孟志軍 屈成剛 白旭宇 李舒潔 普峰 楊揚(yáng) 王琳瑯 于璦旗

云南省體育科學(xué)研究所（昆明 650041）

高原訓(xùn)練已經(jīng)成為耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員提高有氧耐力水平的主要訓(xùn)練手段之一[1]。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，高原訓(xùn)練能夠改變?nèi)梭w的體重[2]、血容量[3]、造血功能[4]、免疫能力[5]和激素水平[6]等。其中，高原訓(xùn)練對(duì)促紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）和紅細(xì)胞生成的提高被認(rèn)為是提高運(yùn)動(dòng)員有氧水平的主要原因[7]，但同時(shí)也可能對(duì)免疫能力造成影響[5]。因此，運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練期間的血液生化指標(biāo)會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)行血液生化指標(biāo)評(píng)估時(shí)需要考慮高原復(fù)雜環(huán)境對(duì)生化指標(biāo)的影響。這些影響主要是高原環(huán)境氧含量低、氣壓低、氣溫低、空氣干燥和紫外線強(qiáng)等因素造成的，其中氧含量低和空氣干燥與運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間生化指標(biāo)的改變密切相關(guān)[8]。

血液生化指標(biāo)的測(cè)試和評(píng)估是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練科學(xué)化的重要內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)途徑[9]。血液生化指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果可以用于監(jiān)控訓(xùn)練效果、評(píng)價(jià)機(jī)能狀態(tài)和監(jiān)控運(yùn)動(dòng)疲勞等[10]。但是，血液生化指標(biāo)受訓(xùn)練環(huán)境（高原和平原）和人群（運(yùn)動(dòng)員和普通人）的影響較大。而目前缺乏世居平原運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間血液生化指標(biāo)的參考范圍，以往有關(guān)血液指標(biāo)的參考范圍的研究大多是普通人在不同環(huán)境（平原[11]和高原[12，13]），以及運(yùn)動(dòng)員在平原訓(xùn)練期間[14]。訓(xùn)練實(shí)踐中，如果參考普通人或在平原環(huán)境中的生化指標(biāo)參考范圍，則可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練期間的機(jī)能狀態(tài)和訓(xùn)練狀態(tài)造成不精確的評(píng)估。高原訓(xùn)練的生理生化監(jiān)控亟待完善和發(fā)展[15]，建立耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間部分血液生化指標(biāo)的參考范圍十分重要。因此，本研究總結(jié)分析2011～2020年10年間世居平原耐力項(xiàng)目如游泳、田徑和自行車(chē)等項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員在云南昆明高原訓(xùn)練期間的生化指標(biāo)，建立部分生化指標(biāo)的參考范圍，旨在為耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練期間的機(jī)能評(píng)定和訓(xùn)練監(jiān)控等提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以2011～2020年到云南省體育科學(xué)研究所高原訓(xùn)練重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試的1494 名平原運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，其中男運(yùn)動(dòng)員778人、女運(yùn)動(dòng)員716人，每人完成2 次血液生化指標(biāo)測(cè)試，共計(jì)2988 人次。運(yùn)動(dòng)員年齡處于15～35 歲之間，來(lái)自游泳、田徑（中長(zhǎng)跑、馬拉松、競(jìng)走）、自行車(chē)（公路自行車(chē)和山地車(chē)）、賽艇、鐵人三項(xiàng)和現(xiàn)代五項(xiàng)6 個(gè)項(xiàng)目。高原訓(xùn)練營(yíng)海拔高度為1900～2200米。具體運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目測(cè)試人次見(jiàn)表1。

表1 血液生化指標(biāo)測(cè)試人次基本信息

1.2 納入、排除標(biāo)準(zhǔn)

排除云南、西藏、甘肅和貴州等高海拔地區(qū)運(yùn)動(dòng)員來(lái)昆明進(jìn)行測(cè)試的生化數(shù)據(jù)，采用其他平原省份的運(yùn)動(dòng)隊(duì)伍來(lái)昆明進(jìn)行測(cè)試的生化數(shù)據(jù)。采用游泳等6個(gè)耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的生化數(shù)據(jù)，排除柔道、拳擊和舉重等非耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的生化數(shù)據(jù)。

1.3 測(cè)試指標(biāo)

晨起（7:00～8:00）空腹?fàn)顟B(tài)下抽取運(yùn)動(dòng)員肘靜脈血6 ml，其中EDTA 抗凝2 ml，無(wú)抗凝4 ml，分別儲(chǔ)存在真空管中。采集血樣在5小時(shí)內(nèi)完成測(cè)試。

1.3.1 紅細(xì)胞、血紅蛋白、白細(xì)胞、紅細(xì)胞壓積和血小板

EDTA 抗凝管用于紅細(xì)胞（red blood cell，RBC）、血紅蛋白（hemoglobin ，Hb）、白細(xì)胞（white blood cell，WBC）、紅細(xì)胞壓積（hematocrit，Hct）和血小板（platelet，PLT）的測(cè)試，測(cè)試儀器為Beckman LH680，測(cè)試前進(jìn)行校準(zhǔn)和質(zhì)控。測(cè)試試劑為儀器配套的試劑盒：LYSE S 3III diff Lytic、PAK和COULTER CLENZ。

1.3.2 血尿素和肌酸激酶

無(wú)抗凝管以3000 轉(zhuǎn)/分鐘的速度離心10 分鐘后，取血清進(jìn)行血尿素（blood urea，BUN）和肌酸激酶（creatine kinase，CK）的測(cè)試，測(cè)試儀器為Beckman UnicelDxC 600，測(cè)試前進(jìn)行儀器的校準(zhǔn)和質(zhì)控。測(cè)試試劑為儀器配套的試劑盒：BUN 2×300、CK 2×400、ISE Electrolyte Buffer和ISE Electrolyte Reference。

1.3.3 睪酮、皮質(zhì)醇和鐵蛋白

無(wú)抗凝管以3000轉(zhuǎn)/分鐘的速度離心10分鐘后，取血清進(jìn)行睪酮（testosterone，Testo）、皮質(zhì)醇（cortisol，Cort）和鐵蛋白（ferritin，SF）的測(cè)試，測(cè)試儀器為Beckman ACESS 2，測(cè)試前進(jìn)行儀器的校準(zhǔn)和質(zhì)控。測(cè)試試劑為儀器配套的試劑盒：ACCESS TESTOSTERONE、ACCESS CORTISOL、ACCESS FERRITIN和Wash Buffer II。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

使用SPSS 26進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。所有數(shù)據(jù)分組使用Kolmogorow-Smironov進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，若數(shù)據(jù)為正態(tài)分布，男女之間和運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之間比較用單因素方差分析，參考范圍用公式平均值±1.96×標(biāo)準(zhǔn)差求得；若數(shù)據(jù)為非正態(tài)分布，則采用非參數(shù)2個(gè)獨(dú)立樣本W(wǎng)il?coxon檢驗(yàn)進(jìn)行男女之間比較，采用非參數(shù)K個(gè)獨(dú)立樣本Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之間比較，參考范圍用百分位數(shù)法求得，求取2.5%和97.5%兩個(gè)百分位數(shù)作為參考范圍的下限和上限[14，16]。

（續(xù)表4）

2 結(jié)果

2.1 運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間血液生化指標(biāo)參考范圍與臨床參考范圍的比較

如表2所示，與文獻(xiàn)報(bào)道的運(yùn)動(dòng)員血液生化指標(biāo)比較，男子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間Testo、Cort、RBC、Hb、Hct和PLT較高；女子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間Testo、Cort、WBC、RBC、Hb 和PLT 都高于文獻(xiàn)報(bào)道的平原訓(xùn)練參考范圍，而B(niǎo)UN低于文獻(xiàn)報(bào)道的平原訓(xùn)練參考范圍。

表2 運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間血液生化指標(biāo)參考范圍

與文獻(xiàn)報(bào)道的普通人血液生化指標(biāo)臨床參考范圍比較，男子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間CK、BUN、Cort、RBC、Hb和PLT都高于男性臨床參考范圍，WBC低于男性臨床參考范圍。女子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間CK、Cort、RBC、Hb 和PLT 都高于女性臨床參考范圍，SF 和WBC低于女性臨床參考范圍。

男子和女子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間CK、BUN、Testo、Cort、SF、RBC、Hb、Hct 和PLT 存在顯著的性別差異，而WBC不存在男、女之間的差異。

2.2 不同耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間血液生化指標(biāo)參考范圍

各項(xiàng)目男、女運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間常用血液生化指標(biāo)參考范圍如表3、表4所示。通過(guò)非參數(shù)K個(gè)獨(dú)立樣本Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之間比較，發(fā)現(xiàn)所有指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之間都存在顯著差異。

表3 不同項(xiàng)目男子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間血液生化指標(biāo)參考范圍

表4 不同項(xiàng)目女子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間血液生化指標(biāo)參考范圍

男子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間，游泳項(xiàng)目SF、WBC、RBC 和PLT 參考范圍較高，而B(niǎo)UN、Testo 和Hb 參考范圍較低；田徑項(xiàng)目CK 參考范圍較高，而Testo、Cort、WBC、RBC、Hb、Hct 和PLT 參考范圍較低；自行車(chē)項(xiàng)目SF、RBC 和Hb 參考范圍較高；賽艇項(xiàng)目BUN、Testo、Cort、WBC、RBC、Hb和Hct參考范圍較高，而SF參考范圍較低；鐵人三項(xiàng)項(xiàng)目BUN 和Cort 參考范圍較高，而WBC 和PLT 參考范圍較低；現(xiàn)代五項(xiàng)項(xiàng)目PLT 參考范圍較高，而B(niǎo)UN和RBC參考范圍較低。

女子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間，游泳項(xiàng)目SF、WBC、RBC 和PLT 參考范圍較高；田徑項(xiàng)目CK 參考范圍較高，而Testo、WBC、RBC和Hct參考范圍較低；自行車(chē)項(xiàng)目CK 和Hb 參考范圍較低；賽艇項(xiàng)目BUN、Cort、WBC和Hct參考范圍較高，而SF和PLT參考范圍較低；鐵人三項(xiàng)項(xiàng)目SF 和Hb 參考范圍較高，而WBC 參考范圍較低；現(xiàn)代五項(xiàng)項(xiàng)目Testo和PLT參考范圍較高，而B(niǎo)UN、SF和RBC參考范圍較低。

3 討論

雖然已經(jīng)有文獻(xiàn)報(bào)道普通人血液生化指標(biāo)的臨床參考范圍[17]和優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的血液生化指標(biāo)參考范圍[14]，但是，這些參考范圍都是基于普通人和運(yùn)動(dòng)員在平原環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果。由于耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員和高原環(huán)境的特殊性，高原訓(xùn)練的生理生化監(jiān)控亟待完善和發(fā)展[15]，建立耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間部分血液生化指標(biāo)的參考范圍就顯得尤為重要。本研究選取了游泳等6 個(gè)耐力性項(xiàng)目的血液生化指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練期間RBC和Hb都高于運(yùn)動(dòng)員在平原和普通人的臨床參考范圍，這與近年來(lái)對(duì)高原訓(xùn)練的相關(guān)研究結(jié)果一致。研究發(fā)現(xiàn)，高原訓(xùn)練對(duì)RBC 和Hb 等具有明顯的提高作用[6，18]，提高運(yùn)動(dòng)員返回平原后的耐力運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。本研究發(fā)現(xiàn)女子運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練期間的SF 參考范圍低于男子運(yùn)動(dòng)員且低于女性臨床參考范圍，說(shuō)明女子運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練期間缺鐵情況更加嚴(yán)重。Stellingwerff等建議運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練期間的SF應(yīng)保持100 ng/ml以上[19]，這高于本研究女子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間SF 的平均值（31.5 ng/ml）。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能有兩個(gè)：一是高原環(huán)境中，運(yùn)動(dòng)員造血功能明顯增加，紅細(xì)胞和血紅蛋白增加，而鐵是合成血紅蛋白的重要原料之一，對(duì)鐵的需求增加[20]；二是女運(yùn)動(dòng)員每月生理周期可能會(huì)丟失一定量的鐵元素，進(jìn)一步造成鐵蛋白的下降。因此，在高原訓(xùn)練前和高原訓(xùn)練過(guò)程中，應(yīng)重視鐵的攝入，通過(guò)膳食和運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑增加鐵的攝入，從而保證紅細(xì)胞生成的增加[21]。同時(shí)男、女運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間Cort的參考范圍高于運(yùn)動(dòng)員平原訓(xùn)練期間參考范圍和臨床參考范圍，這可能是高原缺氧環(huán)境應(yīng)激的結(jié)果，導(dǎo)致Cort升高[6]。部分研究認(rèn)為高原訓(xùn)練可能會(huì)降低機(jī)體免疫能力和WBC[5]，但本研究并未發(fā)現(xiàn)高原訓(xùn)練期間運(yùn)動(dòng)員的WBC 的參考范圍發(fā)生明顯的變化。

不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目在高原訓(xùn)練期間的血液生化指標(biāo)參考范圍存在差異，這可能與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的技術(shù)動(dòng)作結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練負(fù)荷特征密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，男、女游泳運(yùn)動(dòng)員RBC 參考范圍在6 個(gè)項(xiàng)目中較高，原因可能是游泳運(yùn)動(dòng)員主要是在水中進(jìn)行訓(xùn)練對(duì)肌肉刺激小有關(guān)[22]，這也與武鐵男[6]和屈成剛[23]對(duì)游泳運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間RBC有大幅度提高的研究結(jié)果基本一致。本研究中的田徑項(xiàng)目包括中長(zhǎng)跑、馬拉松和競(jìng)走項(xiàng)目，結(jié)果顯示田徑項(xiàng)目CK 參考范圍較高，RBC 參考范圍較低，這可能與耐力性田徑項(xiàng)目與地面直接接觸，對(duì)肌肉刺激較大有關(guān)[24]，且中長(zhǎng)跑和馬拉松項(xiàng)目的訓(xùn)練兼具強(qiáng)度大和負(fù)荷量大的特點(diǎn)[25]，也有研究報(bào)道力竭跑步訓(xùn)練可能降低RBC[26]。男、女賽艇運(yùn)動(dòng)員BUN 參考范圍較高，可能與賽艇運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練過(guò)程中進(jìn)行大負(fù)荷量訓(xùn)練有關(guān)，有報(bào)道賽艇運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練期間的周平均負(fù)荷量為127～196 km[27]，而B(niǎo)UN是評(píng)價(jià)負(fù)荷量的指標(biāo)之一，負(fù)荷量越大，BUN 越高[28]，陳偉等認(rèn)為賽艇運(yùn)動(dòng)員在高原環(huán)境和運(yùn)動(dòng)缺氧的雙重刺激下，運(yùn)動(dòng)員糖皮質(zhì)激素生成增加，導(dǎo)致蛋白質(zhì)參與運(yùn)動(dòng)供能比例增加，BUN 生成增加[29]。鐵人三項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間WBC 參考范圍較低，與宋凱的研究結(jié)果基本一致，鐵人三項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員要參加游泳、跑步和自行車(chē)三個(gè)項(xiàng)目的訓(xùn)練，高原訓(xùn)練期間訓(xùn)練量每周高達(dá)252～560 km[30]，較大的訓(xùn)練量導(dǎo)致了WBC 和免疫力的下降[31]。男、女現(xiàn)代五項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間BUN 參考范圍較低，與文獻(xiàn)報(bào)道的男子現(xiàn)代五項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員亞高原訓(xùn)練不同時(shí)間點(diǎn)BUN平均值5.5～7.2 mmol/L和女子現(xiàn)代五項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員BUN 平均值4.2～6.2 mmol/L的結(jié)果[32]相比也稍低，這可能與不同研究中測(cè)試的時(shí)間點(diǎn)和訓(xùn)練負(fù)荷背景的不同有關(guān)，也可能與本研究中現(xiàn)代五項(xiàng)在6 個(gè)項(xiàng)目中樣本量最少導(dǎo)致的統(tǒng)計(jì)誤差有關(guān)。因此，不同項(xiàng)目的血液生化指標(biāo)參考范圍的建立，具有更強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性，可為具體運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目高原訓(xùn)練期間血液生化指標(biāo)的評(píng)估提供參考。

本研究中所有數(shù)據(jù)均為云南省體育科學(xué)研究所高原訓(xùn)練重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室所測(cè)，在測(cè)試人員、測(cè)試儀器、測(cè)試試劑、質(zhì)量控制方面有較好的一致性，數(shù)據(jù)可靠性強(qiáng)。但由于時(shí)間跨度大和客觀條件所限，并未對(duì)運(yùn)動(dòng)員的年齡、身高、體重、運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練年限和高原訓(xùn)練持續(xù)時(shí)間等進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì)，未對(duì)不同年齡段特別是青少年和成年運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練期間的生化指標(biāo)參考范圍進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析討論，是本研究的不足。同時(shí)本研究只使用了實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并未與其他儀器型號(hào)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)血液生化指標(biāo)參考范圍的推廣也造成了一定的限制。

4 總結(jié)

本研究通過(guò)對(duì)1494 名（2988 人次）的世居平原運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間的血液生化指標(biāo)分析，建立了世居平原耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間部分血液生化指標(biāo)的參考范圍。Cort、RBC 和Hb 的參考范圍高于文獻(xiàn)報(bào)道的運(yùn)動(dòng)員平原訓(xùn)練期間參考范圍和臨床參考范圍。大部分生化指標(biāo)參考范圍存在顯著的男女性別差異。同時(shí)建立了游泳、田徑和自行車(chē)等6 個(gè)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練期間生化指標(biāo)的參考范圍，且存在顯著的項(xiàng)目特征。