血氨和血乳酸在運動訓練過程中的應用

王素素

（北京體育大學運動人體科學學院，北京 100084）

運動訓練實踐中常常需要對運動員的各項生理生化指標進行采集，從而實時監控運動員在訓練周期中的包括運動性疲勞等在內的身體機能變化情況，以及評定各訓練周期結束后運動員運動能力的變化，如運動員有氧或無氧工作能力的測定；同時也可作為調整訓練方案和選擇訓練方法的重要依據，如在某種強度訓練方案下，運動員可能會出現過度訓練的情況。運動訓練中有許多指標可用于上述用途。其中，血乳酸和血氨都是較為常用的生化指標，然而二者在使用上卻各有特點。

1 血乳酸單項指標在運動訓練中的應用

1.1 乳酸概述

乳酸（Lactic acid）是糖酵解的終產物，在供能系統中占有重要地位。正常人安靜狀態下的血乳酸水平維持在1～2 mmol/L，運動員安靜值與正常人無異。但當機體開始運動時，血乳酸水平會發生不同程度的升高，運動后一段時間內又會逐漸回落。運動時和運動后血乳酸的升高與回落主要與運動員骨骼肌等組織中乳酸生成、乳酸進入血液和血液中乳酸消除速率三者之間的平衡關系有關。不同強度下運動時，由于有氧代謝和無氧代謝參與供能的比例不一樣，運動后即刻血乳酸升高的水平也不一樣，同時由于運動員自身的有氧代謝能力強弱以及放松方式的不同導致恢復階段乳酸回落的效率也不一樣，從而會影響到下一次訓練計劃的安排。所以，根據運動員血乳酸水平可以了解運動時機體供能的特點，為科學地安排運動訓練和評定運動員身體機能提供理論依據。

1.2 血乳酸濃度反映供能系統

資料表明，賽跑項目中400m跑后血乳酸水平最高，800 m賽跑后血乳酸水平亦很高。由此可見，糖酵解供能在400 m、800m跑中占據了極大的比例。而這與糖酵解供能系統的特點相吻合：糖酵解供能系統在全力運動30～60 s時達最快速，可維持2～3 min的時間。此外，運動時血乳酸濃度上升的幅度與運動強度有很大關系。當運動強度極大（90%VO2以上）時，運動中主要的供能物質為磷酸肌酸（PCr），糖的酵解部分參與供能較少，所以運動后肌肉內乳酸生成量并不多，血乳酸濃度也相應較低，一般不超過4mmol/L。因此，正確監控血乳酸濃度不僅僅可以為教練員在給運動員制訂提升無氧代謝供能能力的訓練計劃時提供數據支持，也可用于以有氧代謝供能為主的項目的運動員加強長距離比賽中變速，沖刺能力提供理論支撐。盡管血乳酸指標可反映各類運動的一般情況，但血乳酸的生成依賴于糖原的儲備量，在運動員糖原耗竭或者過度訓練后，血乳酸往往并不能準確反映身體機能情況。若僅用血乳酸的水平來評定運動員身體機能的話，就會出現“誤診”，從而影響訓練效果和運動員身體狀況的判斷。

2 血氨單項指標的應用

2.1 血氨的產生

氨（NH3）是蛋白質、氨基酸和其他含有氨基化合物的代謝產物。氨從組織（運動中主要是肌組織）釋放入血液循環后，或被肝臟等組織攝取經鳥氨酸循環生成尿素從而排出體外；或經轉氨基作用合成非必需氨基酸重新合成蛋白質；或流經腎臟隨尿液直接排出。血氨（BA）是指血液中氨的含量，其水平反映蛋白質、氨基酸等含有氨基物質代謝釋放氨進入血液和氨從血液中消除的動態平衡。研究表明，當運動員糖原耗竭時，最大血乳酸濃度的上升會受到限制，但最大血氨濃度卻不會受到影響。

2.2 血氨濃度的影響因素

影響血氨濃度的因素有許多，運動強度和運動時間是其中兩個重要的影響因素。當以85%、95%、100%和105%個體無氧閾各運動30 min，發現運動強度越大，血氨濃度升高越明顯。此外，運動時募集不同肌纖維類型也是重要影響因素之一，而運動時募集不同肌纖維的比例又與運動強度有關。在短時間激烈運動中，血氨濃度會升高，其中經氨基酸代謝過程產生的氨很少，血氨主要由腺苷酸脫氨酶催化腺苷酸（AMP）脫氨反應提供。例如，在15～45 s的沖刺跑后，血氨水平可上升到130±33 mmol/L。此時，被募集的肌肉主要是快肌纖維（Ⅱ型肌纖維）。快肌纖維中AMP脫氫酶活性較高，氨的生成速率加快，使得在短時間激烈運動中，血氨濃度較高，且在運動中持續升高。而在長時間耐力運動中，由于糖被大量消耗，蛋白質、氨基酸（尤其支鏈氨基酸）等參與氧化供能的比例增多，致使氨基酸脫氨基產生的氨增多，引起血氨水平隨運動時間延長持續升高，而AMP脫氨基作用在這類運動中的運動開始階段并不明顯。此時被募集的肌纖維主要是慢肌纖維（Ⅰ型）和快氧化酵解型（Ⅱa）型。

2.3 血氨結合血乳酸指標在耐力運動中的應用

在耐力運動中，由于運動初期強度較低，血氨的濃度仍然接近于靜息狀態水平，這與血乳酸的變化規律相近。有相關研究表明，在短時間的運動中血氨、血乳酸和最大攝氧量之間存在顯著相關關系，且全力跑300 m或以83%～90%速度跑4×300 m跑時，血氨與負荷強度，負荷量的線性關系要優于血乳酸。由于乳酸濃度會受到運動員機能狀態的影響，僅僅依靠乳酸和做功負荷之間的關系（認為乳酸升高的程度與做功負荷呈正相關），并不能準確說明問題。

在長時間耐力運動中，血乳酸和血氨之間沒有平行關系，而高血氨的出現恰好與疲勞相一致，故認為在長時間尤其是伴隨糖原耗竭的運動中，用血氨結合乳酸指標比單純用乳酸指標更能精確反映運動強度情況。安靜狀態下，人體內是肌肉和血漿的pH分別是7.0和7.4，而在力竭運動中可以分別降到6.5和7.2。氨移動擴散的方向主要由氫離子濃度決定，即pH值。在800m跑研究實驗中，800 m全力跑的受試者血氨水平的升高與血乳酸濃度的增高緊密相伴。由于800 m跑運動中機體的能量來源主要為糖酵解功能，乳酸水平顯著升高。因而由乳酸提供的酸性環境為肌肉腺苷酸脫氫酶的激活提供了良好條件，從而促進腺苷酸的降解，導致氨的含量增多，同時，肌肉和血液中的氨為維持平衡，互相彌散。可見，在運動中，無論隨時間延長還是隨強度逐漸加大，血乳酸和血氨作為兩項理想指標結合起來監控運動員機能情況和評價訓練效果，都離不開氫離子對血漿內環境的直接影響，而這種影響由直接受血氨和血乳酸濃度調控。

3 結 論

3.1 血乳酸作為一項指標評價運動訓練已被非常廣泛地應用，通過遞增負荷的測功儀運動研究證實，血氨水平隨運動強度的遞增而大幅度升高，表現出對強度的高度敏感性。

3.2 血乳酸和血氨在短時間大強度運動中的線性關系都是比較明確的，其中血氨與負荷量和負荷強度的線性關系優于血乳酸。但是在長時間耐力運動中，血氨與血乳酸并無平行關系，而高血氨濃度與運動性疲勞的出現一致。伴隨糖原耗竭的運動中，用血氨結合乳酸指標比僅用乳酸指標更能精確反映運動強度情況。