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      優(yōu)秀男子青少年游泳運(yùn)動員高原訓(xùn)練的血液指標(biāo)變化

      2016-12-08 07:40:04武鐵男范越方子龍閆會萍陸一帆
      關(guān)鍵詞:平原機(jī)能高原

      武鐵男 范越 方子龍 閆會萍 陸一帆

      1北京體育大學(xué)(北京 100084)2國家體育總局運(yùn)動醫(yī)學(xué)研究所(北京 100029)

      優(yōu)秀男子青少年游泳運(yùn)動員高原訓(xùn)練的血液指標(biāo)變化

      武鐵男1范越1方子龍2閆會萍1陸一帆1

      1北京體育大學(xué)(北京 100084)2國家體育總局運(yùn)動醫(yī)學(xué)研究所(北京 100029)

      目的:通過對血液指標(biāo)的研究,觀察高原訓(xùn)練對優(yōu)秀青少年游泳運(yùn)動員身體機(jī)能的影響,探討身體機(jī)能的變化規(guī)律。方法:選擇23名優(yōu)秀男子青少年游泳運(yùn)動員進(jìn)行8周高原訓(xùn)練,訓(xùn)練周期包括高原前(100 m)準(zhǔn)備期7天、高原(1890 m)訓(xùn)練期24天和高原后(100 m)調(diào)整期25天。在不同階段的清晨采集安靜血樣。全血用于測試血常規(guī),包括紅細(xì)胞計數(shù)(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細(xì)胞壓積(HCT)和白細(xì)胞計數(shù)(WBC)。血清用于測試睪酮(sT)、皮質(zhì)醇(sC)、肌酸激酶(sCK)和尿素(sUREA)。結(jié)果:與高原前第7天相比,RBC和HGB在高原第2、14和21天均明顯升高(P<0.01,P<0.01);HCT在高原第2、7、14和21天均顯著升高(P<0.01);sCK在高原第2、7、14和21天以及高原后第11和18天均顯著升高(P< 0.01);sUREA在高原第7天以及高原后第4、11、18和25天均顯著升高(P<0.01)。與初入高原第2天相比,sT在高原第14天以及高原后第11和25天顯著降低(P<0.01);sT/sC在高原后第11和25天顯著降低(P<0.05,P<0.01)。結(jié)論:高原訓(xùn)練使青少年游泳運(yùn)動員的造血機(jī)能產(chǎn)生適應(yīng)性變化。青少年游泳運(yùn)動員對高原訓(xùn)練的應(yīng)激反應(yīng)較大,身體機(jī)能恢復(fù)較慢,并伴有疲勞發(fā)生。

      高原訓(xùn)練;血液指標(biāo);青少年;游泳運(yùn)動員

      對處于運(yùn)動素質(zhì)發(fā)展敏感期的青少年運(yùn)動員進(jìn)行系統(tǒng)的、持續(xù)的、不同負(fù)荷的刺激,使身體產(chǎn)生適應(yīng)性變化,能有效改善身體各器官、系統(tǒng)的機(jī)能水平[1]。高原訓(xùn)練可使運(yùn)動員接受運(yùn)動和缺氧的雙重刺激,使機(jī)體獲得更好的適應(yīng)性變化,提高運(yùn)動能力[2]。

      體能類項目的運(yùn)動員可通過高原訓(xùn)練大幅度提升機(jī)能水平;但不合理的高原訓(xùn)練也可能導(dǎo)致運(yùn)動能力下降,表現(xiàn)出競技狀態(tài)下滑。國內(nèi)外對青少年運(yùn)動員高原訓(xùn)練的報道很少,對青少年是否適合高原訓(xùn)練也持不同觀點(diǎn)[3-5]。青少年處于生長發(fā)育期,肌肉和骨骼尚未完全發(fā)育成熟,尤其是心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的形態(tài)發(fā)育和生理功能正在逐漸成熟的過程中,采用高原訓(xùn)練手段更具有挑戰(zhàn)性。然而,在我國游泳運(yùn)動實(shí)踐中,作為提高有氧能力的一種重要手段,很多優(yōu)秀運(yùn)動員在青少年時期就參加高原訓(xùn)練,并取得很好效果。游泳運(yùn)動員參加專業(yè)訓(xùn)練和出成績的年齡較小,在青少年時期進(jìn)行高原訓(xùn)練更具有現(xiàn)實(shí)意義[6]。

      血液指標(biāo)可客觀地反映生理適應(yīng)性的變化。高原訓(xùn)練期間的血液指標(biāo)變化,可作為機(jī)體是否適應(yīng)高原環(huán)境和訓(xùn)練負(fù)荷的重要評價指標(biāo)[7]。本研究系統(tǒng)地對青少年游泳運(yùn)動員在高原訓(xùn)練不同階段的血液指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測,探討身體機(jī)能的變化規(guī)律,為青少年游泳運(yùn)動員高原訓(xùn)練提供參考依據(jù)。

      1 對象與方法

      1.1 研究對象

      選擇23名(6名國家級運(yùn)動健將,17名國家一級運(yùn)動員)優(yōu)秀男子青少年游泳運(yùn)動員為研究對象,年齡為16.0±1.4歲,身高為179.1±5.5 cm,體重為70.5± 7.7 kg,訓(xùn)練年限為8.5±1.8年。

      1.2 訓(xùn)練安排

      訓(xùn)練安排在2014年7~8月,目的是提高運(yùn)動員的基礎(chǔ)有氧能力。訓(xùn)練周期分為3個階段[8]:高原前準(zhǔn)備期7天(D-7~D-1,鄭州100 m)、高原訓(xùn)練期24天(D1~D24,昆明1890 m)和高原后調(diào)整期25天(D+1~ D+25,鄭州100 m),共8周。每周訓(xùn)練6天,周日休息。運(yùn)動員統(tǒng)一飲食,不額外補(bǔ)充營養(yǎng)品。訓(xùn)練安排見表1。

      1.3 測試指標(biāo)

      在不同訓(xùn)練階段的清晨(7∶00 am)抽取安靜靜脈血,采血時間安排見表1??鼓ㄈ┯糜谘R?guī)測試,包括紅細(xì)胞(RBC)、血紅蛋白含量(HGB)、紅細(xì)胞壓積(HCT)和白細(xì)胞(WBC)。非抗凝血分離血清,用于測試肌酸激酶(sCK)、尿素(sUREA)、睪酮(sT)和皮質(zhì)

      醇(sC)。受某些客觀條件限制,sT和sC僅在D2、D14、D+11和D+25進(jìn)行了測試。

      1.4 測試儀器

      采用Beckman Coulter LH 780血細(xì)胞分析儀測試血常規(guī),采用Beckman Access 2全自動化學(xué)發(fā)光分析儀測試sT和sC,采用Beckman DxC 600全自動生化分析儀測試sCK和sUREA。試劑均為Beckman公司配套試劑盒。

      1.5 數(shù)據(jù)處理

      2 結(jié)果

      2.1 血常規(guī)

      單因素重復(fù)測量方差分析表明,高原訓(xùn)練期間的RBC(F=9.191,P<0.01)、HBG(F=12.902,P<0.01)、HCT(F=39.877,P<0.01)和WBC(F=2.653,P<0.05)均發(fā)生顯著性變化。

      如表2所示,RBC、HGB和HCT均在正常范圍內(nèi),變化趨勢基本一致,波動幅度較大。與高原前(D-7)相比,初入高原(D2)時RBC、HGB和HCT均顯著升高(P<0.01),達(dá)到峰值。上高原1周后(D7),除HCT仍明顯高于高原前(D-7)的水平(P<0.01)外,RBC和HBG均回落到高原前(D-7)的水平。上高原2周(D14)和3周(D21)后,RBC、HGB和HCT又上升,均顯著高于高原前(D-7)的水平(P<0.01)。高原后平原期(D+4、D+ 11、D+18和D+25)的RBC、HGB和HCT回落至高原前(D-7)的水平。WBC均在正常范圍內(nèi),波動較平穩(wěn),在初入高原(D2)時達(dá)到峰值,但各時間點(diǎn)與高原前(D-7)相比均無明顯差異。

      表2 血常規(guī)指標(biāo)的變化

      2.2 sCK和sUREA

      單因素重復(fù)測量方差分析表明,高原訓(xùn)練期間的sCK(F=16.676,P<0.01)和sUREA(F=8.158,P<0.01)均發(fā)生顯著性變化。

      如表3所示,與高原前(D-7)相比,高原期間(D2、D7、D14和D21)的sCK均顯著升高(P<0.01),于上高

      原1周后(D7)達(dá)到峰值。高原后平原期(D+4、D+11、D+18和D+25)的sCK回落,但在D+11和D+18仍顯著高于D-7的水平(P<0.01)。與高原前(D-7)相比,高原期間(D2、D7、D14和D21)的sUREA呈上升趨勢,于上高原1周后(D7)達(dá)到峰值(P<0.01)。高原后平原期(D+4、D+11、D+18和D+25)的sUREA維持在較高水平,均顯著高于高原前(D-7)的水平(P<0.01)。

      表3 sCK和sUREA的變化

      2.3 sT、sC和sT/sC

      單因素重復(fù)測量方差分析表明,高原訓(xùn)練期間的sT(F=15.573,P<0.01)和sT/sC(F=8.042,P<0.01)均發(fā)生顯著性變化,而sC(F=0.763,P>0.05)變化不明顯。

      如表4所示,與初入高原(D2)時相比,高原期間(D14)和高原后平原期(D+11和D+25)的sT均顯著降低(P<0.01)。與初入高原(D2)時相比,高原期間(D14)和高原后平原期(D+11和D+25)的sC均無顯著性差異。與初入高原(D2)時相比,高原后平原期(D+11和D+25)的sT/sC均顯著降低(P<0.05,P<0.01)。

      表4 sT、sC和sT/sC的變化

      3 討論

      3.1 血常規(guī)指標(biāo)的變化

      血常規(guī)指標(biāo)的變化對運(yùn)動員的營養(yǎng)和機(jī)能狀況評估有重要意義。紅細(xì)胞中的HGB是血液中攜帶O2和運(yùn)輸CO2的蛋白質(zhì),HGB水平的高低直接影響到運(yùn)動員的有氧能力,其變化反映某些項目運(yùn)動強(qiáng)度和運(yùn)動量對機(jī)體的影響[9]。HCT反映紅細(xì)胞在血液中所占容積,過高或過低都影響血液運(yùn)送O2的能力[6]。

      Friedmann等[10]對16名青少年游泳運(yùn)動員進(jìn)行3周高原訓(xùn)練(2100~2300 m)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),與高原訓(xùn)練前相比,高原訓(xùn)練后HGB和HCT有所升高,但不具有顯著性差異,且個體差異較明顯。高揚(yáng)[11]對31名青少年游泳運(yùn)動員進(jìn)行2周的高原訓(xùn)練(2366 m)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),高原訓(xùn)練期間RBC和HGB的變化呈一致趨勢,即初入高原時明顯升高,1周后有所下降,2周后又明顯升高,回到平原后第2天迅速下降至高原前的水平;而HCT在高原階段明顯下降,回到平原后恢復(fù)到高原前的水平。

      本研究結(jié)果與前述研究基本一致。青少年游泳運(yùn)動員高原訓(xùn)練(1890 m)期間的RBC、HGB和HCT均在正常范圍內(nèi),變化呈一致性,波動幅度較大,個體差異明顯。初入高原(D2),RBC、HGB和HCT即出現(xiàn)明顯升高。進(jìn)入高原后RBC和HGB增多的主要原因是高原缺氧條件下血液濃縮和促紅細(xì)胞生成素(EPO)釋放增加[2]。由于急性低氧暴露后EPO的升高導(dǎo)致外周血RBC和HGB升高需要數(shù)天時間[12],因此推測本研究中高原早期(D2)的RBC和HGB升高的主要原因是血液濃縮,HCT同時升高也佐證了這一觀點(diǎn)。在進(jìn)入高原第1周(D7),RBC、HGB和HCT均有所降低。盡管運(yùn)動員進(jìn)入高原后接受低氧和運(yùn)動的雙重刺激,使EPO釋放增多,會刺激RBC和HGB生成增加,但青少年運(yùn)動員由于年齡較小,機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)強(qiáng)烈,RBC破壞可能有所增多,使RBC、HGB和HCT呈下降趨勢。隨著高原訓(xùn)練時間的延長,EPO在低氧暴露條件下持續(xù)釋放,加上機(jī)體逐步適應(yīng)了高原環(huán)境和訓(xùn)練負(fù)荷,從進(jìn)入高原第2周(D14)起,RBC、HGB和HCT持續(xù)維持在較高水平,有利于提高載氧能力。高原后平原階段訓(xùn)練負(fù)荷不斷加大,超過高原前訓(xùn)練總量,下高原后RBC、HGB和HCT有所降低,但直至本次高原訓(xùn)練結(jié)束(D+25),其絕對值仍略高于進(jìn)行高原訓(xùn)練前的基礎(chǔ)值(盡管沒有顯著性差異),提示機(jī)體對高原低氧刺激所產(chǎn)生的適應(yīng)性變化效應(yīng)在此時間內(nèi)還存在影子效應(yīng),機(jī)體具備較好的有氧能力。

      青少年由于心血管系統(tǒng)發(fā)育尚未完全,其疲勞消除的能力下降在高原訓(xùn)練過程中尤為突出。目前,可以肯定疲勞與免疫機(jī)能下降具有高度的相關(guān)。WBC作為反映免疫機(jī)能的指標(biāo),已應(yīng)用于高原訓(xùn)練期間免疫機(jī)能的監(jiān)控[13]。盧鐵元等[14]對5名優(yōu)秀競走男運(yùn)動員進(jìn)行1個月高原訓(xùn)練(2366 m)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),初入高原第1天的WBC明顯升高,隨后4周呈波浪型(降-升-降-升)的變化趨勢。陶曉黎[15]對8名男子游泳運(yùn)動員進(jìn)行

      4周高原訓(xùn)練(1890 m)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),與高原前相比,第1周WBC下降,第2~4周WBC升高且高于高原前的水平,但差異不具有顯著性。高歡等[16]對20名優(yōu)秀男子賽艇運(yùn)動員進(jìn)行60天高原訓(xùn)練(2200 m)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),WBC均低于高原前的水平,提示長時間高原訓(xùn)練可能導(dǎo)致免疫機(jī)能下降。Pyne等[17]對澳大利亞國家游泳隊進(jìn)行21天高原訓(xùn)練(2102 m)的研究發(fā)現(xiàn),對照組(8人,高原不運(yùn)動)的WBC降低3%,而訓(xùn)練組(10人)的WBC降低38%,兩組差異非常明顯,提示高原訓(xùn)練導(dǎo)致免疫功能下降。

      本研究中WBC的變化趨勢與盧鐵元等[14]的結(jié)果相似,也與紅細(xì)胞系指標(biāo)的變化相似,但波動幅度較小,且均在正常范圍內(nèi),個體差異明顯。結(jié)果提示機(jī)體在高原階段免疫功能較穩(wěn)定。在初入高原(D2),WBC升高較多,與高原低氧刺激引起機(jī)體自身免疫機(jī)能應(yīng)激有關(guān),同時也不排除血液濃縮的影響。在高原階段的隨后幾周出現(xiàn)降低-升高-降低的趨勢,可能與訓(xùn)練負(fù)荷逐步增大,機(jī)體不斷調(diào)整適應(yīng)有關(guān)。下高原后的平原階段前3周(D+4~D+18),WBC指標(biāo)持續(xù)降低,提示免疫機(jī)能有所下降,應(yīng)結(jié)合機(jī)能狀態(tài)指標(biāo)判定機(jī)體是否疲勞。平原第4周為比賽周,訓(xùn)練負(fù)荷降低,D+25的WBC值有所升高,機(jī)體免疫功能有回升的趨勢。

      3.2 sCK和sUREA的變化

      sCK是評價運(yùn)動員是否適應(yīng)運(yùn)動強(qiáng)度及疲勞與損傷后恢復(fù)情況的重要指標(biāo)[9]。高原訓(xùn)練時,缺氧引起細(xì)胞膜通透性改變,導(dǎo)致sCK在初上高原的24~36 h急劇升高,隨后的訓(xùn)練進(jìn)一步加劇這種趨勢。Wilbler等[18]對16名青少年鐵人三項運(yùn)動員進(jìn)行5周高原訓(xùn)練(1860 m)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),與高原前相比,初入高原24 h的sCK即明顯升高,這種升高可持續(xù)到整個高原訓(xùn)練期間,推測是由于高原和訓(xùn)練的雙重影響造成的。周磊[19]對6名優(yōu)秀女子短距離游泳運(yùn)動員進(jìn)行4周半高原訓(xùn)練(1890 m)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),CK呈現(xiàn)出波浪式(升-降-升-降)的變化,受訓(xùn)練強(qiáng)度影響較大。

      在本研究中,整個高原訓(xùn)練階段運(yùn)動員sCK變化幅度較大,個體差異明顯。進(jìn)入高原后(D2、D7)sCK明顯升高,可能是由于青少年運(yùn)動員肌肉承受負(fù)荷能力較差,缺氧和訓(xùn)練的雙重刺激使骨骼肌細(xì)胞通透性[20]和破損程度[21]急劇增加所致。D14出現(xiàn)sCK降低的趨勢,結(jié)合訓(xùn)練計劃推測是由于第2周增量減強(qiáng)度的原因,因為sCK對強(qiáng)度較為敏感,同時也提示機(jī)體適應(yīng)能力不斷增強(qiáng)。第3周為高原訓(xùn)練負(fù)荷量和強(qiáng)度最大周,D21的sCK值又出現(xiàn)明顯升高。平原第1周為高原到平原的過渡階段,訓(xùn)練以調(diào)整為主,強(qiáng)度較小,D+4的sCK出現(xiàn)大幅度下降。平原第2周訓(xùn)練強(qiáng)度逐漸增大,D+11的sCK值又出現(xiàn)升高。盡管訓(xùn)練負(fù)荷逐步增加,但平原第3、4周(D+18和D+25)的sCK呈下降趨勢,表明機(jī)體對負(fù)荷適應(yīng)能力增強(qiáng),機(jī)能狀態(tài)良好。

      sUREA是評價運(yùn)動員對訓(xùn)練量反應(yīng)及疲勞狀況的敏感指標(biāo)[9]。由于低氧環(huán)境刺激,運(yùn)動員基礎(chǔ)代謝增強(qiáng),安靜和訓(xùn)練后的sUREA均高于平原值[8]。周磊[19]對6名優(yōu)秀女子短距離游泳運(yùn)動員進(jìn)行4周半高原訓(xùn)練(1890 m)的監(jiān)測發(fā)現(xiàn),sUREA在高原期間呈不斷上升的趨勢,提示高原訓(xùn)練引起疲勞累積,但高原后平原階段sUREA下降明顯。

      在本研究中,在進(jìn)入高原初期(D2、D7),sUREA呈升高趨勢,提示高原缺氧環(huán)境和運(yùn)動量不斷加大使機(jī)體分解代謝不斷增強(qiáng)。隨后的第2、3周(D14和D21)sUREA下降,在第3周時接近高原前的基礎(chǔ)值,提示機(jī)體對高原訓(xùn)練的適應(yīng)能力增強(qiáng)。高原后平原第1周(D+ 4),sUREA出現(xiàn)明顯增高,可能是平原氧供充足,機(jī)體基礎(chǔ)代謝率明顯升高所致。隨后的2周,隨著訓(xùn)練量不斷加大,D+11和D+18的sUREA持續(xù)保持在較高水平。盡管第4周的訓(xùn)練負(fù)荷減小,但D+25的sUREA仍保持在較高水平,提示平原階段運(yùn)動員出現(xiàn)疲勞累積。3.3sT、sC和sT/sC的變化

      sT是反映運(yùn)動員合成代謝能力的重要指標(biāo),較高的sT水平有利于運(yùn)動能力的提高和運(yùn)動后疲勞的恢復(fù)。用sT水平來評定訓(xùn)練負(fù)荷引起的內(nèi)分泌的變化,主要用于監(jiān)控運(yùn)動員的訓(xùn)練量[9]。sC是反映運(yùn)動員分解代謝能力的重要指標(biāo),sC的主要功能是維持體內(nèi)糖代謝正常進(jìn)行,保持血糖濃度相對穩(wěn)定。sC也可作為反映運(yùn)動能力變化和疲勞的指標(biāo)[22]。在正常生理狀況下,sT和sC的代謝是平衡的[23],sT/sC的變化可客觀地反映機(jī)體恢復(fù)狀況[24]。研究表明,與高原前相比,初入高原時運(yùn)動員的sT水平有所降低,并在隨后的高原訓(xùn)練中逐步降低,主要與訓(xùn)練負(fù)荷密切相關(guān)[25-28]。同時,機(jī)體由于缺氧的影響,高原訓(xùn)練使sC呈現(xiàn)上升的變化趨勢,分解代謝活動增強(qiáng)[29]。

      受某些客觀條件限制,本研究未在高原前測試sT和sC。與初入高原(D2)相比,高原第2周(D14)sT明顯下降,與前人的研究結(jié)果相似[25-28],可能是因為青少年性腺發(fā)育尚未成熟,睪丸Leydig細(xì)胞分泌雄激素不足,而在高原訓(xùn)練期間機(jī)體一直處于應(yīng)激消耗狀態(tài),導(dǎo)致sT出現(xiàn)明顯下降。高原后的平原階段,訓(xùn)練負(fù)荷不斷加大,D+11和D+25的sT仍持續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢。sC在高原訓(xùn)練和高原后訓(xùn)練期間變化較為平穩(wěn),不是評價運(yùn)動員高原訓(xùn)練機(jī)能狀態(tài)的敏感指標(biāo)。sT/sC的變化與sT的變化趨勢相同,在高原訓(xùn)練和高原后訓(xùn)練期間呈下降趨勢。結(jié)合血清sUREA和WBC的結(jié)果,提示高原訓(xùn)練對青少年運(yùn)動員機(jī)體刺激較大,高原后平原階段恢復(fù)較慢,伴有疲勞發(fā)生。

      4 結(jié)論

      高原訓(xùn)練使青少年游泳運(yùn)動員的造血機(jī)能產(chǎn)生適應(yīng)性變化。青少年游泳運(yùn)動員對高原訓(xùn)練的應(yīng)激反應(yīng)較大,身體機(jī)能恢復(fù)較慢,并伴有疲勞發(fā)生。

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      2016.01.05

      國家體育總局課題(2013A084)

      陸一帆,Email:luyifan@bsu.edu.cn

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