6周高原訓練對優(yōu)秀男子賽艇運動員外周血兒茶酚胺水平的影響*

朱 歡， 李國政， 高炳宏

(1. 湖北民族學院體育學院， 恩施 445000； 2. 西安體育學院研究生部， 陜西 西安 710068； 3. 上海體育學院體育教育與訓練學院， 上海 200438)

兒茶酚胺是一類以鄰苯二酚為基本結(jié)構的胺類，這類神經(jīng)遞質(zhì)主要由腎上腺素(epinephrine, E)、去甲腎上腺素(norepinephrine, NE)和多巴胺組成。腎上腺素與去甲腎上腺素由腎上腺髓質(zhì)分泌，其中腎上腺素約占80%，去甲腎上腺素約占20%。交感神經(jīng)節(jié)后纖維也合成去甲腎上腺素，其釋放的去甲腎上腺素是循環(huán)血中去甲腎上腺素的主要來源。腎上腺素與腎上腺素能β1受體結(jié)合可使心臟產(chǎn)生正性變時和變力作用，使心輸出量增多，腎上腺素與腎上腺素能α受體結(jié)合可使皮膚、腎臟及胃腸道的血管平滑肌收縮。去甲腎上腺素主要與腎上腺素能α受體結(jié)合使全身血管收縮，外周阻力增加，動脈血壓升高[1-2]。一般情況下，血液中二者的濃度較低。當機體遇到緊急情況(如急性低氧暴露、運動等)時，血液中腎上腺素與去甲腎上腺素水平急劇升高，以提高機體的潛能，增強應對和適應能力，尤其在高原訓練時兒茶酚胺濃度的變化對判斷運動員對低氧暴露的適應情況以及運動性疲勞的診斷有重要的作用。研究表明，運動員血液兒茶酚胺濃度與運動性疲勞的發(fā)生有密切的關系。目前，有關重大比賽前高原訓練階段運動員血液兒茶酚胺濃度變化的研究較少。相對于日常的備戰(zhàn)階段，重大比賽前運動員血液兒茶酚胺濃度的變化更為復雜，對運動員運動能力的影響也更大。基于此，本研究通過對優(yōu)秀男子賽艇運動員6周高原訓練期間血液兒茶酚胺濃度變化特點的分析，探討高原訓練期間運動員血液兒茶酚胺濃度變化與運動負荷、血尿素(blood urea，BU)濃度、肌酸激酶(creatine kinase，CK)活性等指標的關系，以便為運動員運動性疲勞的診斷以及對高原環(huán)境適應的判斷提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取中國國家賽艇隊備戰(zhàn)2016年里約奧運會的8名輕量級優(yōu)秀男子單槳賽艇運動員為主要研究對象，8名運動員均為國際運動健將，年齡為(23.2±2.7)歲，身高為(183.0±4.4)cm，體重為(71.9±2.4)kg，訓練年限為(8.2±3.5)年。所有入選對象均排除心血管疾病、肝病、腎病、糖尿病、外周血管疾患、皮膚病等不適合完成測試的疾病，且入選對象受教育程度基本相同，無吸煙、飲酒等不良嗜好。測試前2 h內(nèi)禁止飲酒、喝咖啡等。本試驗的開展首先得到中國賽艇隊科研醫(yī)務反興奮劑委員會、隊員所在組別教練的許可，其次所有入選對象在明白本試驗的目的、測試安排等情況下都自愿接受測試安排。

1.2 研究階段的選取

在中國賽艇隊輕量級男子單槳賽艇運動員備戰(zhàn)2016年里約奧運會過程中，選擇2016年的高原訓練階段(2016.01.08～2016.03.14)為研究時段。其中，高原訓練前的平原訓練在中國千島湖水上運動訓練基地(中國杭州)進行，高原訓練地點為中國會澤水上運動訓練基地(中國云南，海拔高度2 120 m)，下高原后的平原訓練在千島湖進行。研究人員全程跟蹤入選運動員的訓練過程，詳細記錄每次訓練的內(nèi)容。

1.3 6周高原訓練運動員運動負荷安排

6周高原訓練過程中，第1周是適應期，負荷量、負荷強度都較小，以有氧長劃為主，周訓練量在175 km左右。有氧長劃是指按照訓練計劃中所設定的強度和一定的漿頻進行長距離劃行，運動后耳垂血中乳酸濃度<2 mmol/L心率<155次/分，漿頻<22次/分。第2～3周負荷總量明顯增加，其中第2周訓練量為178 km，第3周為191 km，訓練仍然以有氧訓練為主，但穿插一定的專項速度練習(如短距離的全力劃、變頻劃以及負重劃等)。第4、5周運動量與第3周基本持平，但專項速度練習的比例有所增加，尤其是第5周運動強度為耳垂血中乳酸濃度4～8 mmol/L的專項速度訓練較第3周增加了8%左右。第6周訓練量明顯下降(103 km)。下高原后的訓練主要是常規(guī)有氧訓練，訓練強度和訓練量適中，主要目的是為兩周后的測試儲備體能。

1.4 檢測指標及檢測方法

兒茶酚胺測試指標包括腎上腺素和去甲腎上腺素。運動員在清晨空腹狀態(tài)下取靜脈血，然后將血樣送到艾迪康醫(yī)學檢驗中心進行檢測(HPLC法)，平原階段送往杭州檢測，高原階段送往昆明檢測。檢測的常規(guī)機能指標包括血尿素(blood urea，BU)；肌酸激酶(creatine kinase，CK)，其檢測與兒茶酚胺檢測的時間、次數(shù)安排保持一致。血尿素檢測使用上?？迫A公司的半自動生化分析儀(L-3180)，使用中生北控生產(chǎn)的干粉試劑；肌酸激酶檢測使用羅氏三通道生化分析儀及配套試劑條。BU、CK檢測均采用指尖血，由國家賽艇隊科研人員在科研室完成。檢測時間為高原訓練前1周、高原訓練1、3、5周末以及下高原2周后。

1.5 統(tǒng)計學分析

2 結(jié)果

2.1 6周高原訓練期間運動員外周血兒茶酚胺濃度的變化

由表1可知，高原訓練1周末和3周末運動員外周血中E和NE濃度變化均不大，與高原訓練前相比無明顯差異(P>0.05)；高原訓練5周末外周血中E濃度有降低趨勢(P>0.05)，而NE有升高趨勢(P>0.05)。下高原后2周末外周血中E和NE濃度均明顯下降，其中E濃度顯著低于上高原前1周、高原訓練1周末和3周末(P均<0.05)，外周血中NE濃度明顯低于上高原前1周、高原訓練1周末、3周末及5周末(P均<0.05)。

Tab. 1 The change of blood catecholamines concentration of athletes during six-week plateau training ±s, n=8)

E: Epinephrine; NE: Norepinephrine

*P<0.05vsone week before altitude training；#P<0.05vsat the end of the 1st week of plateau training；△P<0.05vsat the end of the 3rd week of plateau training;▲P<0.05vsat the end of the 5th week of plateau training

2.2 6周高原訓練前后運動員外周血BU濃度、CK活性的變化

由表2可知，在整個訓練過程中BU濃度都保持在較高水平，高原訓練第1周末、下高原后的第2周均保持在6.5 mmol/L左右，其他各時間點測試數(shù)值均在8 mmol/L以上，但各時間點測試數(shù)值均無明顯差異(P>0.05)。在整個訓練期間，CK活性變化較大。與高原訓練前1周比較，高原訓練第1周末CK活性顯著下降(P<0.05)，第3周末CK活性明顯升高(P<0.01)，且在高原訓練后期保持在較高水平；下高原后CK活性較高原訓練第5周末明顯下降(P<0.05)，但與高原訓練前1周比較無明顯差異。

Tab. 2 The changes of blood BU concentration and CK activity of athletes during six-week plateau ±s, n=8)

BU: Blood urea; CK: Creatine kinase

*P<0.05,**P<0.01vsone week before altitude training;#P<0.05,##P<0.01vsat the end of the 1st week of plateau training;△P<0.05vsat the end of the 3rd week of plateau training;▲P<0.05vsthe 2nd week after altitude training

3 討論

高原訓練作為一種特殊的訓練手段，其主要目的是利用高原自然低氧環(huán)境和運動缺氧的雙重刺激來提高運動員的有氧運動能力，現(xiàn)已廣泛應用于耐力性運動項目的強化訓練。但高原特殊的環(huán)境刺激(低氧、干燥等)易使運動員身體遭受傷害，因此高原訓練期間運動員身體機能監(jiān)控十分重要。BU濃度和血CK活性作為運動訓練的一對經(jīng)典的機能監(jiān)控指標，在運動員機能狀態(tài)監(jiān)控中有極其重要的應用價值。一般而言，BU濃度對運動量比對運動強度更敏感，BU濃度可客觀地反映運動員對負荷量的承受能力以及機體運動性疲勞情況；而血CK活性對運動強度更敏感，可客觀反映運動強度對運動員的刺激程度以及肌肉損傷情況。當運動員處于運動性疲勞狀態(tài)及運動損傷時，BU濃度、血CK活性明顯升高[3-4]。

在缺氧的刺激下，機體的應激激素兒茶酚胺的血濃度也發(fā)生明顯變化，兒茶酚胺濃度變化對機體機能水平也有十分重要的影響。研究表明，血兒茶酚胺濃度升高可使中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性增強，使機體反應靈敏；心率加快、心輸出量增加，血壓升高，以保證心、肺、腦、肌肉等器官的血流量；呼吸加快、加深，血糖濃度升高，滿足在緊急狀態(tài)下營養(yǎng)物質(zhì)和能量的需求等，因此血兒茶酚胺濃度的變化可反映機體的應激程度，可作為運動員機能狀態(tài)變化的診斷指標。當運動強度過大時，運動員血兒茶酚胺濃度會明顯升高，以動員各器官系統(tǒng)的功能去適應當前運動的需求。當機體應激狀態(tài)結(jié)束時或身體機能狀態(tài)較好時，血兒茶酚胺的濃度變化減小[5-6]。正常情況下，血液中腎上腺素的濃度不超過280 ng/L，去甲腎上腺素素濃度不超過1 700 ng/L。在訓練過程中，血尿素濃度、肌酸激酶活性的升高與內(nèi)分泌系統(tǒng)兒茶酚胺的分泌有直接的關系。在運動的刺激下，機體兒茶酚胺分泌增加引起細胞能量的耗竭、乳酸等代謝產(chǎn)物的積累以及蛋白質(zhì)分解過度，這些變化可使細胞發(fā)生損傷，導致細胞膜通透性增加，使細胞內(nèi)酶外流以及血尿素升高[7-8]。

在高原訓練前的平原階段，運動員血液中較高的BU濃度值提示在平原階段運動量較大，運動員有一定的疲勞積累。通過對平原階段訓練計劃安排的研究，發(fā)現(xiàn)平原訓練的最后幾周運動強度較大并進行各項測試，導致運動員一定程度疲勞的堆積。這一階段血兒茶酚胺濃度處于正常范圍，但通過與高原訓練期間測試值比較，可見高原訓練前運動員血兒茶酚胺濃度處于相對較高的狀態(tài)，甚至有高于高原訓練第1周末的趨勢。提示運動強度較大可能導致運動員出現(xiàn)了一定程度的應激狀態(tài)，使血兒茶酚胺濃度呈現(xiàn)較高的趨勢。

高原訓練1周后，運動員的BU濃度和血CK活性均有所下降，提示此時運動員的機能狀態(tài)有所提升，分析其原因可能有：運動員到達高原的時間較短，尚未出現(xiàn)明顯的高原缺氧癥狀。此外，運動員剛到高原，訓練還不系統(tǒng)，尤其是尚未施加大強度的訓練負荷。另外在本研究中，大多數(shù)運動員都有多次高原訓練經(jīng)歷，所以到高原后對高原的環(huán)境適應速度比較快。但這一階段E、NE濃度卻有所升高，可能的原因是在運動訓練和環(huán)境低氧的刺激下，運動員動脈血血氧飽和度有所下降。為了彌補動脈血血氧飽和度的不足，通過調(diào)節(jié)機制使心率加快、心輸出量增加以適應運動和環(huán)境的需要。高原訓練3周后，外周血E、NE濃度變化不大，到了第5周外周血E濃度明顯下降，可能的原因是機體已經(jīng)適應低氧環(huán)境的刺激，降低了運動引起的血清酶活性的升高，且此時運動負荷相對較小，對運動員的刺激較淺[9-10]。但此時運動員BU濃度、血CK活性卻明顯升高，表現(xiàn)出了與兒茶酚胺相反的變化趨勢。下高原后運動員血兒茶酚胺濃度明顯下降，且明顯低于高原前水平，表明運動員高原應激狀態(tài)結(jié)束。此外下高原后，運動員的BU濃度與血CK活性也明顯下降，表明下高原后運動機能狀態(tài)良好，無明顯的疲勞堆積。結(jié)合血兒茶酚胺濃度與BU濃度、血CK活性的綜合變化，認為下高原后運動員身體機能狀態(tài)較好，心血管的儲備能力較強，當進行大強度運動時可表現(xiàn)出較高的儲備能力，可為接下來的比賽奠定良好的身體基礎。

綜上，認為高原訓練期間，運動員外周血兒茶酚胺濃度的變化與運動員身體機能狀態(tài)、運動負荷的大小以及海拔的高度等多種因素有關，其內(nèi)在的關系需進一步深入研究；當外周血兒茶酚胺濃度明顯升高時，可能預示著運動員對高原環(huán)境的不適應，或運動強度、運動量過大將導致運動員機能狀態(tài)下降。