利用最大乳酸穩(wěn)態(tài)測(cè)試判定賽艇運(yùn)動(dòng)員4 mmol/L乳酸閾與個(gè)體乳酸閾有效性的研究

郜衛(wèi)峰,莫少?gòu)?qiáng),陳 征,林家仕

利用最大乳酸穩(wěn)態(tài)測(cè)試判定賽艇運(yùn)動(dòng)員4 mmol/L乳酸閾與個(gè)體乳酸閾有效性的研究

郜衛(wèi)峰1,2,莫少?gòu)?qiáng)1,陳 征3,林家仕4

目的:結(jié)合賽艇專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),利用Concept II賽艇測(cè)功儀對(duì)最大乳酸穩(wěn)態(tài)(MLSS)測(cè)試進(jìn)行改進(jìn),并根據(jù)MLSS測(cè)試判定賽艇運(yùn)動(dòng)員以4 mmol/L乳酸閾(AT 4)和個(gè)體乳酸閾(IAT)指代無氧閾的有效性。方法:10名男子公開級(jí)賽艇運(yùn)動(dòng)員在Concept II賽艇測(cè)功儀上進(jìn)行1次遞增負(fù)荷測(cè)試和2～4次30 min恒定負(fù)荷測(cè)試,在相應(yīng)的負(fù)荷間歇測(cè)定血乳酸。通過遞增負(fù)荷測(cè)試獲取AT 4和IAT,并在恒定負(fù)荷測(cè)試中分別以AT 4和IAT作為初試負(fù)荷,以2.5%IAT作為最小調(diào)整負(fù)荷,以運(yùn)動(dòng)中第10～30 min乳酸濃度上升<1 mmol/L作為判定標(biāo)準(zhǔn)獲取MLSS。結(jié)果:1)AT 4和MLSS發(fā)生時(shí)功率分別為342.4±18.8 W vs 312.5 ±16.0 W,二者差異非常顯著(P<0.01)且相關(guān)較弱(r=0.607,P>0.05);AT 4高估MLSS功率達(dá)9.7%,二功率相對(duì)差異范圍為0%～15.4%;僅2人以AT 4強(qiáng)度完成30 min恒定負(fù)荷測(cè)試,其中1人達(dá)到MLSS。2)IAT功率為314.4±19.9 W,略高于MLSS功率(P>0.05),二者相關(guān)非常顯著(r=0.885,P<0.01);IAT比MLSS功率高0.6%,相對(duì)差異范圍為-4.8%～5.3%;所有受試者均能以IAT強(qiáng)度完成30 min恒定負(fù)荷測(cè)試,其中7人以穩(wěn)態(tài)乳酸完成,且有5人在IAT強(qiáng)度達(dá)到MLSS。結(jié)論:結(jié)合賽艇運(yùn)動(dòng)員專項(xiàng)特征的MLSS測(cè)試方案能提高測(cè)試的簡(jiǎn)便性和準(zhǔn)確性;AT 4顯著地高估了賽艇運(yùn)動(dòng)員的無氧閾水平,而IAT可作為賽艇運(yùn)動(dòng)員無氧閾訓(xùn)練的有效負(fù)荷區(qū)間。

無氧閾;最大乳酸穩(wěn)態(tài);4 mmol/L乳酸閾;個(gè)體乳酸閾;功率;賽艇;運(yùn)動(dòng)員

1 研究背景

賽艇是典型的力量耐力性運(yùn)動(dòng)[30]。在持續(xù)5.5～7.0 min、共2 km賽程中,有氧代謝系統(tǒng)供能占總能量消耗的70%～86%[29]。無氧閾作為評(píng)價(jià)和發(fā)展運(yùn)動(dòng)員最大有氧能力的生理指標(biāo),在賽艇訓(xùn)練中占有重要地位。

1964年,Wasserman等人[36]首次提出了“無氧閾”的概念,意指人體進(jìn)行體力性負(fù)荷時(shí),體內(nèi)的能量代謝由以有氧代謝供能為主向無氧代謝供能為主過渡的臨界點(diǎn)。由于與最大耗氧量相比,無氧閾水平與耐力性項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)成績(jī)有更強(qiáng)的相關(guān)性,因此,在隨后的幾十年中,眾多學(xué)者致力于通過多種理化指標(biāo)和測(cè)試方法來測(cè)定無氧閾。目前,在賽艇運(yùn)動(dòng)中,普遍采用的是利用多級(jí)遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn),觀測(cè)乳酸-負(fù)荷曲線,根據(jù)Heck[17]提出的4 mmol/L乳酸閾(AT 4)和Stegmann[32]提出的個(gè)體乳酸閾來判定無氧閾。然而,學(xué)術(shù)界歷來對(duì)AT 4和IAT就爭(zhēng)論不斷,焦點(diǎn)之一就是二者是否能有效指代無氧閾的問題。

最大乳酸穩(wěn)態(tài)(MLSS)指恒定負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)不引起乳酸持續(xù)堆積的最高乳酸濃度和最大運(yùn)動(dòng)負(fù)荷[12],理論上是能夠準(zhǔn)確地反映無氧閾水平的參數(shù)[12,16],不但應(yīng)用于耐力項(xiàng)目訓(xùn)練強(qiáng)度的制訂[11,22,19],也廣泛應(yīng)用于其他無氧閾測(cè)試方案有效性的判別[14,15,21,31,35]。目前,在不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中,并沒有統(tǒng)一的MLSS測(cè)試方案,并且由于受試者運(yùn)動(dòng)水平[2]以及測(cè)試的初試負(fù)荷[8]、調(diào)整負(fù)荷[5]和判別標(biāo)準(zhǔn)[6]等因素的差別,準(zhǔn)確獲取MLSS需要至少3～6次不低于30 min的恒定負(fù)荷測(cè)試,且每次間隔要在2天以上,一般在訓(xùn)練實(shí)踐中較難開展。

利用MLSS判定賽艇運(yùn)動(dòng)員AT 4和IAT測(cè)試有效性的研究報(bào)道較少。1995年,Beneke[4]比較了賽艇運(yùn)動(dòng)員達(dá)到AT 4、IAT、MLSS時(shí)的功率,結(jié)果發(fā)現(xiàn),AT 4與IAT功率無明顯差異,但都非常顯著地高于MLSS時(shí)的功率;三種功率兩兩間均呈高度相關(guān)關(guān)系。但Bourgois等[13]在隨后的研究中指出,賽艇運(yùn)動(dòng)員的IAT功率顯著低于AT 4功率;多數(shù)運(yùn)動(dòng)員能夠以IAT強(qiáng)度在恒定負(fù)荷測(cè)試中保持乳酸的穩(wěn)定狀態(tài),僅1名運(yùn)動(dòng)員在AT 4強(qiáng)度保持了乳酸的穩(wěn)定狀態(tài)。遺憾的是,Beneke并沒有觀察運(yùn)動(dòng)員以AT 4和IAT強(qiáng)度完成恒定負(fù)荷測(cè)試的情況、而Bourgios也沒有精確的測(cè)定MLSS,比較三者的異同?；谀壳暗难芯楷F(xiàn)狀,本研究擬以賽艇運(yùn)動(dòng)員為受試對(duì)象,設(shè)計(jì)與專項(xiàng)特點(diǎn)有關(guān)的測(cè)試,目的是:1)針對(duì)賽艇運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)特征調(diào)整MLSS測(cè)試的負(fù)荷方案,提高M(jìn)LSS測(cè)試的效率;2)通過準(zhǔn)確測(cè)定MLSS,判斷AT 4與IAT評(píng)定無氧閾的準(zhǔn)確性;3)通過觀察運(yùn)動(dòng)員以AT 4和IAT強(qiáng)度完成恒定負(fù)荷測(cè)試的情況,探討二者指導(dǎo)賽艇運(yùn)動(dòng)員有氧能力訓(xùn)練的有效性。

2 研究對(duì)象與方法

2.1 研究對(duì)象

以湖北省賽艇隊(duì)10名男子公開級(jí)賽艇運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,其中,國(guó)際健將1人,國(guó)家健將2人,一級(jí)運(yùn)動(dòng)員7人(表1)。受試者在測(cè)試期間進(jìn)行常規(guī)機(jī)能監(jiān)控,身體狀態(tài)良好。

表1 本研究受試者基本情況一覽表Table 1 Basic Condition of Subjects

2.2 研究方法

實(shí)驗(yàn)包括1次遞增負(fù)荷測(cè)試以及2～4次恒定負(fù)荷測(cè)試。測(cè)試前,調(diào)定測(cè)功儀風(fēng)門阻力系數(shù),設(shè)置測(cè)功儀參數(shù)顯示:500 m耗時(shí)、每漿功率及平均功率。每次測(cè)試前,運(yùn)動(dòng)員先進(jìn)行5 min的專項(xiàng)熱身活動(dòng),休息3 min后開始測(cè)試。測(cè)試均安排在9 am～11 am進(jìn)行,兩次測(cè)試間隔48～72 h,測(cè)試前1天避免大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)。所有測(cè)試均在美產(chǎn)Concept II賽艇測(cè)功儀上進(jìn)行;血乳酸通過美產(chǎn)YSI-1500 Sport乳酸儀進(jìn)行全血測(cè)定。

2.2.1 遞增負(fù)荷測(cè)試

本測(cè)試共分6級(jí),負(fù)荷強(qiáng)度以每劃500 m所消耗的時(shí)間表示,遞增方案為:2 min～1min 55 s～1 min 50 s～1 min 45 s～1 min 40 s～1 min 35 s,每級(jí)負(fù)荷3 min,間歇30 s,完成測(cè)試后進(jìn)行消極放松[32]。采集安靜時(shí)、每級(jí)負(fù)荷末30 s的間歇期和運(yùn)動(dòng)結(jié)束后第1、3、5、8、10 min的耳垂血20μl供乳酸測(cè)定。利用內(nèi)插法計(jì)算4 mmol/L乳酸閾(AT 4);根據(jù)Stegmann等[32]提出的切線法標(biāo)定個(gè)體乳酸閾(IAT)。

2.2.2 恒定負(fù)荷測(cè)試

以恒定負(fù)荷持續(xù)運(yùn)動(dòng)30 min,每5 min間歇30 s,采集安靜時(shí)、每5 min負(fù)荷后的間歇期以及運(yùn)動(dòng)結(jié)束即刻耳血

3 測(cè)試結(jié)果

3.1 AT 4、IAT和MLSS發(fā)生時(shí)各指標(biāo)變化情況

表2 本研究AT4、IAT和MLSS發(fā)生時(shí)各指標(biāo)情況一覽表Table 2 Variables Attained at AT4,IATand MLSS for Subjects

10名受試者分別以各自的IAT和A T4強(qiáng)度完成了前兩次恒定負(fù)荷測(cè)試。所有受試者均能以IA T強(qiáng)度完成30 min測(cè)試,其中7人以穩(wěn)態(tài)乳酸完成[圖1(a)],3人(S6、8、10)在第30 min時(shí)超出乳酸判定標(biāo)準(zhǔn)[圖1(b)]。而以A T4強(qiáng)度測(cè)試時(shí),有3人(S1、2、9)和5人(S3-7)分別在第20 min和第25 min因乳酸濃度增高超過MLSS判定標(biāo)準(zhǔn)而終止測(cè)試[圖2(a)];S8和S10雖完成了30 min的測(cè)試,但S10在第30 min乳酸濃度上升也超出穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn),僅S8以穩(wěn)態(tài)完成。

圖3和圖4顯示的是S3與S8的MLSS判定過程。S3以A T4強(qiáng)度作為初試負(fù)荷,當(dāng)運(yùn)動(dòng)至20 min時(shí),超過MLSS判定標(biāo)準(zhǔn)而終止測(cè)試;第2次測(cè)試時(shí),以IA T強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)達(dá)到乳酸穩(wěn)態(tài);繼續(xù)增加7.5%IA T負(fù)荷,以107.5% IA T強(qiáng)度進(jìn)行第3次測(cè)試,超出穩(wěn)態(tài)判定標(biāo)準(zhǔn);進(jìn)一步減小負(fù)荷,以105%IA T強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí),達(dá)到乳酸穩(wěn)態(tài)。由于第3次和第4次測(cè)試時(shí)的強(qiáng)度差為2.5%IA T,符合最小調(diào)整負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn),因此,S3經(jīng)過4次恒定負(fù)荷測(cè)試,最終確定其MLSS功率為105%IA T。S8以IA T強(qiáng)度作為初試負(fù)荷進(jìn)行測(cè)試,超過MLSS判定標(biāo)準(zhǔn);第2次測(cè)試時(shí),以穩(wěn)態(tài)乳酸完成A T4負(fù)荷測(cè)試。由于S8的A T4與IA T功率相差7.4 W,低于2.5%IA T的最小調(diào)整負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn),因此,S8共經(jīng)歷2次恒定負(fù)荷測(cè)試,即判定其MLSS強(qiáng)度為其P-A T4。所有受試者均在2～4次恒定負(fù)荷測(cè)試后確定了MLSS。

圖1 本研究受試者以IAT強(qiáng)度完成30 m in恒定負(fù)荷測(cè)試的乳酸變化情況曲線圖Figure 1. Changes of[La-]bduring 30m in Constant Exercise at IAT for Subjects

圖2 本研究受試者以AT4強(qiáng)度完成30 m in恒定負(fù)荷測(cè)試的乳酸變化情況曲線圖Figure 2. Changes of[La-]b during 30 m in Constant Exercise at AT4 for Subjects

圖3 本研究受試者3最大乳酸穩(wěn)態(tài)的確定曲線圖Figure 3. Example of a MLSS Profile from S3

圖4 本研究受試者8最大乳酸穩(wěn)態(tài)的確定曲線圖Figure 4. Example of a MLSS Profile from S8

3.2 MLSS與AT 4、IAT各指標(biāo)的差異性與相關(guān)性分析

圖5 本研究受試者以AT4、IAT、MLSS強(qiáng)度完成30 m in恒定負(fù)荷測(cè)試時(shí)乳酸變化對(duì)比曲線圖Figure 5. Comparison of Changes of[La-]bduring 30-m in Constant Exercises at AT4,IAT and MLSS for Subjects

圖5反映的是受試者以IAT、AT 4強(qiáng)度完成30 min恒定負(fù)荷測(cè)試時(shí)的乳酸變化曲線與MLSS曲線的對(duì)比情況。IAT曲線較接進(jìn)MLSS曲線水平,在運(yùn)動(dòng)15 min后,乳酸變化開始超過MLSS曲線,而AT 4曲線明顯高于MLSS曲線水平。由于在以AT 4強(qiáng)度完成恒定負(fù)荷測(cè)試時(shí)僅2名受試者完成了30 min的測(cè)試,因此,在AT 4曲線末端并未做出誤差標(biāo)記,而以二者個(gè)體乳酸變化情況顯示。

分別以AT 4、IAT發(fā)生時(shí)的指標(biāo)與MLSS時(shí)的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn),AT 4和MLSS功率分別為342.4± 18.8 W vs 312.5±16.0 W,差異十分顯著(P<0.01),二者之間未見顯著相關(guān)(r=0.607,P>0.05)。IAT與MLSS乳酸之間無明顯差異(P>0.05),且高度相關(guān)(r= 0.856,P<0.01),二者回歸方程的決定系數(shù)為0.801(圖6);IAT功率為314.4±19.9 W,略高于MLSS功率(P> 0.05),二者間存在非常明顯的相關(guān)關(guān)系(r=0.885,P< 0.01),以IAT功率預(yù)測(cè)MLSS功率的回歸方程決定系數(shù)達(dá)到0.783(圖7);進(jìn)一步比較受試者M(jìn)LSS功率與AT 4、IAT功率的相對(duì)差異后發(fā)現(xiàn),AT 4比MLSS功率平均高出9.7%,二者個(gè)體的相對(duì)差異范圍為0%～15.4%,僅1人(S8)在AT 4強(qiáng)度達(dá)到MLSS;IAT功率平均高于MLSS功率0.6%,二者個(gè)體差異范圍為-4.8%～5.3%,共有5人(S2、4、5、7、9)在IAT強(qiáng)度達(dá)到了MLSS(表4)。

表3 本研究MLSS與AT4、IAT功率差異性和相關(guān)性檢驗(yàn)一覽表Table 3 Differencesand Correlation Coefficients between MLSSand AT4,between MLSSand IAT for Power and Blood Lactate(n=10)

表4 本研究受試者M(jìn)LSS功率與AT4、IAT功率的相對(duì)差異一覽表Table 4 Relative Differences in Power between MLSSand AT4,between MLSSand IAT(n=10)

圖6 本研究IAT與MLSS時(shí)乳酸濃度的線性回歸方程Figure 6. Linear Regression between[La-]bat IAT and MLSS

圖7 本研究IAT與MLSS時(shí)功率間線性回歸方程Figure 7. Linear Regression between Power Outputs at IAT and MLSS

4 討論

4.1 MLSS測(cè)試方案設(shè)計(jì)分析

1985年,Heck等人[18]首次采用了1次遞增負(fù)荷測(cè)試和幾次恒定負(fù)荷測(cè)試獲取MLSS的方案。該方案先通過遞增負(fù)荷測(cè)試獲取4 mmol/L乳酸對(duì)應(yīng)的跑速,然后以此跑速作為第一次恒定負(fù)荷測(cè)試的負(fù)荷強(qiáng)度(初試負(fù)荷),根據(jù)測(cè)試中乳酸變化的情況,遞增或遞減0.1 m/s或0.2 m/s(調(diào)整負(fù)荷),繼續(xù)完成4次恒定負(fù)荷測(cè)試,以測(cè)試結(jié)束前20 min內(nèi)乳酸上升<1 mmol/L作為穩(wěn)態(tài)的判定標(biāo)準(zhǔn),取能夠以乳酸穩(wěn)態(tài)完成測(cè)試的最大強(qiáng)度作為MLSS。隨后,不少學(xué)者根據(jù)Heck的測(cè)試方案對(duì)MLSS進(jìn)行了大量的研究,并且根據(jù)受試對(duì)象的做功方式[9]、訓(xùn)練水平[7]、年齡[27]等的差異,對(duì)MLSS的測(cè)試方案進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

Beneke對(duì)賽艇運(yùn)動(dòng)員MLSS測(cè)試進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究。1995年,Beneke[4]首次利用Gjessing賽艇測(cè)功儀對(duì)賽艇運(yùn)動(dòng)員的MLSS進(jìn)行了測(cè)試,在恒定負(fù)荷測(cè)試中,初試負(fù)荷為最大功的60%,調(diào)整負(fù)荷為最大功的3%～10%;6年后,Beneke和其同事[8]又將恒定負(fù)荷測(cè)試的初試負(fù)荷調(diào)整為乳酸達(dá)到2.0～2.5 mmol/L時(shí)所對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度,調(diào)整負(fù)荷改為最大功的5%～10%;2003年,Beneke[6]進(jìn)一步總結(jié)比較了不同的MLSS判定方案的有效性,認(rèn)為“在至少30 min的恒定負(fù)荷測(cè)試開始10 min后,乳酸濃度的上升不能超過1 mmol/L”是判定MLSS的合理標(biāo)準(zhǔn)。幾經(jīng)改進(jìn),Beneke的測(cè)試方案在簡(jiǎn)便性和準(zhǔn)確度上都有了一定的提高,但是,完成MLSS測(cè)試,仍需要3～6次30 min恒定負(fù)荷測(cè)試。對(duì)于專業(yè)運(yùn)動(dòng)員而言,過于繁瑣的測(cè)試過程并不利于訓(xùn)練的正常開展。本研究基于Beneke的測(cè)試方案,并對(duì)其進(jìn)行了如下改動(dòng):

1.受試運(yùn)動(dòng)員分別以各自的IAT和AT 4強(qiáng)度完成了前兩次恒定負(fù)荷測(cè)試。Mamen等[26]指出,簡(jiǎn)化MLSS測(cè)試的程序,需要選取接近個(gè)人MLSS水平的強(qiáng)度作為初試負(fù)荷。本研究分別以IAT和AT 4強(qiáng)度作為初試負(fù)荷,原因在于IAT是基于個(gè)體的乳酸動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)是提出的[32],而AT 4也被一些研究者[20]認(rèn)為是絕大多數(shù)個(gè)體無氧閾值變化的平均水平。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所有受試者均在2～4次測(cè)試中獲得了MLSS,在一定程度上減少了恒定負(fù)荷測(cè)試的次數(shù)。

2.最小調(diào)整負(fù)荷為2.5%IAT強(qiáng)度。Mac Intosh等人[23]研究證明,利用功率自行車進(jìn)行30 min恒定負(fù)荷測(cè)試,當(dāng)測(cè)試強(qiáng)度接近MLSS水平時(shí),進(jìn)一步增大2.5%的最大功重復(fù)測(cè)試,可使測(cè)試的后20 min乳酸濃度升高0.7 mmol/L;Svedahl等[33]也指出,以最大功的4%～5%作為MLSS測(cè)試的調(diào)整負(fù)荷,可能會(huì)低估MLSS。在本測(cè)試方案中,最小調(diào)整負(fù)荷為2.5%IAT強(qiáng)度(7.17～8.35 W),約為最大功的1.5%～2.0%,因此,提高了MLSS測(cè)試的準(zhǔn)確度。

4.2 AT 4指代無氧閾的有效性分析

Mader等人[25]在1976年提出AT 4的概念,意指乳酸達(dá)到4 mmol/L時(shí)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度是能夠維持長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)的最大負(fù)荷強(qiáng)度。在AT 4概念提出后的30多年時(shí)間里,它一直是在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練實(shí)踐中應(yīng)用最為廣泛的指標(biāo)之一,與此同時(shí),圍繞它是否能有效指代無氧閾的爭(zhēng)論也從未停止過。Heck等[18]通過跑臺(tái)對(duì)16名不同耐力訓(xùn)練水平的受試者進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,MLSS時(shí)的乳酸濃度為4.02± 0.70 mmol/L,MLSS略高于AT 4跑速,分別為4.22± 0.86 m/s vs 4.05±0.86 m/s,二者未見顯著差異,且存在高度相關(guān)(r=0.975),因此認(rèn)為AT 4可以有效指代無氧閾;但隨后Aunola等人在研究中[3]卻發(fā)現(xiàn),11名不同年齡的受試者在功率自行車上完成測(cè)試時(shí),MLSS的乳酸濃度達(dá)5.1 mmol/L,通過AT 4與MLSS的線性回歸模型可以看出,MLSS大于AT 4功率,二者之間僅存在著較弱的相關(guān)性(r=0.57);Mamen等[26]近期的一項(xiàng)研究又指出,9名自行車鍛煉者利用場(chǎng)地自行車進(jìn)行實(shí)驗(yàn),MLSS時(shí)的乳酸濃度為3.4±0.7 mmol/L,MLSS功率卻非常顯著(P<0.01)低于AT 4功率,分別為240.6±40.1 W vs 272.7±46.5 W,同時(shí),二者間發(fā)現(xiàn)了很強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系(r=0.98);而在以賽艇測(cè)功儀作為測(cè)試工具的一項(xiàng)相關(guān)研究[4]中,也得出了不盡一致的結(jié)論:MLSS時(shí)的乳酸濃度為3.0±0.6 mmol/ L,MLSS功率非常顯著(P<0.01)小于AT 4功率(255.1 ±17.5 W和287.0±20.5 W),兩者之間相關(guān)關(guān)系明顯(r =0.82)。

在本研究中,MLSS乳酸濃度為2.95±0.50 mmol/L, AT 4和MLSS的功率分別是342.4±18.8 W和312.5± 16.0W,二者間差異非常顯著(P<0.01),AT 4高估了MLSS功率達(dá)9.7%,個(gè)體間相對(duì)差異達(dá)到0%～15.4%水平,且二者僅存在較弱的相關(guān)性(r=0.607,P>0.05)。本文的研究結(jié)果與前人的研究各有異同,其分歧的原因主要可以通過以下兩個(gè)方面加以解釋:

1.測(cè)試方案的差異:在利用遞增負(fù)荷測(cè)試AT 4的方案中,每級(jí)負(fù)荷的時(shí)間長(zhǎng)短是影響AT 4強(qiáng)度大小的重要因素[10]。Heck等[18]發(fā)現(xiàn),當(dāng)分別以3 min和5 min作為遞增負(fù)荷測(cè)試每級(jí)負(fù)荷的持續(xù)時(shí)間時(shí),前者要比后者獲得的AT 4高0.16 m/s,而MLSS強(qiáng)度所對(duì)應(yīng)的以上兩種測(cè)試中的乳酸值分別是3.50±0.60 mmol/L和4.05±0.86 mmol/L。本研究采用的是運(yùn)動(dòng)隊(duì)常用的AT 4測(cè)試方案,每級(jí)負(fù)荷的時(shí)間為3 min,這可能是AT 4高估MLSS功率的原因之一。

2.受試者做功方式的差異:Beneke等[8]曾對(duì)比了同一組受試者分別以賽艇測(cè)功儀和功率自行車完成MLSS測(cè)試的情況,結(jié)果顯示,兩種做功方式獲得的MLSS乳酸濃度分別為2.7±0.6 mmol/L和4.5±1.0 mmol/L,差異顯著,并認(rèn)為MLSS時(shí)的乳酸濃度是依賴于做功方式的。在本研究中,受試者是有著多年訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)的賽艇運(yùn)動(dòng)員,當(dāng)以更符合專項(xiàng)做功特點(diǎn)的賽艇測(cè)功儀作為實(shí)驗(yàn)工具進(jìn)行測(cè)試時(shí),約85%的肌肉被動(dòng)用[24],相對(duì)于功率自行車或跑臺(tái)運(yùn)動(dòng),單位肌肉的代謝強(qiáng)度相對(duì)較小,而MLSS的乳酸濃度也相對(duì)較低。因此,做功方式的差異進(jìn)一步解釋了分歧的原因。

另外,觀察本實(shí)驗(yàn)過程中10名受試者以AT 4強(qiáng)度進(jìn)行30 min恒定負(fù)荷測(cè)試的情況后可以發(fā)現(xiàn),有3人和5人分別在第20 min和25 min就因乳酸濃度升高超過MLSS判定標(biāo)準(zhǔn)而終止的測(cè)試;另有1人在第30 min時(shí)的乳酸值上升也超過了穩(wěn)態(tài)判定標(biāo)準(zhǔn),僅1人以穩(wěn)態(tài)乳酸完成測(cè)試。因此,筆者認(rèn)為,AT 4非常明顯地高估了賽艇運(yùn)動(dòng)員的MLSS,并不能有效指代運(yùn)動(dòng)員的無氧閾水平。

4.3 IAT指代無氧閾的有效性分析

根據(jù)遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)及運(yùn)動(dòng)后的乳酸彌散-清除模式,Stegmann等人[32]提出了個(gè)體無氧閾(IAT)的測(cè)試方案,并認(rèn)為IAT強(qiáng)度指示著個(gè)體運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸生成與彌散保持平衡的最大代謝水平,即最大乳酸穩(wěn)態(tài)強(qiáng)度。IAT理論強(qiáng)調(diào)了受試者乳酸代謝的個(gè)體特點(diǎn),不少學(xué)者在研究了IAT與MLSS的關(guān)系后,也發(fā)現(xiàn)二者存在著較強(qiáng)的相關(guān)性(r=0.81～0.98)[15],但學(xué)術(shù)界對(duì)是否能以IAT強(qiáng)度完成長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)而不引起乳酸水平持續(xù)升高的問題上,仍然存在不少質(zhì)疑。U rhausen等[34]分別利用功率自行車和跑臺(tái)對(duì)16和14名運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果表明,在功率自行車測(cè)試中,所有16名受試者均能以IAT強(qiáng)度完成30 min恒定負(fù)荷測(cè)試,僅1人超過乳酸穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn);而在跑臺(tái)測(cè)試中,1人由于乳酸上升過高而終止測(cè)試,剩余13人完成了45 min的恒定負(fù)荷測(cè)試,其中2人超過乳酸穩(wěn)態(tài)標(biāo)準(zhǔn),因此,U rhausen等認(rèn)為IAT是MLSS有效的估測(cè)指標(biāo)。王健等[1]也曾觀察到,10名受試者中有8人能夠以個(gè)體的IAT強(qiáng)度完成30min的功率車恒定負(fù)荷測(cè)試,但M cLellan和Jacobs[28]在研究中卻發(fā)現(xiàn),11名受試者在功率自行車上進(jìn)行MLSS測(cè)試,分別有1人在IAT+2.5%O2max強(qiáng)度、3人在IAT強(qiáng)度、4人在IAT-2.5%O2max強(qiáng)度、1人在IAT-5.0%O2max達(dá)到了MLSS,剩余2人即使在IAT-7.5%O2max也無法觀察到乳酸穩(wěn)態(tài)的出現(xiàn),因此他們認(rèn)為,IAT并不能有效反映MLSS水平。

目前,以賽艇做功方式進(jìn)行測(cè)試的相關(guān)報(bào)道并不多。Beneke[4]的研究顯示,9名賽艇運(yùn)動(dòng)員IAT功率顯著高于MLSS功率,分別為287.1±25.1 W vs 255.1±17.5 W, IAT與MLSS功率的相對(duì)差異平均達(dá)到11.3%,個(gè)體相對(duì)差異達(dá)到2%～21%,二者的相關(guān)系數(shù)為0.81;Bourgois等[13]觀察了賽艇運(yùn)動(dòng)員在恒定負(fù)荷測(cè)試中的代謝反應(yīng),雖然作者并沒有明確獲取受試者M(jìn)LSS時(shí)的相關(guān)參數(shù),但發(fā)現(xiàn)所有10名受試者均能以IAT強(qiáng)度完成30 min的恒定負(fù)荷測(cè)試,其中6人以穩(wěn)態(tài)乳酸完成,4人超出穩(wěn)態(tài)判定標(biāo)準(zhǔn)。與Bourgois等的研究結(jié)果相似,在本研究中,受試者也均能以IAT強(qiáng)度完成恒定負(fù)荷測(cè)試,其中3人在第30 min時(shí)乳酸上升超過穩(wěn)態(tài)判定標(biāo)準(zhǔn),繼而在AT 4和95%IAT強(qiáng)度達(dá)到MLSS,另有2人分別在102.5%和105%IAT強(qiáng)度達(dá)到MLSS,剩余5人MLSS為IAT強(qiáng)度。另外,比較本研究中IAT與MLSS功率的關(guān)系可以發(fā)現(xiàn),二者高度相關(guān)(r=0.885),以IAT功率為自變量的回歸方程預(yù)測(cè)MLSS功率的效果量達(dá)到0.783,支持了Beneke的研究結(jié)果;而IAT與MLSS發(fā)生時(shí)功率的平均相對(duì)差異僅為0.6%,個(gè)體相對(duì)差異為-4.7～5.3%,要低于Beneke所觀察到的差異水平。因此,筆者認(rèn)為,IAT雖不能準(zhǔn)確的指代MLSS強(qiáng)度,但可作為賽艇運(yùn)動(dòng)員無氧閾訓(xùn)練的有效負(fù)荷區(qū)間,其誤差水平為-4.7～5.3%。

5 結(jié)論

1.以接進(jìn)MLSS水平的對(duì)應(yīng)功率為初試負(fù)荷,以2.5%IAT強(qiáng)度為最小調(diào)整負(fù)荷,能提高賽艇運(yùn)動(dòng)員MLSS測(cè)試的簡(jiǎn)便性和精確度。

2.AT 4高估了MLSS強(qiáng)度達(dá)9.6%,個(gè)體差異范圍為0%～15.4%,二者相關(guān)性較弱,表明AT 4不能有效指代賽艇運(yùn)動(dòng)員的無氧閾水平。

3.IAT與MLSS發(fā)生時(shí)個(gè)體間的功率差異為-4.7%～5.3%,二者無顯著差異,但存在顯著相關(guān),建議IAT可以作為賽艇運(yùn)動(dòng)員無氧閾訓(xùn)練的有效負(fù)荷區(qū)間。

[1]王健,周永平,楊丹,等.應(yīng)用OBLA和IA T預(yù)測(cè)最大血乳酸穩(wěn)態(tài)的比較研究[J].人類工效學(xué),1998,4(4):9-11.

[2]ALMARWAEYO A,JONESA M,TOLFREY K.Maximal lactate steady state in trained adolescent runners[J].J Sports Sci, 2004,22(2):215-225.

[3]AUNOLA S,RUSKO H.Does anaerobic threshold correlate w ith maximal lactate steady-state?[J].J Spo rts Sci,1992,10 (2):309-323.

[4]BENEKE R.Anaerobic threshold,individual anaerobic threshold,and maximal lactate steady state in row ing[J].Med Sci Sports Exe,1995,27(6):863-867.

[5]BENEKE R.Maximal lactate steady state concentration (MLSS):experimental and modelling app roaches[J].Eur J Appl Physiol,2003,88(4-5):361-369.

[6]BENEKE R.M ethodological aspects of maximal lactate steady state-implications for performance testing[J].Eur J Appl Physiol,2003,89(1):95-99.

[7]BENEKE R,HüTLER M,LEITH?USER R M.Maximal lactate-steady-state independent of performance[J].Med Sci Sports Exe,2000,32(6):1135-1139.

[8]BENEKE R,LEITH?USER R M,HüTLER M.Dependence of themaximal lactate steady state on themotor pattern of exercise [J].Br J Sports Med,2001,35(3):192-196.

[9]BENEKE R,VON DUV ILLARD SP.Determination of maximal lactate steady state response in selected spo rts events[J].Med Sci Sport Exe,1996,28(2):241-246.

[10]BENTLEY D J,NEWELL J,BISHOP D.Incremental exercise test design and analysis:Imp lications fo r perfo rmance diagnostics in endurance athletes[J].Sports Med,2007,37(7):575-586.

[11]BILLA T V,SIRVENT P,LEPRETRE PM,et al.Training effect on perfo rmance,substrate balance and blood lactate concentration at maximal lactate steady state in master endurancerunners[J].Pflugers A rch,2004,447(6):875-883.

[12]B ILLA T V,SIRVEN T P,PY G,et al.The concep t of maximal lactate steady state:a bridge between biochemistry,physiology and sport science[J].Sports Med,2003,33(6):407-426.

[13]BOURGOISJ,VRIJENSJ.Metabolic and cardiorespiratory responses in young oarsmen during p rolonged exercise tests on a row ing ergometer at power outputs co rresponding to two concep ts of anaerobic threshold[J].Eur J App l Physiol Occup Physiol,1998,77(1-2):164-169.

[14]DENADA IB S,GOM IDE E B,GRECO C C.The relationship between onset of blood lactate accumulation,critical velocity, and maximal lactate steady state in soccer players[J].J Strength Cond Res,2005,19(2):364-368.

[15]FAUDEO,KINDERMANN W,MEYER T.Lactate threshold concep ts:how valid are they?[J].Sports Med,2009,39(6): 469-490.

[16]FONTANA P,BOU TELL IER U,KN?PFL I-LENZIN C.Time to exhaustion atmaximal lactate steady state is similar for cycling and running in moderately trained subjects[J].Eur J App l Physiol,2009,107(2):187-192.

[17]HECK H,HESS G,MADER A.Vergleichende untersuchung zu verschiedenen Laktat-Schwellenkonzepten[J].Dtsch Z Sportmed,1985,1:19-25.

[18]HECK H,MADER A,HESS G,et al.Justification of the 4-mmol/L lactate threshold[J].Int J Sports Med,1985,6(3): 117-130.

[19]JONESA M,CARTER H.The effect of endurance training on parameters of aerobic fitness[J].Sports M ed,2000,29(6):373-386.

[20]LAJOIE C,LAURENCELLE L,TRUDEAU F.Physiological responses to cycling fo r 60 minutes at maximal lactate steady state[J].Can J App l Physiol,2000,25(4):250-261.

[21]LAPLAUD D,GU INOT M,FAVRE-JUV IN A,et al.Maximal lactate steady state determination with a single incremental test exercise[J].Eur J Appl Physiol,2006,96(4):446-452.

[22]LONDEREE B R.Effect of training on lactate/ventilato ry thresholds:a meta-analysis[J].Med Sci Sports Exe,1997,29 (6):837-843.

[23]MACIN TOSH B R,ESAU S,SVEDAHL K.The lactate minimum test for cycling:estimation of the maximal lactate steady state[J].Can J App l Physiol,2002,27(3):232-249.

[24]MADER A,HARTMANN U,HOLLMANN W.Der einfluβ der ausdauer auf die 6-minütige maximale anaerobe arbeitskapazit?t eines eliteruderers[A].In:Steinacker JM eds. Rudern[M].Berlin:Sp ringer,1998:62-78.

[25]MADER A,L IESEN H,HECK H,et al.Zur beurteilung der sportartspezifischen ausdauerleistungsf?higkeit im labor. Spo rtarzt Sportmed,1976,27(4):80-88,109-112.

[26]MAM EN A,VAN DEN TILLAAR R.Esimating the maximal lactate steady state power from an incremental test using lactate ProRLP1710[J].Int J Appl Sports Sci,2009,21(1):74-85.

[27]MA TTERN C O,GU TILLA M J,BRIGH T D L,et al.M aximal lactate steady state declines during the aging p rocess[J].J App l Physiol,2003,95(6):2576-2582.

[28]MCLELLAN T M,JACOBS I.Reliability,rep roducibility and validity of the individual anaerobic threshold[J].Eur J Appl Physiol Occup Physiol,1993,67(2):125-131.

[29]M ESSONN IER L,FREUND H,BOURD IN M,et al.Lactate exchange and removal abilities in rowing performance[J].Med Sci Sports Exe,1997,29(3):396-401.

[30]PELTONEN J,RUSKO H.Interrelations between power,force p roduction and energy metabolism in maximal leg work using a modified rowing ergometer[J].J Sports Sci,1993,11(3):233-240.

[31]PRINGLE J S,HONES A M.Maximal lactate steady state, critical power and EM G during cycling[J].Eur J Appl Physiol, 2002,88(3):214-226.

[32]STEGMANN H W,KINDERMANN W,SCHNABEL A.Lactate kinetics and individual anaerobic threshold[J].Int J Sports Med,1981,2(3):160-165.

[33]SVEDAHL K,MACIN TOSH B R.Anaerobic threshold:The concept and methodsof measurement[J].Can J Appl Physiol, 2003,28(2):299-323.

[34]URHAUSEN A,COEN B,WEILERB,et al.Individualanaerobic threshold andmaximum lactate steady state[J].Int J Sports Med,1993,14(3):134-139.

[35]WAKA YOSH I K,YOSHIDA T,UDO M,et al.Does critical swimming velocity rep resent exercise intensity at maximal lactate steady state?[J].Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 1993,66(1):90-95.

[36]WASSERMAN K,MCILROY M B.Detecting the threshold of anaerobic metabolism in cardiac patients during exercise[J]. Am J Cardiol,1964,14:844-852.

Validity of 4 mmol/L Threshold and Individual Anaerobic Threshold Verified by Maximal Lactate Steady State Test in Rowers

GAO Wei-feng1,2,MO Shao-qiang1,CHEN Zheng3,L IN Jia-shi4

Purpose:Combining w ith the specific character of row ing,using the maximal lactate steady state(MLSS)to verify the validity of 4mmol/L threshold(A T4)and individual anaerobic threshold(IA T)that p resumably indicate the wo rkload co rresponding to anaerobic threshold(A T).Methods:Ten male open-class rowers performed an incremental load test to determine A T4,IA T,and two to four constant load tests that last 30min to determine MLSS on Concep tⅡrow ing ergometer.The first constant load test was respectively conducted at A T or IA T,and the minimal adjusted load was 2.5%IA T,the accep tance criteria for MLSS was the highest blood lactate concentration by no more than 1.0mmol/L w ithin the last 20min of the test.Results:1)The load at A T4 was significantly higher than the load at MLSS(342.4 ±18.8W vs 312.5±16.0 W,P<0.01),weak co rrelation between them was found(r= 0.607,P>0.05),the A T4 overestimated the MLSS by 9.7%,individual differences reached 0%～15.4%;only two participants could finish the 30 min constant load test w ith load at A T4,and one of them reached MLSS.2)The load at IA T was slightly higher than the load at MLSS(314.4±19.9 W vs 312.5±16.0 W,P>0.05),there was a strong co rrelation between them(r=0.885,P<0.01),the IA T was slightly higher than MLSS by 0.6%,the individual differences were-4.8%～5.3%;all participants finished the constant load test w ith load at IAT,seven finished the 30 min test w ith lactate steady state,moreover,five of the seven reached MLSS.Conclusions:The modified MLSS test design can imp rove the efficiency of the test,and the IA T can be considered as a reliable range of A T training,but A T4 overestimates the MLSS significantly.

anaerobic threshold;maximal lactate steady state;4mmol/L threshold;individual anaerobic threshold;pow er;row ing;row ers

G804.7

A

2010-05-16;

2010-07-10

郜衛(wèi)峰(1979-),男,河南新鄉(xiāng)人,講師,在讀博士研究生,研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員機(jī)能監(jiān)控,Tel:(0771)2987090,E-mail:gogw f@yahoo.com.cn;莫少?gòu)?qiáng)(1958-),男,廣西梧州人,教授,研究方向?yàn)轶w育競(jìng)賽管理,Tel:(0771) 5666139,E-mail:yf2347@sohu.com;陳征(1980-),男,湖北襄樊人,中級(jí)教練員,研究方向?yàn)橘愅в?xùn)練,E-mail: first106@sina.com.cn;林家仕(1980-),男,福建連江人,講師,在讀博士研究生,研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)能量代謝動(dòng)力學(xué),Tel:(0592)6180035,E-mail:linjiashi1980@126. com。

1.廣西師范學(xué)院體育學(xué)院,廣西南寧530023;2.北京體育大學(xué)研究生院,北京100084;3.湖北水上運(yùn)動(dòng)中心,湖北武漢430072;4.集美大學(xué)體育學(xué)院,福建廈門361021 1.College of Physical Education,Guangxi Teachers Education University,Nanning 530023,China;2.Beijing Sport University,Beijing 100084,China 3.Hubei Aquatic Spo rts Center,Wuhan 430072,China;4.College of Physical Education,Jimei University,Xiamen 361021,China.20μl供乳酸測(cè)定。漿頻控制在25～32漿/min[8]。初試負(fù)荷采用交叉設(shè)計(jì):將受試者隨機(jī)等分為兩組,第一次測(cè)試時(shí),一組以IAT功率為起始負(fù)荷,另一組以AT 4功率為起始負(fù)荷。第二次測(cè)試時(shí)輪換。根據(jù)Beneke[6]推薦的MLSS判定標(biāo)準(zhǔn):在30 min的恒定負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中,第10～30 min乳酸濃度上升不能超過1 mmol/L;以2.5%IAT強(qiáng)度作為最小調(diào)整負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。若兩次測(cè)試后,受試者未達(dá)標(biāo)準(zhǔn),將增加或減少2.5%～10.0%IAT負(fù)荷,直至獲取MLSS,并取該次測(cè)試第15、20、25、30 min的乳酸平均值為MLSS乳酸值。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用SPSS 13.0和Microsoft Excel 2003對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,統(tǒng)計(jì)結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差±SD)表示。各觀測(cè)指標(biāo)經(jīng)Shapiro-Wilk檢驗(yàn),均符合正態(tài)性。采用Paired-Samples T Test對(duì)MLSS與AT 4、IAT的乳酸和功率差異進(jìn)行檢驗(yàn);觀測(cè)指標(biāo)之間的相關(guān)性利用Pearson相關(guān)分析進(jìn)行檢驗(yàn),若發(fā)現(xiàn)指標(biāo)間相關(guān)顯著,進(jìn)一步建立相應(yīng)的線性回歸方程。以P<0.05為顯著性水平,P<0.01為非常顯著水平。

1000-677X(2010)08-0085-07