過度訓(xùn)練發(fā)生的機理及其診斷與評價

尹斯年，王 震，曹師承

（1.鹽城工學(xué)院體育部，江蘇 鹽城224051；2.北京航空航天大學(xué) 體育部，北京100191；3.中國醫(yī)科大學(xué) 運動醫(yī)學(xué)系，遼寧 沈陽110001）

過度訓(xùn)練發(fā)生的機理及其診斷與評價

尹斯年1，王 震2，曹師承3

（1.鹽城工學(xué)院體育部，江蘇 鹽城224051；2.北京航空航天大學(xué) 體育部，北京100191；3.中國醫(yī)科大學(xué) 運動醫(yī)學(xué)系，遼寧 沈陽110001）

在力竭性功率自行車測試中，最大專項運動能力下降是其典型表現(xiàn)。情緒狀態(tài)不佳與主訴不適是診斷過度訓(xùn)練的重要指標(biāo)。過度訓(xùn)練與植物性神經(jīng)功能紊亂、內(nèi)分泌改變和免疫功能下降密切相關(guān)。預(yù)測過度訓(xùn)練的最好指標(biāo)是運動狀態(tài)下的心率、攝氧量和血乳酸，運動成績和運動能力的下降也是理想的指標(biāo)。降低運動強度或完全休息是治療過度訓(xùn)練癥候群的有效措施。

過度訓(xùn)練；過度訓(xùn)練癥候群；短期過度訓(xùn)練；植物性神經(jīng)功能紊亂；免疫功能；內(nèi)分泌

研究競技運動員過度訓(xùn)練危害的表現(xiàn)對運動醫(yī)學(xué)和科學(xué)研究有重要意義。盡管近幾年來對于過度訓(xùn)練綜合癥（overtraining syndrome，OTS）的中樞病理機制了解有一定的認(rèn)識，但對于OTS早期診斷手段還有待于進一步研究。

1 過度訓(xùn)練界定

沒有疲勞就沒有訓(xùn)練，運動訓(xùn)練給予身體運動負(fù)荷，從而導(dǎo)致身體疲勞，是運動訓(xùn)練正常的生理反應(yīng)。運動員必須經(jīng)過長期大負(fù)荷的訓(xùn)練才能提高成績，而大負(fù)荷訓(xùn)練必然導(dǎo)致身體機能下降和疲勞，運動員在大運動量訓(xùn)練后會出現(xiàn)疲憊、情緒不佳等不適癥狀，在不影響正常訓(xùn)練的情況下，可在1～2周內(nèi)恢復(fù)，這種癥狀稱為訓(xùn)練過度（overreaching），或短期過度訓(xùn)練（short-term overtraining），屬于正常生理反應(yīng)。

運動員從事過度的、長時間的訓(xùn)練或過大的運動強度后，運動負(fù)荷超過了身體所能耐受的強度和適應(yīng)能力，此時的訓(xùn)練稱為過度訓(xùn)練，表現(xiàn)為身體疲勞和運動成績在2周內(nèi)仍不能恢復(fù)，又稱為長期過度訓(xùn)練（long-term overtraining）。

運動員長時間訓(xùn)練導(dǎo)致的身體疲勞和機能下降不能在短時間內(nèi)恢復(fù)，使其疲勞癥狀不斷增加或積累且運動成績下降，這種訓(xùn)練稱為過度訓(xùn)練（overtraining）。

1.1 過度訓(xùn)練的主要表現(xiàn)

過度訓(xùn)練所表現(xiàn)的各種癥狀稱為過度訓(xùn)練癥候群（overtraining syndrome，OTS）。雖然OTS呈現(xiàn)高度的個體化特點，不同運動員之間的差別很大，但一般表現(xiàn)為以下特征：運動能力下降。OTS的首發(fā)特征是運動能力的下降，表現(xiàn)為肌肉力量下降、協(xié)調(diào)性降低和最大工作能力減少。運動能力下降是OTS最明顯的特征，但不是OTS所特有，還可能由其他因素引起：如安靜時心率、血壓升高，體位性血壓降低及體位性心率升高；食欲降低及體重下降；肌肉僵硬；偶發(fā)的惡心；睡眠質(zhì)量下降、失眠；抵抗力下降，易患感冒、呼吸道感染等。

1.2 過度訓(xùn)練的分類

根據(jù)不同運動員過度訓(xùn)練的表現(xiàn)可分為交感型過度訓(xùn)練癥候群和副交感型過度訓(xùn)練癥候群。

交感型OTS主要表現(xiàn)為交感神經(jīng)亢進，如安靜心率增加、血壓增加、食欲喪失、體重下降、睡眠障礙、情緒不穩(wěn)定、基礎(chǔ)代謝率提高等。

副交感型OTS主要表現(xiàn)為副交感神經(jīng)亢進，如易疲勞、安靜心率降低、運動后心率快速恢復(fù)、安靜血壓降低等。

目前認(rèn)為血清和尿中排出的兒茶酚胺是交感神經(jīng)活動的指示劑。所謂副交感型OTS是以固有的交感神經(jīng)活動減弱為特征。一般來說，OTS中交感神經(jīng)亢進較副交感神經(jīng)亢進較為常見；年輕運動員OTS較易出現(xiàn)交感神經(jīng)亢進，而年長運動員副交感神經(jīng)亢進較多。

OTS常常是由于心理和生理混合因素造成的。它是多種現(xiàn)實生活應(yīng)激刺激累積的結(jié)果，這些應(yīng)激刺激包括：運動訓(xùn)練、睡眠不足、環(huán)境應(yīng)激（熱、冷、高海拔等）、職業(yè)壓力及人際沖突等。焦慮的急劇增加與體力的疲勞一樣，都可使一個人對應(yīng)激耐受力下降。對比賽感情上的需求、勝利的渴望、失敗的懼怕、不現(xiàn)實的高目標(biāo)等都可能是無法忍受的心理應(yīng)激之源。因此，典型的OTS一般都伴隨著比賽欲望和訓(xùn)練熱情的降低。

2 過度訓(xùn)練的生理機制

過度訓(xùn)練是繼發(fā)于運動訓(xùn)練的應(yīng)激反應(yīng)，其生理機制尚不完全清楚。許多研究提示，過度訓(xùn)練與植物性神經(jīng)紊亂、內(nèi)分泌功能改變和免疫功能下降密切相關(guān)。

2.1 植物性神經(jīng)功能紊亂

長時間、大強度運動可導(dǎo)致交感神經(jīng)功能亢進或下降。由于植物性神經(jīng)系統(tǒng)的功能紊亂導(dǎo)致了過度訓(xùn)練的發(fā)生。

2.2 內(nèi)分泌變化

過度訓(xùn)練往往伴隨著內(nèi)分泌功能的變化，許多研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)運動負(fù)荷量增加時，血液中的睪酮水平下降，皮質(zhì)醇含量增加，睪酮／皮質(zhì)醇比值明顯降低。

在大負(fù)荷運動過程中，血液中腎上腺素和去甲腎上腺素水平升高，這兩種激素可引起血液和心率增加，理論上可以用腎上腺素和去甲腎上腺素水平評價過度訓(xùn)練，但由于這些激素在運動中變化的復(fù)雜性和多因素性，因此，用這些指標(biāo)研究過度訓(xùn)練尚有一定困難。

2.3 免疫功能下降

研究證實，過量訓(xùn)練可導(dǎo)致免疫功能下降，增加運動員感染的機會。一次急性力竭性運動可導(dǎo)致細胞及體液免疫低下，在此基礎(chǔ)上如仍進行大負(fù)荷訓(xùn)練，免疫功能將會進一步受損。Parry-Billings的研究指出，OTS運動員的血漿谷氨酰胺（glutamine）水平低下，谷氨酰胺對于免疫系統(tǒng)細胞有重要的作用，特別是淋巴細胞、巨噬細胞、自然殺傷細胞，它們主要依靠谷氨酰胺作為生物合成調(diào)節(jié)和細胞復(fù)制的能源。研究表明，在大運動量訓(xùn)練中補充谷氨酰胺可減少感染的發(fā)病率。

2.4 支鏈氨基酸假說

支鏈氨基酸（branched-chain amino acids，BCAA）是指亮氨酸，異亮氨酸和纈氨酸。長時間運動可導(dǎo)致肌糖原與肝糖原耗竭，使肌肉攝取BCAA增多而血液中BCAA減少。與此同時，劇烈運動造成血液中游離脂肪酸增多并與游離色氨酸（free tryptophan，f-TRP）競爭血漿白蛋白的結(jié)合位點，使相對f-TRP濃度升高。腦內(nèi)5-羥色胺（hydroxytryptamine，5-HT）含量受血漿f-TRP和f-TRP／BCAA控制。BCAA的減少加上f-TRP增加使血漿f-TRP／BCAA比值升高時，進入腦內(nèi)的f-TRP升高。腦內(nèi)f-TRP在羥化酶作用下合成5-HT。5-HT作為腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)在運動性中樞疲勞中起著重要作用，如引起困倦、抑制多突觸神經(jīng)反射、抑制下丘腦釋放內(nèi)分泌因子等。由于腦內(nèi)5-HT增多的表現(xiàn)也可在過度訓(xùn)練運動員中見到，所以一些學(xué)者提出f-TRP／BCAA的增加與過度訓(xùn)練的發(fā)生具有一致性，即提出過度訓(xùn)練的BCAA假說。

3 過度訓(xùn)練的診斷與評價

過度訓(xùn)練綜合癥（OTS）特征表現(xiàn)是專項運動能力的下降和情緒狀態(tài)紊亂，這種能力低下的恢復(fù)期可持續(xù)數(shù)星期或數(shù)月。過度訓(xùn)練的診斷需要與器質(zhì)性疾病區(qū)別開來。OTS很少見，然而，在訓(xùn)練過程中，時常出現(xiàn)短時的運動過度，時而發(fā)生長時間大強度運動訓(xùn)練中。而一些教練認(rèn)為訓(xùn)練過程中導(dǎo)致運動過度是有必要的，也有觀點認(rèn)為，過度訓(xùn)練應(yīng)當(dāng)避免，因為其可誘發(fā)不可預(yù)料的后果。

OTS診斷指標(biāo)的選取在于能測量出休息和至少是亞級量運動中是否有OTS，且不能干擾運動過程。推測在訓(xùn)練疲勞、訓(xùn)練過度和過度訓(xùn)練中存在一連續(xù)過程，因此，尋找鑒別診斷和評價過度勞累和OTS的適宜方法和手段尤為重要。

3.1 休息過程中OTS的診斷方法

3.1.1 心率 據(jù)報道，休息時心率增高是OTS的一個重要參照指標(biāo)。但是，在最近的研究中還沒有完全達成共識。因為有感染性疾病或肝糖原耗竭引起的急性運動耐力降低，導(dǎo)致OTS。也可以使休息和亞極量運動過程中心率升高。

最近有學(xué)者提出心率間隔時間改變有助于OTS的診斷。認(rèn)為交感和副交感型OTS可通過R-R間期低高頻改變的分析來反映。現(xiàn)在應(yīng)用心率改變來診斷OTS的有效性還沒有建立起來。關(guān)于過度訓(xùn)練運動員心率改變的結(jié)論還沒有達成共識。有報道，在慢性O(shè)TS運動員中，心率增高的改變在高頻范圍內(nèi)受副交感神經(jīng)調(diào)節(jié)。最近的研究發(fā)現(xiàn)，大強度耐力訓(xùn)練12周后的過度訓(xùn)練運動員交感和副交感平衡下降。5名過度訓(xùn)練的個體卻表現(xiàn)出不同的個體反應(yīng)。另一項調(diào)查中，6天超負(fù)荷訓(xùn)練導(dǎo)致運動過度，但并不伴隨心率的改變。最近研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)2星期集中訓(xùn)練的疲勞游泳運動員15min（5min仰臥，5min平臥，5min仰臥）心率沒有改變，而在6名沒有經(jīng)歷運動過度的男運動員中心率卻降低。

3.1.2 情緒和主觀陳述 情緒和主觀陳述的改變一致認(rèn)為是OTS的敏感和早期指標(biāo)。依據(jù)Nitsch28的自我認(rèn)知標(biāo)準(zhǔn)，提示對于OTS動作能力的降低，顯示憂郁增高。主要的陳述是肌肉酸痛（長跑運動員，參加三項運動員，自行車運動員的下肢乏力），經(jīng)常發(fā)生在低強度訓(xùn)練和日常的活動中。睡眠障礙可能也是OTS早期癥狀的表現(xiàn)。在實際過程中這些主觀參數(shù)可作為參考，因為界定OTS的參考標(biāo)準(zhǔn)比較困難。情緒的改變經(jīng)常在運動能力下降之前就開始了，并隨著訓(xùn)練負(fù)荷的增長而平行發(fā)展。此外，運動員還受其他因素影響。

3.1.3 血液中酶活性和代謝指標(biāo) 測量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的受試者酶活性和血液指標(biāo)有時有助于OTS的診斷，例如CK、尿素、尿酸和血氨。然而這些指標(biāo)的有效性至少在診斷OTS上，還不能證實僅在過度訓(xùn)練的運動員中存在。

CK活性即可反映訓(xùn)練前幾天肌肉的物理緊張，也可反映訓(xùn)練的強度和量，尤其適合于特殊形式的訓(xùn)練。一些運動員可能無應(yīng)答或僅表現(xiàn)為輕微增長。此外，完成一項特殊的訓(xùn)練之后，肌肉適應(yīng)性可能持續(xù)數(shù)周。CK活性的增長并不是OTS的明顯標(biāo)志，當(dāng)CK活性達到1 500U／L時，進一步的專項練習(xí)并不能改變CK活性和肌肉力量，也無疼痛的報道。推測CK活性的增高可阻止損傷的肌肉進一步受損，及與肌肉疲勞和疼痛有關(guān)的力量降低有關(guān)。

血中尿素濃度的增高可作為大訓(xùn)練負(fù)荷尤其是大強度耐力訓(xùn)練引起的蛋白質(zhì)分解代謝增高和糖異生加強的標(biāo)志。當(dāng)然，在測量尿素改變量時，也要考慮到營養(yǎng)因素。

一些學(xué)者認(rèn)為，血清尿素濃度和CK基本上可以顯示運動耐力的損傷，從長遠角度考慮可以預(yù)防OTS。應(yīng)用這些參數(shù)還不能確診OTS。

3.1.4 激素 過度訓(xùn)練運動員夜尿排泄的兒茶酚胺減少可作為OTS的晚期癥狀，可解釋為內(nèi)在交感神經(jīng)活動低下。相比之下，有報道，三名過度訓(xùn)練運動員靜息狀態(tài)下血漿中去甲腎上腺濃度均增高，另一項研究中也類似的報道。進一步研究發(fā)現(xiàn)，夜尿排泄的兒茶酚胺減少或血漿中去甲腎上腺素濃度增高。

睪酮或游離睪酮與皮質(zhì)醇的比值可以作為合成與分解代謝平衡的標(biāo)志和診斷OTS的手段。研究發(fā)現(xiàn)，舉重運動員睪酮與皮質(zhì)醇的比值與力量有關(guān)。然而，大部分的研究還不能證實過度訓(xùn)練的耐力和力量運動員睪酮與皮質(zhì)醇比值的降低。有關(guān)靜息時血漿中皮質(zhì)醇水平與OTS相關(guān)的結(jié)果還不是很明了。一些研究表明沒有改變，一些研究報道增高，甚至有的報道為降低，一些學(xué)者認(rèn)為靜息時血漿中皮質(zhì)醇水平的降低是診斷OTS的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)推測，皮質(zhì)醇的降低更易發(fā)生在慢性O(shè)TS狀態(tài)，而皮質(zhì)醇的升高往往發(fā)生在生理上的急性損傷。

總之，在靜息狀態(tài)時依據(jù)血液中單個的激素濃度并不可能確診OTS。盡管連續(xù)的血液激素檢測可能對OTS有價值。

3.1.5 免疫指標(biāo) 目前，報道運動員診斷OTS涉及的免疫參數(shù)改變很少。在一個OTS的控制實驗中發(fā)現(xiàn)T細胞表面的（CD45RO＋）標(biāo)記物表達增強。另一些研究認(rèn)為，過度訓(xùn)練運動員外周血液中谷氨酰胺濃度降低，五名運動員在訓(xùn)練期間谷氨酰胺和谷氨酸鹽比值降低。然而，不能以谷氨酰胺的改變來區(qū)分大強度訓(xùn)練和OTS。另一項研究表明，發(fā)現(xiàn)過度訓(xùn)練的游泳運動員結(jié)果并不一致，在訓(xùn)練的急性期谷氨酰胺水平并不降低。細胞因子濃度的增高，這些被認(rèn)為是近年來有關(guān)OTS交感神經(jīng)的綜合理論，有待于從過度訓(xùn)練運動員身上得到證實。

3.2 運動過程中診斷OTS的手段

3.2.1 測力法 運動能力下降是診斷OTS的理想標(biāo)準(zhǔn)，它需要一套專門的運動測試程序，持續(xù)運動至力竭，過度訓(xùn)練運動員經(jīng)逐級測試程序后運動能力和最大耗氧量降低。速度耐力和短時高強度耐力試驗被認(rèn)為更敏感的方法和手段。尤其是應(yīng)激測試在功率自行車上以超出個人10%的有氧代謝方式運動15～45分鐘至力竭，在控制的實驗中，可以成功地診斷OTS，并且發(fā)現(xiàn)運動能力降低水平在14%～27%之間。

短時高強度乳酸無氧代謝能力在大多數(shù)情況下不改變，但并不是所有的OTS調(diào)查結(jié)果均是如此。實際工作中的教練員和許多研究普遍證實過度訓(xùn)練運動員運動協(xié)調(diào)性受損，此外，還觀察到膝反射H-reflex和神經(jīng)肌肉興奮性降低，在過度訓(xùn)練的力量型運動員中重復(fù)最大力量能力下降。

3.2.2 血乳酸 在中長跑運動員、游泳運動員、自行車運動員和參加三項比賽運動員，柔道運動員和劃船運動員中，發(fā)現(xiàn)OTS運動員在亞極量逐級運動中血乳酸濃度有明顯的輕微降低，而無氧閾提高。

3.2.3 血氨 血氨可以誘導(dǎo)運動相關(guān)的中樞疲勞或周圍疲勞機制。然而研究表明，血氨濃度與力竭時間之間沒有關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)，在OTS中其濃度沒有改變甚或降低。然而在訓(xùn)練監(jiān)控中，發(fā)現(xiàn)在相同的負(fù)荷下，糖原耗盡時，血氨濃度升高，血乳酸濃度降低。血氨濃度增長與心率反應(yīng)相似。

3.2.4 心率 最大心率在過度訓(xùn)練運動員中降低明顯。然而，個體最大心率降低僅僅是3～5次／min，或者更少。

3.2.5 呼吸商 有學(xué)者觀察過度訓(xùn)練耐力運動員在極量和亞極量運動中呼吸商降低，推測是OTS中碳水化合物代謝降低的一種表現(xiàn)。也有報道，在OTS中有糖原耗竭的表現(xiàn)，但是其有效性還有待于進一步研究。

3.2.6 主觀體力感覺 實際運動強度的功率或血乳酸濃度與主觀感覺（BORG-SCALE）比值增高可作為診斷OTS的標(biāo)準(zhǔn)之一。

3.2.7 激素 極量運動至力竭后，過度訓(xùn)練運動員游離去甲腎上腺激素（腎上腺激素）濃度降低，但是并不包括所有研究都如此。這種區(qū)別歸因于OTS的不同類型（交感和副交感型）。在一項研究中發(fā)現(xiàn)，亞極量去甲腎上腺濃度增高。

極量運動誘導(dǎo)腦垂體激素釋放降低（ACTH，HGH），在過度訓(xùn)練的耐力和力量運動員的研究中發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)醇也降低。過度訓(xùn)練的馬拉松運動員胰島素誘導(dǎo)的低血糖。ACTH、HGH分泌降低分別是42%～48%和24%～26%，是激素型運動過度的一種表現(xiàn)。采用功率應(yīng)激試驗，用超過個體無氧代謝閾10%的強度運動至力竭。在實驗室條件下，與對照組相比，2天大強度運動后，ACTH、HGH濃度分別下降30%和36%，而運動能力沒有改變。另一項實驗表明，在4天實驗性大強度耐力訓(xùn)練（未至過度訓(xùn)練）后，大強度可誘導(dǎo)的血清皮質(zhì)醇濃度降低，另一些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，3h內(nèi)重復(fù)實驗過程可得出相似的結(jié)果。

4 小結(jié)與建議

不同的診斷OTS的標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。在診斷OTS之前，干擾其癥狀的器質(zhì)性疾病要以運動醫(yī)學(xué)的生理機制加以排除。OTS的診斷要用極量運動專項能力的評估為依據(jù)（包括相關(guān)的技術(shù)），也包括在功率自行車上的標(biāo)準(zhǔn)測試。靜息狀態(tài)下診斷OTS的唯一有效標(biāo)準(zhǔn)是情緒狀態(tài)和主觀陳述的不適，如：下肢乏力，睡眠紊亂。夜尿中兒茶酚胺的減少可能有意義，但沒有實際價值。一些項目的標(biāo)準(zhǔn)測試可在功率自行車上測試，最大乳酸產(chǎn)物和最大心率的降低可能是OTS的表現(xiàn)。因為最大能力降低和血乳酸濃度的降低是大強度訓(xùn)練后糖原耗竭的結(jié)果，能力實驗應(yīng)至少在降低訓(xùn)練強度兩天后或靜息狀態(tài)下進行。極量運動誘導(dǎo)的ACTH分泌的降低可作為OTS參照標(biāo)準(zhǔn)，但還要更深入的研究。一些血液指標(biāo)不能一次性有效地監(jiān)控訓(xùn)練中的OTS，需要連續(xù)對個體進行多指標(biāo)、多層面、綜合分析才能有效界定運動員OTS的發(fā)生?？傊?，對于OTS有效診斷方面的研究不如對過度訓(xùn)練的研究成果多。

表1 診斷過度訓(xùn)練的常用指標(biāo)及其適用性

5 研究展望

測試結(jié)果需要個體縱向比較，因此對個體基線值的原始評估顯得非常重要。界定OTS要嚴(yán)格遵循實際運動能力的下降。診斷手段的評價和有效性需要進一步研究，包括長時間間隔觀察。下一步的研究應(yīng)集中在恢復(fù)期的不同時相的變化及超負(fù)荷訓(xùn)練后的積極適應(yīng)表現(xiàn)。

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Overtraining Mechanism and Its Diagnosis and Evaluation

YIN Sinian1，WANG Zhen2，CAO Shicheng3
（1.P.E.Departmert，Yancheng Engineering College，Yancheng 224051，Jiangsu，China；2.Beijing Aviation and Spaceflight University，Beijing 100191，China；3.Sports Medicine Department of China Medicine University，Shenyang 110001，Liaoning，China）

Overtraining refers to excessive training，which is unnecessarily high in intensity or duration or both.Overtraining does not result in improved performance or conditioning；Rather，it can lead to decreased performance and fatigue.The article reviews the overtraining concept，categorization and OST diagnostic method during the rest，as well as diagnosis means during the exercise process.Besides，their development tendency of investigation，theory base and practice instruction of OST prevention and cure in the movement trainings are proposed.

overtraining；overtraining syndrome（OTS）；short-term overstraining；autonomic nervous system dysfunction；immune function；endocrine

G804.5

A

1004－0560（2010）03－0061－04

2010-04-04；

2010-04-26

尹斯年（1963－），男，副教授，主要研究方向為體育教學(xué)與訓(xùn)練。

責(zé)任編輯：喬艷春