高原低氧訓(xùn)練對運動員身體機能的影響

李若果 李云國

高原訓(xùn)練作為競技體育訓(xùn)練的一種輔助訓(xùn)練方法，日益受到各國運動隊和科研工作者的關(guān)注。高原地區(qū)海拔較高，大氣壓、氧分壓較低，氣候干燥，含氧量低，因此，在高原的特定環(huán)境下進行訓(xùn)練，運動員要承受環(huán)境缺氧和運動缺氧的雙重刺激，這些刺激作用于運動員，將促使運動員產(chǎn)生強烈的應(yīng)激反應(yīng)以調(diào)動體內(nèi)的機能潛力，從而導(dǎo)致機體將通過一系列適應(yīng)性生理反應(yīng)來應(yīng)對低氧刺激。本文就低氧訓(xùn)練對運動員身體機能的影響所產(chǎn)生的適應(yīng)性做簡要綜述，以期對運動員參加高原訓(xùn)練提供一定的參考依據(jù)。

1. 高原低氧訓(xùn)練的概述

人體在處于相對缺氧狀況，基礎(chǔ)代謝率高。我們可以通過對運動員的低氧訓(xùn)練促進機體的氧結(jié)合能力、氧運輸能力、供氧能力、氧利用能力和免疫系統(tǒng)功能以及神經(jīng)肌肉機能能力的提高，使身體組織產(chǎn)生一系列的適應(yīng)性變化，從而促進整體健康和體質(zhì)水平。

高原低氧訓(xùn)練是在運動訓(xùn)練周期中持續(xù)或間斷采用低氧條件刺激，利用高原自然低氧環(huán)境或人工模擬低氧環(huán)境對人體所產(chǎn)生的特殊生物學(xué)效應(yīng)，配合運動訓(xùn)練來增加機體的缺氧程度,以調(diào)動體內(nèi)的機能潛力，從而產(chǎn)生一系列有利于提高運動能力的抗缺氧生理反應(yīng)及適應(yīng)，進而達到提高運動成績的目的。從50年代中期開始，研究人員就開始研究高原低氧訓(xùn)練對人體機能的影響，建立了高原訓(xùn)練基地以訓(xùn)練運動員提高運動成績。近30年來，世界各國對高原條件下的訓(xùn)練進行了深入的研究與實踐，許多優(yōu)秀運動員通過高原訓(xùn)練法創(chuàng)造出的優(yōu)異成績證明了高原訓(xùn)練的特殊性和效果。

2. 高原低氧訓(xùn)練的生理適應(yīng)

2.1 高原低氧訓(xùn)練對運動員的血液的影響

研究認(rèn)為，運動員經(jīng)過高原低氧訓(xùn)練血液具有以下四方面的適應(yīng)性：(1)血容量增加；(2)纖維蛋白溶解作用增加；(3)血粘度降低；(4)紅細(xì)胞變形能力增強。適宜的低氧刺激引起促紅細(xì)胞生成素(EPO)生成增加，刺激骨髓的造血功能，促進紅細(xì)胞的生成，導(dǎo)致紅細(xì)胞壓積，HB，血球容積比，網(wǎng)織紅細(xì)胞計數(shù)均明顯增高，提高紅細(xì)胞中2,3一DPG水平，關(guān)于高原訓(xùn)練期間促紅細(xì)胞生成素(EPO)的變化情況，研究結(jié)果并不一致。

高原訓(xùn)練后紅細(xì)胞數(shù)增加，紅細(xì)胞的變形能力增強，血漿粘度降低，使血流阻力減少，血流速度加快，改善了血液的流變特性，有利于血液對各器官及工作肌的灌注，改善微循環(huán)，增強血液的攜氧能力和運輸營養(yǎng)物質(zhì)的能力，加快對代謝產(chǎn)物的排除率，同時，還有利于調(diào)節(jié)體溫及激素的體液調(diào)節(jié)，在高原訓(xùn)練期間，機體內(nèi)鐵的存儲量以及鐵的補充和吸收, 對于提高Hb濃度，增加血氧含量具有重要意義。馮連世等認(rèn)為， 在高原訓(xùn)練前4周，就應(yīng)開始補鐵，以保證有足夠的鐵儲備。

2.2 高原低氧訓(xùn)練對運動員心供血能力的影響

心臟的泵血功能是由心臟的收縮舒張共同完成的。一些研究發(fā)現(xiàn)，通過高原訓(xùn)練后，心臟功能的增強主要表現(xiàn)為心臟收縮功能的加強。雷志平等對體育學(xué)院體育教育專業(yè)25名男性大學(xué)生實施一定組合的間歇性低氧暴露，并對低氧暴露前、后反映左心室收縮功能及心臟泵血功能的相關(guān)指標(biāo)進行比較。結(jié)果表明，1小時的間歇性低氧暴露可引起射血前期延長、左室射血時間縮短，心功能特征比值(PEP/LVET)增大。同時，血管順應(yīng)性提高，總外周阻力下降，每搏輸出量、每分輸出量提高，心功能指數(shù)升高，心臟泵血功能加強。

2.3 高原低氧訓(xùn)練對運動員氣體運輸能力的影響

機體從外界將氧氣運輸至肌肉組織是通過呼吸、血液和血液循環(huán)這三個器官系統(tǒng)的活動來完成的。氧氣由呼吸系統(tǒng)從外界獲取，再由血液靠心臟的收縮泵血獲得的動能輸送至組織細(xì)胞。因此，呼吸機能、血液運輸氧的能力、心臟泵血的能力直接影響著機體運輸氧氣的能力，從而影響機體有氧代謝水平。

在低氧下運動，由于低氧和運動雙重刺激頸使呼吸過程加強，反射性地引起呼吸頻率的加快和呼吸深度的增加， 加強氣體交換，使吸入體內(nèi)的氧增多， 這就能保證在氧含量較低的外界環(huán)境下，血液能攝取到足夠的氧量；同時，在低氧的刺激下，肺內(nèi)氣體擴散能力也大大增強，從而提高肺內(nèi)血氧飽和度，以代償缺氧對機體的影響，經(jīng)過反復(fù)多次的刺激適應(yīng)，改善了呼吸系統(tǒng)的功能。翁慶章等報導(dǎo)：大量研究已證實，低氧可以刺激呼吸系統(tǒng)，調(diào)節(jié)機能增強，呼吸肌力量增加，提高機體在低氧狀態(tài)下肺通氣功能。

2.4 高原低氧訓(xùn)練對運動員最大攝氧量的影響

最大攝氧量是反映肌肉利用氧的能力和人體有氧運動能力的一項關(guān)鍵指標(biāo)，它是對運動時心肺功能狀況綜合評定的一項參數(shù)。有研究指出，VO2max與血液的氧含量成正比，隨海拔高度的增加而遞減。但最大攝氧量經(jīng)高原訓(xùn)練后呈提高的趨勢。

2.5 高原低氧訓(xùn)練對運動員骨骼肌的影響

高原低氧訓(xùn)練使肌紅蛋白濃度升高單位面積毛細(xì)血管數(shù)量的增加或每塊肌肉周圍毛細(xì)血管數(shù)量的增加，改善骨骼肌的微循環(huán)，增加細(xì)胞從低氧血和血漿中利用氧的能力，增加線粒體的數(shù)量和體積，改善呼吸鏈的功能，促進關(guān)鍵氧化酶活性提高，從而使肌肉的攝氧能力提高。肌酸激酶96%儲存在人體的骨骼肌中，是關(guān)系到短時間激烈運動時快速合成ATP、運動后ATP 恢復(fù)的重要代謝酶，它與運動時和運動后能量平衡及轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系。研究表明，在平原環(huán)境下，肌酸激酶的正常值男子為10-100IU/ L，女子10-60IU/ L。高原低氧環(huán)境下，由于缺氧對機體的影響引起細(xì)胞膜的通透性增高，血液中肌酸激酶的含量明顯高于平原正常值，男子可達到260.0±64.08IU/ L，女子可達到257.2±72.66IU/ L。

3. 結(jié)論及建議

3.1 結(jié)論

高原低氧訓(xùn)練后紅細(xì)胞數(shù)增加，紅細(xì)胞的變形能力增強，血漿粘度降低，使血流阻力減少，血流速度加快，改善了血液的流變特性，有利于血液對各器官及工作肌的灌注，改善微循環(huán)，增強血液的攜氧能力和運輸營養(yǎng)物質(zhì)的能力，加快對代謝產(chǎn)物的排除率；高原低氧訓(xùn)練使心臟收縮功能的加強，血管順應(yīng)性提高，總外周阻力下降，每搏輸出量、每分輸出量提高，心功能指數(shù)升高，心臟泵血功能加強；高原低氧訓(xùn)練，運動員的呼吸頻率會加快和呼吸深度會增加，呼吸肌力量增加，調(diào)節(jié)機能增強；最大攝氧量經(jīng)高原訓(xùn)練后呈提高的趨勢；低氧訓(xùn)練對改善骨骼肌的代謝變化產(chǎn)生有利的影響；

3.2 建議

高原低氧訓(xùn)練對運動員的身體機能產(chǎn)生有利的影響，尤其能使運動員創(chuàng)造出優(yōu)異的運動成績，以后要更深入的對高原低氧訓(xùn)練進行進一步的研究和探索，同時及時反饋給教練員，為合理、科學(xué)的制定訓(xùn)練計劃提供客觀依據(jù)，為運動員能成功的完成高原訓(xùn)練任務(wù)提供必要的保證。