試論高原訓練對運動員生理生化機能的影響

□ 王 青 舒 淵（江西師范高等專科學校 江西 鷹潭 335000）

試論高原訓練對運動員生理生化機能的影響

□ 王 青 舒 淵（江西師范高等專科學校 江西 鷹潭 335000）

高原訓練對運動員生理生化機能有一定的影響。其中主要研究分析了高原訓練對紅細胞生成、對血液動力學指標、對紅細胞變形能力和對骨骼肌等的影響。

高原訓練 生理 生化 機能 影響

自20世紀50年代，國際體育科學界一度掀起了對高原訓練研究的熱潮。高原訓練指的是有目的、有計劃地將運動員組織到具有一定高度的海拔地區，進行定期的專項運動訓練的方法。作為一種特殊條件下的強化訓練手段，其主要作用表現在對機體的刺激深刻，渴望得到更強的超量恢復，提高機體能量的儲備。其理論依據是：人體在高原低壓缺氧的條件下進行專項訓練，利用高原缺氧和運動雙重刺激，使運動員產生強烈的反應，以調動體內的機能潛力，從而產生一系列有利于提高運動能力的抗缺氧生理反應。但高原訓練在運動實踐中能否提高運動能力一直存在著爭議。運動生理學家對高原訓練引起機體產生的某些生理學適應性變化，進行了大量的人體和動物實驗研究，得出的結論也有所不同。本文從運動生理學的角度對高原訓練生理生化指標的影響進行闡述。

1、高原訓練與紅細胞的生成

研究結果普遍認為，上高原1周后，RBC和Hb都有所提高，但升高的幅度各研究報道有所不同；高原訓練RBC和Hb水平接近平原時的水平，3-4周時RBC和Hb水平略顯下降，有時低于平原的水平；下平原后則較訓練前的水平高。

目前，高原訓練對促紅細胞生成素（EPO）影響已成為研究的熱點。據有關報道，5名男子競技自行車運動員，在采用高住低練模式（每天在3000米高度上居留18h，其余6人在平原訓練）訓練11天后，EPO水平顯著升高（p＜0.05）。馮連世等人的研究結果也表明，在高原訓練1周時，血清EPO水平雖仍低于上高原前的水平，但RPO和Hb卻持續升高，因此認為高水平EPO維持并不是在高原訓練期間RBC和Hb持續增加所必需的。

EPO的分泌和RBC的生成還與血清睪酮的水平有關。高原訓練期血清睪酮水平的變化趨勢與血清EPO的變化趨勢基本保持一致；睪酮皮質醇比值的上升，與網織紅細胞數的升高是同步的。這說明雖然上高原后血清睪酮皮質醇比值升高，但仍可導致機體內蛋白質合成大于分解，促使RBC和Hb升高。

另外，缺氧環境并不一定能促進紅細胞生成，它還與缺氧程度有關。Hb濃度在升到4000m海拔的過程中直線上升，以后在升到約6000m過程中則與上升高度不成比例。此時紅細胞生成下降，EPO的活性在血氧飽和度降到低于60%時顯著低。

在高原上，紅細胞生成的促進是為了增加氧運輸能力以補充因血氧飽和度下降而喪失的動脈氧含量。在一定范圍內Hb的增加將與血氧飽和度成負相關。血氧飽和度的任何下降都將使氧運輸能力按大約相同的比例增加。但在高原上，氧運輸能力的增加是一個緩慢的過程，它對高原環境有一個長期的適應。因而，在高原上短時間的停留大約一周，紅細胞生成的促進對組織氧供應來說不是很重要。如果發現其間血細胞壓積，Hb和紅細胞數量增加，這是由于血漿容量減少的原因。眾所周知，一定數量的紅細胞和血紅蛋白能增加血液攜帶氧的能力，提高血氧含量和血氧容量，故具有代償意義；但如果紅細胞和血紅蛋白過度增加，使血細胞壓積（Hct）大于65%時，就可使血液粘滯性增高，導致血流變慢，甚至導致血栓的形成，反而對組織的氧供應不利。

2、高原訓練對血液動力學指標的影響

運動員的血液是運動員經過長期運動訓練的結果，是對運動訓練的良好適應。因此，他具有其自身的特點：（1）血容量增加；（2）纖維蛋白溶解作用增加；（3）血粘度降低；（4）紅細胞變形能力增強。

多數研究表明：高原訓練可導致機體紅細胞和血紅蛋白質不同程度的增加，但目前存在爭議的焦點是：紅細胞和血紅蛋白升高的原因是由于紅細胞生成的絕對值增加呢，還是由于血漿滲透造成血容量或血漿減少所致？現在較認可的觀點是：高原訓練對血液紅細胞相對數量的影響有可能是血容量減少和紅細胞生成增加同時作用的結果。

高原訓練的高原缺氧和運動訓練的雙重刺激對血液流變特征產生復雜和深刻的影響。經過長期訓練的運動員，安靜時紅細胞滲透性、血液粘度、紅細胞電脈時間、紅細胞沉降率比一般人有明顯下降；紅細胞濾過率和紅細胞變形能力比一般人明顯增加。由于長期訓練使紅細胞變形能力增加，血細胞壓積減少，運動員安靜狀態血粘度較一般人明顯下降。

血液粘度是血流動力學問題的核心，其主要影響因素包括Hct、血漿粘度、紅細胞變形性等，其中Hct是影響血液粘度最重要的因素。有研究表明，血細胞壓積升高到50%—60%時，血液粘滯性呈線性增加，當超過這一水平時血液粘滯性呈指數增加。適宜的高原訓練應控制血細胞壓積在最適值范圍內，使紅細胞有效攝氧達到較佳狀態，并且對血液粘度也有利。

紅細胞變形性是影響血液粘度的另一重要因素。運動員在高原訓練中網織紅細胞增加，這是血液紅細胞平均年齡下降的表現，而年幼的紅細胞比老化的紅細胞具有更強的變形能力。紅細胞變形性的提高對改善血液粘度，提高血液流變性都是大有裨益的。

因此，高原訓練期間機體血液動力學指標可能會得到改善；顯著增加的紅細胞數及較佳的血液流變性提高了機體對低氧環境的耐受力。

3、高原訓練對紅細胞變形能力的影響

在血液成分中，與高原訓練關系較密切的是紅細胞。由于紅細胞的變形性在很大程度上影響著血液對組織的供氧能力及對二氧化碳和其它物質的運輸能力。因此，紅細胞的變形性對運動員的運動能力有著重要的影響。高原訓練產生的運動加缺氧的雙重刺激會對RBC變形性產生復雜和深刻的影響。在經過一段時間的運動專項訓練后，機體發生適應性的改變，這與單純的待在平原或高原相比，更能促進RBC的生成，加速RBC的更新率，從而使幼稚的RBC比例提高。高原訓練時RBC和Hb的增加，可緩沖高原上因過度換氣和代償性的腎碳酸氫鹽排泄而導致的血液碳酸氫濃度減少帶來的不利，使得RBC外環境的穩定得以保持，穩定的外環境對RBC變形性有利。

高原訓練對RBC變形性的影響是復雜的。有研究表明，高原訓練可在一定程度上提高RBC變形性，但不如平原訓練顯著。這可能是多種因素綜合的結果。另外，實驗結果表明高原訓練提高RBC變形性主要表現在高原訓練后，其中以海拔2000米高度訓練的效果最佳，但這種提高可能隨著下高原時間的延長而消退。

總之，高原訓練后紅細胞數增加，紅細胞的變形能力增強，血漿粘度降低，使血流阻力減少，血流速度加快，改善了血液的流變性，有利于血液對各器官及工作肌的灌注，改善微環境，增強血液的攜氧能力和運輸營養物質的能力，加快對代謝產物的排除率。同時還有利于調節體溫及激素的體液調節。

4、高原訓練對骨骼肌的影響

4.1、肌紅蛋白濃度

肌紅蛋白是肌細胞骨含鐵的蛋白，比血紅蛋白有更大的氧親和力，其主要功能是貯存和運送氧氣。早在60年代就有人報道在4400—4500m高原上居住的人和動物的肌紅蛋白都比在平原的對照組要高。但平原人到高原有什么反應，一直不清楚。所以有人認為高原適應和訓練的綜合因素能引起人體肌紅蛋白濃度少量增加，這是基于相當嚴重的肌肉缺氧所致。在中等強度時對此不能起什么作用，除非訓練強度很高時才有所激發。

4.2、蛋白質代謝

在平原上進行力量訓練可導致肌肉蛋白質合成代謝增加；急性缺氧可導致人體及大鼠骨骼肌蛋白合成下降。在對高原上體重丟失的問題上，首先考慮的是脫水，其次是脂肪的丟失和骨骼肌質量下降。

有人認為高原訓練導致骨骼肌質量下降的原因，可能主要是由于激素的變化及缺氧直接對蛋白質合成的影響。胰島素、生長素等可增強蛋白質的合成代謝。但由于對高原慢性缺氧時胰島素、生長素水平的變化情況有不同的報道。所以，目前尚不清楚慢性缺氧時胰島素、生長素能否影響蛋白質的合成。

研究表明：急性缺氧可引起人體蛋白質合成代謝下降50%，而蛋白質分解代謝增加25%。因此，缺氧對蛋白質合成代謝的影響較明顯，但其機制尚不清楚，有待進一步研究。

另外，高原訓練對激素分泌的影響一直受到人們的關注，但激素的研究相對較少且激素的分泌與機體的機能狀態有關，所以其條件受到人為因素的影響較大，這也有待于后來者的研究。所以，高原訓練的價值值得我們去探索、研究。

5、結束語

隨著競技體育的不斷發展和運動水平的迅猛提高，高原訓練作為一種特殊的訓練手段會更加引起國內外體育界的普遍重視，高原訓練的理論和方法隨之也可得到逐步發展與完善，高原訓練的研究也在不斷的深入。但由于高原訓練的效果受運動員的訓練水平、運動量和運動強度、訓練時間長短等因素的綜合影響，而高原訓練本身又無統一固定模式，所以，值得我們去關注，研究。在機體對高原訓練的生理適應能力研究中，EPO的變化規律及其適應機制、蛋白質的代謝特點及激素的變化與調節等問題，將是今后研究的重點。

［1］段海俊《高原地理分布與高原訓練》體育科學，1999（2）.

［2］常蕓等《高原訓練對國家短道速滑運動員細胞免疫功能的影響》體育科學，2002（1）.

［3］馮連世《高原訓練過程中的運動員營養與補充》體育科學，2002（4）.

［4］王翔《丙酮酸補充與運動能力》北京體育大學學報，2002（2）.

［5］許欣《間歇性常低氧訓練研究進展》中國運動醫學雜志，2002 （5）.

［6］馮連世《高原訓練及其研究現狀》體育科學，1999（5.6）.