血氨和血乳酸在運(yùn)動訓(xùn)練過程中的應(yīng)用

王素素

（北京體育大學(xué)運(yùn)動人體科學(xué)學(xué)院，北京 100084）

運(yùn)動訓(xùn)練實(shí)踐中常常需要對運(yùn)動員的各項(xiàng)生理生化指標(biāo)進(jìn)行采集，從而實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)動員在訓(xùn)練周期中的包括運(yùn)動性疲勞等在內(nèi)的身體機(jī)能變化情況，以及評定各訓(xùn)練周期結(jié)束后運(yùn)動員運(yùn)動能力的變化，如運(yùn)動員有氧或無氧工作能力的測定；同時(shí)也可作為調(diào)整訓(xùn)練方案和選擇訓(xùn)練方法的重要依據(jù)，如在某種強(qiáng)度訓(xùn)練方案下，運(yùn)動員可能會出現(xiàn)過度訓(xùn)練的情況。運(yùn)動訓(xùn)練中有許多指標(biāo)可用于上述用途。其中，血乳酸和血氨都是較為常用的生化指標(biāo)，然而二者在使用上卻各有特點(diǎn)。

1 血乳酸單項(xiàng)指標(biāo)在運(yùn)動訓(xùn)練中的應(yīng)用

1.1 乳酸概述

乳酸（Lactic acid）是糖酵解的終產(chǎn)物，在供能系統(tǒng)中占有重要地位。正常人安靜狀態(tài)下的血乳酸水平維持在1～2 mmol/L，運(yùn)動員安靜值與正常人無異。但當(dāng)機(jī)體開始運(yùn)動時(shí)，血乳酸水平會發(fā)生不同程度的升高，運(yùn)動后一段時(shí)間內(nèi)又會逐漸回落。運(yùn)動時(shí)和運(yùn)動后血乳酸的升高與回落主要與運(yùn)動員骨骼肌等組織中乳酸生成、乳酸進(jìn)入血液和血液中乳酸消除速率三者之間的平衡關(guān)系有關(guān)。不同強(qiáng)度下運(yùn)動時(shí)，由于有氧代謝和無氧代謝參與供能的比例不一樣，運(yùn)動后即刻血乳酸升高的水平也不一樣，同時(shí)由于運(yùn)動員自身的有氧代謝能力強(qiáng)弱以及放松方式的不同導(dǎo)致恢復(fù)階段乳酸回落的效率也不一樣，從而會影響到下一次訓(xùn)練計(jì)劃的安排。所以，根據(jù)運(yùn)動員血乳酸水平可以了解運(yùn)動時(shí)機(jī)體供能的特點(diǎn)，為科學(xué)地安排運(yùn)動訓(xùn)練和評定運(yùn)動員身體機(jī)能提供理論依據(jù)。

1.2 血乳酸濃度反映供能系統(tǒng)

資料表明，賽跑項(xiàng)目中400m跑后血乳酸水平最高，800 m賽跑后血乳酸水平亦很高。由此可見，糖酵解供能在400 m、800m跑中占據(jù)了極大的比例。而這與糖酵解供能系統(tǒng)的特點(diǎn)相吻合：糖酵解供能系統(tǒng)在全力運(yùn)動30～60 s時(shí)達(dá)最快速，可維持2～3 min的時(shí)間。此外，運(yùn)動時(shí)血乳酸濃度上升的幅度與運(yùn)動強(qiáng)度有很大關(guān)系。當(dāng)運(yùn)動強(qiáng)度極大（90%VO2以上）時(shí)，運(yùn)動中主要的供能物質(zhì)為磷酸肌酸（PCr），糖的酵解部分參與供能較少，所以運(yùn)動后肌肉內(nèi)乳酸生成量并不多，血乳酸濃度也相應(yīng)較低，一般不超過4mmol/L。因此，正確監(jiān)控血乳酸濃度不僅僅可以為教練員在給運(yùn)動員制訂提升無氧代謝供能能力的訓(xùn)練計(jì)劃時(shí)提供數(shù)據(jù)支持，也可用于以有氧代謝供能為主的項(xiàng)目的運(yùn)動員加強(qiáng)長距離比賽中變速，沖刺能力提供理論支撐。盡管血乳酸指標(biāo)可反映各類運(yùn)動的一般情況，但血乳酸的生成依賴于糖原的儲備量，在運(yùn)動員糖原耗竭或者過度訓(xùn)練后，血乳酸往往并不能準(zhǔn)確反映身體機(jī)能情況。若僅用血乳酸的水平來評定運(yùn)動員身體機(jī)能的話，就會出現(xiàn)“誤診”，從而影響訓(xùn)練效果和運(yùn)動員身體狀況的判斷。

2 血氨單項(xiàng)指標(biāo)的應(yīng)用

2.1 血氨的產(chǎn)生

氨（NH3）是蛋白質(zhì)、氨基酸和其他含有氨基化合物的代謝產(chǎn)物。氨從組織（運(yùn)動中主要是肌組織）釋放入血液循環(huán)后，或被肝臟等組織攝取經(jīng)鳥氨酸循環(huán)生成尿素從而排出體外；或經(jīng)轉(zhuǎn)氨基作用合成非必需氨基酸重新合成蛋白質(zhì)；或流經(jīng)腎臟隨尿液直接排出。血氨（BA）是指血液中氨的含量，其水平反映蛋白質(zhì)、氨基酸等含有氨基物質(zhì)代謝釋放氨進(jìn)入血液和氨從血液中消除的動態(tài)平衡。研究表明，當(dāng)運(yùn)動員糖原耗竭時(shí)，最大血乳酸濃度的上升會受到限制，但最大血氨濃度卻不會受到影響。

2.2 血氨濃度的影響因素

影響血氨濃度的因素有許多，運(yùn)動強(qiáng)度和運(yùn)動時(shí)間是其中兩個重要的影響因素。當(dāng)以85%、95%、100%和105%個體無氧閾各運(yùn)動30 min，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動強(qiáng)度越大，血氨濃度升高越明顯。此外，運(yùn)動時(shí)募集不同肌纖維類型也是重要影響因素之一，而運(yùn)動時(shí)募集不同肌纖維的比例又與運(yùn)動強(qiáng)度有關(guān)。在短時(shí)間激烈運(yùn)動中，血氨濃度會升高，其中經(jīng)氨基酸代謝過程產(chǎn)生的氨很少，血氨主要由腺苷酸脫氨酶催化腺苷酸（AMP）脫氨反應(yīng)提供。例如，在15～45 s的沖刺跑后，血氨水平可上升到130±33 mmol/L。此時(shí)，被募集的肌肉主要是快肌纖維（Ⅱ型肌纖維）?？旒±w維中AMP脫氫酶活性較高，氨的生成速率加快，使得在短時(shí)間激烈運(yùn)動中，血氨濃度較高，且在運(yùn)動中持續(xù)升高。而在長時(shí)間耐力運(yùn)動中，由于糖被大量消耗，蛋白質(zhì)、氨基酸（尤其支鏈氨基酸）等參與氧化供能的比例增多，致使氨基酸脫氨基產(chǎn)生的氨增多，引起血氨水平隨運(yùn)動時(shí)間延長持續(xù)升高，而AMP脫氨基作用在這類運(yùn)動中的運(yùn)動開始階段并不明顯。此時(shí)被募集的肌纖維主要是慢肌纖維（Ⅰ型）和快氧化酵解型（Ⅱa）型。

2.3 血氨結(jié)合血乳酸指標(biāo)在耐力運(yùn)動中的應(yīng)用

在耐力運(yùn)動中，由于運(yùn)動初期強(qiáng)度較低，血氨的濃度仍然接近于靜息狀態(tài)水平，這與血乳酸的變化規(guī)律相近。有相關(guān)研究表明，在短時(shí)間的運(yùn)動中血氨、血乳酸和最大攝氧量之間存在顯著相關(guān)關(guān)系，且全力跑300 m或以83%～90%速度跑4×300 m跑時(shí)，血氨與負(fù)荷強(qiáng)度，負(fù)荷量的線性關(guān)系要優(yōu)于血乳酸。由于乳酸濃度會受到運(yùn)動員機(jī)能狀態(tài)的影響，僅僅依靠乳酸和做功負(fù)荷之間的關(guān)系（認(rèn)為乳酸升高的程度與做功負(fù)荷呈正相關(guān)），并不能準(zhǔn)確說明問題。

在長時(shí)間耐力運(yùn)動中，血乳酸和血氨之間沒有平行關(guān)系，而高血氨的出現(xiàn)恰好與疲勞相一致，故認(rèn)為在長時(shí)間尤其是伴隨糖原耗竭的運(yùn)動中，用血氨結(jié)合乳酸指標(biāo)比單純用乳酸指標(biāo)更能精確反映運(yùn)動強(qiáng)度情況。安靜狀態(tài)下，人體內(nèi)是肌肉和血漿的pH分別是7.0和7.4，而在力竭運(yùn)動中可以分別降到6.5和7.2。氨移動擴(kuò)散的方向主要由氫離子濃度決定，即pH值。在800m跑研究實(shí)驗(yàn)中，800 m全力跑的受試者血氨水平的升高與血乳酸濃度的增高緊密相伴。由于800 m跑運(yùn)動中機(jī)體的能量來源主要為糖酵解功能，乳酸水平顯著升高。因而由乳酸提供的酸性環(huán)境為肌肉腺苷酸脫氫酶的激活提供了良好條件，從而促進(jìn)腺苷酸的降解，導(dǎo)致氨的含量增多，同時(shí)，肌肉和血液中的氨為維持平衡，互相彌散?？梢?，在運(yùn)動中，無論隨時(shí)間延長還是隨強(qiáng)度逐漸加大，血乳酸和血氨作為兩項(xiàng)理想指標(biāo)結(jié)合起來監(jiān)控運(yùn)動員機(jī)能情況和評價(jià)訓(xùn)練效果，都離不開氫離子對血漿內(nèi)環(huán)境的直接影響，而這種影響由直接受血氨和血乳酸濃度調(diào)控。

3 結(jié) 論

3.1 血乳酸作為一項(xiàng)指標(biāo)評價(jià)運(yùn)動訓(xùn)練已被非常廣泛地應(yīng)用，通過遞增負(fù)荷的測功儀運(yùn)動研究證實(shí)，血氨水平隨運(yùn)動強(qiáng)度的遞增而大幅度升高，表現(xiàn)出對強(qiáng)度的高度敏感性。

3.2 血乳酸和血氨在短時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動中的線性關(guān)系都是比較明確的，其中血氨與負(fù)荷量和負(fù)荷強(qiáng)度的線性關(guān)系優(yōu)于血乳酸。但是在長時(shí)間耐力運(yùn)動中，血氨與血乳酸并無平行關(guān)系，而高血氨濃度與運(yùn)動性疲勞的出現(xiàn)一致。伴隨糖原耗竭的運(yùn)動中，用血氨結(jié)合乳酸指標(biāo)比僅用乳酸指標(biāo)更能精確反映運(yùn)動強(qiáng)度情況。