優(yōu)秀中長距離自行車運動員4周高原訓(xùn)練的機能監(jiān)控

楊明祥

高原訓(xùn)練是利用人體在高原環(huán)境下的運動所帶來的自然缺氧與訓(xùn)練的雙重刺激，引起機體形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理機能顯著的適應(yīng)性變化，從而有效提高人體運動能力的訓(xùn)練方法。從20世紀中葉開始，高原訓(xùn)練便被廣泛地應(yīng)用于競技體育運動訓(xùn)練當(dāng)中，被認為是提高耐力項目平原運動能力或進行高原賽前習(xí)服的有效方法。我國中長距離自行車項目開展高原訓(xùn)練已有近20年的歷史，特別是近5年間，幾乎所有省市的中長距離自行車隊都將高原訓(xùn)練作為冬訓(xùn)或賽前訓(xùn)練的主要內(nèi)容，而世居高原的云南自行車運動員在近兩年運動成績的長足進步更是凸顯自行車項目高原訓(xùn)練的重要價值[1]。

已有研究證實，高原訓(xùn)練可有效提高人體血液攜氧能力[2,3]，增強骨骼肌多種有氧代謝關(guān)鍵酶活性以及緩沖酸、耐受酸的能力，改善心肺系統(tǒng)機能，從而有效提高運動員的有氧代謝和有氧運動能力[2,4]。然而已有研究對上述適應(yīng)性變化的程度還存在一定的爭議，普遍認為與高原期間的訓(xùn)練安排和受試者不同有關(guān)。如何針對不同運動水平的運動員安排有針對性的高原訓(xùn)練計劃，成為近些年高原訓(xùn)練應(yīng)用研究的熱點。

自行車中長距離項目是典型的強度大、耗能多的周期性體能類項目，運動員單次課的訓(xùn)練量極大（最長可達6 h以上），疲勞積累較深。高原訓(xùn)練期間對運動員進行及時、準確的身體機能監(jiān)控，對于防止過度疲勞、保證訓(xùn)練效果具有重要意義。本文在上海自行車隊中長距離組高原訓(xùn)練期間，對運動員的晨脈、血常規(guī)、血尿素（BU）、肌酸激酶（CK）及身體成分進行監(jiān)控測試，為分析評價高原訓(xùn)練對不同水平運動員身體機能的影響、防止過度疲勞提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選擇上海自行車隊8名優(yōu)秀男子中長距離運動員，根據(jù)運動等級分為健將級組（C1）和一級組（C2），每組4人，其中C1組運動員有至少兩次高原訓(xùn)練史，C2組運動員未進行過高原訓(xùn)練。兩組隊員基本情況見表1。

表1 受試運動員基本情況TableⅠ Basic Information about the Subjects

1.2 高原訓(xùn)練安排

高原訓(xùn)練地點位于云南通海，訓(xùn)練方式為普通公路騎行訓(xùn)練，訓(xùn)練路段的海拔高度從1 650 m至1 900 m，期間氣溫在10℃至25℃之間。訓(xùn)練內(nèi)容包括公路專項力量、公路專項速度和公路有氧耐力，其中公路專項力量為5 km連續(xù)上坡路段的沖坡騎行，齒輪比為53/1 2，平均心率為80%HRmax；公路專項速度為4至8人的輪流領(lǐng)騎團體配合訓(xùn)練，騎行距離包括1 km、2 km和5 km，齒輪比53/15，平均心率為80% HRmax；公路有氧耐力為丘陵路段的長距離耐力騎行訓(xùn)練，騎行距離從120 km至220 km不等，齒輪比不作要求，平均心率為60%～70% HRmax。

C1組和C2組的高原訓(xùn)練計劃有所不同（見表2），C2組運動員為首次進行高原訓(xùn)練，訓(xùn)練以發(fā)展有氧耐力水平、提高體能儲備為主要目的；而C1組運動員運動能力較強且至少有兩次高原訓(xùn)練經(jīng)歷，本次高原訓(xùn)練在進一步提高有氧能力的基礎(chǔ)上，著力發(fā)展專項力量和專項速度素質(zhì)。從表2可見，C2組較C1組公路有氧訓(xùn)練總量稍高（6.8%），但C1組的專項力量和速度的訓(xùn)練量分別較C2組高184.2%和72.4%。

本次高原訓(xùn)練共進行4周，根據(jù)訓(xùn)練計劃訓(xùn)練3～4 d后，休息調(diào)整1～2 d，為一個小周期，4周期間共計完成了8個小周期訓(xùn)練，有效訓(xùn)練22 d，休息9 d。

表2 兩組運動員高原訓(xùn)練量比較TableⅡ Comparison between the Altitude Training Load of the Two Groups

1.3 指標(biāo)測試

4周高原訓(xùn)練期間，每天早晨6:30測量運動員清醒、靜臥位頸動脈1 min搏動次數(shù)，記錄晨脈；分別在高原訓(xùn)練2周、3周、4周后的星期一和下高原1周后的早晨7:00，采指血20 ul測試血常規(guī)，選取分析指標(biāo)包括白細胞（WBC）、淋巴細胞（LY）、紅細胞（RBC）計數(shù)，紅細胞壓積（Hct）和血紅蛋白量（Hb）；根據(jù)訓(xùn)練內(nèi)容不同，分別選擇在高原期間3～4 d大強度或大運動量訓(xùn)練后、1～2 d調(diào)整后，以及下高原后2周的星期一采指血30 ul，用Reflotron Sprint全血干式生化分析儀（美國）測試BU和CK；分別在高原訓(xùn)練前后相同條件下，在早晨7:00空腹?fàn)顟B(tài)采用Inbody3.0人體體成分分析儀（韓國）通過測定人體各部位的生物阻抗值來確定總體的身體成分水平，分析指標(biāo)包括總體重、體脂百分比、骨骼肌質(zhì)量和脂肪質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

各組數(shù)據(jù)的平均數(shù)、標(biāo)準差均使用Microsoft Excel 2003軟件進行統(tǒng)計學(xué)計算。由于C1組和C2組人數(shù)較少，無法進行統(tǒng)計檢驗，因此各組數(shù)據(jù)高原訓(xùn)練后相對于訓(xùn)練前的改變，采用變化的百分比進行表述；C1與C2的組間比較則采用組間差的百分比進行表述。

2 結(jié)果

2.1 晨脈

圖1列舉了兩組運動員4周高原訓(xùn)練期間的晨脈變化情況。兩組運動員的晨脈表現(xiàn)出了相似的變化趨勢，即在連續(xù)3～4 d的大運動量或大強度訓(xùn)練期間出現(xiàn)升高，或維持在較高的水平，之后通過1～2 d休息晨脈顯著降低；而從高原訓(xùn)練不同時段的變化來看，前2周可見兩組運動員的晨脈均出現(xiàn)大幅度波動的現(xiàn)象，且維持在相對較高的水平，后2周晨脈波動幅度減小，且整體水平有所降低。其中，3月7日至8日晨脈出現(xiàn)一次顯著增加的現(xiàn)象（增幅約7 bpm），3月22日至24日出現(xiàn)連續(xù)上升的現(xiàn)象；此外與C2組相比，C1組的晨脈總體水平較低，每分鐘低約6次左右。

2.2 主要血常規(guī)指標(biāo)

高原訓(xùn)練期間進行血常規(guī)測試，是監(jiān)控運動員機體疲勞程度、免疫機能變化的有效方法。本文由于未進行4周高原訓(xùn)練前的基礎(chǔ)血常規(guī)測試，故僅對高原期間及高原結(jié)束后1周的血常規(guī)主要指標(biāo)變化進行分析。

從圖2、3可見，運動員4周高原訓(xùn)練期間的WBC和LY均表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律，即與高原2周后的低水平相比，3周后WBC與LY均有所升高，而4周后又有所降低，并在高原訓(xùn)練結(jié)束1周后顯著升高，恢復(fù)到與訓(xùn)練前接近的水平。與C2組相比，C1組無論是WBC還是LY計數(shù)在4周高原期間較C2組低，特別是高原3周后，C1組LY水平較C2組相差較大。然而與在高原4周期間相反，高原結(jié)束一周后，雖然兩組運動員WBC和LY均有所增加，但C1組的增幅和絕對值均高于C2組，特別是C1組LY顯著高于C2組。

4周高原訓(xùn)練期間兩組運動員的RBC并未出現(xiàn)顯著變化（見圖4），且高原訓(xùn)練結(jié)束1周后稍有降低，但降幅較小。C1與C2組相比，RBC沒有明顯差異。然而與RBC沒有明顯變化不同的是，兩組運動員的Hb水平在4周高原訓(xùn)練期間出現(xiàn)持續(xù)升高的現(xiàn)象，并在高原結(jié)束1周后仍維持在較高水平（見圖5）。其中C1與C2組相比，4周高原期間的Hb水平較低，特別是在高原訓(xùn)練的后2周，但高原訓(xùn)練結(jié)束后1周C1組Hb恢復(fù)顯著，與C2組沒有明顯差異。從圖6可見，Hct在高原訓(xùn)練2周和3周后并無顯著變化，但4周后出現(xiàn)比較明顯的升高，此外Hct在C1和C2組間并無顯著差異。

2.3 血尿素和肌酸激酶

運動員高原訓(xùn)練期間的BU表現(xiàn)出大強度大運動量訓(xùn)練后第二天顯著升高（見圖7）、休息調(diào)整后第二天顯著下降的變化特征，而且高原訓(xùn)練中后期的BU水平明顯高于高原訓(xùn)練的初期和下高原后兩周；與C2組相比，C1組的整體BU水平較低，而C2組在最后一個階段的3 d強度訓(xùn)練后BU并未出現(xiàn)明顯升高的現(xiàn)象。從圖8可見，C1組運動員的CK變化趨勢與BU比較接近，但C2組的CK值分別在兩次強度階段訓(xùn)練后未出現(xiàn)明顯升高的現(xiàn)象。

2.4 身體成分

4周高原訓(xùn)練后，兩組運動員身體成分指標(biāo)出現(xiàn)了不同程度的變化。與高原訓(xùn)練前相比，C1和C2組體重分別下降了1.7%和3.0%；其中C2組骨骼肌質(zhì)量顯著下降了3.9%，與C1組相比降幅明顯；相反，C1組的脂肪質(zhì)量在4周高原訓(xùn)練后顯著降低了4.5%，，而C2組卻升高了2.9%；兩組在脂肪和骨骼肌質(zhì)量變化上的不同直接導(dǎo)致了4周高原訓(xùn)練后，C1組體脂百分比降低了2.0%，而C2組卻增加了5.4%。

表3 兩組運動員高原訓(xùn)練前后身體成分指標(biāo)變化TableⅢ Variation of the Body Composition Indices of the Two Groups before and after AT

3 分析與討論

研究指出，晨脈在到達高原后的前20 d會出現(xiàn)一個高峰期[5]，機制可能是缺氧引起的迷走神經(jīng)抑制和交感神經(jīng)興奮增強，反射性地引起心率增加。隨著在高原時間的延長，從第16 d開始晨脈逐漸下降并接近平原水平。

本文中運動員晨脈也出現(xiàn)相似變化，高原前2周運動員對高原大負荷訓(xùn)練反應(yīng)顯著，晨脈升高，2周后開始對訓(xùn)練產(chǎn)生適應(yīng)，晨脈總體水平有所降低；且兩組晨脈均表現(xiàn)出訓(xùn)練后第二天早晨上升，調(diào)整休息后下降的變化趨勢，對于公路自行車運動員來說，3～4 d的大負荷訓(xùn)練后，安排1～2 d的休息調(diào)整可能是比較好的訓(xùn)練模式，能夠適當(dāng)防止疲勞過度積累。此外，與有高原訓(xùn)練經(jīng)歷運動員相比，首次上高原的運動員心血管系統(tǒng)會對高原訓(xùn)練產(chǎn)生程度較深的反應(yīng)，應(yīng)加強監(jiān)控防止過度疲勞。

研究表明，人體在大負荷訓(xùn)練期間會出現(xiàn)免疫抑制現(xiàn)象[6]，高原訓(xùn)練由于增加了缺氧應(yīng)激，是否會加重運動員的免疫抑制，目前還存在爭議。本文雖未測試高原前水平，但從高原訓(xùn)練結(jié)束后1周WBC和LY的顯著升高可以推測，運動員高原4周期間的WBC和LY均持續(xù)低于平原水平，4周高原訓(xùn)練期間的大負荷訓(xùn)練可能引起了運動員免疫機能一定程度的下降，而降幅與訓(xùn)練量相關(guān)性較高。與無高原訓(xùn)練史的運動員相比，經(jīng)常進行高原訓(xùn)練的優(yōu)秀自行車運動員免疫系統(tǒng)機能可在高原訓(xùn)練后恢復(fù)至較高水平，可能與優(yōu)秀運動員的訓(xùn)練適應(yīng)性較高有關(guān)。

Wehrlin等研究發(fā)現(xiàn)，24 d的高住低練（2 500 m居住）顯著提高了Hb含量和RBC水平，這些可能與耐力運動員耐力運動成績的提高有關(guān)[7]。而在邱俊等針對現(xiàn)代五項運動員的研究中發(fā)現(xiàn)，4周1 890 m的高原訓(xùn)練顯著提高了現(xiàn)代五項運動員的RBC和Hb水平，與相同模擬高度的HiLo相比，由于低氧環(huán)境中暴露時間更長，可對血液運輸氧的能力產(chǎn)生更加顯著的影響[3]。

但與上述研究結(jié)果不同，本文在4周高原訓(xùn)練期間及訓(xùn)練1周后并未見RBC的明顯改變，雖不排除較平原水平有所提高，但兩組運動員并未見RBC隨高原習(xí)服時間延長而增加的現(xiàn)象，可能與自行車長時間騎行引起RBC機械損耗增加、高原期間飲食鐵劑補充不足等許多因素的綜合作用有關(guān)。研究表明海拔高度在2 000 m以上、習(xí)服時間超過3周，以及充足的鐵儲備才能保證紅細胞水平的改善[8]。

Hb是高原訓(xùn)練評價血液攜氧能力改善最直接的指標(biāo)，與多數(shù)研究相似[9]，本文兩組運動員的Hb水平隨著高原低氧暴露時間的延長而持續(xù)增加，在高原訓(xùn)練4周后達到最高水平，并在高原訓(xùn)練結(jié)束1周后仍維持在較高水平，運動員的血液攜氧能力得到改善。此外，Hb變化幅度會受到訓(xùn)練量的影響，本文中C1運動員的公路有氧訓(xùn)練量與C2接近，但專項力量和速度訓(xùn)練量均顯著高于C2，因此在大訓(xùn)練量的影響下高原訓(xùn)練期間C1運動員Hb低于C2，但高原訓(xùn)練結(jié)束1周后C1運動員Hb顯著升高至高于C2的水平上，提示高原訓(xùn)練期間的有效訓(xùn)練可能會對下高原后血液運氧能力的適應(yīng)性變化產(chǎn)生良好的影響。

對于自行車運動員來說，Hct是一個非常重要的指標(biāo)，一定范圍內(nèi)升高可有效提高血液運輸氧的能力，從而提高有氧運動能力，而超出這個范圍，則可能導(dǎo)致血液流動性下降，反而降低血液的運氧能力。本研究中，兩組運動員高原訓(xùn)練4周后的Hct有所增加，超過了50%，同時由于RBC并無顯著提高，則Hct的變化可能與運動員訓(xùn)練消耗增加、補水不及時所引起的血液粘稠度增加有關(guān)。在Schmidt等對世居高原的優(yōu)秀耐力自行車運動員的研究中，循環(huán)血量會受到訓(xùn)練和高原低氧的協(xié)同作用，從而顯著影響運動表現(xiàn)[10]。

BU和CK是運動訓(xùn)練監(jiān)控測試中常用的反映訓(xùn)練量和訓(xùn)練強度的指標(biāo)，會隨著訓(xùn)練負荷的增大而增加[11]，而休息恢復(fù)后的數(shù)值的下降通常也被用來評價疲勞消除情況和體能恢復(fù)程度。本文中C1運動員的BU和CK均表現(xiàn)出規(guī)律性的升高和降低，并且與訓(xùn)練安排中上量上強度和恢復(fù)調(diào)整的節(jié)奏相吻合，提示C1的訓(xùn)練完成質(zhì)量相對較好，且訓(xùn)練與休息時間的安排比較合適，未出現(xiàn)BU或CK連續(xù)升高，難以恢復(fù)的情況。而C2由于是首次上高原訓(xùn)練，訓(xùn)練以有氧耐力訓(xùn)練為主，因此高原后2周訓(xùn)練C2仍以公路有氧內(nèi)容為主，因此出現(xiàn)了CK未有顯著提高的情況。

對于中長距離自行車運動員來說，控制體重、降低體脂百分比對于提高運動能力十分重要。已有研究均證實，高原訓(xùn)練可有效減重，但骨骼肌分解代謝增加對運動能力會造成不利影響[3,12]。本文由于C2運動員高原訓(xùn)練的總訓(xùn)練量要小于C1，因此雖然兩組的總體重均有所降低，但C2的體脂百分比卻明顯升高，結(jié)合其骨骼肌質(zhì)量有所降低，C2運動員高原訓(xùn)練后的身體成分變化并不理想，可能與C2高原訓(xùn)練期間，未能通過一定的力量訓(xùn)練來有效維持骨骼肌水平，而運動員在高原上飲食結(jié)構(gòu)不合理可能也是造成C2運動員4周高原訓(xùn)練后脂肪質(zhì)量反而提高的影響因素之一。

4 結(jié)論與建議

4.1 不同的高原訓(xùn)練經(jīng)歷、運動訓(xùn)練水平會對中長距離自行車運動員高原訓(xùn)練期間身體機能的適應(yīng)性變化產(chǎn)生影響，教練員制定訓(xùn)練計劃時應(yīng)區(qū)別對待。

4.2 晨脈、血尿素、肌酸激酶均是監(jiān)控運動員身體機能和疲勞程度的有效指標(biāo)，數(shù)值出現(xiàn)大幅變化且難以恢復(fù)，往往反映運動員較為疲勞；4周高原訓(xùn)練可提高運動員的血液運氧系統(tǒng)機能，并維持到下高原后2周；高原訓(xùn)練期間應(yīng)適當(dāng)安排力量訓(xùn)練，補充優(yōu)質(zhì)蛋白，避免因肌肉分解增加造成的專項力量丟失。

4.3 高原訓(xùn)練后，一級組運動員體脂%上升、骨骼肌質(zhì)量下降可能與訓(xùn)練量少、沖坡專項力量訓(xùn)練的比例較低、飲食結(jié)構(gòu)不合理有關(guān)。

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