[doc] 低氧预适应结合高原训练对游泳运动员身体机能的影响

[doc] 低氧预适应结合高原训练对游泳运动员身体机能的影响 低氧预适应结合高原训练对游泳运动员身 体机能的影响 文章编号:1002—9826(2009)06—0062—04中国体育科技 2009年(第45卷)第6期 CHINASP0RTSCIENCEANDTECHNOL(~Y V01.45,No.6,62—65,2009. 低氧预适应结合高原训练对 游泳运动员身体机能的影响 EffectofHypoxicPre’conditioningand AltitudeTrainingonPhysicalFunctionsofSwimmers 高欢,高炳宏 GA0Huan,GAOBing—hong 摘要:将2周低氧适应性训练与4周高原训练相结合,以上海游泳队6名女子游泳运动员 为研究对象,探讨该韧i练模式对运动员身体机能的影响.研究结果明,与纯粹高原训练模 式不同,高原训练第3,4周红细胞计数,血红蛋白仍维持在较高水平且高于实验前,HCT较 高原第1,2周降幅较大,同时,血清铁蛋白均在一定范围内波动并无大幅下降,提示高原训 练阶段机体氧运输能力得到提高,血液浓缩趋势缓解且铁代谢基本稳定.低氧第1周白细 胞计数升高,低氧第2周至高原第2周持续下降,高原第3,4周有所回升,3个白细胞亚群 对低氧及高原训练的反应并不同步.这一结果与其他仅高原训练研究结果近似.血睾水平 在高原第3周即大幅回升,高原第4周下降但仍高于高原前水平,这一结果与仅高原训练的 研究结果有较大不同.血浆皮质醇高原前3周持续升高,但第4周大幅下降且低于高原前, 同时T/C为6周以来的最大值.结论:2周模拟低氧训练与4周高原训练相结合这一训练 模式对机体的刺激与常规的高原训练有所不同,具体表现在高原训练后2周血睾,血红蛋白 均上升至较高水平,白细胞数目回升,而皮质醇在高原第4周下降.以上结果表明,2周模 拟低氧训练这一预适应过程,加速了运动员对高原训练阶段的适应,提示,该训练模式对于 提高运动员高原训练阶段身体机能状态具有积极作用. 关键词:高原训练;低氧预适应;身体机能;游泳 Abstract:Thepurposeofthisstudywastoinvestigatetheeffectofaltitudetrain ingandhy— poxicpre, conditioningonphysica1functionof6femaleswimmersfromShanghaiswimteam.It wasfoundedthat:1)Comparedwithnormalaltitudetraining,RN2andHGBwerekeptina highlevelinthethirdandforthweekofaltitudetraining.HOBofthethirdaltitudetraining weekincreasedsignificantlyandHCTofthisweekwaslowerthanlasttWOweeks.Serumfer- ritinlevelshavenobigchangesinourexperiment.2)WBCofthefirsthypoxietrainingweek increasedalittle,andthen,itcomedowninthenexttWOweeks.Inthethirdandforthweekof altitudetraining,hasgoneupagain.Threewhitecellsubsetshavedifferentreaction.This resultissimilarwithotherresearches.3)Tincreasedalotinthethirdandforthweekofalti— tudetrainingandwashigherthantrainingbefore.Comparedwiththethirdweek,Twasalittle lowerintheforthweek.Ckeptarisetrendinthreealtitudetrainingweekbutitcomedowna totintheforthaltitudetrainingweek.Theseresultssuggestthattheeffectofour altitude trainingmethodtakesadifferentstimulationcomparedwithnormalaltitudetraining.Mainly presented:TandHGBkeptinahighIeveIinthethirdandforthweekofaltitudetraining. WBCincreasedalso.Cdecreaseda1otintheforthweekofaltitude.TheseshowedthattWO weekshypoxictrainingacceleratedtheadaptiontoaltitudetraining.Itsuggestedthatourmeth— odtookgoodeffectsonimprovingphysicalfunctionsinaltitudetrainingperiod. Keywords:altitudetraining;hypoxicpre—conditioning;physicalfunction; swimming;athlete 中图分类号:G804.2文献标识码:A 高原缺氧环境下机体会产生一系列的代偿效应以加强 氧运输和氧利用,如肺通气加强,心肌代偿性增厚,肺泡, 血液和血液一组织的气体弥散加快,红细胞数目增加,血红 蛋白合成增加以及毛细血管增生等.高原训练正是利用高 原缺氧和运动缺氧双重刺激,来提高机体的氧运输和氧利用 能力,进而提高运动员的有氧运动能力.但高原训练也是把 62 双刃剑,如果训练掌控的不好也会导致失败,达不到预期的 效果.当前,高原训练这一特殊的训练手段已得到了世界各 国的广泛关注和不断深入的研究与实践. 低氧预适应是指机体在重复多次的低氧暴露或低氧 刺激后,对随后而来低氧刺激的耐受能力得到提高.吕国 蔚【9]等通过低氧预适应模型证实,低氧预适应确实对提高 高欢,等:低氧预适应结合高原训练对游泳运动员身体机能的影响 机体的低氧耐受能力有效.模拟低氧训练是在平原地区 采用人工制造低氧环境或吸人低氧气体,来模拟高原低氧 环境进行训练的.目前,已在运动实践和医学领域得 到不同程度研究和应用的模拟低氧训练方法主要有:高住 低练(HiLo),低住高练(LoHi),高住高练低练(HiHi— Lo)l5].本研究基于这一思想,将模拟低氧训练与高原训 练相结合,探讨该训练模式对机体的影响,探索加快高原 适应,减少高原训练不利影响的手段方法. 1对象与方法 1.1研究对象 上海游泳队女子游泳运动员6名,训练年限6.2?2.1 年,平均年龄16.4?3.6岁. 1.2研究方法 1.2.1测试指标与仪器 每个周期训练结束,休息调整1d后,次日晨7点肘静 脉抽血4,5ml,分为两管,一管肝素钠抗凝,一管无抗凝, 抗凝部分测试血常规.不抗凝部分测试血清铁蛋白(ser un2ferritin,SF).测试仪器分别为:血常规SWLAB AC900血液仪,血清铁蛋白:BeckmanCoulterAccess2 化学发光仪. 1.2.2训练方案 上高原前2周为低氧训练阶段(低氧系统为德国I/9- WOXYGENSYSTEMS),以有氧训练内容为主.其中,第 1周为高住低练,高住选择在午休时间(2,3h),前半周模 拟海拔高度为1800m,后半周模拟海拔高度为2000m; 第2周为高住高练低练,周日,周五中午和晚上在低氧中 睡眠,本周安排3次低氧训练,每天低氧睡眠时间1O, 12h,前半周模拟海拔高度2000131,后半周模拟海拔高度 2200m,低氧训练模拟海拔高度为2000m,训练内容主 要为平衡练习和小肌群力量练习. 2周低氧训练结束后第2天飞赴昆明进行为期4周的 高原训练.第1周前半周以高原适应为主,后半周以小强 度小训练量的有氧训练为主;第2周训练量较第1周增 加,以有氧训练为主;第3周训练量与第2周接近,有氧训 练比例下降但大强度课次增加;第4周训练量较第3周减 少.4周高原训练结束后飞赴大连,隔天参加比赛. 1.2.3数据处理 用统计软件SPSS11.0进行数据处理,统计方法采用 OneWayANOVA,结果以平均数?标准差表示,显着性水 平P<0.05. 2研究结果 2.1低氧预适应结合高原训练血液载氧能力的变化(表1) 2.2低氧预适应结合高原训练免疫机能的变化(表2) 2.3低氧预适应结合高原训练内分泌机能的变化(k-3) 表1本研究低氧预适应结合高原训练血液载氧能力的变化一览表 注:?与低氧前比较,?与低氧第1周比较. 表2本研究低氧预适应结合高原训练免疫机能变化一览表 注:?与低氧第1周比较,?与高原第3周比较. 3结果分析与讨论 3.1低氧预适应结合高原训练对血液载氧能力的影响 如表l所示,2周低氧训练过程中Rt3C,HCT与低氧 训练前比较无显着性差异,仪略有升高;HGB低氧第2周 显着高于低氧训练前和低氧第1周.4周高原训练过程 中,RBc,HGB呈高低交替变化,先升高后下降,总体呈升 高趋势;其中,I第3周最高,显着高于低氧训练前和低 氧第l周,但与高原其他3周比较无显着性差异;高原训 练阶段4周的HGB,HCT均显着高于低氧前和低氧第1 收稿日期:200906—18;修订日期:200910—08 基金项目:上海市体育局重点科技攻关项目(O8JTO28). 作者简介:高欢(1981一),男,湖北黄冈人,研究实习员,硕士,研究方 向为运动员机能监控与评定,Tel:(021)59233122,Email: gaohuanecnu@126.com;高炳宏(1971一),男,甘肃天水人, 副研究员,博士,研究方向为低氧训练和基因技术在竞技 体育中的应用,Tel:(021)59233122,E-mail..gaobingho~g @126.?. 作者单位:上海体育科学研究所,上海200030 m1ghaiResearchInstituteofSportScience,sl诅nghai 200030.Chin~ 63 中国体育科技2009(第45卷)第6期 周,高原第3周HGB为整个训练过程最高.整个训练过 程中血清铁蛋白浓度呈高低交替变化,但均无显着性差 异. 目前,国内,外已开展了一些模拟低氧训练和高原训 练的研究.高炳宏等[6]以24名女子赛艇运动员为研究对 象,比较了HiLo,HiHiLo,LoHi3种不同低氧训练模式对 I,HGB,HCT的影响,研究发现,HiLo和HiHiLo组前2 周R,HGB持续升高且均显着高于低氧训练前,第4周 达到最大值;HCT前2周也持续升高,HiLo和HiHiLo组 第2周有显着差异,且HiHiLo组显着高于训练前.王道 等[13]研究发现,女子赛艇运动员HiLo的前2周RBC,HGB 均持续升高,但升高幅度不大,与训练前比较无显着差异, 在第4周出现最高值.宋淑华等[11]研究了HiHiLo (2700m)对青少年业余中长跑运动员的影响,研究发现, 在HiHiLo第7天与试验前比较Hb,R,HCT均显着升 高.以上研究与本研究结果接近,即低氧训练可导致RBC 和HGB升高,但不同低氧训练模式的效果不尽相同,以 HiHiLo对R,HGB影响较为显着.本研究低氧第1周 HiLo训练后RBC,HGB和HCT略有升高,但与训练前并 无显着性差异;在低氧第2周HiHiLo训练后,随着低氧暴 露时间的延长,低氧刺激的加深,HGB显着升高,RBc和 HCT持续升高但无显着性差异. 国内,外对高原训练红细胞和血红蛋白变化的报道较 多,并且研究结果基本一致,总体规律表现为[1:上高原1 周后R和HGB都有所升高,但升高的幅度各研究报道 有所不同;高原训练第2周RBC和HGB接近平原的水平; 3,4周时R和HGB水平略下降,有时低于平原水平. 如表1所示,本研究高原第1周RBC,HGB,HCT持续 升高,且HCT升高幅度较RBc高出7.8%;高原第2周 RBC,HGB均较前1周下降,HCT升高,HCT升高幅度较 RBC高出10.1;高原第3周RBC,HGB为整个训练过程 的最高,HCT较前1周下降;高原第4周RBc,HGB,HCT 较高原第3周下降(HCI”下降幅度较大),但仍保持在较 高水平且显着高于低氧训练前.以上分析表明,低氧训练 2周结合高原训练4周这--N练模式与以往纯粹高原训练 的研究比较研究结果并不相同:高原第3周砌3C和HGB 并未下降,反而升高至整个训练的最高水平;高原第4周 较第3周RBC和HGB仅略下降,但仍显着高于低氧训练 前;高原训练前2周血液有浓缩的趋势,到高原训练后2 周,血液浓缩趋势缓解且从RBC和HGB两项指标看血液 载氧能力提高.本研究高原训练阶段虽然高原第3,4周 训练量和强度是整个训练过程较大的两周,但血红蛋白, 红细胞计数仍维持在较高水平,出现这一现象的原因推测 可能与在上高原前2周进行了2周循序渐进式的低氧适 应有关,使得机体在上高原前已对缺氧环境有一定的适 应,并加速了机体对高原训练的适应. 铁是构成血红蛋白的重要成分,也是线粒体呼吸链相 关酶和其他代谢途经相关酶的主要组成部分,在机体中发 挥重要的生物学作用_1.比较发现,低氧训练第2周血清 铁蛋白较前1周下降了18.5,为整个训练的最大降幅, 64 同时,血红蛋白的合成数量在增加,这一现象提示,低氧第 2周机体对铁的需求增加,铁代谢活跃.进入高原训练阶 段,SF无大幅波动,整个高原训练阶段无显着差异,但表 现出一定规律:当血红蛋白升高时,血清铁蛋白下降;血红 蛋白下降时,血清铁蛋白升高,二者变化呈负相关., berts等以9名优秀游泳运动员为研究对象,结果表明, 在3周高原训练中(海拔2225m)血清铁蛋白在高原第 13天,第17天及返回平原第3天呈明显持续下降,并指出 高原训练3周铁储备下降5O,而对照组在较低海拔采用 类似训练,血清铁蛋白无明显下降.该研究结果表 明,高原训练有可能导致机体铁缺乏.血清铁蛋白是诊断 体内缺铁及铁负荷过多的一项敏感指标,它与体内储存铁 有较好的相关性.本研究4周高原训练阶段铁蛋白并没 有出现大幅下降,均在一定范围内波动,表明机体的铁代 谢基本正常,高原训练对其无显着影响.但低氧训练第2 周血清铁蛋白较前1周的大幅下降提示,随着低氧刺激的 加深,血红蛋白合成增加,机体对铁的需求也相应增加,这 时应注意合理膳食,防止体内缺铁. 3.2低氧预适应结合高原训练对免疫机能的影响 本研究中所使用韵血球仪为三分类,将白细胞分为: 淋巴细胞(LYMF),混合细胞(MD)和中性粒细胞 (GRAD).各类白细胞的防御保护作用各不相同.在正常 情况下,人体白细胞总数和各分类总数是相对稳定的.一 般来说,对世居平原的人来说,由平原进驻高海拔地区,机 体可能产生免疫抑制现象,且免疫抑制随着进驻高度的增 加而增加,随着进驻时间的延长而降低.Pedersen等[1]的 研究认为,高原训练是在缺氧环境下的剧烈运动,对机体 免疫功能的影响会更加明显.张缨等L1]研究了4周高住 低训对足球运动员外周血白细胞计数的影响,研究显示, 急性暴露10h后与低氧暴露前相比,WBC计数有增加的 趋势;暴露第2周与急性暴露前相比白细胞总数显着下 降,第3周出现回升,第4周又显着下降.高炳宏等[7]比 较了HiLo,HiHiLo,LoHi3种不同低氧训练模式对WBC 计数的影响,结果显示,L0Hi组WBC表现为逐渐下降,训 练后2周基本上恢复至训练前;HiLo,HiHiLo组WBC数 呈现先上升,后下降,再上升,低氧暴露时间越长对WBC 影响越小.陶晓黎[1的研究显示,游泳运动员高原训练第 l周与高原训练前比较wBC有所下降,差异不显着;高原 训练第2,3,4周WBC逐渐升高.卢铁元等【8]报道,我国 优秀竞走运动员在进驻高原第l天与高原前比较WEC升 高,2周后下降,高原第4周WBC回升并高于平原水平 40.2%. 本研究中低氧第1周wBc计数升高,低氧第2周至 高原第2周持续下降,高原第3,4周均有所回升,这一结 果与前面几项研究的结果近似但有所不同.低氧第1周 WBC的暂时升高可能是急性低氧暴露后机体的一种应激 反应,随着低氧刺激加深和训练量增加,白细胞总数下降, 机体免疫功能下降.高原训练第3,4周机体对低氧环境 以及训练量已有良好的适应,WBC回升,免疫抑制现象减 轻.淋巴细胞和混合细胞计数在低氧第1周升高,而中性 高欢,等:低氧预适应结合高原训练对游泳运动员身体机能的影响 粒细胞计数较低氧前下降,提示淋巴细胞和混合细胞对急 性低氧的应激可能更敏感.高原训练第1周LYMF,MID 减少,GRAD增加;高原训练第2,3,4周LYMF,GRAD逐 渐回升,而MID波动不大.以上分析提示,3个白细胞亚 群对低氧及高原训练的反应并不同步. 3.3低氧预适应结合高原训练对内分泌机能的影响 由表3可见,上高原1周,2周后与上高原前比较血浆 睾酮均出现下降,下降幅度分别为8.9,2.2,高原第3 周血睾水平开始回升并且高于实验前8.2,至高原第4 周有所回落仍高于试验前2.6,但均无显着性差异.血 浆皮质醇在进入高原后与试验前比较连续3周上升,至高 原第3周升高达30.8(与实验前比较有显着性差异, P<O.01),高原第4周与实验前比较血浆皮质醇下降 5.7X.高原前3周T/C连续下降,第3周为整个高原阶段 最低,高原第4周T/C大幅升高为高原阶段最大,但均无 统计学意义. 睾酮的生物学作用广泛,主要功能是促进体内的合成 代谢如刺激组织摄取氨基酸,促进核酸和蛋白质的合成, 促进肌纤维和骨骼的生长,加强磷酸肌酸的合成,刺激促 红细胞生成素的分泌,增加肌糖原的储备,提高神经和肌 细胞问的兴奋性等.皮质醇属于异化激素,它能抑制蛋白 质的合成,抑制下丘脑…一垂体性腺系统和睾丸问质细胞 分泌睾酮,加速糖原,脂肪和蛋白质的分解,有利于运动时 提供能量,但运动后持续保持高水平则会造成机体分解代 谢过强,不利于恢复_3]. 目前,关于高原训练中血浆睾酮和皮质醇变化规律的 研究不多.冯连世等l4](2000)报道,6名优秀男子中长跑 运动员4周高原训练(1917m)中上高原l周后,高原训 练4周后比上高原前血清睾酮均有所降低,血清皮质醇显 着下降(P<O.01),但随着对高原训练的适应,皮质醇开 始回升,高原训练第4周比高原训练第1周升高22.8. 钱风雷等_1叩(1993)报道,6名游泳运动员在海拔1890m 的高原训练中,血浆睾酮第1周呈上升趋势,第2周呈下 降趋势,第3周下降显着(与上高原前比P<0.01);血浆 皮质醇在第1,2,3周与上高原前比较均显着升高.陈彩 珍等_2](2005)报道,国家花样游泳队在海拔1890m的高 原训练中上高原后的前3周与训练前比较血睾水平持续 下降,高原第4周有所回升但仍低于高原前水平.总的来 看,以上研究中血睾水平在高原训练第3,4周基本是下降 趋势,但本研究中血睾水平在高原第3周即大幅回升,高 原第4周下降但仍高于高原前水平,这一结果与以上研究 结果有较大不同;血浆皮质醇高原前3周持续升高,但在 第4周大幅下降且低于高原前,T/C为高原阶段最大值. 以上分析提示,2周低氧适应性训练对血浆睾酮,皮质醇 有良好影响. 4结论 2周模拟低氧训练与4周高原训练相结合这一训练模 式对机体的刺激与常规的高原训练有所不同.具体表现 在高原后2周血睾,血红蛋白均上升至一个较高的水平, 白细胞数目回升,而皮质醇下降,表明2周模拟低氧训练 这一预适应过程,加速了运动员对高原训练阶段的适应, 使血液氧运输能力提高,免疫机能回升,机体合成代谢加 强,提示,该训练模式对于提高运动员高原训练阶段身体 机能状态具有积极作用. 注:4周高原训练结束后即飞赴大连,适应调整1天后参 加全国冬季锦标赛,这次比赛中队伍取得了2个第一,3 个第二的优异成绩,其中2人次游出了年度个人最好成 绩,这也提示”2周低氧适应结合4周高原训练”这一训练 模式取得了良好的效果. 参考文献: [1]曹建民,田野,赵杰修,等.运动与铁代谢[J].北京体育大学学 报,2003,36(3):331335. 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