不同專項運動員完成極限工作時的能量代謝激素調節的特點

P·B·塔姆波甫采娃　M·A·尼庫利娜

摘要：探索具有高級技能水平的不同專項（滑冰和田徑）運動員在自行車測功儀上完成分級式負荷增長直至衰竭時各種能量物質和激素水平的動態變化。在相對安靜狀態下、力竭工作時刻、恢復時的第3分鐘和第10分鐘時，測定靜脈血中胰島素和生長激素水平、脂肪酸、甘油和葡萄糖的濃度以及乳酸濃度以及尿液中兒茶酚胺濃度。結果表明：速度滑冰選手和田徑運動員具有完成較高負荷工作的能力，這與高效利用能量物質和氧氣有極大的關系。不同運動項目選手的激素和代謝物質濃度之間的相關程度是不同的，這證實了具有同等技能水平和處于年度訓練周期同一階段的不同專項運動員對負荷具有不同的激素代謝反應。

關鍵詞：競技工作能力；激素；分級身體負荷；碳水化合物；脂類化合物；ATP；代謝物；濃度；代謝

中圖分類號：G 804.23 文章編號：1009-783X（2017）01-0001-03 文獻標志碼：A

眾所周知，競技工作能力取決于許多因素的總和，其中占據重要地位的是針對運動員的神經內分泌調節、利用和恢復能量物質儲備、可塑性的保障功能、維持體內平衡、離子泵的工作和蛋白質的適應性合成。研究發現了機體對身體負荷激素反應的3種類型：第1種類型——快速反應，其特點是在工作開始后的前幾分鐘里就提高了兒茶酚胺、腎上腺皮質素、促腎上腺皮質索和類腎上腺皮質素的濃度；第2種類型——中等強度的反應，其特點是增加了醛甾酮、甲狀腺索、促甲狀腺素和加壓索的分泌量；第3種類型——帶滯后期的反應，這里提高了生長激素、高血糖索、甲狀腺降血鈣素的水平，但在這種情況下在工作開始后經過15～20 min就發現胰島素水平出現降低。不應當忽視這些類型，同樣的代謝效果可能是由不同的調節器對機體的作用達到的。機體對不同強度和持續時間的身體負荷的反應方面存在的個體差異是很大的。由此對于競技實踐，適宜的是研究機體對某一運動項目特有的負荷適應的特點。揭示特殊的適應性變化就有助于完善不同運動項目的訓練方法和選擇信息量最大的生物化學監督方法。要是對組織運動訓練作出某些變化時必須研究在專門的訓練和比賽活動條件下進行的生物化學過程的話，那么在競技運動中要完善生物化學監督方法就要求進行實驗室測試。這樣的生物化學測試不僅對于保障精確地分配身體負荷的可能性是必要的，而且使得能研究工作時和工作結束后生物化學指標的動態變化。

1研究目的

探索具有不同專項（冰上速滑和田徑）的高級運動員各種能量物質和激素濃度的動態。

2研究方法和組織

研究在俄羅斯國立體育大學以H·H·伏爾科夫命名的運動生物化學和生物能量教研室所屬的運動生物能量實驗室中進行。專項為冰上速滑全能（n=11）和田徑中長跑（n=8），高級運動員參加了實驗。使用了在自行車測功儀上分級式增加負荷的測試。第1級負荷強度是1 Bt/kg體重。隨后每一級負荷增長值與開始時相同。每一級持續時間3 min，整個測試持續15 min。在安靜狀態、“拒絕”工作時刻、恢復的第3 min和第10 min分別進行采血。負荷開始前和負荷后10 min內分別采集尿樣。在靜脈血中確定胰島素和生長激素、未被酯化的脂肪酸、甘油和葡萄糖的濃度；在毛細血管中確定乳酸濃度；在尿液中確定兒茶酚胺濃度。

3研究結果和討論

通過對不同專項運動員的測試，研究他們的激素和能量物質濃度的變化，發現了對一定負荷應答反應的一系列特點。表1中指出的是冰上速滑和田徑運動員血液中縮氨酸激素和代謝物的濃度，以及相對安靜狀態下兒茶酚胺和二羥基苯丙氨酸的排泄量。

獲得的結果表明，冰上速滑和田徑運動員在胰島素、生長激素、腎上腺素、去甲腎上腺素、二羥基苯丙氨酸和多巴胺指標之間存在顯著差異，而在葡萄糖、未被酯化的脂肪酸和甘油指標之間的差異不顯著。

在血液和尿液中激素的濃度，以及在“拒絕”工作時刻血液中能量代謝物的濃度有一定的變化。在“拒絕”工作時刻，與安靜時水平相比，冰上速滑和田徑運動員都出現胰島素濃度的降低。他們的生長激素濃度則出現了可信的增長。所有組中負荷都是在腎上腺素排泄量增加的背景下完成的。去甲腎上腺索排泄量的增加僅僅出現在田徑運動員中。

作為對負荷的應答，血液中葡萄糖含量的變化方向則與胰島素的動態相反：冰上速滑和田徑運動員的葡萄糖濃度都出現提升。未酯化的脂肪酸濃度增長不多。在負荷過程中甘油水平變化也不大。在所有組中觀察到血乳酸濃度出現較大提升。

在恢復的第3分鐘觀察到，冰上速滑運動員的胰島素濃度快速提升。冰上速滑和田徑運動員的生長激素水平都繼續保持在高位，但是，冰上速滑運動員的這一水平直至恢復的第10分鐘仍在上升。與安靜狀態相比，2組運動員的葡萄糖水平同樣有提高。大多數受試者在由安靜狀態轉入工作和在工作結束時，激素動態出現較大變化。

作為對負荷的應答，不同專項運動員的適應特異性反映在激素濃度和能量產物之間不同的相互聯系中（見表2）。

從表2可以看到，不同專項運動員的相關系數是不同的。如果在冰上速滑運動員中觀察到生長激素的生產和兒茶酚胺的排泄之間存在緊密的負相關聯系的話，那么在田徑運動員中這一聯系是正相關。

不問專項——冰上速滑和田徑運動員在完成分級增長負荷直至“拒絕”的測試中獲得的資料可以得出如下結論：除了人的機體對身體負荷適應的一般機制以外，在這些專項運動員的代謝過程進行中也存在著某些特殊的特點，這些特點與不同的訓練和比賽負荷參數，以及與它們不同的結構有關。不同專項運動員在代謝過程中的差異既出現在安靜狀態下，也出現在對負荷的應答中。在安靜狀態下這樣的差異表現在，與冰上速滑運動員相比，田徑運動員的血液中胰島素的含量較低，而尿液中腎上腺素排泄較多。與其他運動項目的代表相比，田徑中長跑運動員的脂肪含量較低。這也可以解釋他們血液中較低的胰島素水平，因為眾所周知，胰島素的排泄與脂肪組織的總量直接相關。在田徑和冰上速滑運動員中可以觀察到，作為對負荷的應答，適中地提高了血液中被酯化的脂肪酸濃度，這說明保持了動員和消耗脂類化合物的平衡。除此之外，田徑運動員和冰上速滑運動員動員葡萄糖的速度超過了它被利用的速度，從而在負荷后出現葡萄糖水平的提升。

研究不同專項運動員碳水化合物和脂類化合物代謝的變化及其調節特點揭示了交感腎上腺系統、縮胺酸激素和受它們調節的代謝過程對極限身體負荷反應方面的差異。例如，冰上速滑運動員激活交感腎上腺系統主要是依靠它的腎上腺環節，而田徑運動員則主要依靠交感環節。除此之外，在冰上速滑和田徑運動員中揭示了葡萄糖和胰島素之間存在著負相關聯系。這與關于在身體負荷時胰島素水平與肝葡萄糖生產之間存在相互聯系的文獻資料相符。

脫開運動項目，對激素和代謝物濃度變化進行相關分析，無論是在不同的激素濃度變化中，還是激素和代謝物濃度的變化中均沒有發現存在可信的聯系。這對于具有同等技能水平和處于年度訓練周期同一階段的不同專項運動員在激素一代謝反應方面存在本質性差異是一個補充性證據。

所獲得的資料使得能依據血液中能量物質和激素濃度進一步使生理學標準和對分級負荷應答變化的擺動限度更加確切，沒有這些就無法評定在競技運動中進行生物化學監督時的測試結果。

4結論

1）不同專項運動員的代謝過程既在安靜狀態下，也在應答負荷中存在著差異。

2）與冰上速滑運動員相比，田徑運動員在安靜狀態下血液中胰島素含量較低，而尿液中腎上腺素排泄量較高。

3）與冰上速滑運動員相比，田徑運動員的脂肪含量相對較低。

4）冰上速滑和田徑運動員在完成測試負荷時表現出很高的工作能力，這與利用能量物質和氧的極大節省化有關。

5）在田徑運動員和冰上速滑運動員中觀察到作為對負荷的應答，適中地提高了血液中未被酯化的脂肪酸濃度，從而證實了保持動員和消耗脂類化合物的平衡。

6）田徑運動員和冰上速滑運動員動員葡萄糖的速度超過了利用它的速度，這表現在負荷后葡萄糖水平出現提升。

7）冰上速滑運動員中生長激素的生產與兒茶酚胺排泄之間存在著緊密的負相關聯系，而田徑運動員的這一聯系是正相關。

8）冰上速滑運動員激活交感腎上腺系統主要依靠它的腎上腺環節，而田徑運動員則主要依靠交感環節。endprint