一次大強度訓練后不同恢復手段對田徑運動員血乳酸清除的影響

張學領

Zhengzhou University，Zhengzhou 450044，China.

運動強度是訓練方案中最關鍵的因素，乳酸閾（lactic acid threshold，LAT）強度是發(fā)展運動員有氧耐力的最佳強度［16］。大強度（高于LAT強度）間歇訓練法則是提高有氧運動能力或混合供能效率以及機體耐受乳酸刺激的常用訓練方法［7，12，13］，此法可使血乳酸（blood lactic acid，BLA）迅速升高，因此每組訓練需要適當?shù)拈g歇，間歇期間進行完全休息（消極性恢復）還是一定強度的放松練習（積極性恢復）以及積極性恢復的最佳強度仍存在爭論。本研究旨在探討不同恢復手段對一次大強度訓練后BLA清除的影響，以明確大強度訓練間歇期最佳恢復手段與強度，為提高運動員的訓練效果、競技能力和運動成績提供參考和依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

15名青年男性專業(yè)田徑運動員（均為中長跑二級運動員）自愿參加本研究。所有受試者身體健康，無器質(zhì)性疾病，無長期服藥史，無長期酗酒、吸煙等不良嗜好。實驗前簽訂知情同意書并且在實驗前48h內(nèi)受試者均未進行過劇烈運動。

1.2 實驗方案

整體實驗共分兩步進行，第一步測試˙VO2max和LAT；第二步進行一次大強度運動后，觀察5種不同恢復手段干預后BLA的變化。第一步與第二步實驗之間間隔1周；第二步實驗中每種恢復手段干預之間間隔1天。

1.2.1 ˙VO2max和 LAT 測定

實驗室環(huán)境：氧濃度21%，CO2濃度小于300ppm，溫度26℃，相對濕度30%～50%，氣壓：760mmHg。受試者進行10min準備活動后，佩帶氣體分析儀面罩和遙測心率表（Polar FT1，芬蘭），利用功率自行車（Monark 839E，瑞典）和心肺功能測試系統(tǒng)（Quark PFT，意大利）進行遞增負荷運動實驗。起始負荷為60W，每2min遞增30W，保持60rpm的蹬車速度，直至力竭。運動過程中以Breath by breath方式同步測定氣體代謝指標，包括攝氧量（˙VO2）、CO2呼出量（VCO2）、呼吸交 換 律（RER＝VCO2／˙VO2）、每分通氣量（VE）等。最大攝氧量（˙VO2max）的判斷標準：1）˙VO2不隨運動負荷的增加而上升或出現(xiàn)下降；2）˙VO2的變化幅度不超過5%或150ml／min或2ml／kg／min；3）RER大于1.1；4）受試者達到力竭。˙VO2峰值持續(xù)超過30s即可認為達到˙VO2max（持續(xù)30s以上作為最后一級負荷，持續(xù)時間低于30s則舍棄，取上一級負荷對應的˙VO2值）。實驗過程中，每級負荷末取20μL無名指指血，用YSI-1500血乳酸分析儀及Triton-X-100溶血劑測BLA，BLA非線性增長的拐點（即LAT）由系統(tǒng)軟件自動識別［16］。

1.2.2 一次大強度運動后不同恢復手段的應用

受試者先進行10min準備活動，然后以90%˙VO2max對應的功率（W）在功率自行車上運動5min（保持60rpm的蹬車速度）。運動后即刻分別以100%、80%、60%、40%個體LAT對應的功率（W）在自行車上繼續(xù)進行放松訓練，此為4種不同強度的積極性恢復方式。消極性恢復方式（0%LAT）即受試者坐在功率自行車上休息。5種恢復方式干預實驗之間間隔1天，每次實驗受試者的測試順序采取隨機原則。于運動前安靜時、大強度運動后即刻以及恢復過程中每4min取一次指血測定BLA（測試儀器同前），直到BLA恢復至安靜水平，同時同步記錄心率（遙測心率表）。

1.3 統(tǒng)計學處理

2 結(jié)果

2.1 受試者的一般情況

受試者 均 為 男 子 中 長 跑 （3 000m，5 000m 和10 000 m）運動員，每名運動員各自主項成績均達到國家二級水平。˙VO2max為52.2±4.8ml／kg／min（47.2～58.5ml／kg／min），變 異 系 數(shù) （coefficient of variability，CV）＝9.2%；LAT 為 4.6±1.8mmol／L（2.0～7.7mmol／L），CV＝39.1%；其他各基礎指標CV均＜10%。其一般情況見表1，LAT由心肺功能測試系統(tǒng)自帶軟件自動判斷（圖1）。

2.2 不同恢復方式心率的比較

為確定運動強度，在恢復過程中同步記錄運動中心率。由圖2可見，積極性恢復各組（即100%、80%、60%和40%LAT）運動中心率均保持在既定運動強度范圍內(nèi)，而消極性恢復組（0%LAT）心率逐漸下降至安靜水平。各組大強度運動后即刻（即0min時間點）心率無顯著性差異（P＞0.05），從4min時間點開始，各組同一時間點的心率值比較均有顯著性差異（P＜0.05，圖2）。

表1 受試者的一般情況一覽表Table 1 General Conditions of the Subjects

圖1 遞增負荷運動實驗中某受試者個體LAT判斷曲線圖Figure 1. Schematic Diagram of Individual LAT in One Subject during Graded Exercise Test

圖2 不同恢復方式心率的變化曲線圖Figure 2. Changes of Heart Rate in Different Recovery Methods

BLA在安靜時、大強度運動后以及恢復期的時程變化見圖3。安靜時 BLA處于正常范圍（1.71±0.08mmol／L），大強度運動后 BLA升至（4.62±0.8mmol／L）。恢復期0～20min各時間點消極性恢復BLA均高于其他4種積極性恢復（P＜0.05），而40%LAT 組則高于60%LAT組（P＜0.05），后兩者均高于80%LAT組和100%LAT組（P＜0.05）。80%LAT 組和100%LAT 組恢復期各時間點均無顯著性差異（P＞0.05）。消極性恢復組在運動后24min、40%LAT組在運動后20min、60%LAT組在運動后16min、80%LAT組和100%LAT組均在運動后12min恢復至安靜時水平，提示以80%～100%LAT進行積極性恢復時BLA消除最快。為了明確顯示BLA清除速率，用公式：（運動后即刻BLA-恢復期某時刻BLA）÷（運動后即刻BLA-安靜時BLA）×100%，計算BLA在運動后恢復期的清除速率見圖4。

圖3 不同恢復方式BLA的變化曲線圖Figure 3. Changes of BLA in Different Recovery Methods

圖4 不同恢復方式BLA清除速率的變化曲線圖Figure 4. Changes of BLA Removal Rate in Different Recovery Methods

2.4 不同恢復方式BLA清除2／3所需時間（t2／3）的比較

根據(jù)每名受試者BLA清除的折線圖，用Origin 6.0 professional軟件進行曲線擬合并計算擬合優(yōu)度（R2），根據(jù)擬合曲線回歸方程計算t2／3（圖5）。不同恢復方式t2／3的比較見圖6，其中積極性恢復各組t2／3均低于消極性恢復組（P＜0.05），60%LAT 組t2／3高 于40%LAT 組（P＜0.05），80%LAT 組 和100%LAT 組t2／3均 低 于60%LAT 組 和40%LAT 組（P＜0.05），而80%LAT 組和100%LAT 組t2／3則無顯著性差異（P＞0.05）。

圖5 某受試者BLA清除速率擬合曲線圖Figure 5. Fitting Curve of BLA Removal Rate in One Subject

圖6 不同恢復方式t2／3的比較示意圖Figure 6. Comparison of t2／3 in Different Recovery Methods

3 討論

大強度訓練時，糖酵解成為運動肌（主要是II型肌纖維）的重要供能方式，代謝過程中丙酮酸經(jīng)由乳酸脫氫酶催化轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗幔^量的肌乳酸透過肌膜入血并在心、肝、腎等器官進行代謝（Cori-循環(huán)或稱乳酸循環(huán)），因此，BLA濃度間接反映了肌乳酸生成與消除的平衡狀態(tài)［4］。劇烈運動后乳酸堆積可造成代謝性酸中毒，抑制糖酵解酶活性以及骨骼肌收縮效率，從而間接影響機體的運動能力［3］，因此，BLA可作為判斷運動性疲勞的重要標志物。探索大強度運動后BLA清除的方法和手段有利于疲勞機體的快速恢復并促進機體對訓練負荷的適應，最終提高運動能力和比賽成績并減少訓練傷病，是本研究的主要目的所在。

由于肌乳酸只有在工作肌氧供充足的情況下才能被氧化，而且過多的肌乳酸需要通過血循環(huán)代謝［10］，因此，大強度訓練間歇期進行積極性恢復可能會比消極性恢復對于BLA消除效率更高，本研究證實了這一假設，即一次大強度（90%˙VO2max）運動訓練后進行多種LAT 強度的積極性恢復對于BLA清除的效果均明顯優(yōu)于消極性恢復（0%LAT），其原因在于低于LAT強度的訓練屬于有氧運動，此時工作肌可充分氧化大強度運動后積累的肌乳酸［10］；此外，有氧運動還可加快血循環(huán)，加速BLA在外周組織的代謝（主要是糖異生）［10］。BLA的來源（肌乳酸）減少，去路（外周代謝）增加，其濃度隨之下降。

積極性恢復的最佳運動強度仍是體育實踐中的熱點問 題 。 有 研 究 顯 示［8，15］，30%～63%˙VO2max可 作 為 積 極性恢復的有效強度，然而運動中達到LAT強度時BLA出現(xiàn)急劇增加（乳酸拐點），高于LAT強度時BLA與˙VO2max存在 非 線 性 關 系［14］，故 以%˙VO2max為 強 度 評 價標準可能存在較大誤差。由于低于LAT強度范圍內(nèi)（有氧運動），乳酸產(chǎn)生與運動強度存在線性正相關［17］，而LAT的范圍又存在較大的個體差異（本研究中LAT：4.6±1.8mmol／L，2.0～7.7mmol／L，CV＝39.1%），因此，以個體LAT的百分比作為確定積極性恢復的強度可能更科學［9］。少數(shù)幾項研究利用 LAT［11］和通氣閾（ventilatory threshold，VT）強度［5，6］對積極性恢復的效果進行了 初探，但這些研究并未對積極性恢復的最佳有效強度進行深入挖掘。本研究發(fā)現(xiàn)，在不同強度積極性恢復的手段中，80%～100%個體LAT強度對于BLA消除效率要高于其他較低強度，同時60%個體LAT強度效果優(yōu)于40%個體LAT強度，也就是說，個體LAT強度與大強度運動后BLA清除存在劑量-反應關系，達到或接近個體LAT強度更有 利 于 BLA 的 清 除［10］。Del等［8］的 研 究 指 出，27%˙VO2max、9min的積極性恢復對血漿pH值增加和BLA清除的效率要高于38%˙VO2max、4.5min的恢復方式。其原因可能與運動強度制定的標準（˙VO2max vs LAT）和受試者的選擇（普通人vs運動員）不同有關，因為即使達到相同的%˙VO2max強度，普通人（LAT較低）BLA水平也會超過運動員（LAT較高），從而影響B(tài)LA清除速率［1］。

在遞增負荷運動實驗中，由于隨著運動強度增加BLA升高，因此可以推斷，若以接近個體LAT強度持續(xù)運動時BLA應保持在恒定水平上，但本研究否定了這一假設并得出了相反的結(jié)論，可能是在大強度運動后乳酸大量堆積的情況下（而非大強度訓練中），以接近個體LAT強度進行恢復性訓練時，乳酸產(chǎn)生逐漸減少，同時外周組織對BLA的氧化代謝也達到了最大效率［10］。此外，大強度訓練后血pH下降，H＋堆積，碳酸氫鹽系統(tǒng)緩沖BLA致使CO2產(chǎn)生增加，CO2刺激呼吸中樞使呼吸加快，即過度通氣反應。由此推測，與較低強度比較，80%～100%個體LAT強度恢復性訓練時過度通氣反應較強，CO2排出量較大，碳酸氫鹽系統(tǒng)緩沖H＋的效率較高，因而BLA下降較快［8］。

近年來的研究證實，大強度間歇訓練法對于˙VO2max的改善明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的中等強度持續(xù)訓練法［12］，而大強度訓練后間歇期進行積極性恢復的積累效應可最終改善機體的運動能力［7，13］，因此是提高運動員有氧能力的重要訓練手段，但過短的間歇時間（＜45s）則無顯著效果［18，19］。在訓練實踐中，大強度訓練間歇期教練員一般要求運動員進行2～4min積極性恢復以盡快清除BLA并消除運動性疲勞［2］。但本研究的結(jié)果卻顯示，即使是清除BLA效率最高的積極性恢復手段（80%～100%個體LAT強度），2～4min的間歇時間也不足以達到上述目的。以80%和100%LAT強度進行恢復時，BLA完全清除大約需要12 min，而BLA清除2／3的時間分別為6.5min和6.8min，因此，大強度訓練后的間歇時間至少需要6～7min，但這一結(jié)論尚需擴大樣本量在不同項目、不同訓練方案中進一步驗證。

4 結(jié)論

一次大強度（90%˙VO2max）訓練后進行積極性恢復對于BLA清除的效果明顯優(yōu)于消極性恢復；BLA清除的效率與積極性恢復的強度呈劑量反應關系，且以達到或接近個體LAT強度（80%～100%LAT）進行積極性恢復的效果最佳。

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