青少年游泳運動員高原訓練生理生化監控與探討

蔡綺君 張曉文 韓芳 韓天嬌 招啟文 譚恩靈 張可冬 楊道陽

(1.廣州市體育科學研究所 廣東廣州 510620;2.廣州市運動水上管理中心 廣東廣州 510600;3.廣州體育學院 廣東廣州 510640)

當前，高原訓練已經成為國內外運動訓練研究的熱點[1-2]。游泳作為一項體能主導類運動項目，實施賽前高原訓練可以使運動員在比賽中形成良好的競技狀態，其中運動訓練的生理生化監控尤其重要[3]。當前研究集中于優秀成年游泳運動員高原訓練生理生化監控[4]，該文對青少年游泳運動員高原訓練的生理生化指標進行跟蹤研究，并結合游泳運動的項目特點，探討高原訓練對提高游泳運動能力的影響。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

高原訓練地點為云南省昆明市昆陽區游泳訓練基地（海拔1980m）。研究對象為備戰第十五屆廣東省運會的21名廣州市游泳隊青少年游泳運動員，其中男14人，女7人，具體信息如表1所示。

表1 游泳運動員信息

1.2 實驗設計

運用運動生理、生化學科研究方法，結合訓練計劃跟蹤監測運動員高原前1周、2周、高原訓練期間及高原訓練后2周的相關指標。

1.3 測試指標與方法

1.3.1 測試儀器

無氧功采用瑞典894E無氧功率自行車進行測試；最大攝氧量采用MAX-IIA美國AEI氣體分析系統測試；血常規測試采用XS-1000i希森美康全自動全血分析儀測試；CK和BUN采用KHB科華生物全自動生化分析儀測試；血乳酸使用德國EKF全自動血乳酸進行測定。

1.3.2 測試方法

在高原訓練前1周和高原訓練后2周內，采用Bruce方案進行1次最大攝氧量測試、Wingate無氧功測試、身體成分測試，在每次最大攝氧量跑臺測試結束后測即時、1min、3min和5min血乳酸（Bla）。每周日早晨8:00抽取運動員靜脈血，全血EDTA抗凝處理進行血常規測試，包括紅細胞（RBC）、白細胞（WBC）、血紅蛋白含量（HGB）、紅細胞壓積（HCT）、血小板數量（PLT）、淋巴百分比（LYMP%）等；非抗凝血分離血清，測試肌酸激酶（CK）、血尿素（BUN）。

1.4 數據統計

所有數據使用SPSS17.0統計軟件進行處理，數據以±s表示，用配對t檢驗作顯著性檢驗，P＜0.05為顯著性差異，P＜0.01為極顯著性差異。

2 研究結果

2.1 運動員生理指標的變化

2.1.1 高原訓練后運動員最大攝氧量的變化

由表2可知，高原訓練后相對最大攝氧量均值為62.40±7.36mL/min，較高原訓練前提高11.51%，且有顯著性差異（P＜0.05），說明經過高原訓練后運動員的有氧耐力明顯提高。

表2 運動員高原訓練前后最大攜氧量的變化

2.1.2 高原訓練后最大攝氧量測試后血乳酸水平的變化

最大攝氧量測試跑臺后血乳酸測試結果如圖1。結果表明，高原訓練前后血乳酸曲線偏向右移，高原訓練前的血乳酸峰值出現在2～3min之間，高原訓練后的血乳酸峰值出現在3min，且較高原前峰值提高9.65%，高原訓練前血乳酸清除斜率為0.2775，高原訓練后為0.7285，較高原訓練前升高162%，表明高原訓練后乳酸清除能力明顯提高，乳酸耐受能力增強。

圖1 高原訓練前后血乳酸變化

2.1.3 高原訓練后運動員無氧功的變化

高原訓練前后Wingate30s無氧功測試結果如表3所示，高原訓練后最大功率均值、平均功率均值雖有下降趨勢，但無顯著差異（P>0.05）；功率下降率（疲勞%）較高原訓練前顯著升高（P＜0.05），說明高原訓練后無氧能力下降。

表3 運動員高原訓練前后Winggate 30s無氧功的比較

2.2 高原訓練期間運動員血液成分指標的變化

如表4所示，RBC值呈升高趨勢，在第1周時出現一個峰值4.97±0.58（1012L），高原訓練前與訓練后1周比較有顯著差異（P＜0.05）；HGB水平在高原訓練期間呈上升趨勢，訓練第1周、第2周、高原訓練后1周均明顯高于訓練前（P＜0.05）；WBC在訓練第1周升高，第2周開始下降，高原訓練后1周恢復至高原前水平；PLT值呈上升趨勢，但各訓練階段無顯著性差異；淋巴細胞百分比在高原訓練期間呈下降趨勢，在高原訓練第1周、第2周和訓練后第2周均顯著下降（P＜0.05）；HCT呈上升趨勢，高原訓練前與訓練后第1周、第2周、高原訓練后第1周比較均有顯著差異（P＜0.05）；LYMP%呈下降趨勢，與高原前有顯著差異（P＜0.05）。CK值在高原訓練第1周下降，第2周后上升并逐漸回落；BUN訓練第1周和第2周均下降，與訓練前有顯著差異（P＜0.05）。

表4 高原訓練期間運動員血液成分及機能指標的變化

2.3 運動員高原訓練后專項成績的比較

如表5所示，高原訓練后運動員400m成績較高原訓練前提升28.7%，800m成績提升2.1%，1000m成績較高原訓練前提升1.7%，表明高原訓練對長距離項目影響顯著，運動員有氧能力明顯提高。

表5 運動員高原訓練前后的專項成績

3 討論與分析

高原訓練指有目的、有計劃地組織運動員到海拔高度適宜的地區，進行定期的專項運動訓練的方法。其理論依據是人體在高原低壓缺氧環境下訓練，利用高原缺氧和運動的雙重刺激，使個體產生強烈的應激反應，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生理反應[5]。通過對高原訓練期間運動員生理生化指標的跟蹤測試，尋找青少年運動員高原訓練變化規律及訓練中存在的問題，有針對性地調整訓練計劃，提高訓練效果，逐步建立和完善青少年游泳運動員高原專項訓練生理生化監控方法，并進行評價。

3.1 運動員生理指標的變化

最大攝氧量是評價呼吸、循環氧運輸能力的重要指標，也是衡量游泳能力增長的指標[6]。該研究表明，高原訓練前后，最大攝氧量明顯提高，有氧能力顯著提高。

乳酸是人體內能系統中糖代謝（糖酵解）的終末產物，當肌肉在供氧不足的條件下運動時，作為能量物質的糖元在分解過程中會生成較多的乳酸和釋放能量以維持運動的需要[7-8]。文獻報道，乳酸的速度曲線右移為運動能力提高的表現，可用血乳酸值表示高原訓練前后有氧能力的改善[9-10]。該研究在高原訓練前后對運動員進行血乳酸測試，高原訓練前后血乳酸曲線右移，乳酸清除率大大提高，表明經過高原訓練后，運動員的有氧耐力和乳酸耐受能力有所提高。無氧耐力素質取決于無氧代謝能力，由于磷酸原的供能時間短，無氧耐力主要依靠糖酵解供能[11]。糖酵解是短時間大強度激烈運動時的主要能源[12-13]。該研究在高原訓練前后對運動員進行了Wingate無氧功測試，高原訓練后無氧能力有所下降，表明高原訓練對無氧耐力素質提高影響不大。該研究發現經高原訓練后，運動員專項成績都有不同程度的提高，表明高原訓練后運動員有氧能力提高。

3.2 高原訓練期間運動員的血液成分和機能指標的變化

高原訓練期間的血液指標可作為機體是否適應高原環境和訓練負荷的重要評價指標，對運動員的營養和機能狀況評估有重要意義。高原訓練后紅細胞數目（RBC）增加，紅細胞的變形能力增強，血漿濃度降低，血流速度加快，血紅蛋白（HBG）水平上升，增強了血液的攜氧能力和運輸營養物質的能力，提高了運動員的有氧能力。紅細胞數目（RBC）是高原訓練期間免疫機能的監控指標之一[3-4]。該研究發現，WBC在高原訓練的第1周、第2周出現上升,與訓練前相比均有顯著性差異（P＜0.05），高原訓練后1周和2周有所下降，但在合理范圍內變化。高原訓練開始后RBC數目上升，第2周回落，回到平原后恢復到訓練前水平，同時淋巴細胞百分比（LYMP%）呈下降趨勢，下降較高原訓練前明顯。WBC增長的同時LYMP%下降，表明運動員的淋巴細胞免疫機能可能下降[5]。另外，WBC數目和LYMP%的波動在正常值范圍內，波動可能是機體對低氧的適應機制，與訓練負荷和訓練時間有密切關系，表明高原訓練對運動員免疫機能的影響較復雜，有待進一步研究。

文獻報道，HB、T能夠及時反映訓練量、訓練強度的變化，CK對訓練強度敏感性較高、BUN對訓練量敏感度較高，以上指標在一定條件下可對運動員運動量、運動強度及機能狀態進行科學、客觀的反映，對青少年運動員的訓練監控有重要指導意義[14-15]。尿素是人體內蛋白質代謝的評定指標。長時間、高強度的運動會引起體內蛋白質的分解大量增加，導致人體機能下降。CK是骨骼肌細胞中能量代謝的關鍵酶之一[16]，高強度肌肉負荷后肌肉酸痛與血清CK水平高度相關[17]，可廣泛用于監控運動員訓練的運動量和強度。該研究結果證實了以上指標的參考作用和意義。

4 結語

以往認為高原訓練是成年運動員的訓練手段，年輕運動員因其心肺功能尚不成熟，可能難以耐受高原訓練，但現在參與高原訓練的年齡逐漸年輕化。青少年運動員正處于有氧訓練的敏感期，需要為他們增加一個訓練刺激。高原訓練雖不能完全作為完整的有氧耐力訓練，但其可以作為一個訓練手段去實施。

此次高原訓練效果比較明顯，經過高原訓練提高了運動員的有氧耐力，長距離游泳專項成績明顯提高。從生理指標方面分析，運動員經過高原訓練后，最大攝氧量明顯提高，乳酸清除率也大大提高。從血液成分指標方面分析，經過2周高原訓練，紅細胞數目、血紅蛋白水平明顯增加，但短時間的高原訓練對運動員的免疫系統影響不大。總體來說，運動員在高原訓練期間，比較適應高原環境和訓練負荷。

另外，該研究發現高原訓練運動員的疲勞積累比平原訓練時大得多，說明高原訓練是消除疲勞的手段，要給予更多關注。高原訓練使運動員的有氧能力得到了很好的鞏固，其800m、1000m主項的運動能力得到了提高，說明高原訓練的訓練強度和訓練量有很好的參考意義。總之，該研究對青少年游泳運動員的訓練監控有重要指導意義。