高原低氧訓練對運動員身體機能的影響

李若果 李云國

高原訓練作為競技體育訓練的一種輔助訓練方法，日益受到各國運動隊和科研工作者的關注。高原地區海拔較高，大氣壓、氧分壓較低，氣候干燥，含氧量低，因此，在高原的特定環境下進行訓練，運動員要承受環境缺氧和運動缺氧的雙重刺激，這些刺激作用于運動員，將促使運動員產生強烈的應激反應以調動體內的機能潛力，從而導致機體將通過一系列適應性生理反應來應對低氧刺激。本文就低氧訓練對運動員身體機能的影響所產生的適應性做簡要綜述，以期對運動員參加高原訓練提供一定的參考依據。

1. 高原低氧訓練的概述

人體在處于相對缺氧狀況，基礎代謝率高。我們可以通過對運動員的低氧訓練促進機體的氧結合能力、氧運輸能力、供氧能力、氧利用能力和免疫系統功能以及神經肌肉機能能力的提高，使身體組織產生一系列的適應性變化，從而促進整體健康和體質水平。

高原低氧訓練是在運動訓練周期中持續或間斷采用低氧條件刺激，利用高原自然低氧環境或人工模擬低氧環境對人體所產生的特殊生物學效應，配合運動訓練來增加機體的缺氧程度,以調動體內的機能潛力，從而產生一系列有利于提高運動能力的抗缺氧生理反應及適應，進而達到提高運動成績的目的。從50年代中期開始，研究人員就開始研究高原低氧訓練對人體機能的影響，建立了高原訓練基地以訓練運動員提高運動成績。近30年來，世界各國對高原條件下的訓練進行了深入的研究與實踐，許多優秀運動員通過高原訓練法創造出的優異成績證明了高原訓練的特殊性和效果。

2. 高原低氧訓練的生理適應

2.1 高原低氧訓練對運動員的血液的影響

研究認為，運動員經過高原低氧訓練血液具有以下四方面的適應性：(1)血容量增加；(2)纖維蛋白溶解作用增加；(3)血粘度降低；(4)紅細胞變形能力增強。適宜的低氧刺激引起促紅細胞生成素(EPO)生成增加，刺激骨髓的造血功能，促進紅細胞的生成，導致紅細胞壓積，HB，血球容積比，網織紅細胞計數均明顯增高，提高紅細胞中2,3一DPG水平，關于高原訓練期間促紅細胞生成素(EPO)的變化情況，研究結果并不一致。

高原訓練后紅細胞數增加，紅細胞的變形能力增強，血漿粘度降低，使血流阻力減少，血流速度加快，改善了血液的流變特性，有利于血液對各器官及工作肌的灌注，改善微循環，增強血液的攜氧能力和運輸營養物質的能力，加快對代謝產物的排除率，同時，還有利于調節體溫及激素的體液調節，在高原訓練期間，機體內鐵的存儲量以及鐵的補充和吸收, 對于提高Hb濃度，增加血氧含量具有重要意義。馮連世等認為， 在高原訓練前4周，就應開始補鐵，以保證有足夠的鐵儲備。

2.2 高原低氧訓練對運動員心供血能力的影響

心臟的泵血功能是由心臟的收縮舒張共同完成的。一些研究發現，通過高原訓練后，心臟功能的增強主要表現為心臟收縮功能的加強。雷志平等對體育學院體育教育專業25名男性大學生實施一定組合的間歇性低氧暴露，并對低氧暴露前、后反映左心室收縮功能及心臟泵血功能的相關指標進行比較。結果表明，1小時的間歇性低氧暴露可引起射血前期延長、左室射血時間縮短，心功能特征比值(PEP/LVET)增大。同時，血管順應性提高，總外周阻力下降，每搏輸出量、每分輸出量提高，心功能指數升高，心臟泵血功能加強。

2.3 高原低氧訓練對運動員氣體運輸能力的影響

機體從外界將氧氣運輸至肌肉組織是通過呼吸、血液和血液循環這三個器官系統的活動來完成的。氧氣由呼吸系統從外界獲取，再由血液靠心臟的收縮泵血獲得的動能輸送至組織細胞。因此，呼吸機能、血液運輸氧的能力、心臟泵血的能力直接影響著機體運輸氧氣的能力，從而影響機體有氧代謝水平。

在低氧下運動，由于低氧和運動雙重刺激頸使呼吸過程加強，反射性地引起呼吸頻率的加快和呼吸深度的增加， 加強氣體交換，使吸入體內的氧增多， 這就能保證在氧含量較低的外界環境下，血液能攝取到足夠的氧量；同時，在低氧的刺激下，肺內氣體擴散能力也大大增強，從而提高肺內血氧飽和度，以代償缺氧對機體的影響，經過反復多次的刺激適應，改善了呼吸系統的功能。翁慶章等報導：大量研究已證實，低氧可以刺激呼吸系統，調節機能增強，呼吸肌力量增加，提高機體在低氧狀態下肺通氣功能。

2.4 高原低氧訓練對運動員最大攝氧量的影響

最大攝氧量是反映肌肉利用氧的能力和人體有氧運動能力的一項關鍵指標，它是對運動時心肺功能狀況綜合評定的一項參數。有研究指出，VO2max與血液的氧含量成正比，隨海拔高度的增加而遞減。但最大攝氧量經高原訓練后呈提高的趨勢。

2.5 高原低氧訓練對運動員骨骼肌的影響

高原低氧訓練使肌紅蛋白濃度升高單位面積毛細血管數量的增加或每塊肌肉周圍毛細血管數量的增加，改善骨骼肌的微循環，增加細胞從低氧血和血漿中利用氧的能力，增加線粒體的數量和體積，改善呼吸鏈的功能，促進關鍵氧化酶活性提高，從而使肌肉的攝氧能力提高。肌酸激酶96%儲存在人體的骨骼肌中，是關系到短時間激烈運動時快速合成ATP、運動后ATP 恢復的重要代謝酶，它與運動時和運動后能量平衡及轉移有密切關系。研究表明，在平原環境下，肌酸激酶的正常值男子為10-100IU/ L，女子10-60IU/ L。高原低氧環境下，由于缺氧對機體的影響引起細胞膜的通透性增高，血液中肌酸激酶的含量明顯高于平原正常值，男子可達到260.0±64.08IU/ L，女子可達到257.2±72.66IU/ L。

3. 結論及建議

3.1 結論

高原低氧訓練后紅細胞數增加，紅細胞的變形能力增強，血漿粘度降低，使血流阻力減少，血流速度加快，改善了血液的流變特性，有利于血液對各器官及工作肌的灌注，改善微循環，增強血液的攜氧能力和運輸營養物質的能力，加快對代謝產物的排除率；高原低氧訓練使心臟收縮功能的加強，血管順應性提高，總外周阻力下降，每搏輸出量、每分輸出量提高，心功能指數升高，心臟泵血功能加強；高原低氧訓練，運動員的呼吸頻率會加快和呼吸深度會增加，呼吸肌力量增加，調節機能增強；最大攝氧量經高原訓練后呈提高的趨勢；低氧訓練對改善骨骼肌的代謝變化產生有利的影響；

3.2 建議

高原低氧訓練對運動員的身體機能產生有利的影響，尤其能使運動員創造出優異的運動成績，以后要更深入的對高原低氧訓練進行進一步的研究和探索，同時及時反饋給教練員，為合理、科學的制定訓練計劃提供客觀依據，為運動員能成功的完成高原訓練任務提供必要的保證。