高原訓(xùn)練對人體生理機能的影響研究

【摘要】：目的：研究高原短跑運動員不同負荷訓(xùn)練前后白細胞、血紅蛋白的變化。方法：分析不同運動負荷狀態(tài)（安靜時、定量負荷后、極量負荷后）下高原短跑運動員心率、血紅蛋白及白細胞的變化，并進行比較。結(jié)果：安靜狀態(tài)時運動員白細胞處于正常值范圍內(nèi)，隨著負荷的增加，白細胞數(shù)明顯增加（P<0.01），定量負荷和極量負荷后接近和超過其正常范圍值。3種不同負荷狀態(tài)下血紅蛋白水平有明顯差別。隨著運動負荷的增加，血紅蛋白水平增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。結(jié)論：高原短跑運動員不同負荷訓(xùn)練前后白細胞、血紅蛋白明顯增加，呈現(xiàn)一定的規(guī)律，可為高原短跑訓(xùn)練中負荷控制和醫(yī)務(wù)監(jiān)督提供實驗依據(jù)，并為高原短跑訓(xùn)練提供生理學(xué)參考。

【關(guān)鍵詞】：高原訓(xùn)練；短跑運動員；血紅蛋白；白細胞。

一、研究對象與方法

（一）研究對象

研究對象為西北師范大學(xué)體育學(xué)院男子短跑運動員10人，其中國家二級短跑運動員9人，一級運動員1人，年齡19～22歲，訓(xùn)練年限3～5年。

（二）實驗方法

運動員實驗前3 d不能參加高強度運動，實驗前靜坐15 min，取安靜狀態(tài)時的血樣1.5～2 mL，并采用PC3型心率監(jiān)測器（德國）測量心率。稍作休息后，讓運動員在PC3運動跑臺上做遞增負荷運動，進行5 km/h（坡度=1.5%）的準備活動5 min，然后以6 km/h的速度運動，每隔3 min速度遞增2 km/h，坡度不變，到不能堅持運動為止，視為達到極量負荷，運動后即刻取樣1.5～2 mL，2 h內(nèi)檢測血紅蛋白水平和白細胞值。1周后按照極量負荷時心率的85%（約為12 km/h）作為定量負荷標準。首先，仍然按照測試計量負荷的步驟進行，當(dāng)達到定量負荷標準時，再繼續(xù)運動3 min，然后即刻取血樣一次，測試方案及采集血樣、心率的測定等與極量負荷時相同。

二、結(jié)論

定量負荷后、極量負荷后運動員心率、血紅蛋白水平及白細胞數(shù)均明顯高于安靜時（P均<0.01），極量負荷后各指標明顯高于定量負荷后（P均<0.01），隨著負荷的增加各指標有增加的趨勢（表1）。表1 不同負荷狀態(tài)下運動員心率、血紅蛋白及白細胞檢測結(jié)果注：與安靜時比較，*P﹤0.01；與定量負荷后比較，△P﹤0.01。

三、討論

（一）不同負荷后白細胞數(shù)值的變化

白細胞的數(shù)量存在明顯的生理波動，正常成年人白細胞數(shù)（4.0～9.0）×109/L，隨著劇烈運動、生理和病理的變化以及時相的波動而有變化。研究表明運動員安靜時的白細胞數(shù)值較正常人低，認為是運動時血液有形成分影響的結(jié)果，使得白細胞的機能提高[1]。本組測試結(jié)果表明，安靜時高原短跑運動員白細胞數(shù)值為（7.4～8.9）×109/L，平均為8.1×109/L，定量負荷后為（9.0～12.2）×109/L，平均為10.6×109/L，極量負荷后為（12.3～15.5）×109/L，平均為13.4×109/L。安靜時處于正常值范圍內(nèi)，隨著負荷的增加，白細胞含量明顯增加，定量負荷和極量負荷后接近和超過其正常值范圍。

安靜狀態(tài)時，高原短跑運動員白細胞數(shù)值與我國正常人數(shù)值相一致，處于正常范圍，其原因與白細胞的生理功能有關(guān)，白細胞的主要生理功能是在集體抵御外來侵襲時起保護防御作用，執(zhí)行免疫與吞噬作用，參與炎癥反應(yīng)，在組織炎癥、傷口愈合等方面起到重要作用，高原環(huán)境對白細胞此項功能影響不大，從而不會產(chǎn)生類似血紅蛋白在缺氧環(huán)境中的代償反應(yīng)。不同負荷后白細胞數(shù)值出現(xiàn)顯著增加，隨強度的增加而增加，已有許多研究證明，運動后白細胞會出現(xiàn)增多現(xiàn)象，認為白細胞數(shù)值變化與工作強度有關(guān)。研究認為不同距離運動后，成年運動員會出現(xiàn)“肌動白細胞增多現(xiàn)象”。實驗隨運動負荷的逐級遞增，定量負荷后心率平均為176次/min，白細胞數(shù)值達到或略微超過正常范圍的最高值；極量負荷后，心率為196次/min，白細胞數(shù)值明顯超過正常范圍。白細胞是機體實施免疫功能的最重要成分，白細胞數(shù)值的變化直接影響機體的免疫功能，因此該試驗證明白細胞含量的變化對于高原短跑運動員的負荷控制和醫(yī)務(wù)監(jiān)督也起到十分重要的作用。

（二）不同負荷前后血紅蛋白數(shù)值的變化

血紅蛋白由珠蛋白和亞鐵血紅素構(gòu)成，它的功能是運輸氧氣到各組織，并且將組織產(chǎn)生的二氧化碳運輸?shù)椒危缓笈懦龅襟w外。同時，它也是體內(nèi)血液中的重要緩沖物質(zhì)，主要是緩沖二氧化碳及運動后產(chǎn)生的乳酸等代謝產(chǎn)物，維持內(nèi)環(huán)境酸堿度的穩(wěn)定性。一般來說，我國正常人的血液中含有血紅蛋白，男子約為120～150 g/L，女子約為110～140 g/L，血紅蛋白水平因運動項目的不同而不同，田徑、球類、自行車等項目運動員血紅蛋白的水平處于正常范圍內(nèi)或略有偏高，短跑類不如耐力性運動類項目的血紅蛋白水平高。本組高原短跑運動員安靜狀態(tài)時血紅蛋白水平超過我國正常人及平原地區(qū)的田徑短跑類項目運動員的血紅蛋白水平，并且隨著運動負荷的增加，血紅蛋白水平也會增加。

本組資料顯示，安靜狀態(tài)時高原短跑運動員的血紅蛋白水平高于正常人水平，高原環(huán)境下的運動員由于長期處于低大氣壓、氧分壓較低的狀態(tài)（昆明：大氣壓為600 mm Hg，氧分壓為125 mm Hg），從而引起腎紅細胞生成酶作用于紅細胞生成素，促使血紅蛋白合成及釋放網(wǎng)狀紅細胞，最終導(dǎo)致紅細胞和血紅蛋白水平增。低氧刺激引起血紅蛋白代償性增加也是許多運動項目在高原進行訓(xùn)練的主要原因之一，對于短跑運動員有一定好處，可以盡快緩沖乳酸對短跑訓(xùn)練造成的疲勞等。如果大運動量訓(xùn)練開始身體不適應(yīng)時，會出現(xiàn)血紅蛋白水平上升，甚至超過原來的水平。研究認為運動持續(xù)時間長，體內(nèi)能量物質(zhì)大量消耗的情況下，血紅蛋白水平會下降，也有人認為運動前后血紅蛋白不發(fā)生變化。由此，可以說明血液中血紅蛋白的水平升高與運動量、運動強度、訓(xùn)練環(huán)境狀態(tài)和機能狀態(tài)有關(guān)。

高原短跑運動員定量負荷時，心率達到165～180次/min，極量負荷時，心率達到185～203次/min，能量供應(yīng)既有有氧供能，又有無氧供能，運動強度大，結(jié)果出現(xiàn)血紅蛋白顯著升高現(xiàn)象，未出現(xiàn)先降低，再升高，以及偏低或不變，原因可能與運動員的機能狀態(tài)和運動時間不是太長以及高原環(huán)境中的氧分壓低，導(dǎo)致強度上有所影響等因素有關(guān)，有待進一步深入研究。總之，血紅蛋白指標相對穩(wěn)定，又能較敏感地反映身體的機能狀態(tài)，所以，在運動訓(xùn)練中經(jīng)常根據(jù)這一指標評定運動員的機能狀態(tài)、訓(xùn)練水平，預(yù)測運動能力，同時，正常情況下，血紅蛋白與紅細胞的變化較為一致，可以用來作為紅細胞檢測的參考標準。本實驗證明血紅蛋白在不同負荷狀態(tài)下十分敏感，對于高原短跑運動員的負荷控制和機能評定等也有一定的價值。

參考文獻：

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