表1 高住低訓(xùn)前后血常規(guī)指標(biāo)變化（n=10）

2.2 血液氧分壓（PO2）和血氧飽和度（O2sat）變化

表2顯示，PO2和 O2sat在進(jìn)行高住低訓(xùn)后無顯著變化（P>0.05），隨后 PO2、O2sat值開始下降，平原訓(xùn)練第 21天 PO2、O2sat達(dá)到最低值，分別比高住低訓(xùn)前下降 8.99%和 0.54%（均 P<0.05）。

表2 高住低訓(xùn)前后血液PO2、O2 sat變化（n=10）

2.3 超聲心動圖指標(biāo)變化

表3顯示，每搏量（SV）在高住低訓(xùn)階段增加，在高住低訓(xùn)結(jié)束后開始下降，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。射血分?jǐn)?shù)（EF）和左室短軸縮短率（FS）在高住低訓(xùn)階段及平原訓(xùn)練第7天與高住低訓(xùn)前相比顯著增加（P<0.05），平原訓(xùn)練第21天時(shí)恢復(fù)至高住低訓(xùn)前水平（P>0.05）。

表3 高住低訓(xùn)前后超聲心動圖指標(biāo)變化（n=10）

2.4 BUN和血清CK變化

表4顯示，高住低訓(xùn)階段及平原訓(xùn)練第 7、14天BUN值與高住低訓(xùn)前比較無顯著性變化，平原訓(xùn)練第21天顯著下降（P<0.05）。高住低訓(xùn)開始后CK值一直顯著高于高住低訓(xùn)前（P<0.01）。

表4 高住低訓(xùn)前后BUN和血清CK變化（n=10）

3 討論

3.1 高住低訓(xùn)對血液學(xué)指標(biāo)的影響

低氧訓(xùn)練能夠增加Hb和RBC已有報(bào)道［1-3］。但仍有一些研究顯示［9，10］低氧訓(xùn)練后 Hb和 RBC未增加。Ashenden等［11］報(bào)道優(yōu)秀女子運(yùn)動員連續(xù)12天低氧訓(xùn)練（HiLo組2650m高度，對照組600m高度），結(jié)果顯示兩組各時(shí)相點(diǎn)網(wǎng)織紅細(xì)胞和Hb沒有變化。本研究結(jié)果顯示，女子皮艇運(yùn)動員高住低訓(xùn)（高：1860m，16~17h/d，低：67m，7~8h/d）期間及結(jié)束后，Hb和RBC未明顯增加，可能與實(shí)驗(yàn)對象接受低氧暴露時(shí)間、低氧濃度有關(guān)，也可能與運(yùn)動量、訓(xùn)練強(qiáng)度、研究對象本身狀態(tài)及體內(nèi)鐵的缺乏有關(guān)。

淺野媵已［12］報(bào)道，在 1800~2700m處停留 2~3周，RBC、Hb等可發(fā)生明顯的適應(yīng)性變化，MCV減少，MCH、MCHC值增加，表明隨著高原適應(yīng)，單個(gè)紅細(xì)胞內(nèi)Hb濃度增加，即發(fā)生高血色素性適應(yīng)。本研究中，高住低訓(xùn)期間MCHC高于高原前，說明高住低訓(xùn)期間運(yùn)動員機(jī)體對低氧刺激產(chǎn)生積極適應(yīng)，發(fā)生高血色素性反應(yīng)，單個(gè)紅細(xì)胞血紅蛋白濃度增加，提高血液運(yùn)載氧能力。

3.2 高住低訓(xùn)對血液流變學(xué)指標(biāo)的影響

Hct是影響血液粘度最重要的因素。Hct值過大時(shí)血流阻力增加，血流速度減慢，降低氧運(yùn)輸和其他養(yǎng)料的運(yùn)輸，也降低體內(nèi)體溫調(diào)節(jié)和清除廢物的能力，運(yùn)動能力下降。本實(shí)驗(yàn)中，高住低訓(xùn)階段Hct值顯著下降，而RBC、Hb無顯著升高。分析其原因可能是運(yùn)動員在高住低訓(xùn)階段受到低氧和運(yùn)動雙重因素作用，運(yùn)動訓(xùn)練后血漿白蛋白增多，膠體滲透壓升高，引起血容量增加。此外，訓(xùn)練地大氣環(huán)境濕度較大可能也是影響血容量、RBC、Hb、Hct的因素。本研究中，高住低訓(xùn)階段Hct值顯著下降，而MCHC明顯高于高住低訓(xùn)前，表明高住低訓(xùn)降低了血液粘度，血液流動性增強(qiáng)，微循環(huán)血流得到改善。3.3 高住低訓(xùn)對PO2、O2sat的影響

有報(bào)道動脈血氧分壓隨著低氧介入及低氧程度增加而下降［13］。進(jìn)一步研究結(jié)果表明，急性低氧暴露運(yùn)動時(shí)血氧飽和度下降幅度大于常氧狀態(tài)運(yùn)動組；急性低氧運(yùn)動時(shí)，血氧飽和度一直處于低水平，至恢復(fù)期10分鐘仍未恢復(fù)到運(yùn)動前水平，隨著受試者對低氧運(yùn)動的適應(yīng)，雖然運(yùn)動中血氧飽和度下降，但運(yùn)動后10分鐘已恢復(fù)到安靜時(shí)水平［14］。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，高住低訓(xùn)期間及平原訓(xùn)練第7、14天，PO2和O2sat均未出現(xiàn)明顯變化，可能是優(yōu)秀運(yùn)動員經(jīng)過習(xí)服期及一周的適應(yīng)性訓(xùn)練，機(jī)體對低氧刺激的適應(yīng)性增強(qiáng)。平原訓(xùn)練第21天PO2和O2sat顯著下降，其機(jī)理有待進(jìn)一步探討。

3.4 高住低訓(xùn)對心臟結(jié)構(gòu)和功能的影響

高原環(huán)境的低氧和訓(xùn)練雙重刺激可使運(yùn)動員左室發(fā)生不同性質(zhì)的改變，一類是以加強(qiáng)心肌收縮為主，表現(xiàn)為EF和FS明顯提高，但常常不表現(xiàn)為靜態(tài)心輸出改變，稱為力量性改變；另一類是以加強(qiáng)心輸出為主，表現(xiàn)為靜態(tài)SV和CO明顯提高，但心肌收縮無明顯改變，稱之為容積型改變［15］。有研究報(bào)道，經(jīng)過2周高住低訓(xùn)（高住1980米，每天≥12小時(shí)∕天，在平原訓(xùn)練）后的運(yùn)動員，左室收縮直徑比對照組小（31∶34mm,P<0.05）；縮短分?jǐn)?shù)（SF）和射血分?jǐn)?shù)（EF）分別增加 9%和 17%（P<0.05）；射前周期（PEP）∕射血時(shí)間（E）下降較多（P<0.05）；舒張期的功能卻無顯著改變。研究者認(rèn)為高住低訓(xùn)通過左室收縮的增強(qiáng)改善了心臟收縮功能，同時(shí)也可能存在β－腎上腺素受體的增加或心肌能量利用的改善［16］。另有研究報(bào)道，經(jīng)過4周高住高練低訓(xùn)（HiHiLo）的女子中長跑運(yùn)動員，左室重量、左室重量指數(shù)在高住高練低訓(xùn)后顯著增加（P<0.05），二尖瓣舒張期充盈時(shí)間（DFT）在安靜及運(yùn)動負(fù)荷狀態(tài)下均較高住高練低訓(xùn)前顯著增加（P<0.05），并認(rèn)為HiHiLo在某種程度上有利于心力儲備功能的增強(qiáng)［17］。本研究中，EF、FS在高住低訓(xùn)階段和平原第7天顯著高于高原前水平，SV無顯著變化，表明低氧和訓(xùn)練雙重作用增強(qiáng)了左室心肌收縮力，改善了心臟收縮功能。EF和FS的增加值在平原訓(xùn)練第7天后逐漸減小，平原訓(xùn)練第21天已無顯著變化，表明低氧和訓(xùn)練雙重刺激對心肌的積極適應(yīng)性改變，易在高住低訓(xùn)結(jié)束后1～2周逐漸消退。

3.5 高住低訓(xùn)對血清CK和BUN的影響

CK是肌肉活動以及活動后反應(yīng)最敏感的酶之一。力量訓(xùn)練對血清CK活性影響最大，其次是無氧訓(xùn)練，有氧訓(xùn)練后CK變化不明顯。運(yùn)動后血清酶活性升高的幅度和恢復(fù)情況與運(yùn)動強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間關(guān)系密切，運(yùn)動強(qiáng)度越大，持續(xù)時(shí)間越長，其活性提高幅度越大［18］。研究報(bào)道，優(yōu)秀女子賽艇運(yùn)動員被隨機(jī)分成HiLo組、LoHi組、LoLo組、HiHiLo組進(jìn)行 4周訓(xùn)練，4組運(yùn)動員血清 CK在低氧訓(xùn)練過程中總體變化趨勢表現(xiàn)為：先迅速上升，而后逐漸下降，低氧訓(xùn)練結(jié)束后第2周又迅速上升［19］。本研究中，血清CK在高住低訓(xùn)期間及之后平原訓(xùn)練階段均顯著高于高原前水平（P<0.01），平原訓(xùn)練第21天時(shí)達(dá)到最高值，比高住低訓(xùn)前增加127.6%，CK升高可能與低氧睡眠、訓(xùn)練和運(yùn)動負(fù)荷有關(guān)。

BUN對運(yùn)動量的反應(yīng)較敏感。運(yùn)動員BUN的變化趨勢與訓(xùn)練負(fù)荷有關(guān)。研究報(bào)道，優(yōu)秀女子賽艇運(yùn)動員4周低氧訓(xùn)練過程中各組BUN無顯著差異（P>0.05）［19］。本實(shí)驗(yàn)中，與高住低訓(xùn)前比較，BUN值在高住低訓(xùn)階段及平原訓(xùn)練第7、14天無明顯變化，第21天顯著下降，表明雖受到低氧和訓(xùn)練雙重刺激，但運(yùn)動量的安排與高住低訓(xùn)前相當(dāng)，優(yōu)秀運(yùn)動員能夠適應(yīng)。

高住低訓(xùn)理論被認(rèn)為能通過缺氧暴露改善運(yùn)動員的氧氣運(yùn)輸和利用能力，又能保持正常的運(yùn)動強(qiáng)度進(jìn)行訓(xùn)練，能提高耐力項(xiàng)目的運(yùn)動成績［20，21］。此次高住低訓(xùn)對運(yùn)動員身體機(jī)能有一定的積極效應(yīng)，但在隨后的全國皮劃艇春季冠軍賽上成績卻不理想。這說明影響高住低訓(xùn)效果的因素是多方面的，除訓(xùn)練因素、運(yùn)動營養(yǎng)、疲勞恢復(fù)以外，低氧濃度、低氧暴露時(shí)間的不同組合方式可能對人體生理影響的效應(yīng)不同，引起的延遲效應(yīng)和效果可能也不一樣。高住低訓(xùn)理論自提出后又有很大發(fā)展和創(chuàng)新，低氧訓(xùn)練理論和實(shí)踐也在不斷豐富和完善。低氧訓(xùn)練相關(guān)研究要突破原先的對機(jī)體某一系統(tǒng)指標(biāo)的研究，要從實(shí)踐上對低氧訓(xùn)練的整體效果進(jìn)行全面衡量，要在體育競技實(shí)踐中豐富和完善低氧訓(xùn)練理論。

4 總結(jié)

4.1 高住低訓(xùn)（高：1860m，16~17h/d，低：67m，7~8h/d）未能引起RBC、Hb的升高，可能與低氧暴露時(shí)間、低氧濃度及運(yùn)動量和強(qiáng)度有關(guān)。

4.2 高住低訓(xùn)對機(jī)體能夠產(chǎn)生積極的適應(yīng)效果：增加單個(gè)紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白濃度和含量，產(chǎn)生高血色素性適應(yīng)；Hct值顯著下降，MCHC升高，血液粘度下降，機(jī)體血液流變學(xué)指標(biāo)得到改善。

4.3 高住低訓(xùn)期間及結(jié)束后1、2周氧分壓PO2和血氧飽和度O2sat均未出現(xiàn)顯著變化，第3周PO2和O2sat顯著下降。

4.4 本實(shí)驗(yàn)研究的高住低訓(xùn)未能引起每搏量的顯著變化，射血分?jǐn)?shù)和左室短軸縮短率在高住低訓(xùn)期間和結(jié)束后第1周顯著增加，1周后EF和FS的增加值逐漸減小，第3周已無顯著性變化，表明低氧和訓(xùn)練雙重刺激結(jié)果增強(qiáng)了左室心肌收縮力，改善了心臟收縮功能，這種對心肌的積極適應(yīng)性改變在高住低訓(xùn)結(jié)束后1～2周逐漸消退。

4.5 CK值在高住低訓(xùn)階段及之后平原訓(xùn)練3周均顯著高于高住低訓(xùn)之前；與高住低訓(xùn)之前比較，BUN值在高住低訓(xùn)階段及之后平原訓(xùn)練1、2周無顯著變化，第3周顯著下降。

（衷心感謝國家體育總局水上運(yùn)動管理中心及國家皮劃艇隊(duì)全體教練員、運(yùn)動員的大力支持！）

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