競技公開水域游泳運動員高原訓練中專項運動素質與血紅細胞變化趨勢分析

摘要：以陜西省12名競技公開水域游泳運動員為實驗對象，在云南昆明4周高原訓練的前、中、后分別測試和測量運動員的運動專項素質和血液紅細胞，選取游泳池1500米游速、游泳池50米游速、公開水域每圈（1000米）游速、血細胞、血紅蛋白、紅細胞壓積等指標，分析公開水域游泳運動員高原訓練的效果。結論顯示，高原訓練能夠提升公開水域游泳運動員的有氧運動能力，能夠提高長距離游泳的游速；高原訓練能夠提升公開水域游泳運動員血液載氧能力，對于提高運動員有氧運動能力起到輔助作者；高原訓練對于公開水域游泳運動員的爆發力，速度能力有消極影響作用。

關鍵詞：競技公開水域；高水平運動員；高原訓練；訓練效果

基金項目：西安體育學院教育教學改革研究項目，課題編號XTJY2013。

一、引言

2008年公開水域游泳（馬拉松游泳）成為奧運會正式比賽項目[1]，并被保留至今。2019年中國運動員在第18屆世界游泳錦標賽中奪取女子10公里游泳冠軍，公開水域游泳運動取得重大突破。奧運會競技公開水域游泳項目，游泳距離為10公里，耗時2小時左右，期間對運動員的生理機能和心理狀態都是一個極大的考驗。競技公開水域游泳作為一個獨立的奧林匹克項目，在比賽環境、訓練特征、運動員供能特征等方面有別于游泳池競技游泳項目，但當前競技公開水域游泳項目訓練，仍依附于游泳池游泳訓練理論，并未形成一套符合自身項目特征的訓練理論。

20世紀60年代，高原訓練開始應用于體育領域，并在全世界范圍內推廣開來[2]。經過60多年的探索與發展，積累大量的研究成果。高原訓練的研究，集中在生理機制、訓練方法、訓練效果、新型高原訓練等多個方面，研究體系完善，具有較好的研究廣度與深度。雖然高原訓練研究已經有60多年的歷史，但由于訓練理念的發展與創新、醫學監督水平的持續提升，以及運動員競技能力的不斷提高，高原訓練的理論與方法仍然有很多需要探索的問題。當前高原訓練仍存在很多爭議，這些爭議在很大程度上是不同項目具有各自的特點所造成的。這就提醒我們，在進行高原訓練時，除了要遵循高原訓練的一般理論，更要關注高原訓練的運動項目特征。由于競技公開水域游泳項目起源較晚，20世紀80年代才成為國際游泳聯合會的比賽項目[3]，雖然目前高原訓練已經成為競技公開水域游泳項目的重要訓練手段，但目前針對中國公開水域游泳運動員的高原訓練的實踐研究，研究對象數量少、研究范圍小、研究內容分散、研究層次低，與該項目在中國的發展不匹配、不協調。

有鑒于此，本文以公開水域游泳高原訓練特征與效果為研究對象，以陜西省公開水域游泳隊為實驗對象，對比分析運動員在高原訓練前、中、后的運動專項素質和生理機能。

二、研究對象與方法

（一）研究對象與實驗對象

本研究以陜西省公開水域游泳隊12名運動員為實驗對象，在云南昆明進行4周的高原訓練，在高原訓練前、中、后對運動員的運動專項素質和血液紅細胞進行測試。

（二）測試指標與方法

1.運動素質指標

選取游泳池1500米自由泳速度為耐力素質指標，在實驗前、實驗中每周、實驗后，測試或記錄6次。選取游泳池50米自由泳速度為速度素質指標，選取公開水域每圈（1000米）游速為專項素質指標，實驗4周期間，每周測試一次，共計4次。用秒表記錄運動員的完成時間。以上指標能夠準確衡量實驗對象的速度、耐力素質，在公開水域游泳訓練中具有重要作用。

2.血液紅細胞指標

選取血紅蛋白（HGB）、紅細胞（RBC）、紅細胞壓積（HCT）為測試指標，在實驗前、實驗第1天、第14天、第28天、實驗后進行測試，共計5次。在測試當天清晨，運動員空腹，且在安靜狀態下接受測試。采血及檢驗由具有醫師資格的醫護人員完成，在運動員駐地采血后及時送往實驗室進行檢驗。采用EDTA抗凝真空抽血管抽取靜脈血2毫升，對其血液中的RBC、HGB、HCT進行測試。以上指標能夠反映實驗對象的心臟功能、機體獲取和運輸氧氣的能力，能夠衡量運動員有氧代謝能力，用于評價運動員的身體機能狀態和訓練適應程度，是公開水域游泳訓練中的重要監測指標。

三、結果分析與討論

（一）運動素質

1.游泳池1500米游速

孟憲禹[4]（2018）的研究顯示，游泳池1500米是公開水域游泳運動員水上訓練的常用距離，也是衡量運動員競技水平和競技能力的重要觀測游距。陳潮[5]（2017）的研究結果顯示，1500米游泳池訓練是公開水域游泳運動員水上專項強度訓練的主要內容。因此，本研究選取1500米游速作為公開水域游泳運動員耐力素質指標。

公開水域游泳運動員6次游泳池1500米自由泳游速總體無顯著性差異，但成績浮動區間較大，呈現先下降、再波動、最后大幅上升的趨勢。運動員在高原訓練后回到平原，游速明顯提升，比實驗前平原時更快。通過組間差異性對比發現，實驗后的1500米游速，與實驗第一周（p=0.040）、第二周（p=0.048）、第三周（p=0.023）、第四周（p=0.002）具有顯著性差異，表明高原訓練能夠提升運動員的耐力素質。

在高原訓練期間，4次1500米的成績走勢為先小幅上揚、再小幅下降、最后較大幅度上升。這一變化趨勢可以理解為運動員上高原后，隨著對高原環境逐漸適應，第二周運動員1500米游速有一個小幅上升。第三周為強度負荷高峰期，大強度使運動員身體疲勞達到高原訓練期間的最深處，因此成績有所下降。第四周，隨著調整期的到來，運動員的身體機能及心理狀態都得以恢復，因此出現了較大幅度的提升，也游出了高原訓練期間最快的成績。體現出，有效的高原訓練，在高原期間就能顯現出對耐力素質提升的效果。

實驗前運動員的游泳池1500米游速為986.43秒，實驗后為980.49秒，實驗前和實驗后的1500米游速具有顯著性差異（P=0.002）。證明，有效的高原訓練能夠提升公開水域游泳運動員的1500米游速，即能夠有效提升運動員的耐力素質。

2.游泳池50米游速

陳潮[5]（2017）研究認為，游泳池比賽中最短的距離50米，是以無氧供能為主的項目，全力游完50米距離的運動員無氧供能占70%以上。同時，水上無氧速度的主要訓練項目就是50米。因此本研究選擇50米游速，作為評價公開水域游泳運動員專項速度素質的指標，能夠反映出運動員的爆發力水平，同時在訓練中也是速度訓練的主要手段。

通過分析可以發現，在高原訓練期間運動員50米游速逐周變慢，高原訓練最后一周50米游速最慢，印證了高原訓練會降低運動員力量水平，使運動員速度素質下降。這一結果也提醒我們，公開水域游泳運動員進行高原訓練時應采取措施，制定有效的力量素質和速度素質保持的訓練方案，避免運動員的速度素質和爆發力下降，影響運動員比賽中的出發搶位和終點沖刺。

3.公開水域每圈（1000米）游速

王毅[6]對公開水域游泳與游泳池游泳進行比較研究，游泳池長距離游泳運動員自由泳比公開水域自由泳在能量消耗上低25%左右，前者游進效率比后者高36%，整體比較游泳池游泳比公開水域游泳效率更高。

本實驗中的公開水域游速，為每圈游速。在本實驗中的高原和平原的公開水域游泳訓練基地，均為每圈距離1000米，因此本研究中公開水域每圈游速即公開水域1000米游速。本研究中的公開水域每圈游速觀測值，為實驗過程中的觀測值，分別取自實驗第一周、第二周、第三周、第四周公開水域游泳訓練時的成績，并非專門的測試（模擬比賽）成績。

高原訓練期間，運動員在公開水域訓練中的每圈1000米游速，總體和組間均無顯著性差異。運動員在高原期間公開水域訓練中比較穩定，成績起伏波動小，有可能是因為陌生的公開水域環境，致使運動員在游進中有所保留，以適應公開水域的環境為主，并非每一次都全力游進。

通過分析運動員高原訓練4周期間公開水域游速變化趨勢，游速呈現先上升、在下降、最后再上升的趨勢，與游泳池1500米游速變化趨勢相近，表明高原訓練對公開水域游泳運動員長距離游泳速度影響是一致的，也再次印證了高原訓練能夠提升公開水域游泳運動員的耐力水平。

（二）血液紅細胞

1.紅細胞

紅細胞（RBC）是人體外周血中含量最豐富的血細胞，它可以運輸氧氣、二氧化碳和營養物質。當人體進入高原地區時，由于空氣中的氧氣不足，人體可能會出現缺氧，導致紅細胞數量增加，從而為氧氣和二氧化碳的運輸提供足夠的氧氣。因此，高原反應可能會導致紅細胞增加。紅細胞是高原訓練過程中的變化敏感指標，因此本研究對該指標進行了分析。

公開水域游泳運動員在高原訓練前、中、后RBC具有顯著性差異（p=0.001），其中實驗前與實驗第14天（p=0.001）、實驗前與實驗第28天（p=0.001）、實驗前與實驗后（p=0.001）、實驗第1天與實驗第28天（p=0.001）、實驗第1天與實驗后（p=0.014）、實驗第14天與實驗第28天（p=0.001）、實驗第28天與實驗后（p=0.001）具有顯著性差異，實驗組RBC變化幅度大。

運動員的紅細胞水平變化趨勢顯示，上高原后紅細胞處于持續上升的過程，且在高原的最后階段會達到頂峰，大幅度高于上高原前。在回到平原后紅細胞雖然有所下降，但依然明顯高于上高原前。高原大氣氧分壓降低，導致血氧飽和度的下降，這會刺激EPO釋放，進而紅細胞生成增加，有氧能力提高。這一結果表明，運動員在高原訓練期間紅細胞水平起伏較大，高原環境能夠很大程度的影響紅細胞水平。

2.血紅蛋白

血紅蛋白（HGB）是紅細胞內運輸氧的特殊蛋白質，是指血液呈紅色的蛋白，由珠蛋白和血紅素組成。高原地區空氣稀薄，人體為了適應低氧的環境，會增加血紅蛋白量，屬于正常的身體應激反應，從高原回到平原后血紅蛋白水平會逐漸下降。可以看出血紅蛋白也是高原訓練中變化較大的指標，且與高原環境密切相關，因此本研究對該指標進行分析。

公開水域游泳運動員在高原訓練前、中、后的血紅蛋白具有顯著性差異（p=0.001），其中實驗前與實驗第14天（p=0.001）、實驗前與實驗第28天（p=0.005）、實驗前與實驗后（p=0.002）、實驗第1天與實驗第14天（p=0.001）、實驗第1天與實驗第28天（p=0.002）、實驗第14天與實驗第28天（p=0.001）、實驗第28天與實驗后（p=0.001）具有顯著性差異，實驗組HGB變化幅度大。

在高原訓練期間，運動員的血紅蛋白變化幅度大，變化趨勢與紅細胞相同，在高原期間血紅蛋白逐漸上升，高原訓練結束后也高于高原訓練前。表明高原訓練能明顯提升運動員血紅蛋白水平，血紅蛋白在高原訓練期間非常敏感，有利于提高運動員血液運輸氧的能力。林金龍[7]（2009）研究認為，運動員初上高原后，機體對低氧影響的應激反應使儲血器官釋放紅細胞進入血液、脫水使血液濃縮等原因引起Hb、RBC等一過性升高；隨后由于缺氧刺激，生成更多的RBC，Hb、HCT升高，血液濃度增加，本研究與前人研究結果一致。

3.紅細胞壓積

紅細胞壓積（HCT）又稱紅細胞比積、紅細胞比容，是指一定容積（L）全血中紅細胞所占的體積比例，紅細胞壓積的多少主要與紅細胞數量及其大小有關。紅細胞壓積（是影響血液點度最重要的因素，在一定范圍內，紅細胞壓積與血液載氧能力成正比，越大血液載氧能力越強[8]（吳天一，1998）。運動會導致紅細胞數量的變化，高原缺氧更會導致紅細胞的劇烈變化，因此將紅細胞壓積也作為本研究的觀測指標之一。

公開水域游泳運動員在高原訓練前、中、后的紅細胞壓積具有顯著性差異（p=0.001），其中實驗前與實驗第14天（p=0.001）、實驗前與實驗第28天（p=0.001）、實驗前與實驗后（p=0.027）、實驗第1天與實驗第14天（p=0.002）、實驗第1天與實驗第28天（p=0.001）、實驗第14天與實驗第28天（p=0.001）、實驗第28天與實驗后（p=0.001）具有顯著性差異，實驗組HCT變化幅度大。

在高原訓練期間，紅細胞壓積變化幅度大，變化趨勢與紅細胞、血紅蛋白相同，在高原期間紅細胞壓積逐漸上升，高原訓練結束后也高于高原訓練前。表明高原訓練能明顯提升運動員紅細胞壓積水平，有利于提高運動員血液運輸氧的能力。吳天一（1998）合理的高原訓練應控制HCT在最適值范圍內，使紅細胞數量增多，卻不影響血液的流動速度，運載氧氣的效率增高，這也提醒我們，應該控制HCT的起伏。

四、結論

高原訓練能夠提升公開水域游泳運動員的有氧運動能力，能夠提高長距離游泳的游速。高原訓練能夠提升公開水域游泳運動員血液載氧能力，對于提高運動員有氧運動能力起到輔助作者。高原訓練對于公開水域游泳運動員的爆發力，速度能力有消極影響作用。

參考文獻：

[1]張竹武.公開水域游戲備戰08奧運爭金奪牌的戰略審視[J].游泳，2008，（01）：26-28.

[2]張鴿，韓佐生，陳耕等.（2002）.國內外高原訓練發展進程之研究[J].體育科研，2002（1）：14-21.

[3]王躍新.世界公開水域（馬拉松）游戲項目簡介[J].游泳，2006，（04）：50.

[4]孟憲禹.國家游泳隊馬拉松游泳組2015-2016年度水上訓練特點研究[D].北京體育大學，2018.

[5]陳潮.國家公開水域游泳隊2016年里約奧運會賽前訓練安排的研究[D].北京體育大學，2017.

[6]王毅.我國國內鐵人三項天然水域自由泳技戰術與靜水泳池自由泳技戰術對比分析研究[D].山東體育學院，2018.

[7]林金龍，洪躍偉.高原訓練對福建游泳運動員血紅蛋白的影響[J].福建體育科技，2009，28（04）：37-39.

[8]吳天一，陳秋紅，李琰等.高原紅細胞增多癥病理生理的研究Ⅰ.關于“最適紅細胞壓積”及其生理意義[J].高原醫學雜志，1998，（02）：3-6.