李若果 李云國
高原訓(xùn)練作為競技體育訓(xùn)練的一種輔助訓(xùn)練方法,日益受到各國運動隊和科研工作者的關(guān)注。高原地區(qū)海拔較高,大氣壓、氧分壓較低,氣候干燥,含氧量低,因此,在高原的特定環(huán)境下進行訓(xùn)練,運動員要承受環(huán)境缺氧和運動缺氧的雙重刺激,這些刺激作用于運動員,將促使運動員產(chǎn)生強烈的應(yīng)激反應(yīng)以調(diào)動體內(nèi)的機能潛力,從而導(dǎo)致機體將通過一系列適應(yīng)性生理反應(yīng)來應(yīng)對低氧刺激。本文就低氧訓(xùn)練對運動員身體機能的影響所產(chǎn)生的適應(yīng)性做簡要綜述,以期對運動員參加高原訓(xùn)練提供一定的參考依據(jù)。
人體在處于相對缺氧狀況,基礎(chǔ)代謝率高。我們可以通過對運動員的低氧訓(xùn)練促進機體的氧結(jié)合能力、氧運輸能力、供氧能力、氧利用能力和免疫系統(tǒng)功能以及神經(jīng)肌肉機能能力的提高,使身體組織產(chǎn)生一系列的適應(yīng)性變化,從而促進整體健康和體質(zhì)水平。
高原低氧訓(xùn)練是在運動訓(xùn)練周期中持續(xù)或間斷采用低氧條件刺激,利用高原自然低氧環(huán)境或人工模擬低氧環(huán)境對人體所產(chǎn)生的特殊生物學(xué)效應(yīng),配合運動訓(xùn)練來增加機體的缺氧程度,以調(diào)動體內(nèi)的機能潛力,從而產(chǎn)生一系列有利于提高運動能力的抗缺氧生理反應(yīng)及適應(yīng),進而達到提高運動成績的目的。從50年代中期開始,研究人員就開始研究高原低氧訓(xùn)練對人體機能的影響,建立了高原訓(xùn)練基地以訓(xùn)練運動員提高運動成績。近30年來,世界各國對高原條件下的訓(xùn)練進行了深入的研究與實踐,許多優(yōu)秀運動員通過高原訓(xùn)練法創(chuàng)造出的優(yōu)異成績證明了高原訓(xùn)練的特殊性和效果。
研究認(rèn)為,運動員經(jīng)過高原低氧訓(xùn)練血液具有以下四方面的適應(yīng)性:(1)血容量增加;(2)纖維蛋白溶解作用增加;(3)血粘度降低;(4)紅細(xì)胞變形能力增強。適宜的低氧刺激引起促紅細(xì)胞生成素(EPO)生成增加,刺激骨髓的造血功能,促進紅細(xì)胞的生成,導(dǎo)致紅細(xì)胞壓積,HB,血球容積比,網(wǎng)織紅細(xì)胞計數(shù)均明顯增高,提高紅細(xì)胞中2,3一DPG水平,關(guān)于高原訓(xùn)練期間促紅細(xì)胞生成素(EPO)的變化情況,研究結(jié)果并不一致。
高原訓(xùn)練后紅細(xì)胞數(shù)增加,紅細(xì)胞的變形能力增強,血漿粘度降低,使血流阻力減少,血流速度加快,改善了血液的流變特性,有利于血液對各器官及工作肌的灌注,改善微循環(huán),增強血液的攜氧能力和運輸營養(yǎng)物質(zhì)的能力,加快對代謝產(chǎn)物的排除率,同時,還有利于調(diào)節(jié)體溫及激素的體液調(diào)節(jié),在高原訓(xùn)練期間,機體內(nèi)鐵的存儲量以及鐵的補充和吸收, 對于提高Hb濃度,增加血氧含量具有重要意義。馮連世等認(rèn)為, 在高原訓(xùn)練前4周,就應(yīng)開始補鐵,以保證有足夠的鐵儲備。
心臟的泵血功能是由心臟的收縮舒張共同完成的。一些研究發(fā)現(xiàn),通過高原訓(xùn)練后,心臟功能的增強主要表現(xiàn)為心臟收縮功能的加強。雷志平等對體育學(xué)院體育教育專業(yè)25名男性大學(xué)生實施一定組合的間歇性低氧暴露,并對低氧暴露前、后反映左心室收縮功能及心臟泵血功能的相關(guān)指標(biāo)進行比較。結(jié)果表明,1小時的間歇性低氧暴露可引起射血前期延長、左室射血時間縮短,心功能特征比值(PEP/LVET)增大。同時,血管順應(yīng)性提高,總外周阻力下降,每搏輸出量、每分輸出量提高,心功能指數(shù)升高,心臟泵血功能加強。
機體從外界將氧氣運輸至肌肉組織是通過呼吸、血液和血液循環(huán)這三個器官系統(tǒng)的活動來完成的。氧氣由呼吸系統(tǒng)從外界獲取,再由血液靠心臟的收縮泵血獲得的動能輸送至組織細(xì)胞。因此,呼吸機能、血液運輸氧的能力、心臟泵血的能力直接影響著機體運輸氧氣的能力,從而影響機體有氧代謝水平。
在低氧下運動,由于低氧和運動雙重刺激頸使呼吸過程加強,反射性地引起呼吸頻率的加快和呼吸深度的增加, 加強氣體交換,使吸入體內(nèi)的氧增多, 這就能保證在氧含量較低的外界環(huán)境下,血液能攝取到足夠的氧量;同時,在低氧的刺激下,肺內(nèi)氣體擴散能力也大大增強,從而提高肺內(nèi)血氧飽和度,以代償缺氧對機體的影響,經(jīng)過反復(fù)多次的刺激適應(yīng),改善了呼吸系統(tǒng)的功能。翁慶章等報導(dǎo):大量研究已證實,低氧可以刺激呼吸系統(tǒng),調(diào)節(jié)機能增強,呼吸肌力量增加,提高機體在低氧狀態(tài)下肺通氣功能。
最大攝氧量是反映肌肉利用氧的能力和人體有氧運動能力的一項關(guān)鍵指標(biāo),它是對運動時心肺功能狀況綜合評定的一項參數(shù)。有研究指出,VO2max與血液的氧含量成正比,隨海拔高度的增加而遞減。但最大攝氧量經(jīng)高原訓(xùn)練后呈提高的趨勢。
高原低氧訓(xùn)練使肌紅蛋白濃度升高單位面積毛細(xì)血管數(shù)量的增加或每塊肌肉周圍毛細(xì)血管數(shù)量的增加,改善骨骼肌的微循環(huán),增加細(xì)胞從低氧血和血漿中利用氧的能力,增加線粒體的數(shù)量和體積,改善呼吸鏈的功能,促進關(guān)鍵氧化酶活性提高,從而使肌肉的攝氧能力提高。肌酸激酶96%儲存在人體的骨骼肌中,是關(guān)系到短時間激烈運動時快速合成ATP、運動后ATP 恢復(fù)的重要代謝酶,它與運動時和運動后能量平衡及轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系。研究表明,在平原環(huán)境下,肌酸激酶的正常值男子為10-100IU/ L,女子10-60IU/ L。高原低氧環(huán)境下,由于缺氧對機體的影響引起細(xì)胞膜的通透性增高,血液中肌酸激酶的含量明顯高于平原正常值,男子可達到260.0±64.08IU/ L,女子可達到257.2±72.66IU/ L。
高原低氧訓(xùn)練后紅細(xì)胞數(shù)增加,紅細(xì)胞的變形能力增強,血漿粘度降低,使血流阻力減少,血流速度加快,改善了血液的流變特性,有利于血液對各器官及工作肌的灌注,改善微循環(huán),增強血液的攜氧能力和運輸營養(yǎng)物質(zhì)的能力,加快對代謝產(chǎn)物的排除率;高原低氧訓(xùn)練使心臟收縮功能的加強,血管順應(yīng)性提高,總外周阻力下降,每搏輸出量、每分輸出量提高,心功能指數(shù)升高,心臟泵血功能加強;高原低氧訓(xùn)練,運動員的呼吸頻率會加快和呼吸深度會增加,呼吸肌力量增加,調(diào)節(jié)機能增強;最大攝氧量經(jīng)高原訓(xùn)練后呈提高的趨勢;低氧訓(xùn)練對改善骨骼肌的代謝變化產(chǎn)生有利的影響;
高原低氧訓(xùn)練對運動員的身體機能產(chǎn)生有利的影響,尤其能使運動員創(chuàng)造出優(yōu)異的運動成績,以后要更深入的對高原低氧訓(xùn)練進行進一步的研究和探索,同時及時反饋給教練員,為合理、科學(xué)的制定訓(xùn)練計劃提供客觀依據(jù),為運動員能成功的完成高原訓(xùn)練任務(wù)提供必要的保證。