一次逐增强度运动对血氨、血乳酸的影响

孔令琴　谭思洁　张一兵

摘要：为探讨一次逐增强度运动血氨（BA）、血乳酸（BLa）浓度变化规律，旨在研究它们是否可以敏感的应用于监测不同强度的运动性疲劳。方法是对31名男性大学生进行渐增负荷运动，测量安静时、每一负荷后及恢复期心率（HR）、吸氧量（VO₂）、BLA、BA。结果显示：渐增负荷运动中HR、VO₂、BLa、BA都有显著上升的现象；各级负荷时的BA浓度都与安静时浓度呈显著或非常显著差异；当BLa为2 mmol/L时BA浓度为33．8 umol/L，BLa为4 mmol/L时BA浓度为40．1 umol/L，低强度负荷时BA先于BLA出现明显的堆积。提示：监测较低强度的运动BA比BLa更为敏感；BLa结合BA指标能更科学的反映运动强度。

关键词：血氨；血乳酸；渐增负荷运动

中图分类号：G804.7文献标识码：A文章编号：1007-3612(2008)03-0346-02

氨是由蛋白质代谢及谷氨酸脱氨作用产生的，运动中主要源自一磷酸腺酐及二磷酸腺酐在体内浓度的升高及血中PH值下降。激烈运动可引起人体机能能力的降低，如肌肉疲劳、昏迷以致引起高血氨。血氨（BA）升高的局部效应是参与运动的肌纤维活动数量减少，肌肉对动作的控制能力下降，甚至引起肌肉痉挛；还会使三羧酸循环受阻，干扰正常的能量代谢和肌细胞的生理功能；运动中BA水平和主观疲劳感觉呈正相关［1］。已有报道说明；运动性高血氨是运动性疲劳的重要因素之一［2］。运动后BA水平可以反映机体疲劳的程度。乳酸是人体供能中重要的中间产物，在激烈运动中，肌乳酸将扩散入血，逐步达到与血液中的乳酸平衡，致使血乳酸（BLa）浓度较安静时显著增长［2］。测定不同运动负荷下血乳酸浓度变化可以间接了解肌肉的代谢状况和疲劳程度。本文将研究不同运动强度下BA、BLa浓度变化规律，旨在为利用BA、BLa指标监测运动性疲劳提供参考依据。

1研究对象与方法

1.1研究对象

31名男性大学生，他们均身体健康，经常进行体育活动，平均年龄为(21.3±1.3)岁，平均身高(174.3±4．1)cm，体重(66±5.6)kg。

1.2使用仪器YSI 1500SPORT乳酸分析仪；日本产血氨测试仪（Ammonia CheckerⅡ AA-4120）；PE-4000遥测心率表；耶格肺功能测试仪； Monark864功率车。

1.3测试步骤测定受试者安静时心率（HR）、吸氧量（V·O₂）、BLa、BA；令受试者在功率车上做渐进负荷运动，负荷强度为50 W、100 W、150 W、200 W，每一负荷持续3 min；测量每一负荷后及恢复期5 min、10 min、15 min的HR、BLa、BA、VO₂。

1.4统计分析采用Student-t检验，显著性水平为0.05。

2结果与讨论

2.1表1为受试者安静时、运动中及恢复期各指标的对比表1显示：在逐增负荷运动实验中，BA、BLa、VO₂、VE、HR都有显著上升的现象。运动中各级负荷时的BA浓度都与安静时浓度呈显著或非常显著差异(P＜0.05，P＜0.01)。

在恢复期5 min时BLa浓度与运动中相同，在运动后15 min时仍未恢复至安静时水平；而BA浓度在恢复期迅速下降，10 min时回到安静时浓度。

运动中BA的大量增加可能是由于糖原水平的降低及ATP再合成受阻所致，增加的氨可与谷氨酸反应被解毒形成谷氨酰胺，然而，这将使得肌肉中三羧酸循环的中间代谢物的浓度降低，以致能量的供应受阻，最终产生疲劳。因此，BA可能比BLa对强度更为敏感。Wilkerson et al［3］曾报道：BA的积累要在运动强度达到70% V·O₂max以上才会出现。Bannister et al［4］则持不同见解， 认为40%～50% V·O₂max的低强度运动也会引起BA迅速堆积。本实验支持后者。Wilkerson et al［3］的实验是每30 s增加一次负荷，尚未达到稳定状态，而BA的浓度取决于BA的动态平衡，伴随运动会不断产生亦不断被清除，测量每一负荷时BA浓度应是在获得稳态的前提下，因此本实验设计为3 min增加一次符合，达到稳态，所得结果可以认为真实反映了所设计的每一强度运动时的浓度值。

血乳酸指标评价运动训练已被非常广泛的应用。有资料表明：长时间运动中高血氨的出现恰好与疲劳相一致，此时用血氨结合乳酸指标比单纯用乳酸指标更能精确的反映运动机体［1］，本实验支持这一观点，并且发现对于较低强度的运动BA较BLa更为敏感。

血氨水平的变化可以反映单氨类神经递质引起的中枢疲劳［1］。血氨浓度较高时可能会对神经细胞膜的正常生理功能产生影响，使血脑屏障通透性发生改变，BA大量进入大脑中枢，就使脑处于高浓度氨包围中，导致中枢疲劳，工作能力下降等中毒现象。如何发现长时间低强度运动诱发的中枢疲劳一直困扰着科研人员，致使运动性过度训练时有发生，那么，观察和研究运动员BA浓度变化对中枢疲劳的评定和监控是很有意义的探索，特别是其在低强度运动时表现的敏感程度会引起人们对应用这一指标的认可。

2.2图1展示的是渐增负荷运动中BLA与BA的关系图1显示逐增负荷运动中，当BLA值为2 mmol/L时，BA浓度为33.8 umol/L；当BLA值为4 mmol/L时，BA浓度为40.1 umol/L。

BLA堆积浓度取决于无氧供能比率和乳酸清除率。BLA水平与运动中代谢的变化有关，如通气量非线性上升的第一次拐点应是在40%～60% V·O₂max左右，此时对应的BLA值约为2 mmol/L［5］。Kindermann、Skinner和McLellan等提议将此点命名为“有氧阈”［6］，这种水平对于耐力运动员及成年人都表示一种低强度的有氧运动，通气量第二次拐点是在60%～90% V·O₂max时，一般认为此时BLA值为4 mmol/L，是乳酸堆积的开始，标志着运动进入无氧状态，Reicmpenhard等人将此点命名为“无氧阈”［6］，被用来检验耐力训练效果和制定有氧训练强度，因此BLa 2 mmol/L和4 mmol/L在生理实验中常被选用，本实验也选择了这两个点做标定点研究BA等有关指标。研究结果表明：BLA值为2 mmol/L时BA浓度已达到33．8 umol/L，与安静时浓度呈现显著差异（P＜0.05），再次提示测量运动后血氨浓度不仅可以用于监测无氧训练的负荷强度，也可用于监测低强度运动时的疲劳程度。

3结论

1) 渐增负荷运动可使BLa、BA浓度明显上升，在负荷50 W、100 W低强度运动时，BA先于BLa出现明显的堆积，提示：监测较低强度的运动BA较BLA更为敏感。

2) 本实验还测定了BLa达到2 mmol/L和4 mmol/L时的BA浓度，发现在2 mmol/L时，BA已升高到33.8 umol/ L，提示BLa结合BA指标能更科学的反映运动强度，不仅可以用于监测无氧训练的负荷，也可用于监测较长时间低强度运动时的疲劳程度。

3) 观察和研究运动员BA浓度变化对中枢疲劳的评定和监控是很有意义的探索，特别是其在较长时间低强度运动时表现出的敏感程度，为判断中枢疲劳提供了重要依据。

参考文献：

［1］ 冯美云.运动生物化学［M］.北京：人民体育出版社，1999.

［2］ 冯连世，冯美云,冯炜权.优秀运动员身体机能评定方法［M］.北京：人民体育出版社，2003.

［3］ Wilerson JE, Batterton DL, and Horvath SM. Exercise induced changes in blood ammonia levels in humans［J］. Eur J Appl Physiol. 1977, 37: 255-263.

［4］ Bannister EW, Allen ME, Mekjavic IB, Singh AK, leger B, and Mutch BJC. The time course of ammonia and lactate accumulation in blood during bicycle exercise［J］. Eur J Appl Physiol，1983,51:195-202.

［5］ Lamb DR. Physiology of Exercise: Responses & Adaptation［M］. New York: MaCmillan Publishing Company, 1984.

［6］ 肖国强.运动能量代谢［M］. 北京：人民体育出版社，1998.