不同游泳時間和次數對大鼠血乳酸、肌乳酸、肌糖元、肝糖元的影響

劉欽龍，殷 勁

(1.天津體育學院，天津 300381;2.成都體育學院，四川 成都 610041)

不同游泳時間和次數對大鼠血乳酸、肌乳酸、肌糖元、肝糖元的影響

劉欽龍1，殷 勁2

(1.天津體育學院，天津 300381;2.成都體育學院，四川 成都 610041)

模擬水球比賽參數研究不同負重條件下，不同游泳時間、不同訓練次數對SD大鼠BHL、MHL、肌糖元、肝糖元變化的影響。結果與結論:(1)在SD大鼠12%負重游泳1－2分鐘的運動訓練中，遞增負荷運動后A、B、C組血清BHL含量與前一組相比上升明顯，具有非常顯著性差異(P＜0.01)。表明:該運動的能量代謝以乳酸增加為代表，并隨著運動次數的不斷增加，血乳酸與肌乳酸值不斷增加。(2)在SD大鼠6%負重游泳16分鐘的運動訓練中，隨著運動次數的增加，血乳酸逐步上升(p＜0.05)，肌糖原逐步減少(p＜0.01)，肝糖原沒有明顯變化，血糖呈下降趨勢。表明該運動的能量代謝以糖有氧供能為主，并隨著運動次數的不斷增加，能量代謝逐步轉化為以有氧為基礎，糖酵解逐步增加的過程。

大鼠;游泳;時間;次數;能量代謝;特點

在游泳比賽的項目中，水球運動屬體能類同場對抗性項目群，其體能的運動生理學基礎之一是有獨特的能量代謝特點。由于我國水球項目起步晚、發展快，基礎研究薄弱。目前鮮有按照水球項目比賽節數、比賽時間進行的動物能量代謝的基礎研究的報道。為此，本研究擬在規定的游泳次數(模擬比賽節數)，用負重調節大鼠的運動時間(模擬每節比賽時間等)研究該運動條件下大鼠BHL、MHL、肌糖元、肝糖元變化規律，以期為水球項目特殊的能量供應特點的研究提供運動生理學實驗依據，為水球隊的科學化訓練提供技術支持。

1 實驗動物模型的建立

依據1:水球項目在運動中以有氧代謝為主，但有時比賽強度非常大，屬于無氧強度的運動，在射門時球速極快，需要ATP－CP參與供能，屬于3種供能方式相混合的代謝類型［1－3］。國外有資料報道:在激烈的水球比賽中70%－80%的能量來自有氧供能系統，20% －30%的能量來自無氧供能系統［4］。

依據2:根據水球比賽規則，水球比賽每節規定時間為8分鐘，每隊上場7名隊員(1名守門員)參加比賽，比賽中以球體穿過球門線為得分。比賽分4節，每節8分鐘，但由于水球比賽對一般犯規的次數未加限制，犯規及中途換人等導致比賽時間的消耗，使得一節比賽的實際持續時間一般超過10分鐘以上。一二節休息2分鐘，兩節間休息5分鐘，同時交換場地。在水球正式比賽中，一場比賽需要70分鐘以上的時間［5］。所以每節平均持續運動時間15－16分鐘。

依據3:根據大鼠不同負重力竭性游泳所需時間的研究成果［6－7］，分別采用12%、6%負重進行間歇性游泳訓練的方法，檢測每次1－2分鐘或16分鐘的不同游泳次數對大鼠 BHL、MHL、肌糖元、肝糖元的影響。具體模型建立如下:

1.1 根據比賽時間建立的動物模型

1.1.1 實驗方法

SD大鼠用自身體重6%的砝碼系在其前肢腋下，砝碼裝置于胸腹前。然后讓大鼠在50×50×100(cm3)透明玻璃缸中游泳，水溫31±2℃，水深為大鼠身長加上尾長的1.5倍，每次游泳時間以16分鐘為標準。

1.1.2 實驗分組

訓練組根據不同的訓練次數分為:A組(1次訓練結束即刻處死，n=7)，B組(2次訓練結束即刻處死，n=7)，C組(3次訓練結束即刻處死，n=7)。

1.1.3 實驗結果

實驗結果顯示(見表1)，血乳酸依次升高，具有顯著性差異(p＜0.05);與對照組比較其余各組肌糖原都依次降低，具有非常顯著性差異(P＜0.01);與對照組比較，A、C肝糖原升高趨勢明顯，具有非常顯著性差異(P＜0.01);與對照組相比較A、B的血糖呈逐步升高趨勢，具有非常顯著性差異(P＜0.01)。

表1 不同訓練次數組各指標比較

1.2 根據進攻和回防的反復拉鋸時間建立動物模型

1.2.1 實驗方法

SD大鼠用自身體重12%的砝碼系在其前肢腋下，砝碼裝置于胸腹前。然后讓大鼠在50×50×100(cm3)透明玻璃缸中游泳，水溫31±2℃，水深為大鼠身長加上尾長的1.5倍，每次游泳時間以1－2分鐘為標準，次間休息5分鐘，組間間歇休息15分鐘。

1.2.2 實驗分組

訓練組根據不同的訓練次數分為:A組(1次×2組訓練結束即刻處死，n=7)，B組(2次×2組訓練結束即刻處死，n=7)，C組(3次×2組訓練結束即刻處死，n=7)，D組(4次×2組訓練結束即刻處死，n=7)，E組(5次×2組訓練結束即刻處死，n=7)。

1.2.3 實驗結果

實驗結果顯示(見表2)，遞增負荷運動后A、B、C組血清BHL含量與前一組相比上升明顯，具有非常顯著性差異(P＜0.01)，D組上升具有顯著性差異(P＜0.05)，E組BHL較D組相比呈明顯下降趨勢，具有非常顯著性差異(P＜0.01)。A、B、C、D 組肌組織 MHL含量與前一組相比呈明顯上升趨勢，具有非常顯著性差異(P＜0.01)，E組肌組織MHL含量與D組相比較降低，具有顯著性差異(P＜0.05)。

表2 不同訓練次數各組乳酸的比較

2 水球運動能量代謝特點的生理學分析

2.1 水中連續15－16分鐘的大運動量運動的能量代謝的特點

本實驗模型中肌糖原含量與對照組比較，隨訓練次數增加依次降低，均有非常顯著性差異(P＜0.01)。說明該模型代表的運動的能量供應以糖原的消耗為主。由于能夠維持10分鐘以上的運動的主要供能系統是有氧氧化系統。因此，本實驗模型能夠模擬水球比賽(12－15分鐘/節)以糖有氧氧化供能為主的運動。

隨著運動次數的增加，血乳酸逐步上升(p＜0.05)，肌糖原逐步減少(p＜0.01)，肝糖原沒有明顯變化，血糖呈下降趨勢。說明該模型不僅能夠反應水球比賽每節連續12－15分鐘大運動量運動的能量代謝以糖有氧供能為主，并能夠反應隨著運動次數、時間的不斷增加(對機體負荷的加大)，能量代謝轉化為以有氧為基礎，糖酵解逐步增加的過程。

2.2 進攻和回防的反復拉鋸的大強度運動的能量代謝特點

本實驗模型結果顯示，遞增負荷運動后A、B、C組血清BHL含量與前一組相比上升明顯，具有非常顯著性差異(P＜0.01)。說明該模型反應的運動的能量代謝以乳酸增加為代表。由于在運動生理學中代謝產物以乳酸為代表的、能夠維持幾十秒至1－2分鐘的次最大強度運動的供能系統是糖的無氧酵解系統。因此，本實驗模型能夠模擬水球比賽中以糖酵解供能的運動。

隨著運動次數的不斷增加，血乳酸與肌乳酸值不斷增加。由于運動時BHL濃度的升高主要來自MHL的擴散，MHL和BHL可以達到平衡，但平衡需要存在一定的濃度梯度。據報道:乳酸透過肌細胞膜的轉運過程也不僅僅只有擴散，還包括強化或活化轉運，即同向轉運或對輸。目前，對乳酸透過肌細胞膜的機理還不清楚，但MHL和BHL間平衡有一個過程，大約在4－12分鐘內。

由此可見，肌肉收縮時產生的乳酸不能立刻進入血流。同時，MHL和BHL二者之間濃度的相對平衡所需時間長短與運動強度的大小和運動持續時間的長短有密切關系。一般而言，強度越大，BHL值越高，則BHL達到其最高值也就越晚。所以，當水球比賽中幾十秒反復的、高強度的間歇游及其反復攻防的拉鋸(1－2分鐘)戰，將使肌肉中產生大量乳酸。由于在水球比賽中及其短暫的節間休息不利于乳酸的消除，最終導致乳酸的堆積而產生肌肉僵硬、運動能力的下降。

本實驗中當運動導致乳酸增加后，再繼續加大運動負荷時血乳酸水平下降，提示E組運動能力出現下降的趨勢，顯示出疲勞狀態。

2.3 水球運動中能量匹配的問題

在水球比賽中，如何才能維持較長時間高強度(12－15分鐘/節×4節)運動、次最大強度(幾十秒至1－2分鐘)的攻防拉鋸、直到最大強度(幾秒的快速沖刺和“臨門一臂”)的跳躍和射門的綜合性的體能儲備?

由于乳酸是糖酵解供能系統的中間產物，又是有氧代謝供能系統的重要氧化基質，還可在肝內經糖異生途徑轉化為葡萄糖，是機體對運動強度、能量的利用及機體處理乳酸能力的綜合反應。因此，機體運動及供能過程中無論是有氧氧化，還是無氧酵解均與乳酸有關連。即:高的糖酵解供能能力需要有高水平的糖有氧氧化能力的基礎(能量匹配)。

結合女子水球運動比賽的特點，需要通過女子水球運動員的體能訓練提高體能儲備，不斷提高個體無氧閾值，保障在每節15－16分鐘的比賽中有更高的有氧供能能力的儲備(保障有長時間水中對抗的耐力)，同時也促使比賽中推遲動用乳酸能(最大限度地利用有氧代謝而不過早或過多的產生乳酸)、推遲因乳酸積累而導致的運動能力下降(在水球比賽中因連續高強度對抗、節間休息間隙又短，乳酸產生容易消除難的特點);另一方面，在女子水球運動員的體能訓練中，還要不斷提高糖酵解供能能力的儲備(提高對乳酸的耐受力，保證有較長時間快速攻防的速度)，并為更高水平的糖無氧供能創造條件(只有在乳酸積累不多、肌肉不僵硬的情況下才能保證踩水支撐跳躍、射門的爆發力的發揮)。

2.4 女子水球比賽中的攻防節奏和供能方式轉換的問題

在女子水球比賽中，快速的進攻和回防不僅能夠占據有利的進攻和防守位置，為進球提供最佳機會。同時，如果把握機會調整供能方式，即由無氧供能轉換為糖有氧供能，可以為下一輪的防反儲備體能。

如果從有氧供能與無氧供能方式轉換的角度分析陣地進攻(2011年上海世錦賽女子水球決賽中國、希臘隊的主要技戰術)中的最佳節奏(模型)為:在陣地進攻的推進時，使用大強度運動(糖有氧供能)、到達對方前沿后再快速移動(次最大強度運動、糖酵解供能)制造射門機會、尋機“臨門一臂”(ATP－CP供能);當球被搶斷和射門不成功時，應快速補位補射門或先快速回防搶位(糖酵解供能)、再轉入陣地防守(糖有氧供能)，這種運動節奏可以限制乳酸產生、保持體能的儲備。反之:如果快速進攻后再快速回防，使連續的糖酵解供能的時間可能達到30秒左右及其以上，將因產生大量的乳酸積累而影響防守效果，對隨后組織防反的技戰術也沒能做好體能的調整準備。因此，好的比賽節奏(用小于快速進攻的次最大強度運動的推進、防守，即:動用高水平的糖有氧氧化供能能力運動)，對比賽中體能的分配、促進乳酸消除(或起碼不再增加骨骼肌的乳酸積累)有積極意義，有利于機體體能的恢復和保持。如何才能提高這種能力?一方面要在訓練中采用變速游(跑)等訓練方法來提高控制運動節奏、培養供能方式的轉換的能力;另一方面還要增加間歇訓練，提高糖酵解供能能力。血乳酸值越高，提高速度耐力的效果越好［8］。

總之，水球比賽涉及到糖有氧供能為基礎(連續15－16分鐘大運動量運動的主要供能)、糖酵解供能為要素(進攻和回防的反復拉鋸的大強度運動的主要供能)、ATP－CP供能為重點(快速有力射門的最大強度運動的主要供能)的綜合性能量供應體系。同時隨著競技狀態與體能水平的提高，在更高水平有氧工作能力的基礎上，將建立與之匹配的乳酸能能力，重建運動員體能的運動生理學結構和機能。

3 結論

(1)在SD大鼠12%負重游泳1－2分鐘的運動訓練中，其能量代謝是以乳酸增加為代表，并隨著運動次數的不斷增加，血乳酸與肌乳酸值不斷增加。

(2)在SD大鼠6%負重游泳16分鐘的運動訓練中，其能量代謝以糖有氧供能為主，并隨著運動次數的不斷增加，能量代謝逐步轉化為以有氧為基礎，糖酵解逐步增加的過程。提示在女子水球運動的體能訓練中，從有氧供能與無氧供能能力匹配的角度提出了不僅需要不斷提高個體無氧閾水平，還需要在高水平有氧能力的基礎上，提高更高水平的糖酵解能力的觀點;從有、無氧供能方式轉換的角度提出了水球比賽中有、無氧供能節奏的調整、供能方式的轉換非常重要，把握好這種節奏，將有利于體能的發揮的觀點。

［1］呂洲翔.水球、手球運動技能和戰術體系遷移研究［J］.軍事體育進修學院學報，2006，2(1):70 －72.

［2］劉建和.關于同場對抗類項群技術共性特征的初步探討［J］.成都體育學院學報，2006，32(2):50 －54.

［3］劉欽龍，劉大慶，雷鳴.我國男子水球運動戰術應用特征研究［J］.中國體育科技，2006，42(3):25 －28.

［4］劉欽龍，雷鳴.水球項目的體能特征［J］.游泳，2007(6):38.

［5］楊曉迪.女子水球運動員身體形態及某些訓練監控指標變化的研究［D］.北京:北京體育大學，2007，6:4－5.

［6］朱偉.大鼠糖酵解供能條件下游泳運動負荷模型的建立［D］.成都成都體育學院，2009，6.

［7］張靈記.大鼠糖有氧供能為主的游泳運動模型［D］.成都:成都體育學院，2010，6.

［8］陳協芳.大鼠過度訓練時間與血乳酸值變化的關系探討［J］.四川體育科學，1997(1):21 －22.

Influence of Rats＇Different Swimming Times and Frequencies on Their BHL，MHL，Muscle Glycogen and Liver Glycogen

LIU Qin－long1，YIN Jin2
(1.Tianjin University of Sports，Tianjin 300381;2.Chengdu University of Sport，Chengdu Sichuan，610041)

Parameters of simulated water polo matches under the condition of different loads，different swimming time and frequencies are utilized to demonstrate their influences on SD rats＇BHL，MHL，muscle glycogen and liver glycogen，with the result and conclusion showing that:(1)In SD rats＇exercise of 1 －2 minute swimming with 12%load，the BHLin serum(after increasing load exercise)of Groups A，B，C shows an obvious increase compared with the previous group，indicating remarkable differences(P ＜ 0.01).This reveals that the energy metabolism of this exercise is characterized by the increase of lactic acid accompanied by the escalation of the value of blood and muscle lactic acid with the increase of the numbers of the exercise.(2)In SD rats＇exercise of 16 － minute swimming with 6%load，with the increase of the number of training，the blood lactic acid rises gradually(p ＜ 0.05)，the muscle glycogen gradually reduces(p ＜ 0.01)，the liver glycogen shows no significant change while the blood glucose shows a gradual drop.This shows that the energy metabolism of this exercise is mainly achieved by the aerobic oxidation of sugar.With the increase of the number of exercises，energy metabolism is gradually converted to an aerobic process with the glycolysis gradually increasing.

rat;swimming;time;numbers;energy metabolism;characteristics

G804.23

A

1001－9154(2012)05－0079－04

G804.23

A

1001－9154(2012)05－0079－04

國家體育總局資助課題:國家女子水球隊專項體能訓練周期的狀態調控研究與應用(2011B033)。

劉欽龍(1973－)，男，博士，教授，教練，研究方向:運動訓練過程監控、體能訓練。

2012－03－31