高原训练对中长跑运动员血液携氧能力的影响
2008-10-29樊小兵
樊小兵
摘要:血液携氧能力主要取决于红细胞的血红蛋白。促红细胞生成素( EPO)能够促进红细胞的分化成熟进而提高血液中血红蛋白(Hb)的含量来提高血液携氧能力,提高运动员的训练水平。在高原低氧情况下,合理训练可提高体内的EPO水平,达到较好的训练效果。通过对中长跑运动员高原训练前后EPO和血氧饱和度(SpO2)等指标的观察,为高原训练手段的合理应用提供一定的理论及实践依据。
关键词:促红细胞生长素(EPO);血氧饱和度;血红蛋白(Hb);红细胞比容
中图分类号:G804.7文献标识码:A文章编号:1007-3612(2008)09-1223-02
Effects of Altitude Training on Middle-and-Long Distance Runners' Oxygen-Carrying Ability of Blood
FAN Xiao-bing
(East China University of Technology, Fuzhou 344000, Jiangxi China)
Abstract:The oxygen-carrying ability of blood depends on erythrocyte's hemoglobin. EPO can promote erythrocyte's differentiation and maturation, then improve oxygen-carrying ability of blood by improving the hemoglobin of blood, furthermore, improve athletes' training level. At the situation of high altitude hypoxia, reasonable training can improve the level of EPO in vivo and reach better training effect. Provide a certain theoretical basis of reasonable application for the means of altitude training by observing the middle-and-long distance runners' indexes of EPO, SpO2 and so on, before and after some altitude training.
Key words: EPO; Blood Oxygen Saturation; haemoglobin; packed cell volume of erythrocyte
促红细胞生成素(erythropoietin,EPO) 是一种糖蛋白激素,分子量约34kD。由于EPO能促进血液中红细胞数量的增加,从而提高血液的载氧能力, 也被某些耐力项目(如长跑、自行车、游泳、划船等)的运动员滥用借以提高体能。研究表明,只要血氧浓度下降持续4 h以上,就会刺激体内EPO合成,继之血液中EPO浓度会急剧上升,甚至超过正常基线1 000倍以上。各国据此对运动员进行高原训练以达到提高运动成绩的目的。但高原训练效果各有不同,有的甚至大相径庭,本文通过对中长跑运动员高原训练前后EPO和血氧饱和度(SpO2)等指标的观察,为高原训练手段的合理应用提供一定的理论及实践依据。
1研究对象与方法
1.1研究对象
1.2研究方法
1.2.1检测指标与测试安排运动员进行30 d高原训练,分别于上高原前1 d、高原训练第2 d、第15 d、第30 d清晨空腹采静脉血3 mL,待测EPO、血红蛋白(Hb)和红细胞压积(HCT),采完静脉血后测定SpO2。
1.2.2高原特点海拔2 366 m,氧分压120 mmHg,空气密度0.961 kg/m3,含氧量77%。
1.2.3仪器及试剂日本东洋血球计数仪(试剂购自特康科技有限公司);ELX800酶联免疫分析仪(EPO测定试剂由上海森雄科技实业公司提供);美国NPD-40型血氧饱和度测定仪。
1.3数据统计┆数据用平均值士标准差表示。SPSS13.0分析软件,用非参数检验中的两相关样本检验 ,玃<0.05表示差异具有显著性。
2结果
运动员各项测试指标见表2。
3分析与讨论
高原训练是目前各国提升运动员耐力水平的有效训练方式,国外的研究较为深入,而国内对不同项目的高原训练效果研究较少。本研究显示,中长跑运动员进入高原24 h以后,EPO水平明显升高(玴<0.05),到训练第30 d时,EPO已经非常显著的高于平原训练时的水平(玴<0.01=。此变化反应了运动员对高原训练具有较好的敏感性。
促红细胞生成素是一种调节红细胞生成的激素,其血清浓度随血氧含量的变化而发生相应的改变,以维持机体在低氧或高氧环境中正常的生理功能[1],但当它的血氧浓度过高或过低时,会引起红细胞增多或红细胞生成不足[2]。研究表明,只要血氧浓度下降持续4 h以上,会刺激体内EPO合成的数量增加,继之血液中EPO浓度会急剧上升,甚至超过正常基线1 000倍以上。初上高原,运动员血氧饱和度降低,刺激EPO合成的数量增加,EPO水平的提高可以促进骨髓干细胞分化为原始红细胞并加速原始红细胞进化为红细胞。同时,提早释放网织细胞进入血液循环,使红细胞总体的携氧能力增加,改善心脏功能,提升SpO2。本研究还观察到,RBC水平也随高原训练的进行而稳步提升。
Robertson认为低氧暴露是刺激红细胞生成的前提,运动更能刺激红细胞的生成[3]。训练期间,RBC等血象指标高水平的维持,有助于保持甚至提高训练强度[4]。
有研究指出训练年限、水平是造成低氧耐受能力差异的一个主要原因。本研究中,运动员对高原训练均表现出了很好的敏感性和耐受性,除RBC稳步提升外,高原训练开始两周后Hb和SpO2也表现出较好的升高态势。Hb含量高,其结合氧量多,机体更能适应最大有氧代谢能力水平的要求。研究中观察到,高原训练第2日Hb略有下降,这与石爱桥的研究结果相似[5],但此时运动员的主观感觉尚可,Hb略有下降可能与初到高原运动员的适应性,以及训练安排等多种因素有关。
4结论与建议
对于高原训练敏感的人群,适度的高原训练可以通过提高机体EPO水平,促进RBC和Hb含量来增强血液的协氧能力,提高耐力训练水平,对机体产生良性影响。
随着竞技体育的不段发展,高原训练作为一种辅助训练越来越引起各国的重视和关注,虽然对高原训练的研究已经取得了一些成果,但很多研究结果仍存有争议,尤其是对其机制的研究。有研究显示,长期低氧暴露下中枢呼吸驱动力的改变也与血氧饱和度的改变密切相关,建议以此为切入点进一步研究高原训练的机理和效果。
参考文献:
[1] 冯连世.高原训练[J].中国体育科技,1999,35(4):1.
[2] 田野,主编.运动生理学高级教程[M].北京:高等教育出版社,2003(1):366-394.
[3] Robertson JD, Maughan RJ, Davidson RJL.Changes in red cell density and related indices in response to distance running.European Joumal of Applied Physiology and Occupational Physiology,1988,57:264-269.
[4] Laitinen H,Alopaeus K, Heikkinen R.Acclimatization to Living high in normobaric hypoxia and training in normoxia at sea level runners.J Med Sci Sports Exerc,1995,27:109.
[5] 石爱桥.对中国女子皮划艇队高原训练某些生理生化指标评定效果的研究[J].武汉体育学院学报,2000,34(2):101-105.