王 雪，強(qiáng)玉婷，許家寶，李恵霖，朱文赫

(吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013)

由于時(shí)代的進(jìn)步，如何科學(xué)化地提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)成為了今天的熱點(diǎn)問(wèn)題。人們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了很多提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)的方法，其中高原訓(xùn)練就是其中的方法之一。高原訓(xùn)練的特點(diǎn)是能夠?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員提供低壓低氧環(huán)境，對(duì)運(yùn)動(dòng)員機(jī)體產(chǎn)生特殊的刺激，使運(yùn)動(dòng)員的能力在比賽中發(fā)揮得更好[1-3]。在高原環(huán)境下運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練一段時(shí)間后，運(yùn)動(dòng)員的身體會(huì)產(chǎn)生一系列的變化來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境的改變，這種變化能夠提高運(yùn)動(dòng)員的呼吸系統(tǒng)、骨骼肌代謝以及心血管系統(tǒng)功能。這些功能與運(yùn)動(dòng)能力息息相關(guān)，對(duì)運(yùn)動(dòng)耐力的提高有很好的效果。影響高原訓(xùn)練的因素主要有：高原訓(xùn)練的高度、缺氧對(duì)人體產(chǎn)生的各種影響、高原訓(xùn)練的內(nèi)容、高原停留時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)水分含量的影響、在平原與高原之間往返的時(shí)間間隔等[2]。

低壓低氧交替訓(xùn)練是高原訓(xùn)練方法中的一種。大量的文獻(xiàn)表明，低壓低氧交替訓(xùn)練相比于傳統(tǒng)的高原訓(xùn)練更具優(yōu)勢(shì)[1]。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不僅進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)也要進(jìn)行無(wú)氧運(yùn)動(dòng)，低壓低氧交替訓(xùn)練對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)耐力和無(wú)氧運(yùn)動(dòng)耐力的提高都有較好的效果。研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的高原環(huán)境具有大量不可控性，同時(shí)，外部環(huán)境會(huì)產(chǎn)生較多的干擾因素[4]。利用低壓艙制造低壓低氧環(huán)境進(jìn)行低壓低氧交替訓(xùn)練，可以有效減少環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。低壓艙的出現(xiàn)為體育事業(yè)的發(fā)展提供了極大的便利。骨骼肌是人體重要的運(yùn)動(dòng)器官，本文將骨骼肌代謝作為綜述基礎(chǔ)，從低壓低氧交替訓(xùn)練與有氧運(yùn)動(dòng)以及低壓低氧交替訓(xùn)練與無(wú)氧運(yùn)動(dòng)兩個(gè)方面分別展開綜述。

1 低壓低氧交替訓(xùn)練對(duì)有氧代謝的影響

1.1 對(duì)骨骼肌線粒體呼吸鏈功能的影響

呼吸鏈功能主要與運(yùn)輸氧氣的能力有關(guān)，而輸氧能力由血氧容量和血紅蛋白對(duì)氧的親和力決定。已有很多研究證實(shí)，在高原訓(xùn)練這種特殊的雙重缺氧的環(huán)境下，機(jī)體會(huì)產(chǎn)生一系列的生理反應(yīng)來(lái)適應(yīng)環(huán)境，比如機(jī)體的乳酸閥、肺通氣量、氧化酶活性、最大攝氧量、紅細(xì)胞等都提高了很多，使得血液運(yùn)氧和肌肉利用氧的能力有所提高[5]，說(shuō)明高原這種低壓低氧的環(huán)境能夠提高骨骼肌線粒體呼吸鏈功能。而交替低壓低氧訓(xùn)練能夠明顯提高血氧容量，進(jìn)而提高血液的運(yùn)氧能力，同時(shí)也能提高周圍組織利用氧氣的能力[3]，說(shuō)明交替低壓低氧訓(xùn)練在增強(qiáng)骨骼肌線粒體呼吸鏈功能方面比普通高原訓(xùn)練的影響力更強(qiáng)[3,5]。

1.2 對(duì)骨骼肌線粒體自由基的影響

體內(nèi)產(chǎn)生了更多的自由基，許多研究人員認(rèn)為這是運(yùn)動(dòng)誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生疲勞的重要原因之一[6]。機(jī)體正常進(jìn)行新陳代謝的情況下，體內(nèi)會(huì)發(fā)生氧自由基反應(yīng)和脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，二者會(huì)維持一定的動(dòng)態(tài)平衡，保證機(jī)體的生理生化反應(yīng)和免疫反應(yīng)能夠正常進(jìn)行。如果機(jī)體產(chǎn)生更多的自由基，過(guò)量的自由基將會(huì)攻擊細(xì)胞膜系統(tǒng)上的不飽和磷脂、甘油酯和膽固醇，發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化等一系列變化[7]。異常的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，會(huì)打破機(jī)體原有的動(dòng)態(tài)平衡，導(dǎo)致細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能受到一定的影響，引起細(xì)胞病變。在這種情況下，體內(nèi)會(huì)發(fā)生線粒體氧化磷酸化偶聯(lián)程度變?nèi)?，引起線粒體功能減退，機(jī)體被提供的能量變少進(jìn)而引起機(jī)體疲勞[7]。由于間歇性低氧可以減少自由基的生成，提高骨骼肌線粒體功能[8]，因此交替低壓低氧訓(xùn)練能夠改善機(jī)體疲勞，使運(yùn)動(dòng)員在比賽中獲得更好的成績(jī)。

1.3 對(duì)骨骼肌線粒體氧化磷酸化的影響

真核細(xì)胞中的氧化磷酸化在線粒體中進(jìn)行。低壓低氧交替訓(xùn)練使得線粒體氧化磷酸化能力提高，促進(jìn)骨骼肌內(nèi)ATP酶和肌酸激酶活性的增強(qiáng)[9]，使得線粒體儲(chǔ)備糖的能力以及合成ATP的能力增強(qiáng)，對(duì)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)ATP的分解與合成具有加速作用，能夠增強(qiáng)磷酸原系統(tǒng)提供能量的能力。磷酸原供能系統(tǒng)的特點(diǎn)是高效輸出，且不產(chǎn)生乳酸，能夠減弱機(jī)體疲勞，因此磷酸原供能系統(tǒng)直接影響機(jī)體的力量和速度素質(zhì)[10]，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)影響很大。

綜上可知，低壓低氧交替訓(xùn)練能夠提高骨骼肌線粒體有氧呼吸各項(xiàng)指標(biāo)[11]，進(jìn)而提高運(yùn)動(dòng)耐力，對(duì)提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)有重要意義。

2 低壓低氧交替訓(xùn)練與無(wú)氧代謝

已有研究表明，交替低壓低氧訓(xùn)練能夠增強(qiáng)無(wú)氧能量供應(yīng)系統(tǒng)[12]。在機(jī)體相對(duì)缺氧的情況下，即使機(jī)體會(huì)加快呼吸和循環(huán)，但依舊供不應(yīng)求，因此機(jī)體需要更多的能量。但由于氧氣的不足，所以此時(shí)肌肉獲得能量的途徑主要來(lái)源于糖酵解。因此，無(wú)氧代謝主要研究低壓低氧交替訓(xùn)練對(duì)骨骼肌糖酵解的影響。

骨骼肌在短時(shí)間缺氧的運(yùn)動(dòng)中，表現(xiàn)為糖無(wú)氧酵解供能[13]。糖酵解的關(guān)鍵酶是己糖激酶、磷酸果糖激酶。研究表明，己糖激酶、磷酸果糖激酶水平在交替低氧訓(xùn)練中有所增高，糖酵解水平得到提高[14]。糖酵解的終產(chǎn)物是乳酸，在交替低氧訓(xùn)練中乳酸會(huì)不斷增多，導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生對(duì)酸性物質(zhì)的緩沖和適應(yīng)[15]，使得骨骼肌糖酵解提供能量的能力得到提高。因此，交替低氧訓(xùn)練能夠明顯提高糖酵解能力[16]。

該供能系統(tǒng)供能特點(diǎn)為快速高效地分解成乳酸并釋放出大量能量，供能時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)需要速度和耐力的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)具有重要意義。同時(shí)，該系統(tǒng)是一分鐘以內(nèi)要求高功率輸出運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)運(yùn)動(dòng)員的沖刺能力具有很大的影響[17]。因此，糖酵解能否充分供能會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)成績(jī)的高低產(chǎn)生重要影響[18]。交替低壓低氧訓(xùn)練提高糖酵解能力有利于提高運(yùn)動(dòng)耐力，對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高具有重要意義。

3 低壓艙與低壓低氧交替訓(xùn)練

3.1 低壓艙的原理及優(yōu)勢(shì)

低壓艙主要由艙室、真空系統(tǒng)、新風(fēng)補(bǔ)給系統(tǒng)、參數(shù)檢測(cè)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)五部分組成，艙內(nèi)需要重復(fù)注入新鮮空氣，構(gòu)成開放的低氧環(huán)境，采用真空泵能夠讓密閉艙內(nèi)壓力下降，達(dá)到訓(xùn)練需要的缺氧環(huán)境[19]。傳統(tǒng)高原訓(xùn)練在平原、高原之間奔走，運(yùn)動(dòng)員需要花費(fèi)時(shí)間適應(yīng)及調(diào)整，不利于系統(tǒng)訓(xùn)練計(jì)劃的實(shí)施[4]。低壓氧艙的出現(xiàn)，為低壓低氧交替訓(xùn)練提供了便利的環(huán)境。

3.2 低壓艙在體育中的應(yīng)用

已有研究表明低壓艙可以穩(wěn)定運(yùn)行，能夠準(zhǔn)確模擬高海拔處所特有的環(huán)境[20]。聞名世界的馬拉松選手薩拉薩爾在馬拉松比賽中曾兩次獲得世界最好成績(jī)，在比賽前也經(jīng)歷過(guò)仿高原訓(xùn)練；中國(guó)鐵人張健再度出征我國(guó)最大的內(nèi)陸咸水湖前曾搬進(jìn)低壓氧艙適應(yīng)；第十二屆冬運(yùn)會(huì)速滑運(yùn)動(dòng)員吉佳利用低壓艙提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)等都說(shuō)明低壓氧艙為體育事業(yè)提供了極大的便利。在1998年，我國(guó)第一座模擬高原負(fù)壓的訓(xùn)練艙在山東體育科研中心成功建立[21]，現(xiàn)在是亞洲最大的負(fù)壓艙。它的建成填補(bǔ)了我國(guó)模擬高原訓(xùn)練設(shè)施方面的空白，為體育事業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

低壓低氧交替訓(xùn)練能夠提高運(yùn)動(dòng)耐力[22]，低壓氧艙為低壓低氧交替訓(xùn)練創(chuàng)造了便利條件。低壓低氧交替訓(xùn)練的間隔時(shí)間以及頻率的設(shè)定對(duì)運(yùn)動(dòng)耐力訓(xùn)練會(huì)有一定的影響，訓(xùn)練時(shí)間與比賽時(shí)間的合理設(shè)定有待進(jìn)一步研究。