時間生物學與體育活動的研究進展

中圖分類號：G804 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2013）12-000-02

摘 要 時間生物學是一門以研究生物節律，即生命活動的周期規律及其產生機制與應用的新興交叉性學科。合理利用人體生物節律規律對運動訓練的質量和運動成績的提高都很有益處的。本文闡述了生物節律的研究進展，生物節律在體育活動中的應用，提出了運動與生物節律關系的重要性。

關鍵詞 時間生物學 生物節律 擇時訓練

時間生物學是一門研究生物隨時空變動而出現的周期性節律表現和機理的學科[1]。運動時間生物學是研究在體育運動影響下人體時間結構的本質、特點以及變化規律的一門學科。從概念上講，運動時間生物學有別于其它學科，它主要研究在體育運動影響下，人體尤其是運動員體內機能變化與時間變量的關系，并將生物節律理論應用于體育實踐[2]。

一、生物節律

在自然界中，幾乎所有生命活動均存在著按照一定規律運行的、周期性的生命活動現象，這種生命活動現象稱為生物節律[3]。1729年首次提出了生物節律（Sanctorius）的概念。20世紀70年代以后，已將時間生物學廣泛應用于各個領域，包括體育領域。目前研究的成果主要應用于運動員的訓練過程調控，而運用于科學健身鍛煉則很少。實踐證明，科學、合理地利用人體生物節律指導運動訓練，是可行且十分重要的[4]。

二、時間生物學在體育活動中的應用

（一）擇時科學健身

人在一天中各種運動能力都有一定的時間節奏。前民主德國迪特里希·哈雷博士早在20世紀80年代時就在其主編的《運動訓練的理論與方法學導論》一書中就指出，人的競技能力在一天中的白天呈現出“三高峰”、“三低峰”的規律：第1個高峰是08～12時，是一天中掌握技能的最高峰，適宜學習和掌握技術動作；第2個高峰是14～18時，這是一天中體力的最高峰，最容易提高體力；第3個高峰是19～21時，這是一個靈活性、協調能力最好的時間，這個高峰實際是第2個高峰的延續。人在一天中的白天中3個運動能力低潮期分別是：第1低潮在清晨（4～8點）；第2低潮是12～14時，這是一天中白天的最低潮，尤其14時體力最差；第3低潮是18～19時，是一個小低潮，是晚飯前后，時間很短，晚飯后即開始進入高潮。

人的生物鐘在一天中也表現出明顯的由遺傳因素造成的個體差異。前蘇聯學者沙勃施尼柯娃指出：人的生物鐘類型可分為清晨型（也稱云雀型）；晚上型（也稱夜貓子型），第三種為白晝型（也稱鴿子型）。清晨型的人很樂意和習慣于清晨鍛煉，而晚上型的人則感到不習慣早起進行早鍛煉。有人曾對這兩類人在早晨時間完成協調性測試中所出現的錯誤動作進行分析后發現，晚上型人的錯誤動作要比清晨型人多50%。但是，人的日生物鐘也不是絕對不能改變的，通過人為地改變一天的生活、健身鍛煉節奏的安排，并持續2周以上的時間，原有的日生物節奏也會發生變化。由于每個人由遺傳決定的生物節奏類型不同，因而在不同人群進行健身鍛煉時，不必刻意地勉強按不適合自己或不習慣的時間進行鍛煉。例如對早上型的人來說，可以利用清晨的時間進行鍛煉，對晚上型的人來說，則可以利用白天上、下午兩個最佳時段，甚至利用晚上的時段進行健身鍛煉[5]。

（二）生物節律與運動訓練

人體交感——腎上腺系統對機體能量貯備和機體能力起著十分重要的作用，其興奮可使肝糖元迅速分解，還有一些和人體運動能力有關的如心率、吸氧量、直腸溫度、尿液中鉀和兒茶酚胺等的排泄量等等。這些指標在人體內一天中有明顯的節律性變化，即夜間這些指標處于最低水平，凌晨4時左右開始回升，上午8時達到高值，以后逐漸下降。研究證明，人在一天中會出現兩個功能高潮，一個是上午9～11時，另一個是下午5～6時。因此，我們可以根據人體的功能高潮，科學、合理地安排運動訓練，以追求更高的訓練效果。

研究表明，人為地改變每日光照和黑暗的時間，可使機體某些功能的日周期位相發生移動，因此，在運動訓中，可以根據比賽習慣時間的要求，有意識地安排平時訓練時間，以達到調整人體的某些功能周期位相，以便使運動員在比賽時正好處于功能高潮時刻，為運動員在重大比賽中充分發揮潛能，取得優異成績創造生理學條件[6]。

競技狀態最重要特征是運動員所表現出來的高水平的運動成績，按照生物學的觀點，可分為三個階段，即：獲得階段——相對穩定階段——暫時消退階段。這實質是以一種循環往復的形式表現出來的。根據這一規律，在運動訓練過程中可把訓練周期的劃分分為準備期、競賽期、過度期，并與競技狀態的獲得，相對穩定，暫時消失三個階段相對應。在這個過程中，準備期的訓練為運動員在比賽前獲得競技狀態奠定基礎，比賽期的訓練，保證已獲得的競技狀態要維持一定的時間，相對穩定，不出現大的起伏，休整期的訓練促進運動員在短時間內身心得到恢復和調整，以促進競技狀態的回升，為運動員進入下一個周期的訓練和比賽奠定基礎。在周期劃分時應根據具體運動項目并結合運動訓練規律，以某一種類型為主，并結合比賽的具體安排可做適當的調整[7]。

（三）生物節律與運動損傷

損傷發生與其人體生物節律有較大的聯系。人體生物節律的綜合影響力大于單一生物節律的影響力。損傷的種類與其人體生物節律具有一定的聯系。生物節律的發生主要是由自身原因造成的扭、拉、摔傷的影響較大。研究表明：在飲食結構和訓練計劃相同的情況下，體力周期處于低潮時，人體的吸收能遠高于高潮期，運動能力卻遠低于高潮期。高潮期是機體能量釋放階段，各系統向外揮發能量，以保證機體正常工作。此時機體的吸收能力，儲存能力處于低潮，即使飲食稍差，運動狀態也保持良好。低潮期是能量補充，積累階段[4]。

（四）利用時間生物學消除運動性疲勞

時相藥法是依據時間生物學及生物鐘理論的原理，借助機體生命運動的節律活動規律，在早晚不同時間段內服用不同功能的藥物，以提高運動員體能，防治運動性疲勞發揮最佳效果的方法。其中時間、藥物、治法三者之間關系密切。從中醫的角度來講，人體臟腑的生理功能和疾病的發生、發展及轉變與晝夜的變化有關。所以，時相藥法提出，清晨陽氣初升，此時適宜補陽，而傍晚為陰，陽氣已衰，此時則宜補陰，這樣，利于疾病的恢復和正氣的提升[8]。在對大鼠進行中藥時相藥法的研究證實，實驗動物的內源性激素分泌和與運動疲勞密切相關的指標，存在明顯的時間生物節律。“時相藥法”影響的激素變化，不僅包含公認的與運動有關的睪酮，還影響皮質醇的分泌節奏，這說明，消除運動性疲勞不僅應重視肌肉力量型疲勞的恢復，更應注意中樞疲勞帶來的一系列疲勞的影響[9]。

運動時間生物學己成為體育科學體系中的一個重要組成部分，利用生物節律指導科學選材、運動訓練，提高訓練效率；科學地增減運動量，減少訓練中傷害事故的發生，從而達到最大限度地挖掘運動員的潛能；根據運動員的生物節律特點，準確地調整運動員生理機能和興奮狀態，有效地克服時差反應，以適應重大比賽，對創造良好成績有著十分重要的意義。

參考文獻：

[1] 崔允文.時間生物學[M].北京：北京科學技術出版社.1996：166-167.

[2] 孫學川.運動時間生物學[M].成都：四川教育出版社.1993：1-2.

[3] 王正榮，等.時間生物學研究進展[J].航天醫學與醫學工程.2006.19（4）：309-312.

[4] 溫美麗.生物節律與運動的關系研究[J].搏擊武術科學.2012.3（9）：118-120.

[5] 肖平，徐本力.“擇時健身”的提出與“同步生物節奏健身鍛煉法”的確立[J].體育學刊.2006.4（13）：131-134.

[6] 婁道艦，蔣先軍.淺談人體生物節律與運動訓練[J].安徽師范大學學報.2000.23（2）：169-177.

[7] 魏源.按照人體生物節律理論貫徹運動訓練周期性原則[J].湘潭師范學院學報（自然科學版）.2005.1（27）：101-103.

[8] 程昭寰，等.中醫時相藥法與運動性疲勞[J].中醫雜志.2006.8（47）：565-567.

[9] 盧賀起，等.“時相藥法”消除運動性疲勞機理的初步研究[J].中國中醫基礎醫學雜志.2006.9（12）：665-667.