淺談高原訓(xùn)練的生理學(xué)機(jī)制

謝治強(qiáng)

(成都體育學(xué)院 四川成都 610041)

淺談高原訓(xùn)練的生理學(xué)機(jī)制

謝治強(qiáng)

(成都體育學(xué)院 四川成都 610041)

隨著競(jìng)技體育的飛速發(fā)展,提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)已成為當(dāng)下教練員急需解決的事情。高原訓(xùn)練以其特殊的訓(xùn)練特點(diǎn),越來(lái)越受到教練員、訓(xùn)練員的關(guān)注。該文對(duì)高原訓(xùn)練的生物學(xué)機(jī)制做了簡(jiǎn)要的概述,為高原訓(xùn)練對(duì)機(jī)體的生理學(xué)改善提供理論依據(jù)。

高原訓(xùn)練 生理 低壓 低氧

近幾年，體育事業(yè)越來(lái)越受到國(guó)家的關(guān)注，提高競(jìng)技水平也成了運(yùn)動(dòng)員急需解決的問題。平原訓(xùn)練已經(jīng)滿足不了運(yùn)動(dòng)員提高競(jìng)技水平的需求，高原訓(xùn)練也就順勢(shì)進(jìn)入人們的視野中。高原訓(xùn)練是利用低壓、低氧環(huán)境的刺激激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的補(bǔ)償機(jī)制，通過增加訓(xùn)練強(qiáng)度和負(fù)荷量，在體能、生理上充分調(diào)動(dòng)運(yùn)動(dòng)員最大運(yùn)動(dòng)能力的過程[1]。該文對(duì)高原訓(xùn)練提高運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技成績(jī)的生理學(xué)機(jī)制做了綜述。

1 高原環(huán)境的特點(diǎn)

高原地區(qū)受到地理環(huán)境因素的影響，氣壓會(huì)隨著海拔的升高而逐漸降低。同時(shí)，高原地區(qū)空氣稀薄，氣候多變，風(fēng)速快，紫外線和電離輻射增強(qiáng)，形成了獨(dú)特的自然環(huán)境[2]。隨著海拔的升高，空氣氣壓的降低，人體血液在肺內(nèi)得不到充足的養(yǎng)分，機(jī)體的氧分壓就會(huì)呈現(xiàn)出下降的狀態(tài)[3]。

2 高原訓(xùn)練的生理學(xué)機(jī)制

2.1 高原訓(xùn)練與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

從燕小妮[4]等對(duì)男子賽艇運(yùn)動(dòng)員的研究中發(fā)現(xiàn)，高原訓(xùn)練比平原訓(xùn)練后2 000m和3 000m跑的成績(jī)顯著性增加，提示高原訓(xùn)練可使骨骼肌線粒體氧化酶活性升高，導(dǎo)致機(jī)體利用氧的能力和氧化磷酸化能力增加。高原訓(xùn)練可使骨骼肌氧化酶活性和肌紅蛋白濃度升高，糖酵解酶活性降低，現(xiàn)在的研究已證實(shí)高原訓(xùn)練可使小鼠的IIab肌纖維活性明顯增加[5]。由此可見，高原訓(xùn)練與平原訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員相比骨骼肌的水平要高很多，這表明高原訓(xùn)練可以更加有效地促進(jìn)骨骼肌、骨骼等水平的提高，從而可以有效地改善機(jī)體的運(yùn)動(dòng)水平，提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。也有研究進(jìn)一步表明，高原訓(xùn)練可以使機(jī)體中血紅蛋白的代謝大幅度下降，蛋白質(zhì)的分解代謝也呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，所以說高原訓(xùn)練對(duì)骨骼肌中的蛋白質(zhì)影響較為顯著。高原訓(xùn)練可以使骨骼肌中血乳酸值明顯高于平原訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員，而且高原訓(xùn)練后血乳酸值下降，同時(shí)血乳酸速度曲線向右移動(dòng)，同時(shí)高原訓(xùn)練還可以明顯提高血乳酸閾強(qiáng)度[6]。

2.2 高原訓(xùn)練與脈管系統(tǒng)

錢風(fēng)雷[7]等對(duì)經(jīng)過一段時(shí)間高原訓(xùn)練的優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員研究發(fā)現(xiàn)，高原訓(xùn)練與平原訓(xùn)練相比，可以明顯增加血液中的促紅細(xì)胞生成素(EPO)濃度。提示EPO的增加可以顯著增加血液中紅細(xì)胞(RBC)的數(shù)量和血紅蛋白(Hb)的數(shù)量，從而有效提高機(jī)體適應(yīng)高原缺氧的能力。高原訓(xùn)練可以提高RBC中2，3-二磷酸甘油酸(2，3-DPG)水平，提示2，3-DPG的增加可以增強(qiáng)血液中RBC的數(shù)量和Hb運(yùn)載氧的能力，從而提高機(jī)體利用氧的能力[8]。由此可見，高原訓(xùn)練可以增加促紅細(xì)胞生成素濃度、血紅蛋白的數(shù)量和血紅細(xì)胞的數(shù)量，從而提高機(jī)體血液供應(yīng)，改善運(yùn)動(dòng)水平。現(xiàn)在許多研究都可以表明，高原訓(xùn)練能夠不同程度地增加人體血液中紅細(xì)胞和血紅蛋白的含量。對(duì)此，比較有說服力的觀點(diǎn)是:高原訓(xùn)練可能會(huì)使血液的血容量減少，同時(shí)使血細(xì)胞的含量增加，從而導(dǎo)致血紅蛋白和紅細(xì)胞的含量呈現(xiàn)出上升的現(xiàn)象[9]。同時(shí)，也有一些報(bào)道顯示，高原訓(xùn)練可以使人體中的HCT、血紅蛋白和血細(xì)胞顯著增加[10]。在高原上，紅細(xì)胞數(shù)量的增加主要是為了增強(qiáng)氧運(yùn)輸能力，從而使血氧飽和度下降導(dǎo)致的動(dòng)脈缺血得到補(bǔ)充，而且在高原訓(xùn)練中，增加氧氣的運(yùn)輸能力是一個(gè)非常緩慢的過程，也是一個(gè)適應(yīng)高原環(huán)境的過程，所以高原訓(xùn)練如果想得到很好的效果，至少要訓(xùn)練三周以上[11]。

2.3 高原訓(xùn)練與呼吸系統(tǒng)

邱俊[12]等在對(duì)現(xiàn)代五項(xiàng)與動(dòng)員的研究中發(fā)現(xiàn)，高原訓(xùn)練和高住低訓(xùn)(HiLo)增強(qiáng)了現(xiàn)代五項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的有氧代謝能力，并改善心肺功能和最大攝氧量，可以作為提高有氧耐力的有效手段。高原訓(xùn)練可以進(jìn)一步提高低氧條件下肺通氣功能儲(chǔ)備，并提高呼吸肌功率，保證機(jī)體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)脈血氧分壓和動(dòng)脈血飽和度維持在較高水平[1]。由此可見，高原訓(xùn)練對(duì)機(jī)體呼吸系統(tǒng)的提高要比在平原訓(xùn)練顯著，心肺功能和呼吸肌功率等也會(huì)有顯著的改善，從而使機(jī)體利用氧氣的能力得到大幅度改善，提高機(jī)體氧供水平，改善機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力，提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。研究表明，長(zhǎng)期在高原或者是亞高原訓(xùn)練的人，他們的心肺功能可以得到大幅度的提升，心臟的泵血機(jī)能明顯提高，心肌收縮力增強(qiáng)，同時(shí)也使機(jī)體的呼吸加深加快，在很大程度上增強(qiáng)了呼吸機(jī)能，增強(qiáng)了肺的通氣機(jī)能[13]。

2.4 高原訓(xùn)練與其他系統(tǒng)

高原訓(xùn)練可以降低血清皮質(zhì)醇(T)和血清睪酮(C)，提示睪酮可以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，使肌肉壯大和體重增加，可刺激紅細(xì)胞生成，加速血紅蛋白合成，可加速體內(nèi)抗體形成，增強(qiáng)免疫功能和抗感染能力[14]?？梢姡咴?xùn)練不僅可以使機(jī)體的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、脈管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)技能得到大幅度提高，還可以增強(qiáng)機(jī)體的免疫機(jī)能，調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能，從而促進(jìn)機(jī)體激素的分泌、合成。馮連世指出，血清皮質(zhì)醇在高原訓(xùn)練以后3～5周仍然處于高原的水平，這表明高原訓(xùn)練可以提高運(yùn)動(dòng)員的技能水平[15]。同時(shí)，馮連世等還做了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)高原訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員，在高原訓(xùn)練的過程中血清睪酮、游離睪酮、皮質(zhì)醇的水平均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，而血清睪酮與皮質(zhì)醇的比值呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢(shì)[16]。

3 結(jié)語(yǔ)

據(jù)文獻(xiàn)顯示，通過一段時(shí)間的高原訓(xùn)練，可以有效增強(qiáng)機(jī)體的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、脈管系統(tǒng)和其他重要系統(tǒng)的機(jī)能。高原訓(xùn)練和平原訓(xùn)練相比有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可以更加有效地增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力，提高競(jìng)技機(jī)能水平。選擇高原訓(xùn)練提升運(yùn)動(dòng)能力的水平，已成為當(dāng)前教練員的著眼點(diǎn)。因此，在今后一段時(shí)間內(nèi)人為制造高原環(huán)境進(jìn)行訓(xùn)練會(huì)成為運(yùn)動(dòng)界的主流。

[1]尹偉娜，張傳新.高原訓(xùn)練的研究進(jìn)展[J].首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2005(3):115-117.

[2]胡耿丹.高原訓(xùn)練中若干訓(xùn)練學(xué)問題研究進(jìn)展和展望[J].廣州體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2002(1):64-67.

[3]曲傳勇.高原環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞大鼠學(xué)習(xí)記憶的影響及其機(jī)制研究[D].蘭州大學(xué)，2010.

[4]燕小妮，武小路.高原訓(xùn)練對(duì)男子賽艇運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力及血液流變學(xué)的影響研究[J].首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2008(4):72-77.

[5]溫優(yōu)良，徐國(guó)琴.高原訓(xùn)練的生理適應(yīng)與運(yùn)動(dòng)能力[J].廣州體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2001(2):48-51.

[6]李世成.間歇性缺氧模似高原訓(xùn)練對(duì)小鼠骨骼肌乳酸代謝的影響[J]. 高原醫(yī)學(xué)雜志，2000(2):48.

[7]錢風(fēng)雷，王晨. 高原訓(xùn)練對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)員血液成分、血乳酸和運(yùn)動(dòng)能力的影響[J].體育與科學(xué)，2004(6):69-71.

[8]耿青青，石鴻儒.高原訓(xùn)練中機(jī)體紅細(xì)胞、促紅細(xì)胞生成素、2，3-二磷酸甘油酸的適應(yīng)性變化及研究設(shè)想[J].體育科學(xué)，2004(5):29-31，41.

[9]羅海燕.淺談高原訓(xùn)練對(duì)生理生化指標(biāo)的影響[J].山東體育科技，2004(3):38-40.

[10]熊志強(qiáng)，楊志華.高原訓(xùn)練對(duì)生理生化機(jī)能的影響[J].科技信息(科學(xué)教研)，2007(31):499-500.

[11]周忠林，路宗霞.關(guān)于高原訓(xùn)練生理生化指標(biāo)研究的綜述[J].桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2009(1):125-127，133.

[12]邱俊，陳文鶴. 高住低訓(xùn)和高原訓(xùn)練對(duì)優(yōu)秀現(xiàn)代五項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的影響[J].上海體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011(1):67-72.

[13]熊正英，張琳，武勝奇.高原訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響機(jī)制探析[J].南陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2003(3):97-100.

[14]高頎，劉海平.高原訓(xùn)練期間運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能生理、生化指標(biāo)的評(píng)定方法[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào)，2004(1):43-45，56.

[15]馮連世.高原訓(xùn)練及其研究現(xiàn)狀(續(xù)完)[J].體育科學(xué)，1999(6): 66-71.

[16]馮連世，洪平，宗丕芳，等.高原訓(xùn)練對(duì)男子中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員血清激素的影響[J].體育科學(xué)，2000(4):49-52，66.

G806

A

2095-2813(2016)12(c)-0024-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.36.024