亞高原訓練對中國優(yōu)秀女子舉重運動員身體機能狀態(tài)的影響

于 濤,常 蕓,趙 鵬,李 翰,李清正,黃俊紅

體育科學

亞高原訓練對中國優(yōu)秀女子舉重運動員身體機能狀態(tài)的影響

于 濤1,常 蕓1,趙 鵬1,李 翰1,李清正2,黃俊紅1

近年來，亞高原訓練不斷應用在力量項目中，但亞高原訓練對中國優(yōu)秀女子舉重運動員機體的影響鮮有報道。目的：探討亞高原訓練對中國優(yōu)秀女子舉重運動員攜氧能力、內分泌水平以及免疫機能的影響。方法：監(jiān)測分析中國國家隊7個級別共計21名女子舉重運動員在北京(海拔31 m)-安徽石關(海拔847 m，35天)-北京訓練周期中的血液生理生化指標(全血中紅細胞數、血紅蛋白含量、紅細胞壓積、平均紅細胞體積、平均紅細胞血紅蛋白含量、白細胞數、淋巴細胞百分比、中性粒細胞百分比，血清中睪酮水平、皮質醇水平、肌酸激酶水平、尿素水平)。結果：亞高原訓練對中國優(yōu)秀女子舉重運動員的紅細胞數和血紅蛋白含量及紅細胞壓積有提高作用，并引起血睪酮水平的增加；亞高原訓練對運動員的白細胞水平以及中性粒細胞百分比和淋巴細胞百分比影響并不十分顯著，但提示，亞高原訓練對個別運動員的免疫機能存在影響。結論：亞高原訓練對提高運動員的攜氧能力和合成代謝有積極的作用，同時，對運動員訓練負荷和機體免疫情況的監(jiān)控以及保障運動員取得更好的訓練成績也十分重要。

亞高原訓練;舉重；女子；運動員;攜氧能力;內分泌;免疫功能

前言

高原訓練是根據大氣中的氧氣含量隨著海拔的增加而減少，將運動員置于較高海拔的地點進行訓練，進而提高運動能力的一種訓練方法[17]。由于高原訓練可以通過低氧刺激增加機體的造血能力，提高血紅蛋白含量，因此,在有氧代謝項目中有著廣泛的應用[1,3-5]。近年來，高原訓練不斷向無氧代謝項目擴展。隨著對高原訓練研究的深入，人們發(fā)現,海拔的增加會引起訓練強度的降低[9]，運動員很難完成訓練的強度要求。這對于以無氧供能為主的運動員并不利，而高住低練往往會增加訓練的成本。

亞高原訓練是指在海拔500～1 500 m的地點進行訓練，它既能滿足運動員達到足夠的訓練強度，又能對運動員的攜氧能力產生積極的刺激作用[9]。目前，亞高原訓練在賽艇、短跑、馬拉松等項目中均有應用[2,6,8]，亞高原訓練在力量項目中也有應用。周義昌等[11]研究發(fā)現，亞高原訓練對男子自由式摔跤運動員有氧能力有積極的促進作用。趙鵬等[10]發(fā)現，亞高原訓練能明顯提高男子舉重運動員血紅蛋白水平,但運動員疲勞恢復較慢、睡眠較差、免疫力降低,同時精神興奮性也有所下降。中國優(yōu)秀女子舉重運動員也采用亞高原訓練，然而目前卻鮮有對身體機能影響的相關報道。本研究對中國國家女子舉重運動員在安徽石關國家體育訓練基地(海拔847 m)進行夏季轉訓期間的攜氧能力、免疫能力以及內分泌變化進行監(jiān)控分析，并與上高原前和下高原后進行對比，研究亞高原訓練對女子舉重運動員身體機能的影響。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以中國國家隊優(yōu)秀女子舉重隊運動員(共計21名)為研究對象，包括所有級別運動員(48、53、58、63、69、75、75公斤級和75以上公斤級，表1)。

表 1 本研究受試者基本情況Table 1 The Characteristics of Subjects

1.1.1 運動員轉訓時間以及地點安排

國家女子舉重隊常規(guī)訓練地點為國家體育總局訓練局(北京)，屬于北溫帶季風氣候，海拔31 m。夏訓轉訓時間為2015年7月19日至2015年8月23日，轉訓地點為安徽石關訓練基地(安慶市岳西縣石關鄉(xiāng))。石關訓練基地位于岳西縣北部，地處大別山腹地江淮分水嶺,屬于北亞熱帶濕潤性季風氣候，海拔847 m。

1.1.2 血液樣本采集

血液樣本采集地點包括北京和安徽石關。采集時間均為每周六清晨7：30。采集運動員空腹、安靜狀態(tài)下的靜脈血。使用一次性采血針和真空采血管共采集血液約3 ml，其中，含有促凝劑的采血管1.5 ml、含有抗凝劑的真空采血管1.5 ml。血液采集后輕柔混勻。血液樣本運輸過程中保持在4℃～10℃(圖1)。

1.1.3 血液生化指標檢測

血液樣本的檢測在安徽省體育科學研究所實驗室(合肥)進行。含有抗凝劑的全血樣本用來進行血常規(guī)檢測，包括白細胞計數(WBC)、中性粒細胞百分比(NE%)、淋巴細胞百分比(LY%)、紅細胞計數(RBC)、血紅蛋白含量(Hb)、紅細胞壓積(Hct)等。含促凝劑血液樣本1 500 rpm離心15 min后分離血清，采用相應試劑盒進行以下指標的檢測：肌酸激酶(N-乙酰半光氨酸法，上?？迫A生物工程股份有限公司)、尿素(脲酶連續(xù)檢測法，上海榮盛生物藥業(yè)有限公司)、睪酮(化學發(fā)光法，Beckman coulter 中國有限公司)和皮質醇(化學發(fā)光發(fā)，Beckman coulter 中國有限公司)。

圖 1 受試者采血時間、地點示意圖Figure 1. Schematic Presentation of the Time Points and Location of Blood Extraction

1.2 統(tǒng)計分析

2 研究結果

2.1 亞高原訓練對運動員血液紅細胞相關指標的影響

紅細胞的主要功能是攜帶氧氣和二氧化碳，因此，紅細胞數量的增加在一定程度上反映了機體攜氧和排二氧化碳能力的增強。本研究對比了國家隊優(yōu)秀女子舉重運動員在亞高原轉訓前、中、后血液指標的變化。如圖2A所示，亞高原訓練后運動員的紅細胞數逐漸增加，在第3周(8月8日)明顯高于平原訓練(7月18日，P<0.05)，并在最后1周(8月22日)達到最高值(P<0.01)，回到平原1周后，紅細胞水平恢復到轉訓前的水平。如圖2C所示，血紅蛋白含量亞高原訓練后第2周(8月1日)顯著高于亞高原訓練前(P<0.01)，并于亞高原訓練最后1周達到峰值(P<0.01)。紅細胞壓積在亞高原訓練第2周(8月1日)出現明顯增加(P<0.01)，并在亞高原訓練的最后1周達到最大值(P<0.01，圖2B)。紅細胞血紅蛋白含量均值水平變化不大，平均紅細胞體積均值在亞高原訓練的第2周(8月1日)出現增加，但沒有統(tǒng)計學意義(圖2D)。這些結果說明，亞高原訓練雖然引起紅細胞數量增加和血紅蛋白水平升高，但對紅細胞形態(tài)影響并不顯著。

圖 2 國家隊優(yōu)秀女子舉重運動員亞高原訓練前、中、后紅細胞數量(A)、紅細胞壓積Hct(B)、 血紅蛋白含量(C)以及平均紅細胞血紅蛋白含量MCH與平均紅細胞體積MCV(D)變化圖Figure 2. Alterations of Red Blood Cell Count(A),Hematocrit(B),Hemoglobin Level(C),Mean Corpuscular Hemoglobin and Mean Corpuscular Volume(D) in Elite Chinese Female Weightlifters before,during and after the Sub-altitude Training 注：*表示與亞高原前相比P<0.05；#表示與亞高原前相比P<0.01，下同。

2.2 轉訓前、中、后期運動員血清生化指標變化

如圖3A所示，運動員血清肌酸激酶水平均值在亞高原訓練的第1周(7月25日)開始升高，并在第2周(8月1日)出現峰值(P<0.05)，隨后降低。血尿素水平的均值在亞高原訓練的第2周(8月1日)出現增高趨勢，并在亞高原訓練的最后1周顯著增加(圖3B，P<0.05)。由此可見，在高原訓練的過程中，肌酸激酶呈現先增加后降低的變化，而尿素的峰值出現較晚，提示，亞高原訓練的訓練強度變化主要集中在第1周和第2周，而訓練量的刺激則在訓練的最后1周明顯增加(P<0.05)。運動員血睪酮的含量在亞高原訓練的第1周(7月25日)出現明顯增加(P<0.05)，在第2周(8月1日)達到峰值(P<0.01)，隨后一直處于較高水平，在下高原后第1周(8月29日)有所降低，但仍然顯著高于進入高原前的水平(圖3C，P<0.01)。如圖3D所示，皮質醇水平的變化相對平穩(wěn)，說明亞高原訓練引起運動員機體合成代謝能力的增加，但對于運動員的精神興奮性影響不大。

圖 3 國家隊優(yōu)秀女子舉重運動員亞高原訓練前、中、后血清肌酸激酶水平(A)、血尿素(B)、血睪酮(C)、皮質醇(D)水平變化圖Figure 3. Alterations of Serum Creatine Kinase Activity(A),Serum Urea Nitrogen Level(B),Serum Testosterone Level(C), Serum Cortisol Level(D),in Elite Chinese Female Weightlifters before,during and after the Sub-altitude Training

2.3 亞高原訓練對運動員免疫水平的影響

如圖4A所示，運動員的白細胞均值水平在進入亞高原后逐漸下降，在第2周(8月1日)達到最低值，此后，白細胞均值逐漸升高并在最后1周達到最高值。此外，本研究發(fā)現亞高原訓練的第2周(8月1日)出現中性粒細胞百分比均值降低，淋巴細胞百分比均值增加的變化(圖4B)。此結果說明，亞高原訓練期間運動員機體免疫功能出現變化，但個體差異較大，因此并未出現統(tǒng)計學意義。

3 討論與分析

3.1 亞高原訓練對優(yōu)秀女子舉重運動員攜氧能力的影響

亞高原訓練的目的和原理與高原訓練相似。主要是通過海拔的增加引起機體血氧含量和血氧飽和度降低，促進機體提高攜氧能力。目前，在男子摔跤運動員和男子舉重運動員的亞高原訓練的相關報道中，都發(fā)現亞高原訓練對運動員有氧能力有積極的促進作用[10,11]。本研究發(fā)現，在亞高原訓練中女子舉重運動員的血紅蛋白水平呈現增高的變化(圖2C)。這與趙鵬[10]等在男子舉重運動員亞高原訓練中觀察到的血紅蛋白水平變化結果相一致。然而，趙鵬等發(fā)現，男子舉重運動員的紅細胞數目和紅細胞壓積在進行亞高原訓練后未明顯提高，因此認為，亞高原訓練對舉重運動員血紅蛋白水平的促進作用主要通過增加單位紅細胞內血紅蛋白的含量，而不是通過增加紅細胞數量實現的。在女子舉重運動員中，本研究觀察到紅細胞數量在亞高原訓練后顯著增加(圖2A)，并伴隨紅細胞壓積水平的明顯增加(圖2B)。紅細胞在形態(tài)上雖然呈現平均紅細胞體積均值在亞高原訓練的第2周增加，但沒有統(tǒng)計學意義(圖2D)。因此，本研究認為，亞高原訓練引起我國優(yōu)秀女子舉重運動員的紅細胞數量增加，血紅蛋白水平升高，進而攜氧能力增強。

圖 4 國家隊優(yōu)秀女子舉重運動員亞高原訓練前、中、 后白細胞(A)、中性粒細胞百分比(NE%)與 淋巴細胞百分比(LY%，B)水平變化圖Figure 4. Alterations of Whrite Blood Cell Count(A),Lymphocyte and Neutrophil Percentage(B)，in Elite Chinese Female Weightlifters before,during and after the Sub-altitude Training

有研究指出，低氧環(huán)境除了引起機體促紅細胞生成素水平增加外，也可以促進睪酮的分泌[15]，而睪酮可引起血紅蛋白和紅細胞壓積的增加[12,13]。本研究發(fā)現，運動員睪酮水平的變化與血紅蛋白以及紅細胞壓積的變化類似，因此，運動員攜氧能力的提高可能與睪酮水平增加有關。

3.2 中國優(yōu)秀女子舉重運動員機體對亞高原訓練的應答

Wilber等[18]在研究高原訓練對血清肌酸激酶的影響中發(fā)現，運動員在進入高原訓練后的24～36 h內，出現血肌酸激酶活性的明顯增加。運動員在此期間主要是適應高原環(huán)境，并未增加訓練的強度和訓練量，可見，從平原進入高原的環(huán)境會引起肌酸激酶活性的增加[18]。任志勇等[7]在綜合33組共計301名運動員高原訓練前后肌酸激酶值的變化進行Meta分析后發(fā)現，高原訓練可導致骨骼肌組織細胞發(fā)生損傷，使細胞中的肌酸激酶釋放入血，造成血液中肌酸激酶活性增高[7]。因此,高原訓練更容易產生較高的肌酸激酶水平。本研究發(fā)現，優(yōu)秀女子舉重運動員的血肌酸激酶水平的均值在亞高原訓練的第1周(7月25日)開始升高，并在第2周(8月1日)出現峰值(P<0.05)，隨后降低(圖3A)。同時，從數據分析的結果也發(fā)現，運動員血肌酸激酶活性的差異很大。因此，在較高的海拔采用低海拔使用的訓練強度可引起更高的肌酸激酶活性水平，尤其在某些運動員中更加明顯。關于亞高原轉訓期間出現肌酸激酶高值的運動員特征的研究，將為亞高原訓練個體化方案的制定提供實驗依據。

血尿素是蛋白質和氨基酸的代謝產物，在正常狀態(tài)下處于平衡狀態(tài)。在大量長時間的運動中，蛋白質代謝供能增加和腎臟濾過功能降低，是引起運動員血尿素水平增加的主要原因。本研究發(fā)現，不同于血清肌酸激酶水平的變化，血尿素水平的均值在亞高原訓練的第2周(8月1日)出現增高趨勢，在高原訓練的最后1周(8月22日)顯著增加(圖3B)。因此，在亞高原訓練的過程中，訓練強度的增加在轉訓初期較為明顯，而訓練量的增加在轉訓末期更為突出。

睪酮水平是反映機體對訓練刺激適應情況的重要指標。增加的睪酮可以通過增加靜止骨骼肌衛(wèi)星細胞的數量、運動神經元的大小以及促進機體合成代謝等機制，引起骨骼肌的肥大和力量的增加[14]。皮質醇的水平則反映了運動員的興奮性變化。在中國優(yōu)秀男子舉重運動員亞高原轉訓期間的睪酮和皮質醇的研究中發(fā)現，運動員的睪酮水平和皮質醇水平均出現不同程度的降低，在亞高原訓練結束前才基本恢復，提示，運動員對亞高原訓練負荷不適應，身體機能能力和機能狀態(tài)有所下降，并對精神疲勞有一定的影響[10]。本研究中，中國優(yōu)秀女子運動員在轉訓期間皮質醇基本穩(wěn)定(圖3D)，而睪酮水平增加。尤其是在下高原后第1周(8月29日)睪酮水平雖然有所降低，但仍然顯著高于進入高原前的水平(圖3C)。這提示，中國優(yōu)秀女子舉重運動員在亞高原訓練期間對訓練負荷的反應可能不同于優(yōu)秀男子舉重運動員。運動負荷大小是引起運動員機體反應強弱的主要原因。男子舉重運動員在亞高原轉訓期間肌酸激酶水平不但明顯高于平原訓練時的肌酸激酶水平，而且增高的時間較長[10]，表明，訓練強度較大，可能是引起男子舉重運動員對訓練負荷適應不佳的主要原因。

3.3 亞高原訓練對中國優(yōu)秀女子舉重運動員免疫功能的影響

良好的免疫功能是運動員訓練和提高成績的前提保障。低氧會影響機體的免疫功能[16]。此外，過大的運動強度和運動負荷也會產生免疫抑制。因此,在亞高原訓練的低氧環(huán)境和訓練的雙重刺激下，了解運動員的免疫機能十分必要。

在中國優(yōu)秀男子舉重運動員亞高原訓練的研究中發(fā)現白細胞水平下降[10]。本研究中，女子舉重運動員白細胞均值在進入亞高原訓練后也出現降低，并在第2周(8月1日)達到最低(圖4A)。與此同時，運動員出現淋巴細胞百分比均值增加，中性粒細胞百分比均值降低的現象(圖4B),提示，亞高原訓練對運動員機體免疫功能存在一定影響。結合夏季安徽石關潮濕的氣候特征，做好運動員的自我保健和疾病防護十分必要。此外，有研究發(fā)現，國家男子舉重隊安徽石關轉訓期間出現白細胞降低的同時，肌酸激酶水平在亞高原訓練期間持續(xù)呈現高于800 U/L的高值水平[10]。本研究中，女子舉重運動員的血肌酸激酶水平在進入亞高原轉訓第1周出現升高趨勢，在第2周(8月1日)比平原時升高了60%。此時，出現了白細胞水平的降低以及淋巴細胞百分比和中性粒細胞百分比的倒置。提示，亞高原訓練中，肌酸激酶水平的明顯增加與運動員機體的免疫功能可能存在著密切的聯系。

4 結論

亞高原訓練對提高中國優(yōu)秀女子舉重運動員的攜氧能力和合成代謝有積極的作用，同時，亞高原訓練期間的環(huán)境以及訓練強度對運動員的免疫功能存在一定的影響。因此，對訓練負荷以及運動員免疫機能的監(jiān)控是保障運動員取得最佳亞高原訓練效果的重要前提。

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Effects of Sub-Altitude Training on the Physiological Functions of the Elite Female Weightlifters

YU Tao1,CHANG Yun1,ZHAO Peng1,LI Han1,LI Qing-zheng2,HUANG Jun-hong1

Objective:Sub-altitude training has been increasingly applied in strength sports.However,little is known about the effect of sub-altitude training in elite Chinese female weightlifters.This study aimed to evaluate the effects of sub-altitude training on the oxygen-carrying capacity,endocrine responses and immune functions in elite Chinese female weightlifters.Methods:Haemotological parameters(red blood cell count,hemoglobin,hematocrit,mean corpuscular hemoglobin,mean corpuscular volume,write blood cell count,lymphocyte percentage,neutrophil percentage),serum testosterone and cortisol levels,serum creatine kinase activity,and serum urea nitrogen level were tested in 21 elite Chinese female weightlifters from seven categories in Beijing(31m above sea level),Shiguan in Anhui(847m above sea level,35 days).Results:Sub-altitude training is beneficial for the weightlifters to enhance the red blood cell number,hemoglobin and hematocrit.In addition,the serum testosterone level was elevated.Although we didn't observed an obvious alteration in the white blood cell number,neutrophil and lymphocyte percentages,there were individuals who caught a cold during the sub-altitude training.Conclusion:Sub-altitude training showed a positive effect on the improvement of the oxygen-carrying capacity and anabolism of the elite Chinese female weightlifters.Monitoring of the training load and immune functions will be helpful to the athletes to achieve better training results.

sub-altitudetraining;female；weightlifters;oxygen-carryingcapacity;endocrine;immunefunction

1000-677X(2016)12-0067-05

10.16469/j.css.201612009

2016-07-13；

2016-11-03

國家體育總局科研項目資助(2015HT028)；國家體育總局體育科學研究所基本科研業(yè)務費資助項目(基本15-15)。

于濤(1980-)，女，遼寧沈陽人，博士，主要研究方向為運動損傷與恢復，Tel：(010)87182525,E-mail：yutao@ciss.cn。

1.國家體育總局體育科學研究所， 北京 100061；2.北京市體育科學研究所，北京 100075 1.China Institute of Sport Science,Beijing 100061,China；2.Beijing Institute of Sports Science,Beijing 100075,China.

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