不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員完成極限工作時(shí)的能量代謝激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)

P·B·塔姆波甫采娃　M·A·尼庫利娜

摘要：探索具有高級(jí)技能水平的不同專項(xiàng)（滑冰和田徑）運(yùn)動(dòng)員在自行車測(cè)功儀上完成分級(jí)式負(fù)荷增長直至衰竭時(shí)各種能量物質(zhì)和激素水平的動(dòng)態(tài)變化。在相對(duì)安靜狀態(tài)下、力竭工作時(shí)刻、恢復(fù)時(shí)的第3分鐘和第10分鐘時(shí)，測(cè)定靜脈血中胰島素和生長激素水平、脂肪酸、甘油和葡萄糖的濃度以及乳酸濃度以及尿液中兒茶酚胺濃度。結(jié)果表明：速度滑冰選手和田徑運(yùn)動(dòng)員具有完成較高負(fù)荷工作的能力，這與高效利用能量物質(zhì)和氧氣有極大的關(guān)系。不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目選手的激素和代謝物質(zhì)濃度之間的相關(guān)程度是不同的，這證實(shí)了具有同等技能水平和處于年度訓(xùn)練周期同一階段的不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員對(duì)負(fù)荷具有不同的激素代謝反應(yīng)。

關(guān)鍵詞：競(jìng)技工作能力；激素；分級(jí)身體負(fù)荷；碳水化合物；脂類化合物；ATP；代謝物；濃度；代謝

中圖分類號(hào)：G 804.23 文章編號(hào)：1009-783X（2017）01-0001-03 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

眾所周知，競(jìng)技工作能力取決于許多因素的總和，其中占據(jù)重要地位的是針對(duì)運(yùn)動(dòng)員的神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)、利用和恢復(fù)能量物質(zhì)儲(chǔ)備、可塑性的保障功能、維持體內(nèi)平衡、離子泵的工作和蛋白質(zhì)的適應(yīng)性合成。研究發(fā)現(xiàn)了機(jī)體對(duì)身體負(fù)荷激素反應(yīng)的3種類型：第1種類型——快速反應(yīng)，其特點(diǎn)是在工作開始后的前幾分鐘里就提高了兒茶酚胺、腎上腺皮質(zhì)素、促腎上腺皮質(zhì)索和類腎上腺皮質(zhì)素的濃度；第2種類型——中等強(qiáng)度的反應(yīng)，其特點(diǎn)是增加了醛甾酮、甲狀腺索、促甲狀腺素和加壓索的分泌量；第3種類型——帶滯后期的反應(yīng)，這里提高了生長激素、高血糖索、甲狀腺降血鈣素的水平，但在這種情況下在工作開始后經(jīng)過15～20 min就發(fā)現(xiàn)胰島素水平出現(xiàn)降低。不應(yīng)當(dāng)忽視這些類型，同樣的代謝效果可能是由不同的調(diào)節(jié)器對(duì)機(jī)體的作用達(dá)到的。機(jī)體對(duì)不同強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的身體負(fù)荷的反應(yīng)方面存在的個(gè)體差異是很大的。由此對(duì)于競(jìng)技實(shí)踐，適宜的是研究機(jī)體對(duì)某一運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特有的負(fù)荷適應(yīng)的特點(diǎn)。揭示特殊的適應(yīng)性變化就有助于完善不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的訓(xùn)練方法和選擇信息量最大的生物化學(xué)監(jiān)督方法。要是對(duì)組織運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練作出某些變化時(shí)必須研究在專門的訓(xùn)練和比賽活動(dòng)條件下進(jìn)行的生物化學(xué)過程的話，那么在競(jìng)技運(yùn)動(dòng)中要完善生物化學(xué)監(jiān)督方法就要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。這樣的生物化學(xué)測(cè)試不僅對(duì)于保障精確地分配身體負(fù)荷的可能性是必要的，而且使得能研究工作時(shí)和工作結(jié)束后生物化學(xué)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化。

1研究目的

探索具有不同專項(xiàng)（冰上速滑和田徑）的高級(jí)運(yùn)動(dòng)員各種能量物質(zhì)和激素濃度的動(dòng)態(tài)。

2研究方法和組織

研究在俄羅斯國立體育大學(xué)以H·H·伏爾科夫命名的運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)和生物能量教研室所屬的運(yùn)動(dòng)生物能量實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。專項(xiàng)為冰上速滑全能（n=11）和田徑中長跑（n=8），高級(jí)運(yùn)動(dòng)員參加了實(shí)驗(yàn)。使用了在自行車測(cè)功儀上分級(jí)式增加負(fù)荷的測(cè)試。第1級(jí)負(fù)荷強(qiáng)度是1 Bt/kg體重。隨后每一級(jí)負(fù)荷增長值與開始時(shí)相同。每一級(jí)持續(xù)時(shí)間3 min，整個(gè)測(cè)試持續(xù)15 min。在安靜狀態(tài)、“拒絕”工作時(shí)刻、恢復(fù)的第3 min和第10 min分別進(jìn)行采血。負(fù)荷開始前和負(fù)荷后10 min內(nèi)分別采集尿樣。在靜脈血中確定胰島素和生長激素、未被酯化的脂肪酸、甘油和葡萄糖的濃度；在毛細(xì)血管中確定乳酸濃度；在尿液中確定兒茶酚胺濃度。

3研究結(jié)果和討論

通過對(duì)不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的測(cè)試，研究他們的激素和能量物質(zhì)濃度的變化，發(fā)現(xiàn)了對(duì)一定負(fù)荷應(yīng)答反應(yīng)的一系列特點(diǎn)。表1中指出的是冰上速滑和田徑運(yùn)動(dòng)員血液中縮氨酸激素和代謝物的濃度，以及相對(duì)安靜狀態(tài)下兒茶酚胺和二羥基苯丙氨酸的排泄量。

獲得的結(jié)果表明，冰上速滑和田徑運(yùn)動(dòng)員在胰島素、生長激素、腎上腺素、去甲腎上腺素、二羥基苯丙氨酸和多巴胺指標(biāo)之間存在顯著差異，而在葡萄糖、未被酯化的脂肪酸和甘油指標(biāo)之間的差異不顯著。

在血液和尿液中激素的濃度，以及在“拒絕”工作時(shí)刻血液中能量代謝物的濃度有一定的變化。在“拒絕”工作時(shí)刻，與安靜時(shí)水平相比，冰上速滑和田徑運(yùn)動(dòng)員都出現(xiàn)胰島素濃度的降低。他們的生長激素濃度則出現(xiàn)了可信的增長。所有組中負(fù)荷都是在腎上腺素排泄量增加的背景下完成的。去甲腎上腺索排泄量的增加僅僅出現(xiàn)在田徑運(yùn)動(dòng)員中。

作為對(duì)負(fù)荷的應(yīng)答，血液中葡萄糖含量的變化方向則與胰島素的動(dòng)態(tài)相反：冰上速滑和田徑運(yùn)動(dòng)員的葡萄糖濃度都出現(xiàn)提升。未酯化的脂肪酸濃度增長不多。在負(fù)荷過程中甘油水平變化也不大。在所有組中觀察到血乳酸濃度出現(xiàn)較大提升。

在恢復(fù)的第3分鐘觀察到，冰上速滑運(yùn)動(dòng)員的胰島素濃度快速提升。冰上速滑和田徑運(yùn)動(dòng)員的生長激素水平都繼續(xù)保持在高位，但是，冰上速滑運(yùn)動(dòng)員的這一水平直至恢復(fù)的第10分鐘仍在上升。與安靜狀態(tài)相比，2組運(yùn)動(dòng)員的葡萄糖水平同樣有提高。大多數(shù)受試者在由安靜狀態(tài)轉(zhuǎn)入工作和在工作結(jié)束時(shí)，激素動(dòng)態(tài)出現(xiàn)較大變化。

作為對(duì)負(fù)荷的應(yīng)答，不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的適應(yīng)特異性反映在激素濃度和能量產(chǎn)物之間不同的相互聯(lián)系中（見表2）。

從表2可以看到，不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的相關(guān)系數(shù)是不同的。如果在冰上速滑運(yùn)動(dòng)員中觀察到生長激素的生產(chǎn)和兒茶酚胺的排泄之間存在緊密的負(fù)相關(guān)聯(lián)系的話，那么在田徑運(yùn)動(dòng)員中這一聯(lián)系是正相關(guān)。

不問專項(xiàng)——冰上速滑和田徑運(yùn)動(dòng)員在完成分級(jí)增長負(fù)荷直至“拒絕”的測(cè)試中獲得的資料可以得出如下結(jié)論：除了人的機(jī)體對(duì)身體負(fù)荷適應(yīng)的一般機(jī)制以外，在這些專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的代謝過程進(jìn)行中也存在著某些特殊的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)與不同的訓(xùn)練和比賽負(fù)荷參數(shù)，以及與它們不同的結(jié)構(gòu)有關(guān)。不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員在代謝過程中的差異既出現(xiàn)在安靜狀態(tài)下，也出現(xiàn)在對(duì)負(fù)荷的應(yīng)答中。在安靜狀態(tài)下這樣的差異表現(xiàn)在，與冰上速滑運(yùn)動(dòng)員相比，田徑運(yùn)動(dòng)員的血液中胰島素的含量較低，而尿液中腎上腺素排泄較多。與其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的代表相比，田徑中長跑運(yùn)動(dòng)員的脂肪含量較低。這也可以解釋他們血液中較低的胰島素水平，因?yàn)楸娝苤葝u素的排泄與脂肪組織的總量直接相關(guān)。在田徑和冰上速滑運(yùn)動(dòng)員中可以觀察到，作為對(duì)負(fù)荷的應(yīng)答，適中地提高了血液中被酯化的脂肪酸濃度，這說明保持了動(dòng)員和消耗脂類化合物的平衡。除此之外，田徑運(yùn)動(dòng)員和冰上速滑運(yùn)動(dòng)員動(dòng)員葡萄糖的速度超過了它被利用的速度，從而在負(fù)荷后出現(xiàn)葡萄糖水平的提升。

研究不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員碳水化合物和脂類化合物代謝的變化及其調(diào)節(jié)特點(diǎn)揭示了交感腎上腺系統(tǒng)、縮胺酸激素和受它們調(diào)節(jié)的代謝過程對(duì)極限身體負(fù)荷反應(yīng)方面的差異。例如，冰上速滑運(yùn)動(dòng)員激活交感腎上腺系統(tǒng)主要是依靠它的腎上腺環(huán)節(jié)，而田徑運(yùn)動(dòng)員則主要依靠交感環(huán)節(jié)。除此之外，在冰上速滑和田徑運(yùn)動(dòng)員中揭示了葡萄糖和胰島素之間存在著負(fù)相關(guān)聯(lián)系。這與關(guān)于在身體負(fù)荷時(shí)胰島素水平與肝葡萄糖生產(chǎn)之間存在相互聯(lián)系的文獻(xiàn)資料相符。

脫開運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，對(duì)激素和代謝物濃度變化進(jìn)行相關(guān)分析，無論是在不同的激素濃度變化中，還是激素和代謝物濃度的變化中均沒有發(fā)現(xiàn)存在可信的聯(lián)系。這對(duì)于具有同等技能水平和處于年度訓(xùn)練周期同一階段的不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員在激素一代謝反應(yīng)方面存在本質(zhì)性差異是一個(gè)補(bǔ)充性證據(jù)。

所獲得的資料使得能依據(jù)血液中能量物質(zhì)和激素濃度進(jìn)一步使生理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)分級(jí)負(fù)荷應(yīng)答變化的擺動(dòng)限度更加確切，沒有這些就無法評(píng)定在競(jìng)技運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行生物化學(xué)監(jiān)督時(shí)的測(cè)試結(jié)果。

4結(jié)論

1）不同專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員的代謝過程既在安靜狀態(tài)下，也在應(yīng)答負(fù)荷中存在著差異。

2）與冰上速滑運(yùn)動(dòng)員相比，田徑運(yùn)動(dòng)員在安靜狀態(tài)下血液中胰島素含量較低，而尿液中腎上腺素排泄量較高。

3）與冰上速滑運(yùn)動(dòng)員相比，田徑運(yùn)動(dòng)員的脂肪含量相對(duì)較低。

4）冰上速滑和田徑運(yùn)動(dòng)員在完成測(cè)試負(fù)荷時(shí)表現(xiàn)出很高的工作能力，這與利用能量物質(zhì)和氧的極大節(jié)省化有關(guān)。

5）在田徑運(yùn)動(dòng)員和冰上速滑運(yùn)動(dòng)員中觀察到作為對(duì)負(fù)荷的應(yīng)答，適中地提高了血液中未被酯化的脂肪酸濃度，從而證實(shí)了保持動(dòng)員和消耗脂類化合物的平衡。

6）田徑運(yùn)動(dòng)員和冰上速滑運(yùn)動(dòng)員動(dòng)員葡萄糖的速度超過了利用它的速度，這表現(xiàn)在負(fù)荷后葡萄糖水平出現(xiàn)提升。

7）冰上速滑運(yùn)動(dòng)員中生長激素的生產(chǎn)與兒茶酚胺排泄之間存在著緊密的負(fù)相關(guān)聯(lián)系，而田徑運(yùn)動(dòng)員的這一聯(lián)系是正相關(guān)。

8）冰上速滑運(yùn)動(dòng)員激活交感腎上腺系統(tǒng)主要依靠它的腎上腺環(huán)節(jié)，而田徑運(yùn)動(dòng)員則主要依靠交感環(huán)節(jié)。endprint