賽艇運動員攝氧量與恢復期血乳酸變化特點研究

摘 要：主要探討遞增強度運動過程中與恢復期攝氧量以及恢復期間血乳酸的變化特點，并將血乳酸的恢復速率（V）與最大攝氧量（VO₂max）進行相關分析。結果顯示攝氧量與血乳酸的變化呈現明顯的變化趨勢，且血乳酸的恢復速率與最大攝氧量存在明顯的相關性。該項研究將為賽艇運動員有氧代能力的檢測與評定提供科學的信息資料。

關鍵詞： 賽艇運動員；最大攝氧量；血乳酸

中圖分類號： G804.7 文章編號：1009-783X(2006)06-0054-03 文獻標識碼： A

劃船運動是一類以高強度有氧能力為基礎，在合理技術動作下推動船艇向前劃進的競速性體育運動項目［1］。有氧能力體現在訓練和比賽中各個方面，其水平的強弱直接影響著比賽時的技、戰術水平發揮和運用。對于有氧代謝能力的評定，常運用的檢測指標有攝氧量、個體乳酸閾及無氧閾等。最大攝氧量（VO₂max）在評定運動員有氧代謝能力中被廣泛認同和采用。研究認為運動后乳酸的恢復速率與有氧代謝能力存在明顯的相關性［2］。本研究主要探討遞增強度運動過程中與恢復期攝氧量以及恢復期間血乳酸的變化特點，并將血乳酸的恢復速率（V）與最大攝氧量進行相關分析，該研究將為賽艇運動員有氧代謝能力的檢測與評定提供科學的信息資料。

1 實驗測試

1.1 實驗對象

25名志愿受試者為輕量級賽艇運動員，其中男子14人，女子11人，專項訓練年限為3～5年，身體健康。受試者一般情況如表1（均用平均數±標準差表示）。其中1名受試者在檢測過程中，由于呼吸面罩出現漏氣，部分數據缺失，不可采信，應從中剔除，不進行進一步分析。

1.2 測試儀器

測試儀器主要有MAXII心肺功能測試儀（美國PHYSIODYNE公司制造），SYI1500乳酸分析儀（美國SYI公司制造），此外還包括ConceptII賽艇測功儀（美國）、身高體重計。

1.3 實驗方法與步驟

實驗方法和步驟具體如下：

1）受試者進入實驗室休息3分鐘，測定安靜狀態時的心率，測量運動員的身高、體重。

2）將各測試儀器調試到待測狀態。備好采血器材，包括干濕酒精棉球、采血針及抗凝毛細吸管，帶好呼吸面罩及心率表。

3）進行遞增負荷運動實驗GXT（graded exercise test）：女子起始負荷為120W，每3分鐘遞增30W；男子起始負荷為150W，每3分鐘遞增40W，持續運動至力竭。停止運動后受試者均保持坐立式體位，采取靜止休息的方式恢復。在運動過程中和恢復期間連續檢測攝氧量的變化，恢復時間持續至心率接近安靜時水平，每30秒連續、自動地進行分析、屏幕顯示。

4）在運動后即刻、1、2、3、4、5、6、7、8、30分鐘分別采集末梢血，采集血量為20μl，測量血乳酸的峰值與恢復至30分鐘后的血乳酸濃度。

1.4 統計分析

采用SPSS統計軟件分別分析男女運動員實驗數據存在的相關性，顯著性水平為P<0.01。

圖1和圖2分別為14名男運動員和10名女運動員，在遞增負荷運動過程中及恢復期間攝氧量（VO₂）的平均變化曲線。當強度達到一定水平后，VO₂不再隨運動強度的增加而上升，達到最大攝氧量（VO₂max）。運動停止后VO₂開始恢復，經過快速下降期后過渡到緩慢下降期，隨后恢復到安靜時的水平。24名運動員VO₂max數值如表2所示，男女運動員的平均最大攝氧量分別為5.125L/min、3.429 L/min。

2.2 血乳酸濃度的變化

從圖3和圖4可以看出，在運動后即刻Bla、血乳酸濃度峰值（Bla_max）以及峰值出現的時間（t）各不相同；在前幾秒恢復過程中，血乳酸濃度變化曲線變化各異。從表3可以具體看出24名運動員血乳酸濃度的峰值（Bla_max）以及峰值出現的時間（t）；同時可以發現，恢復半小時后血乳酸濃度（Bla₃₀）仍存在較大差異，濃度高者達到8.85mmol/L，濃度低者接近安靜時的水平。血乳酸的消除速率（V）按照公式（1）計算得出，即

2.3 血乳酸的消除速率和最大攝氧量的相關分析

V與VO₂max存在顯著相關性，相關系數分別為r_男＝0.923、r_女＝0.942，線性相關圖如圖5、圖6所示。

3 分析與討論

3.1 攝氧量的變化分析

物質代謝和能量代謝是機體內組織器官機能活動的基礎［2］，人體從安靜狀態開始運動時，能量的需要量增加，代謝率也相應提高，各內臟器官包括心肺功能和肌肉代謝逐漸被調動起來以滿足運動的需求。機體通過呼吸系統和循環系統從外界環境中攝取O₂并輸送到組織進行氧化代謝，以滿足生理活動的需要。從男女攝氧量變化曲線圖均可以看出，運動開始后，氧的消耗增加，機體調節機制使血液循環和呼吸系統都將發生一系列變化以適應增高了的機體代謝需要，肺通氣和血流增加；組織代謝活躍，以適應代謝的需求。肌肉活動對于能量代謝的影響最為顯著，機體運動時能量的補給來自大量營養物質的氧化，這必然導致機體耗氧量的增加。機體耗氧量的增加同肌肉活動的強度呈正比關系。運動停止后，雖然外加運動負荷停止，但乳酸的消除和能源物質的恢復需要消耗大量的氧氣，機體仍處于較高的代謝水平，所以VO₂并不能立即恢復到運動前相對安靜的水平。

最大攝氧量是在心肺功能和全身各器官系統充分動員的條件下，單位時間內機體吸收和利用的氧容量［2］。從實驗結果中可以看出，運動員VO₂max值存在較大差異。男女運動員的平均最大攝氧量分別為5.125L/min、3.429 L/min；女子運動員的VO₂max僅為男子的70％～75％。男子運動員VO₂max高者可達5.715 L/min，低值為4.346L/min；而女子運動員VO₂max最高值可達到4.111L/min，接近一般男運動員的水平。運動員的最大攝氧量值VO₂max受多種因素的影響，包括性別、年齡、體重、訓練因素、測試方法、訓練狀態等。賽艇屬于水上周期性有氧耐力為基礎的運動項目，整個過程中以有氧代謝供能占較大比例。有氧耐力水平的強弱，直接影響著比賽時的技、戰術水平發揮和運用。絕對VO₂max與2000米計時測試速度之間密切關系，施泰奈克強調在比賽全程中保持高速需要很強的有氧氧化能力，認為VO₂max是2000米計時測試速度的最佳預測指標［3］。

3.2 血乳酸濃度變化分析

3.2.1 運動后血乳酸的變化特點

在遞增強度運動至力竭的過程中及其恢復早期，Bla持續升高，經過數分鐘后達到峰值。運動時骨骼肌是產生乳酸的主要場所，血乳酸的積累是肌糖原無氧分解產生能量的必然產物，當遞增強度運動至高強度的全力運動時，肌糖原無氧代謝已成為供能的主要途徑了。血乳酸的變化是骨骼肌等組織中乳酸生成速率、肌乳酸進入血液的速率和血液中乳酸消除速率之間平衡的表現。因此，可以通過測定血乳酸濃度的變化來反映肌肉中乳酸濃度的變化［4］。

由測試結果得知，運動停止后血乳酸值存在較大個體差異。血乳酸濃度高而成績不佳，往往說明隊員狀態不佳或者有氧代謝能力太低。成績好且血乳酸濃度高，說明該隊員的耐酸能力較強，無氧酵解供能發揮了較大作用。成績好而血乳酸低說明該隊員還有潛力，通過耐酸訓練，有望進一步提高成績［5］。進行遞增強度運動至力竭時，在運動停止后即刻血乳酸并未達到峰值。本研究中血乳酸的峰值多出現在恢復期的第1～5分鐘，與現有的研究結果一致。有研究認為不同項目、不同運動強度甚至不同取樣部位出現血乳酸峰值的時間各不相同，但基本上在前6分鐘內出現［6］。這是因為由于血乳酸最大值是乳酸生產率、釋放、彌散、消除的綜合反映，血乳酸濃度的升高主要來自肌乳酸的擴散。肌肉是生成乳酸最多的部位，肌乳酸和血乳酸可以達到平衡，在平衡時還存在一定的濃度梯度，肌肉和血液中乳酸之間平衡有一個過程，時間大約在4～10分鐘［7］。

3.2.2 乳酸的消除

本研究中采取消極恢復的方式即靜止休息半小時后，血乳酸濃度存在較大的差異，血乳酸的消除速率（V）各不相同。運動中和運動后乳酸被不斷消除，消除的途徑主要有：第一，轉移到臨近具有高細胞氧化能力的慢收縮肌纖維內氧化；第二，隨血液轉運到其他低運動強度的骨骼肌和心肌內氧化；第三，在肝內糖易生成葡萄糖。葡萄糖釋放入血后，維持血糖正常水平和提供骨骼肌吸收和利用［5］。關于乳酸的消除，原先的觀點認為主要是乳酸在運動后運往肝臟被代謝，但近年來運用C⁺示蹤研究的結果表明，肌肉中乳酸代謝對決定乳酸消除起很大作用。在運動中，乳酸產生的同時，也主要通過氧化代謝被清除。雖然有一定量的乳酸在肌肉或肝臟內進行糖的再合成，其與被氧化消除的量相比要少得多。

乳酸的消除速率與機體對乳酸的清除能力有關。血乳酸的消除速率可以反映機體有氧代謝能力。有氧代謝能力強，產生的乳酸能迅速轉運到骨骼肌和心肌等組織中被氧化，提供氧化的底物；運動時血乳酸的消除促進骨骼肌乳酸持續不斷地釋放入血液，可以改善肌細胞的內環境和維持糖酵解的供能速率；運動后有利于機體機能的迅速恢復。普遍認為運動過程中乳酸的產生和積累容易引發疲勞，而限制高強度運動時運動肌的收縮，因此乳酸的清除對持續運動顯得至關重要。德國劃船教練米·克爾曼認為只有當運動員能夠在訓練和比賽過程中迅速恢復體力，才能取得最佳的成績［8］。運動后的恢復過程和運動訓練一樣重要，因此強調應把恢復過程作為訓練過程的一部分。另外，運動后血乳酸的恢復速率還受休息方式的影響。研究認為低強度運動的活動性休息比靜止性休息時血乳酸消除速率快［5］，利于運動后的恢復。

3.3 血乳酸的消除速率和最大攝氧量

最大攝氧量（VO₂max）和血乳酸的消除速率（V）存在密切的關系， VO₂max可以反映機體對氧的攝取和利用能力的高低，V反映機體對乳酸的清除能力，兩者都可以作為有氧能力評定的指標。攝氧量越高，表明機體攝取和利用氧氣的能力越強，在運動和恢復過程中，有利于體內積累的乳酸快速轉運到臨近高氧化能力和低運動強度的纖維以及心肌中氧化；通過消除酸性代謝產物，降低H+濃度，改善機體的內環境，從而促進機體的迅速恢復。因此人體的有氧供能力是無氧供能能力的基礎；高水平的無氧能力應以高水平的有氧能力為前提。

4 結論

1）攝氧量的變化與體內氧化代謝水平密切相關。在遞增負荷運動過程中攝氧量隨著運動強度的遞增而增加，當機體充分動員時出現最大攝氧量；運動停止后VO2開始恢復，經過快速下降期后過渡到緩慢下降期，隨后恢復到安靜時的水平。

2）在遞增強度運動至力竭后的恢復期期間，血乳酸濃度持續升高，經過數分鐘后達到峰值；不同運動員血乳酸的恢復速率存在較大差異。

3）血乳酸的消除速率與最大攝氧量存在明顯的相關性，兩者均為反應機體有氧代謝能力高低的有效指標。

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