徐馳 廖晶晶 熊莉
摘 要:目的:研究不同項目血肌酐特點及血肌酐在重競技類項目機能評定中的作用。方法:以重競技類項目運動員為主要研究對象,對血肌酐的項目特點,血肌酐指標與運動員身體成分、運動能力相關性進行研究,并結合其他生理生化指標對運動員訓練負荷情況進行監測。結果:以無氧代謝(ATP-CP和糖酵解供能)為主的項目和以有氧代謝為主的項目,Cr值存在極顯著差異(P<0.01);Cr值與體成分的瘦體重、骨骼肌含量及BMI指數中高度相關(R2分別為0.562,0.574,0.871);Cr與血紅蛋白、睪酮、肌酸激酶等生理生化指標階段性的變化趨勢基本相符;Cr與最大無氧功、平均無氧功、最大無氧功/體重相關程度較高(R2分別為0.625,0.707,0.660)。結論:Cr可用于評定運動員肌肉質量和非損傷性的衡量體內磷酸肌酸水平,結合生理生化指標用于評價階段性訓練效果以及監測訓練過程中腎臟的功能狀況。
關鍵詞:血肌酐;重競技運動;機能評定
中圖分類號:G804.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-9840(2018)04-0071-06
Abstract:Objective:To study the characteristics of serum creatinine in different items and the role of serum creatinine in functional assessment of heavy athletics.Methods:Taking heavy athletics as the main research object, the item characteristics of the serum creatinine, the correlation between the serum creatinine and the body composition and sports ability index of the athletes were studied, and the training load of the athletes were monitored with other physiological and biochemical indexes.Results:There was a significant difference in Cr value between anaerobic metabolism (ATP-CP and glycolysis) and aerobic metabolism
Key words:serum creatinine; heavy athletics; functional evaluation
肌酐是生物體肌肉組織中儲能物質肌酸的代謝終產物。肌酸在肌肉中的主要作用是以磷酸肌酸的形式儲存和提供能量,肌酸水平的高低直接關系到運動員的爆發力與速度能力。肌酸以比較穩定的速度產生和釋放肌酐到血液中,血肌酐(Cr)經腎小球濾過,且不被腎小球重吸收而隨尿液排放。Cr的濃度變化主要由腎小球的濾過能力來決定,濾過能力下降,則Cr濃度升高,Cr高出正常值多數意味腎臟受損,Cr多應用于醫學范疇內的腎功能評價。
Cr有外源性和內源性兩種,外源性肌酐是肉類食物在體內代謝后的產物,內源性肌酐是肌肉代謝的產物。一般說來,外源性肌酐不足以影響清晨空腹血肌酐測定,即空腹血肌酐水平比較穩定,不受飲食影響。
本研究取用空腹Cr運用于運動員的機能評定,采用Cr與運動員的體成分、無氧代謝能力做相關性研究,同時結合血尿素、肌酸激酶、血睪酮等生理生化指標對運動員階段性訓練負荷情況進行監測,為教練員因材施教、合理安排訓練計劃提供參考依據。
1 研究對象與方法
1.1 研究對象
湖北省重競技(舉重、摔跤)項目運動員29人,舉重16人(男12人,女4人),摔跤13人(女13人)。湖北省田徑運動項目(400米,馬拉松)女運動員12人。專業訓練年限2~10年。
1.2 研究方法
1.2.1 實驗方法
1.2.1.1 血生化測試:每周一早上7點空腹抽取靜脈血,送檢同濟醫院。測定血紅蛋白、肌酸激酶、尿素氮、睪酮、皮質醇、肌酐等血生化指標。
1.2.1.2 身體成分測試:采用生物電阻技術(韓國DX-200身體成分分析儀),測量體重、瘦體重、體脂百分比等指標及衍生指標。
1.2.1.3 無氧代謝能力測試:采用30 s Wingate測試,測試平均功率、最大功率等指標及衍生指標。
1.2.2 統計方法
應用spss17.0數據包對所測參數進行統計分析。采用描述統計、一維方差分析及回歸分析等統計學方法。以P<0.05為差異具有統計學意義,P<0.01為差異具有高度統計學意義。
2 結果與分析
2.1 Cr的項目特點研究
2.1.1 不同項目Cr值方差分析
以舉重、摔跤、田徑女運動員為研究對象,連續測試三個月Cr平均值進行方差分析。由表1可見,三個項目的Cr值差異具有非常顯著意義(P<0.01)。
2.1.2 舉重、摔跤、田徑項目Cr值多重比較分析
為研究各項目之間差異顯著程度,以舉重、摔跤、田徑女運動員為研究對象,連續三個月Cr測試平均值進行多重比較分析。由表2可見,馬拉松與舉重、摔跤、400米的Cr值差異具有非常顯著意義(P<0.01)。舉重與400米的Cr值無顯著差異,摔跤與400米的Cr值無顯著差異(P>0.05)。由表3可見,在0.05的顯著性水平下,四個項目運動員可分為兩大組。舉重、摔跤、400米為一組,這一組差異不顯著(P>0.05),另一組為馬拉松,與前一組有顯著性差異(P<0.01)。
2.2 Cr與體成分的相關性研究
以舉重、摔跤女子運動員為研究對象,測試身體成分指標及相關衍生指標。由表4可見,Cr與瘦體重、骨骼肌、BMI指數中高度相關,相關性分別為0.562,0.574,0.871,表明Cr與身體肌肉質量是密切相關的。Cr與體脂百分比相關程度不高,可能與舉重項目高級別運動員體脂百分比含量高,且女運動員體脂百分比較高有關。
2.3 Cr與血生理生化指標對訓練負荷評價的比較研究
2.3.1 Cr與生理生化指標的相關性研究
以摔跤運動員為研究對象,測試隊員近三個月血液生化指標,并對數據進行統計學相關性分析。由表5可見,Cr與尿肌酐、尿酸中高度相關,相關性分別為0.621和0.321,而與其他生理生化指標相關程度不高,這是由于每個運動員代謝特點存在個體差異,進行統計學處理后忽略了生理生化指標的個體差異。
2.3.2 Cr與生理生化指標的縱向比較研究
為進一步研究Cr與生理生化指標對訓練負荷的評價,以某一運動員為研究對象,對其周期性連續測試生理生化指標進行縱向比較研究和個性化評價,結果如表6和圖1至圖4所示。
由表6可見,摔跤隊在3月份備戰全運會預賽階段,隨著訓練負荷強度加大,運動員的睪酮有明顯下降趨勢,血尿素氮和肌酸激酶明顯增高,而Cr有明顯上升趨勢;在6月份備戰亞青賽階段,血紅蛋白和睪酮明顯下降,血尿素氮和肌酸激酶有上升趨勢,Cr也有升高趨勢,隊員普遍出現疲勞、機能下降的狀態,后期經過一段時間的調整適應,加上營養品補充和合理的恢復措施,血紅蛋白和睪酮有明顯恢復,肌酸激酶和血尿素氮趨于正常,Cr明顯升高,反映了隊員對訓練負荷強度的適應和階段性力量訓練效果。在減控體重期間,因攝入水分減少,體內水分通過汗液和呼吸排出較多,尿量減少,血肌酐不能及時排出,也會出現暫時升高的情況。
由圖1至圖4可見,Cr與生理生化指標在階段性訓練的變化情況。Cr與血紅蛋白、睪酮的變化基本呈反向趨勢,而與肌酸激酶的走勢基本一致,與尿素氮的變化開始一致,后來呈反向趨勢,表明Cr雖然不是一個敏感性指標,但是可以結合其他生理生化指標來評價階段性訓練負荷強度,能夠反映運動員的機能狀態及階段性訓練效果。
此外,在沒有大強度的力量訓練、大量攝入促蛋白質合成類營養品、腎功健全的情況下,個人的血肌酐值是比較穩定的,波動范圍在個人閾值內,如果肌酐值出現明顯升高,則需考慮隊員的腎功是否出現異常情況。
以摔跤運動員為研究對象,測試無氧功、心功能指數(CRI)等機能指標及其衍生指標。由表7可見,在α=0.01水平上Cr與最大無氧功、平均無氧功、最大無氧功/體重相關程度較高,相關性分別為0.625,0.707,0.660,表明血肌酐水平可以反映總功及單位體重的肌肉做功能力。
3 結論與討論
3.1 Cr水平與肌肉質量密切相關
許多學者對Cr濃度與身體指數、年齡、性別各方面關系展開了系列研究[1-3]。本研究證實了以無氧代謝(ATP-CP和糖酵解供能)為主的項目和以有氧代謝為主的項目,肌酐值存在極顯著差異。Cr值與身體指數中瘦體重、骨骼肌含量及BMI指數中高度相關。因此,在以磷酸原供能為主的項目中,Cr指標可用于評定運動員肌肉質量和非損傷性地衡量體內磷酸肌酸水平。另一方面,在運動訓練過程中Cr上升,腎血流量、濾過率下降,就會對腎臟造成不良影響。但在實踐過程中發現,大多數運動員的Cr水平都呈現異常狀態,很多運動員的Cr值已超出正常范圍。因此,不能用一般正常人的Cr范圍值來評判運動員的Cr是否異常,需要建立屬于運動員自己的Cr范圍值,且應區分不同運動項目。
3.2 Cr在人體內濃度的變化與運動訓練緊密相關
國內學者對于運動訓練后Cr值的變化規律也做了相關研究。馮煜、郭子淵、張樹林[4-6]等都在自己的研究報告中表明,運動員在運動過程中的Cr值基本隨運動負荷的變化而變化。本研究發現,在生理生化監測方面,Cr屬非特異性敏感指標。Cr與尿肌酐、尿酸中高度相關,與血紅蛋白、尿素氮、肌酸激酶、睪酮、皮質醇等評價訓練負荷強度的血生化指標相關程度不高,但與各指標階段性訓練負荷的變化趨勢基本相符,可以結合生理生化指標用于評價階段性訓練效果,以此為教練員的訓練計劃安排提供科學依據。
3.3 不同的運動訓練模式都會使人體內的Cr濃度提高,尤其是力量訓練
國外研究證實,力量訓練使運動員的肌纖維變粗,肌肉力量進一步加強,同時力量的增強使肌肉中的CP濃度增加,ATP-CP系統的功能能力也會進一步提升,人體內的Cr濃度也會有所增加[7-9]。本研究也發現在以磷酸原供能為主的項目中,Cr與反映無氧代謝能力指標密切相關。因而可以采用Cr間接評價運動員在力量訓練過程中肌肉力量和磷酸原系統供能能力是否得到增強。
3.4 在臨床醫學上,Cr濃度測定是評價腎功能的有效指標
研究表明,在運動訓練中腎血管收縮,腎血流下降、從而導致Cr水平上升[10-12]。高溫與大強度訓練會使人體內的Cr濃度升高,Cr清除率下降,對腎臟功能造成一定的影響[13-15]。因此,測定Cr濃度可以監控運動員在訓練過程中腎臟的功能狀況,在腎功能正常的情況下又可以評價運動訓練的效果。當Cr異常升高(高于個人閾值)時,需密切關注隊員身體機能情況,如膳食、營養品使用、減控體重、是否痛風等情況。在過度疲勞狀態下應及時調整,在訓練中要注意及時補液,避免肌酐過度升高,對腎臟造成損傷。
參考文獻:
[1]Talluri A,et al.The application of body cell mass index for studying muscle mass changes in health and disease conditions [J].Springer-Verlag,2003(40):286-289.
[2]R.Swarminathan,et al.Relation between Plasma Creatinine and Body Size[J]. CLINICALCHEMISTRY, 1986,32( 2):371-373.
[3]T.A.M.Karila,et al.Rapid Weight Loss Decreases Serum Testosterone[J]. Physiology & Biochemistry,2008(29):872-877.
[4]馮煜,張潔瑜.上海市女子柔道運動員冬訓大運動量訓練日某些生理生化指標變化特點[J].安徽體育科技, 2007,28(5): 31-33.
[5]郭子淵.應用生理生化指標對備戰第9屆全運會散打運動員賽前訓練控制的研究[J]. 安徽體育科技, 2001, 22(4): 64-70.
[6]張樹林,陳曉宴,等.我國女子撐桿跳高運動員身體機能監測與研究[J]. 安徽體育科技, 2014, 35(6): 68-71.
[7]Truls Raastad,et al.Changes in human skeletal muscle contractility and hormone status during 2weeks of heavy strength training [J]. Eur J Appl Physiol,2001(84):54-63.
[8]NP Hiltone,et al.The use of serum creatinine to estimate skeletal muscle mass in cystic fibrosis[R].Journal of Cystic Fibrosis,2015(14):40.
[9]Jordan M.Joy,et al.Twelve weeks supplementation with an extended-release caffeine and ATPenhancing supplement may improve body composition without affecting hematology in resistance-trained men [J]. Journal of the International Society of Sports Nutrition,2016 (13):25.
[10]Saraslanidis, Ploutarchos J,et al.BIOCHEMICAL EVALUATION OF RUNNING WORKOUTS USED IN TRAINING FOR THE 400-M SPRINT[J].Journal of Strength and Conditioning Research, 2009, 23(8):2266-2271.
[11]A.S.R.Srlva,et al.Psychological, biochemical and physiological responses of Brazilian soccer players during a training program[J]. Science & Sports,2008(23):66-72.
[12]Maeda S Iemitsu,et al.Acute exercise causes an enhancement of tissue renin–angiotensin system in the kidney in rats [J]. Acta physiologica scandinavica,2005,185(1):79-86.
[13]R.Baeza-Trinidad,et al.Creatinine as predictor value of mortality and acute kidney injury in rhabdomyolysis [J]. Internal Medicine Journal,2015,45(11):1173-1178.
[14]Stephen A. Reid,et al.Study of Hematological and Biochemical Parameters in Runners Completing a Standard Marathon [J]. Clinical Journal of Sport Medicine Official Journal of the Canadian Academy of Sport Medicine, 2004, 14(6):344-53.
[15]Mccullough PA,et al.Changes inrenal markers and acute kidney injury after marathon running[J].Nephrology(Carlton), 2011,16(2):194-199.