速度滑冰運動員高原訓(xùn)練效果的研究

葛藝明，呂晶紅，郭曉明，馮長坤

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)體育部，遼寧沈陽 110086;2.解放軍冰上基地，遼寧沈陽 110033）

?運動人體科學(xué)

速度滑冰運動員高原訓(xùn)練效果的研究

葛藝明1，呂晶紅1，郭曉明2，馮長坤2

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)體育部，遼寧沈陽 110086;2.解放軍冰上基地，遼寧沈陽 110033）

通過對國家速度滑冰集訓(xùn)隊和解放軍冰上基地運動員高原訓(xùn)練前后肺活量、氣體代謝、能量代謝、酶活性、血乳酸等生理生化指標進行測試，旨在探索高原訓(xùn)練對速滑運動員機體代謝水平的影響及所產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)，為高原訓(xùn)練和比賽提供科學(xué)依據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，高原訓(xùn)練后能量代謝活躍，高原訓(xùn)練前后測值顯示差異較大，酶活性指標改變不明顯。高原訓(xùn)練對運動員機體產(chǎn)生應(yīng)激作用較大，可以作為提高速滑運動員競技能力的有效方法，在應(yīng)用過程中還要根據(jù)受試者個體差異合理安排訓(xùn)練計劃。

高原訓(xùn)練;速度滑冰運動員;生化指標;免疫指標;氣體代謝

高原訓(xùn)練具有低壓、缺氧、溫差大、空氣密度低、阻力差、地心引力小、太陽輻射強等環(huán)境地理因素。為取得良好的訓(xùn)練效果，我國從20世紀60年代開始進行高原訓(xùn)練，然而對高原訓(xùn)練進行系統(tǒng)的、多學(xué)科的研究卻是在最近幾年剛剛起步。

一些研究表明高原訓(xùn)練能夠有效增強糖酵解酶的活性，對提升體能、提高運動成績有明顯作用［1］。目前，高原訓(xùn)練大多數(shù)是結(jié)合項目特點和運動員的個人情況為賽前準備設(shè)計的，“高原訓(xùn)練平原化，常態(tài)訓(xùn)練競賽化，強化訓(xùn)練常態(tài)化”的理念逐步深入人心，高原訓(xùn)練的效果得到了教練員和運動員的普遍認可。研究表明，4～6周的高原訓(xùn)練對運動員心血管功能、肺功能、肌肉做功能力、血紅蛋白水平、最大攝氧量水平均具有較大的促進作用。但高原訓(xùn)練方面的科學(xué)監(jiān)控和總結(jié)尚不夠深入、細致，有些項目只重過程，忽視高原訓(xùn)練的總結(jié);對機能方面的監(jiān)控較多，而專項方面的監(jiān)控較少，監(jiān)控數(shù)據(jù)不能充分應(yīng)用;高原訓(xùn)練的實踐次數(shù)明顯不足，不能很好地掌握高原訓(xùn)練的規(guī)律性。我國現(xiàn)階段的高原訓(xùn)練應(yīng)重點突出規(guī)律的總結(jié)、梳理及進行新模式探索［12］。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

國家速滑隊集訓(xùn)運動員、解放軍冰上基地運動員共32人，年齡20～28歲，訓(xùn)練年限8～16年，運動等級均為健將水平。高原訓(xùn)練時間為2005年7月，地點在吉林長白山訓(xùn)練基地和加拿大卡爾加里訓(xùn)練基地，高原訓(xùn)練時間均為4周。

1.2 研究方法

1.2.1 測試指標的制定 肺活量、氣體代謝12項指標，能量代謝（糖、脂肪、蛋白質(zhì)）指標，免疫學(xué)指標，酶活性指標。測試指標采集時間均為高原訓(xùn)練前三天、高原訓(xùn)練后三天，晨起8時。

1.2.2 實驗器材設(shè)備 采用心肺機能測試儀進行氣體代謝指標測試;采用全自動生化測試儀進行生化指標測試。測試血樣為運動員晨起8時早餐前空腹安靜狀態(tài)血液5ml，分離血清后送檢。

1.3 數(shù)理統(tǒng)計法

數(shù)據(jù)進行T檢驗，高原訓(xùn)練前、中、后的P＜0.05，代表顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 高原訓(xùn)練常見綜合癥

采用詢診和問卷調(diào)查方式對高原訓(xùn)練常見癥狀進行了綜合歸納，結(jié)果見表1，其中心血管癥狀出現(xiàn)機率較高。

2.2 高原訓(xùn)練對運動員心肺機能的影響

表2是高原訓(xùn)練之前、期間及訓(xùn)練后肺活量的測試結(jié)果，顯示運動員初到高原呼吸受限，尤其是第一次測試值下降較大。隨著訓(xùn)練推進逐漸適應(yīng)，肺活量測值呈現(xiàn)階梯式提升，在高原訓(xùn)練結(jié)束后均有所提高。

表1 高原訓(xùn)練綜合癥臨床分類

表2 高原訓(xùn)練運動員肺活量測試結(jié)果

2.3 血乳酸測試評估高原訓(xùn)練強度

表3為高原滑板混氧強度訓(xùn)練后血乳酸測試結(jié)果。滑板測試條件較易控制，采血時間嚴控在3min內(nèi)，結(jié)果顯示血乳酸第二次測值低于第一次測值，在8～12mmol/L范圍之間。

2.4 高原訓(xùn)練對能量代謝的影響

表4測試結(jié)果顯示高原訓(xùn)練對機體能量代謝有顯著影響。高原訓(xùn)練強度和負荷都較大，機體代謝增強，尿素、肌酐出現(xiàn)顯著差異，脂肪代謝也受高原訓(xùn)練影響。研究也發(fā)現(xiàn)女運動員脂肪代謝發(fā)生非常明顯的變化。

表3 綜合訓(xùn)練后血乳酸值（單位:mmol/L）

表4 高訓(xùn)前后運動員機體能量代謝指標統(tǒng)計表（單位:mg/dl）

2.5 高原訓(xùn)練的生物學(xué)效應(yīng)

血清酶活性是反映生物學(xué)效應(yīng)的靈敏指標［2］，經(jīng)4周的高原訓(xùn)練，5項酶活性指標較靈敏地反映了高原訓(xùn)練的生物學(xué)效應(yīng)。表5測結(jié)果顯示，男子組CK測試值低于高原訓(xùn)練前，男子組測試周內(nèi)力量訓(xùn)練較多，力量訓(xùn)練影響CK測試結(jié)果。結(jié)果也顯示高原訓(xùn)練前后女子運動員幾項酶活性指標變化非常顯著。

表5 高原訓(xùn)練前后運動員酶活性測試結(jié)果對照表（單位:U/L）

2.6 高原訓(xùn)練對運動員免疫指標的影響

采用免疫擴散法對免疫指標進行了測試。表6測試結(jié)果顯示，免疫指標測值均差異較大，提示高原訓(xùn)練后運動員免疫機能發(fā)生改變，尤其是體液免疫IgA和IgM均明顯降低，運動員訓(xùn)練期間易患腹瀉、感冒與免疫力下降有關(guān)。研究結(jié)果進一步提示免疫能力下降是競技體育訓(xùn)練中主要問題之一，而高原訓(xùn)練進一步加重了這方面的問題。

表6 高原訓(xùn)練前后男女運動員免疫指標統(tǒng)計表（單位:mg/dl）

2.7 高原訓(xùn)練對運動員無氧功能的影響

表7顯示速滑運動員對無氧功能要求較高，尤其是短距離項目。60s無氧功測試結(jié)果顯示，高原訓(xùn)練后運動員無氧功能均有一定程度的改變，提示高原訓(xùn)練對無氧功能有一定影響。表7顯示女運動員高原訓(xùn)練后5″峰值和30″平均值均高于高原訓(xùn)練前，提示高原訓(xùn)練可以提高無氧功能，而男運動員則相反，均低于高原訓(xùn)練前。

表7 運動員高原訓(xùn)練前后無氧功平均值統(tǒng)計表

2.8 高原訓(xùn)練對運動員有氧能力的影響

速滑運動員對有氧能力要求較高，提高運動員的有氧能力也是高原訓(xùn)練的目的之一。采用溫伯格逐級負荷實驗對氣體代謝指標進行了測試，測試結(jié)果顯示高原訓(xùn)練對運動員有氧能力有一定影響，負荷功率提高。表8是高原訓(xùn)練前后速滑運動員氣體代謝指標，顯示了運動員有氧功能的變化。通氣無氧閾水平有所下降，但負荷功率有所提高，運動員的能力有較大提高。提示:高原訓(xùn)練運動負荷比較大，運動員有一定疲勞積累，并不意味高原訓(xùn)練后有氧能力下降。

表8 速滑運動員高原訓(xùn)練前后有氧能力測試結(jié)果

3 討論

3.1 高原訓(xùn)練中常見的醫(yī)學(xué)問題

高原特定環(huán)境會引發(fā)一系列常見的醫(yī)學(xué)問題，使人體生理生化指標出現(xiàn)各種適應(yīng)性反應(yīng)，心率、呼吸反應(yīng)明顯，給人體工作能力造成物理和生理方面的影響，并在癥狀上表現(xiàn)出較大的個體差異。

3.2 高原訓(xùn)練對最大攝氧量和肺活量等指標的影響

最大攝氧是評估高原訓(xùn)練能否有效提高運動員有氧能力的金指標。可以看出高原訓(xùn)練后運動員肺活量及最大攝氧量均有顯著提高，這種變化使高原訓(xùn)練逐漸成為一種重要的訓(xùn)練方式，許多運動員都通過高原訓(xùn)練在世界大賽中取得了優(yōu)異成績［6］。

為了檢測高原訓(xùn)練期間運動員心肺機能的變化情況，本文應(yīng)用肺活量系統(tǒng)監(jiān)測高原訓(xùn)練全過程。在清晨安靜狀態(tài)下對運動員肺活量進行測試，結(jié)果顯示:初到高原心肺機能開始下降，一周后逐漸回升，然后適應(yīng)，隨著訓(xùn)練負荷加大，運動員產(chǎn)生一定疲勞，機能下降，經(jīng)調(diào)整，到高原訓(xùn)練結(jié)束時上升，心肺機能得到改善［4］。

3.3 高原訓(xùn)練對生化指標變化的影響

本次高原訓(xùn)練采取了突出專項訓(xùn)練，加大負荷比重等措施，以求達到克服高原自然環(huán)境不利條件，打破生理平衡，使機能代謝水平發(fā)生改變的目的。圍繞訓(xùn)練目標，在訓(xùn)練安排上以亞極量運動為主，多種供能方式的綜合訓(xùn)練，測試能量代謝指標顯示，高原訓(xùn)練會引起糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝出現(xiàn)紊亂［5］。

研究結(jié)果顯示高原訓(xùn)練對蛋白質(zhì)代謝的影響，論證了高原大負荷訓(xùn)練加速蛋白質(zhì)分解代謝進程，產(chǎn)生明顯高原訓(xùn)練的生物學(xué)反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，運動員尿素指標高原訓(xùn)練前小于高原訓(xùn)練后，差異顯著，充分證明高原訓(xùn)練負荷量大加速蛋白質(zhì)分解代謝。動物實驗證明，在低壓氧艙實行模擬高原訓(xùn)練（海拔2 000m～3 000m）后，大鼠骨骼肌蛋白質(zhì)含量顯著降低，且有隨著高度升高有加劇的趨勢［7－8］。

肌酐作為一項反映骨骼肌代謝的指標，對于評價力量性運動時肌肉機械性收縮能力和肌細胞中CP貯量情況有重要價值，本次高原訓(xùn)練前后有顯著性差異（P＜0.05），標志大運動量高原訓(xùn)練后，骨骼肌產(chǎn)生疲勞的積累，其排泄數(shù)量多少與骨骼肌負荷程度有關(guān)。

高原訓(xùn)練影響運動員能量代謝一直是人們研究的熱門課題。通過有氧能力指標、能量代謝指標的測試，發(fā)現(xiàn)高原訓(xùn)練能量代謝相當復(fù)雜，尤其是脂肪代謝的直接參與，提示高原訓(xùn)練時有氧供能的另一重要途徑是脂肪代謝，因此，脂肪代謝的研究可為高原訓(xùn)練提供有價值的理論依據(jù)。

本研究測試了膽固醇和甘油三酯兩項脂肪代謝指標。提示:高原訓(xùn)練中脂肪積極參與供能是能量代謝變化的主要特點。高原訓(xùn)練后膽固醇、甘油三酯明顯升高，差異顯著（P＜0.05）。研究也發(fā)現(xiàn)尿酮體發(fā)生率明顯高于平原的現(xiàn)象，酮體是脂肪代謝不完全產(chǎn)物，酮體的出現(xiàn)表明脂肪在乙酰化方面來不及參加TAC供能就由尿排出，并提示體內(nèi)有酮癥存在，酮癥是造成運動員生理機能失衡的一個重要因素之一。

高原訓(xùn)練初期運動員采用平原混合訓(xùn)練幅度滑板訓(xùn)練后，所測的乳酸值顯示為無氧訓(xùn)練界線。第二次測試為相同內(nèi)容，但多數(shù)運動員的步頻超過第一次測試，所測乳酸值低于第一次，但所測結(jié)果仍高于平原，可能是機體對高原訓(xùn)練適應(yīng)的結(jié)果。

從高原訓(xùn)練初、中期兩次安靜狀態(tài)下運動員血尿素含量來看，高原訓(xùn)練中期大負荷的訓(xùn)練特點，負荷強度達全年最高峰。除血糖外各項指標都存在不同程度差異，即經(jīng)高原訓(xùn)練后所測指標數(shù)值大于高原訓(xùn)練前，充分反映出為期4周的高原訓(xùn)練使運動員機能、代謝發(fā)生了極其顯著的變化。所測指標中血糖變化無明顯差異，是因為胰島細胞分泌正常，可將血糖調(diào)控在正常水平。

3.4 高原訓(xùn)練對運動員酶活性的影響

高原訓(xùn)練所反映的生化調(diào)節(jié)機制是高原訓(xùn)練生物學(xué)問題研究核心，本文選用了包括反映丙酮酸代謝的谷丙轉(zhuǎn)氨酶等5種酶活性指標。經(jīng)4周的高原訓(xùn)練，5項酶活性指標反映了高原訓(xùn)練的生物學(xué)效應(yīng)，除男子組肌酸激酶在高原訓(xùn)練后下降，其余所有酶類活性均增強，即活性單位升高，并呈顯著性差異，是機體對高原訓(xùn)練的反映和適應(yīng)。

3.5 高原訓(xùn)練對免疫機能的影響

短時間內(nèi)缺氧環(huán)境對人體免疫機能影響方面的研究資料較少，但慢性缺氧性疾病會導(dǎo)致人體免疫機能的異常已經(jīng)形成共識。高原缺氧環(huán)境對運動員免疫機能影響較大。免疫系統(tǒng)作為人體統(tǒng)一體的組成部分，在生命活動中構(gòu)成防御機制，本文所測幾項指標主要反映B細胞——抗體介導(dǎo)免疫機制，即體液免疫，反映高原訓(xùn)練的外界刺激（缺氧低壓高海拔）對于神經(jīng)、內(nèi)分泌是一種刺激，表現(xiàn)為對體液免疫機能影響較大。

高原缺氧訓(xùn)練IgM和IgG均顯著下降，免疫球蛋白A、免疫球蛋白G的減少是造成細菌膜表面感染和腹瀉的主要原因，免疫指標的異常證實高原缺氧環(huán)境抑制了體內(nèi)免疫系統(tǒng)。

3.6 高原訓(xùn)練對運動員有氧工作能力的影響

高原訓(xùn)練旨在通過訓(xùn)練使運動員產(chǎn)生良好的生物學(xué)效應(yīng)，在重返平原后負荷、有氧能力等訓(xùn)練水平有所提高，但本文測試結(jié)果顯示男子最大攝氧量下降10%，女子下降12%。通氣量、氧脈搏也分別下降10%和11%。通氣無氧閾功率變化不大，未見上升，同時運動員在完成負荷時感覺無力，疲倦，食欲下降，體重減輕。高原訓(xùn)練還會引起睪酮分泌機能下降［9－10］，使運動員極易產(chǎn)生疲勞。高原訓(xùn)練中因受試者個體、項目、高原環(huán)境、訓(xùn)練方法手段不同，也會造成個體差異較大，所得結(jié)果也會有差異［11］。但并不否定高原訓(xùn)練對有氧能力的作用，負荷功率的提高進一步證實高原訓(xùn)練的作用與意義。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

速滑運動員經(jīng)過4周的高強度、大負荷訓(xùn)練后，身體代謝水平負荷能力均有較大的改變。高原訓(xùn)練前后對比，腎功能指標尿素、肌酐均發(fā)生了變化。呼吸功能指標，肺活量呈階梯狀改變，存在適應(yīng)性改變過程。高原訓(xùn)練對有氧能力的提高有促進作用，對機體內(nèi)許多酶促反應(yīng)產(chǎn)生較大的影響，并對提高速滑運動員競技水平有著十分重要的生物學(xué)意義。

4.2 建議

1）高原訓(xùn)練中容易出現(xiàn)人體免疫能力下降、慢性病發(fā)作等常見的醫(yī)學(xué)問題，應(yīng)加強營養(yǎng)補劑的合理使用，以增強抗病能力。

2）高原訓(xùn)練的效果會因不同項目、時間、環(huán)境、人群等因素存在較大的個體差異，在高原訓(xùn)練期間要充分考慮運動員的個體差異，合理安排訓(xùn)練計劃。

3）高原訓(xùn)練應(yīng)結(jié)合重大賽事有目的、有計劃地合理安排與實施，突出針對性、時效性和可操作性。

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Effects of Altitude Training on Speed Skaters

GE Yiming1，Lü Jinghong1，GUO Xiaoming2，F(xiàn)ENG Changkun2
（1.Physical Education Department of Shenyang Agricultural University，Shenyang 110086，Liaoning，China;2.Ice Base of PLA，Shenyang 110033，Liaoning，China）

By testing and analyzing the vital capacity，gas metabolism，energy metabolism，activated quota of enzyme as well as blood lactic acid of the athletes of national speed skating training team and Ice Base of PLA，the paper tends to study the changing rule of energy metabolism and the biological effects under the conditions of altitude training for the purpose of providing a theory to the altitude training and competition.Results show that the energy metabolism is active after the altitude training;the testing value is greatly different before and after the training，while the activated quota of enzyme is changing slightly;altitude training can be an effective method to improve the competitive ability of speed skating athletes.However，the training plan should be reasonably arranged according to the difference of individuality.

altitude training;speed skating athlete;biochemical parameter;immune parameter;gas metabolism

G804.7

A

1004－0560（2012）03－0071－04

2012－02－08;

2012－03－16

國家體育總局奧運攻關(guān)課題:《迎戰(zhàn)都靈冬奧會全能運動員體能評估及醫(yī)學(xué)干預(yù)》，課題編號為01017。

葛藝明（1974－），女，講師，學(xué)士，主要研究方向為速度滑冰體能訓(xùn)練與評估。

責任編輯:喬艷春