比賽前、后吸氧對400 m運動員BLA、SOD、CK和LDH的影響

謝偉++謝翔++楊衍滔++莫偉彬??

摘 要：目的：探討比賽前、后吸氧對400 m跑運動員血乳酸（BLA）和血清超氧化物歧化酶（SOD）、肌酸激酶（CK）、乳酸脫氫酶（LDH）的影響。方法：以廣西師大、越南峴港等16名男子400 m運動員為對象，采用單盲法按水平對等原則將運動員隨機分為吸氧組和對照組進行實驗研究。吸氧組在賽前檢錄期常壓吸氧5 min/人，賽后10 min后吸氧20 min/人；對照組以壓縮空氣為安慰劑，控制方法同吸氧組。于晨空腹、賽前即刻、賽后即刻、賽后0.5 h、1 h、6 h和次晨空腹7個時相分別取全體對象的肱靜脈血3～5 mL用以測量BLA、SOD、CK和LDH。結果：1）吸氧組在賽前即刻、賽后0.5 h、賽后1 h的BLA濃度顯著低于對照組（P<0.05～001）。2）吸氧組SOD活性在賽前即刻、賽后0.5 h、1 h、6 h的測量顯著高于對照組（P<0.05）。3）吸氧組CK活性在賽后1 h和6 h顯著低于對照組（P<0.05）。4）吸氧組的LDH活性在賽后0.5 h、1 h、6 h和次晨空腹均明顯低于對照組（P<0.05～0.01）。5）比賽結束后6 h，運動員的BLA濃度基本恢復到賽前空腹水平，但至賽后次晨，兩組運動員的血清SOD、CK、LDH活性仍顯著高于賽前晨空腹。結論：比賽前、后吸氧可促進機體BLA消除，提高血清SOD活性和減少組織細胞中CK、LDH酶的大量溢出。對有效抑制自由基，減輕組織細胞損傷和加快運動性疲勞恢復有積極的作用。

關鍵詞：吸氧；400米；血乳酸；血清超氧化物歧化酶；肌酸激酶；乳酸脫氫酶；田徑

中圖分類號：G804.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-2076（2016）02-0079-05

Abstract：Objective： To study the effects of oxygen inhalation on 400m runners before and after race Blood Lactate （BLA） and Superoxide Dismutase （SOD）， Creatine Kinase （CK）， Lactate Dehydrogenase （LDH）.Methods： Guangxi Normal University， Viet Nam Danang 16 male athletes on 400m as an objects ，using the single blind method according to level of reciprocity the athletes were randomly divided into the oxygen group and a control group experiment. Oxygen uptake before the game check of group pressure oxygen 5min/people， and 20min/people after 10min of the game； the con-

400 m跑是典型的無氧糖酵解供能為主的極限強度項目，運動員比賽后機體的缺氧癥狀明顯，可引起大量的乳酸堆積和自由基攻擊而導致疲勞程度較深。因此，如何激活運動員賽前狀態、促進身體恢復是運動員能否取得優異成績的關鍵。氧在人體的物質和能量代謝中起著非常重要的作用，根據400 m跑的項目特征，合理地運用“吸氧”這一訓練外“強力手段”來提高運動成績和促進恢復對運動員的賽場競技有著重要的意義[1]。目前，吸氧對運動成績的作用尚存爭議，有學者認為，吸氧有助于提高運動能力[1-2]，也有的認為影響不大或沒有影響[3]。但多數研究認為吸氧對疲勞恢復方面有促進作用[4-8]。為了檢驗比賽前、后吸氧對400 m運動員實際影響，本研究從實戰出發，通過對比賽前、后不同時相運動員的血乳酸（BLA）濃度和血清超氧化物歧化酶（SOD）、肌酸激酶（CK）、乳酸脫氫酶（LDH）等生化指標的分析，探尋比賽前、后常壓高濃度吸氧對運動員運動能力和機能恢復的直接證據，旨在探索簡單、實效的助賽手段與方法運用于競賽實踐，為運動員爭取成績提供參考。 1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以廣西師大、越南峴港和漓江學院共16名男子400 m運動員為研究對象，其中健將2人，一級運動員6人，二級運動員8人。實驗期間全體對象身體和精神狀態良好且自愿參與本實驗。根據研究需要，按水平對等原則隨機將運動員分成吸氧組和對照組。兩組運動員實驗前各項指標無統計學差異。研究對象的基本情況見表1。

1.2 過程與方法

在桂林高校田徑運動會4×400 m接力比賽當天進行實驗和指標采集。采用單盲法對全體運動員進行干預。吸氧組運動員于賽前、后各進行一次常壓高濃度吸氧，吸氧方式：賽前準備活動后檢錄期內常壓吸氧5 min/人，賽后10 min后吸氧20 min/人。供氧器采用“騰達TD-4L”型便攜式醫用氧氣瓶，標準醫用氧由靈川縣利民制氧廠提供，生產許可證號：Q20060191，批準文號：國藥準字H20073410，氧含量≥99.5%。鼻導管式供氧，流量設定為2.0 L/min人[9]，由專人負責監控運動員的吸氧時間與流量。對照組提供壓縮空氣為實驗安慰劑，以避免心理誤差。壓縮空氣比例約為：氧21%，氮78%，其他氣體1%?？刂品椒ㄍ踅M。其他競賽訓練活動按常規進行，不做任何干預。實驗期間嚴格控制運動員的飲食和作息制度基本一致，以避免外因引起誤差。

1.3 指標樣本的采集

BLA測量于比賽日晨起空腹、賽前即刻（賽前吸氧后）、賽后即刻（賽后吸氧前）、賽后0.5 h（賽后吸氧后）、1 h、6 h、賽后次晨空腹7個時相取肱靜脈全血2～5 μl，采用日本產LT-1710型血乳酸測量儀進行現場測量，試劑為原廠配套提供。每次測量前均校驗儀器無異常。SOD、CK、LDH測量于相同時間取肱靜脈血3～5 mL分離血清后-70°冷凍保存待測。所有樣本均以瑞士產TeCAn -M1000酶標定量測定儀測定，試劑盒由南京建成生物工程研究所提供，嚴格按操作規范進行測定。血液指標采測均由廣西師大醫院化驗室WHN等4名醫務人員負責。血液樣本采集和測量按比賽道次、棒次順序同步進行，并嚴格控制測量和取樣的過程和時間。

1.4 數據處理

所有數據均錄入計算機SPSS 19.0系統進行統計學處理，以平均數±標準差（[AKX-]±SD）表示，各組數據組內比較采用重復測量的方差分析，組間比較使用配對樣本T檢驗。統計學差異P<0.05為顯著性差異，P<0.01為非常顯著性差異。

2 結果

圖3顯示：兩組運動員CK活性在賽前晨空腹、賽前即刻、賽后即刻和賽后0.5 h的檢測無顯著性差異（P>0.05），但均呈急劇升高態勢，于賽后0.5 h達到達次測量峰值的開始下降，在賽后1 h、6 h吸氧組CK活性顯著低于對照組（P<0.05）。至賽后次晨兩組運動員CK活性無統計學差異（P>0.05），但仍顯著高于賽前晨空腹水平（P<0.01）。

圖4顯示：運動員LDH活性在賽前晨空腹、賽前即刻、賽后即刻的檢測無顯著性差異（P>0.05），但均呈急劇升高態勢；賽后0.5 h、1 h吸氧組LDH活性呈下降趨勢，并顯著低于對照組（P<0.05）；對照組在賽后0.5 h仍呈現繼續升高趨勢，賽后1 h有所下降后于賽后6 h升高到最高值后持續下降，吸氧組運動員的LDH活性也在賽后6 h檢測到本研究的最高值。到賽后次晨，兩組運動員LDH水平仍顯著高于賽前晨空腹水平（P<0.01～0.05）。吸氧組LDH活性至賽后次晨仍顯著低于對照組，有非常顯著性差異（P<0.01）。

以上結果說明：比賽前、后吸氧可促進BLA的氧化分解過程，更快消除BLA堆積促進疲勞恢復；并可提高血清SOD活性，提高抗氧化系統機能，有效地抑制自由基攻擊，從而減輕組織細胞的損傷程度和加快運動性疲勞的恢復過程。

3 討論

3.1 比賽前、后吸氧對運動員BLA影響

400 m跑是產生乳酸（LA）堆積最大的項目，優秀運動員LA最大堆積值可達24 mmoL/L左右[10]。因此，耐受和清除LA能力是400 m運動員最關鍵的生理能力之一。人體無氧糖酵解供能系統在大強度運動中大約可維持45～90 s，正好覆蓋400 m跑的全過程，其代謝的終產物是LA[10]。肌肉中LA含量的變化會引起血乳酸（BLA）含量的變化。因此，通過測量BLA可間接反映運動員的身體狀態。大強度運動中由于需氧量大增而導致組織細胞處于運動性缺氧狀態和機體無氧糖酵解過程加劇是LA產生的主要原因。運動后機體處在高代謝狀態向低代謝狀態恢復過程中需氧量大幅增加有關，使得吸氧量不能滿足運動后處于高水平機能狀態機體需氧量而出現的相對性缺氧，形成氧虧，進而造成LA過多堆積[8]。運動后人體LA代謝主要通過氧化分解成CO2和水以及在骨骼肌、肝臟中重新合成葡萄糖和糖原，氧合作用是LA消除的主要途徑之一。因此我們認為適時吸氧可緩解相對性缺氧程度和提高LA的清除速率。本實驗發現，賽前即刻經5 min常壓吸氧后，吸氧組運動員的賽前即刻BLA水平顯著低于對照組（P<0.05）；賽后即刻運動員BLA濃度達本次測量的峰值，但兩組間無統計學差異（P>005）。在賽后恢復期予20 min吸氧后，吸氧組運動員在賽后0.5 h和1 h的BLA水平明顯低于對照組，有非常顯著性差異（P<0.01）。這說明賽前吸氧可在一定程度上增強機體BLA的氧化效果，有效降低運動員因準備活動而引起的BLA堆積，為即將開始的高強度對抗和取得優異成績營造更為寬松的生理空間和供能基礎。在賽后恢復期的吸氧則可快速改善極限強度運動后機體的缺氧癥狀，促進機體的BLA氧化分解，從而加快體內BLA的消除和促進運動性疲勞的恢復。因此我們認為：競賽前、后適時進行常壓高濃度氧干預對提高運動員的運動能力和促進體能恢復有重要的作用。

3.2比賽前、后吸氧對運動員血清SOD、CK和LDH的影響

人體在正常狀態下，機體的自由基含量保持在較低濃度的動態平衡中，大強度運動后由于組織細胞缺氧而引起大量脂質過氧化作用是造成超氧自由基損傷的主要因素之一。超氧化物歧化酶（SOD）是體內消除自由基的主要物質，其活性反映的是機體抗氧化系統的工作能力。運動后機體中自由基的大量增加是導致缺血再灌注損傷的一個主要因素，大量的自由基嚴重影響了機體的生理功能并導致肌纖維細胞受損和運動性疲勞的發生。有研究認為，過量補充高濃度氧可產生過量自由基而造成損傷[11]。但我們認為，運動前、后適時補充高濃度氧可有效增加血氧飽和度和增加血液物理溶氧量，從而減輕運動后組織缺氧癥狀；另外，吸氧也可能中和脂質過氧化作用，增強SOD活性從而抑制超氧自由基攻擊，減輕組織細胞的受損程度。

正常狀態下，肌酸激酶（CK）和乳酸脫氫酶（LDH）等肌肉酶則主要存在于肌細胞內，分子量較大，一般不易透過細胞膜進入血液。因此，血液中的CK、LDH含量較低。但大強度運動后，肌纖維細胞膜由于受超氧自由基攻擊而導致細胞膜有通透性增加，細胞內的CK、LDH酶向外溢出，使血液中的CK、LDH含量顯著增加，因此，測定運動后血液中SOD、CK和LDH含量是評價機體能量代謝能力和肌肉損傷程度的重要指標。劇烈運動后人體血清SOD含量可間接反映運動前后機體抗氧化系統的能力，而大強度運動后血清CK、LDH等肌肉酶活性則可反映機體組織細胞的受損狀況和疲勞程度。

本研究發現，運動員在賽前晨起空腹狀態下血清SOD含量無統計學差異（P>005）。吸氧組運動員在賽前檢錄期行5 min常壓吸氧后，在賽前即刻SOD活性顯著性高于對照組（P<0.05）。賽后即刻，兩組運動員的SOD含量均呈大量增加但無統計學差異（P>0.05）。在賽后10min給常壓高濃度吸氧20 min后，吸氧組運動員在賽后0.5 h、1 h、6 h的血清SOD含量顯著高于對照組（P<0.05）。說明：比賽前后適當補充高濃度氧可增強機體抗氧化系統能力，抵制超氧自由基的產生和加速消除速率。從CK、LDH活性的比較上看：吸氧組血清CK活性在賽后1h和6h顯著低于對照組（P<0.05），其他時相無統計學差異（P>0.05）；吸氧組的LDH活性在賽后0.5 h、1 h、6 h和次晨空腹均明顯低于對照組（P<0.05～0.01），其他時相無統計學差異（P>0.05）。但至賽后次晨，兩組運動員的血清SOD、CK和LDH活性仍顯著高于賽前晨空腹。說明因比賽而引起的運動員機體疲勞在賽后較長時間內客觀存在，而適時常壓高濃度吸氧可有效減輕運動員的疲勞狀況和組織細胞的受損程度，對保護機體組織和加速疲勞恢復有重要作用。

3.3 比賽前、后吸氧的可行性分析

常壓高濃度吸氧主要是為了增強機體中的葡萄糖代謝而改善能量供應系統能力。賽前吸氧的目的在于調整身心，提高運動能力；賽后則是糾正機體的缺氧癥狀，促進恢復。由于氧氣在體內無法儲存，且過多的氧會造成氧自由基損傷等氧中毒癥狀。因此，競賽前、后氧干預必須注意干預的濃度、時間和方式。在本實驗中，我們參照一般保健用氧標準[9]，采用便攜式供氧器和鼻導管供氧方式為運動員提供常壓高濃度氧，既解決了運動員競賽前、后機體需氧量大增的問題，又不至于因過量吸氧而造成的機體損害，而且操作簡單、實效攜帶方便。另外，根據400 m項目的競賽特點，在不違反競賽規則的前提下，我們在賽前徑賽檢錄期吸氧5 min和賽后恢復期吸氧20 min也是可行的，值得推廣的。

4 結論與建議

4.1 賽前吸氧5 min和賽后吸氧20 min可有效降低運動員的BLA濃度，對改善比賽前、后機體缺氧癥狀，加快BLA的消除以及提高運動能力和促進運動性疲勞恢復等方面有重要作用。

4.2 比賽前、后吸氧均可提高運動員機體內SOD活性，對提高機體抗氧化作用，抑制自由基和保護組織細胞有重要作用。

4.3 比賽后恢復期吸氧20 min后運動員血清CK、LDH酶溢出較少。說明：吸氧可減少組織細胞受超氧自由基的攻擊，肌纖維細胞膜受損程度較小，

4.4 建議根據田徑競賽的特點，在比賽檢錄期采用便攜式儲氧器為運動員提供常壓高濃度吸氧，為運動員創造優異成績服務；比賽結束后30 min內可常壓吸氧20 min，以促進機體更快恢復。

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