中国女子皮艇队运动员高住低训期间身体机能变化分析

马校军 徐刚 王安利 赵晋 唐胜宏

1华南理工大学体育学院（广州 510640） 2北京体育大学研究生院3北京体育大学运动人体科学学院 4贵州体育科学研究所 5国家皮划艇队

高住低训可提高血液氧气运输能力，改善心脏功能，提高机体氧利用能力［1-5］。已有相关报道大多局限于实验室条件下通过动物模型对其生理机制的探讨［6-8］，以运动员为实验对象的研究报道为数不多，且以大赛前提高高水平运动员身体机能为目的进行高住低训的研究报道不多见。本研究通过观察国家女子皮艇队运动员高住低训实践中身体机能的变化，分析高住低训效果影响因素，为高住低训实践应用提供经验。

1 对象与方法

1.1 实验对象

国家女子皮艇队优秀运动员10名，健将6名，一级运动员 4名，年龄 18.5±0.4岁，身高 177.0±1.2cm，体重72.9±1.6kg，运动年限5~7年；以前均未参加过高住低训及低氧训练。

1.2 训练安排

1.2.1 训练地点

高住低训阶段：高住地点在黄山光明顶（海拔1860米），每天居住约15~16小时；低训地点在太平湖（海拔76米），每天训练8～9小时，共24天。

高住低训前后平原阶段：千岛湖（海拔56米），训练和居住均在平原处。

1.2.2 训练时间及训练计划

黄山高住低训计划基本按传统高原训练计划制定。高住低训前一周在平原正常训练，并逐渐调整以为高住低训作准备。到达黄山后，前3天进行高原“习服”训练，之后3周逐渐增加训练量和强度。下山前3天作下山前适应性训练。回到千岛湖后进行正常训练并调整状态，平原训练后第3周参加比赛。

黄山高住低训的总训练量与平原训练基本相同，唯一不同的是高原“习服期”，这3天的训练量和强度较平原低。女子皮艇队平原训练时每周水上训练量平均约130km，高住低训期间每周水上训练量平均为116km，习服后第 1、2、3周分别为 82km、134.4km、131.8km。与平原训练一样，高住低训计划安排均大致相同，但在实际执行中，有氧训练时间和量略大于平原，无氧训练时间和量略小于平原。高住低训期间及前后的每周训练节奏大致相同，除每周日下午休息外，其余时间均训练。

1.3 数据采集与测试地点

测试时间分别为2003年3月21日（高原训练前）、25日（高住低训第3天）、4月1日（高住低训第1.5周即第10天）、8日（高住低训第2.5周即第 17天）、14日（高住低训第3.5周即第24天）、22日（平原训练第1周即第7天）、28日（平原训练第2周即第14天）、5月 9日（平原训练第3周即第21天）。每次采血时间为清晨6∶30～8∶00空腹安静时，血气分析取桡动脉动脉血，其余血液样本为前臂静脉血。

高住低训阶段所有静脉取血均在1860米处完成，经相关处理后立即送往黄山医院（76米）测试结果。所有超声心动图、血气分析数据均在平原处测得。

1.4 测试指标与方法

血常规采用美国ABBOTT Cell-DYN 1600型血球分析仪测定，血气分析采用ABL型血气分析仪测定。样本采集：无菌穿刺桡动脉或肱动脉，取2m l动脉血，抗凝，不留有气泡。抽出后用一块小橡皮封针头，隔绝空气。将注射器放在手中，双手来回搓动，立即送检。

超声心动图采用美国ATL公司Ultramark-9 Ultrasound System测定。方法：检测体位分别为仰卧位和左侧卧位。以心脏左侧长轴切面为基准，按临床常规标准于安静状态下测量左心室各径线和容积指标。测量指标为左室舒张末期内径（LVIDd）、左室收缩末期内径（LVIDs）、每搏量（SV）、射血分数（EF）和左室短轴缩短率（FS）。

尿素氮（BUN）采用MD-100酶标仪测定。血清肌酸激酶（CK）测量仪器为美国产BECKMAN-42型自动分析仪。试剂盒均由BECKMAN公司提供，并严格按照产品说明书进行操作。

1.5 统计学分析

用SPSS统计软件对数据进行统计学分析，结果以平均值（x）±标准差（s）表示，并进行 Paired-Sample t-Test检验分析。P<0.05为具有显著性差异，P<0.01为具有非常显著性差异。

2 结果

2.1 血液常规指标变化

由表1可见，24天高住低训前后，Hb和RBC呈现波浪式变化特点，高住低训3天后呈下降趋势，随后开始上升，高住低训17天最高，RBC增加3.25%（P<0.05），随后下降后又上升，平原训练第14天逐渐恢复到高住低训前水平，之后第21天显著下降（P<0.01）。

红细胞压积（Hct）和平均红细胞体积（MCV）在高住低训阶段均表现为显著下降（P<0.01）。Hct在平原训练第7天显著性上升并超过高住低训前Hct水平（P<0.01），随后第14天开始下降，第21天低于高住低训前值；MCV在高住低训后平原训练第7、14、21天均比高住低训前高（P<0.01）。

平均红细胞血红蛋白含量（MCH）在高住低训阶段显著低于高住低训前（P<0.05），随后在高住低训结束后的平原训练阶段无显著变化（P>0.05）。平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）在高住低训阶段显著增加（P<0.01），在高住低训后平原训练第7、21天显著下降（P<0.01），第14天表现为增加，但无统计学意义（P>0.05）。

表1 高住低训前后血常规指标变化（n=10）

2.2 血液氧分压（PO2）和血氧饱和度（O2sat）变化

表2显示，PO2和 O2sat在进行高住低训后无显著变化（P>0.05），随后 PO2、O2sat值开始下降，平原训练第 21天 PO2、O2sat达到最低值，分别比高住低训前下降 8.99%和 0.54%（均 P<0.05）。

表2 高住低训前后血液PO2、O2 sat变化（n=10）

2.3 超声心动图指标变化

表3显示，每搏量（SV）在高住低训阶段增加，在高住低训结束后开始下降，但无统计学意义（P>0.05）。射血分数（EF）和左室短轴缩短率（FS）在高住低训阶段及平原训练第7天与高住低训前相比显著增加（P<0.05），平原训练第21天时恢复至高住低训前水平（P>0.05）。

表3 高住低训前后超声心动图指标变化（n=10）

2.4 BUN和血清CK变化

表4显示，高住低训阶段及平原训练第 7、14天BUN值与高住低训前比较无显著性变化，平原训练第21天显著下降（P<0.05）。高住低训开始后CK值一直显著高于高住低训前（P<0.01）。

表4 高住低训前后BUN和血清CK变化（n=10）

3 讨论

3.1 高住低训对血液学指标的影响

低氧训练能够增加Hb和RBC已有报道［1-3］。但仍有一些研究显示［9，10］低氧训练后 Hb和 RBC未增加。Ashenden等［11］报道优秀女子运动员连续12天低氧训练（HiLo组2650m高度，对照组600m高度），结果显示两组各时相点网织红细胞和Hb没有变化。本研究结果显示，女子皮艇运动员高住低训（高：1860m，16~17h/d，低：67m，7~8h/d）期间及结束后，Hb和RBC未明显增加，可能与实验对象接受低氧暴露时间、低氧浓度有关，也可能与运动量、训练强度、研究对象本身状态及体内铁的缺乏有关。

浅野媵已［12］报道，在 1800~2700m处停留 2~3周，RBC、Hb等可发生明显的适应性变化，MCV减少，MCH、MCHC值增加，表明随着高原适应，单个红细胞内Hb浓度增加，即发生高血色素性适应。本研究中，高住低训期间MCHC高于高原前，说明高住低训期间运动员机体对低氧刺激产生积极适应，发生高血色素性反应，单个红细胞血红蛋白浓度增加，提高血液运载氧能力。

3.2 高住低训对血液流变学指标的影响

Hct是影响血液粘度最重要的因素。Hct值过大时血流阻力增加，血流速度减慢，降低氧运输和其他养料的运输，也降低体内体温调节和清除废物的能力，运动能力下降。本实验中，高住低训阶段Hct值显著下降，而RBC、Hb无显著升高。分析其原因可能是运动员在高住低训阶段受到低氧和运动双重因素作用，运动训练后血浆白蛋白增多，胶体渗透压升高，引起血容量增加。此外，训练地大气环境湿度较大可能也是影响血容量、RBC、Hb、Hct的因素。本研究中，高住低训阶段Hct值显著下降，而MCHC明显高于高住低训前，表明高住低训降低了血液粘度，血液流动性增强，微循环血流得到改善。3.3 高住低训对PO2、O2sat的影响

有报道动脉血氧分压随着低氧介入及低氧程度增加而下降［13］。进一步研究结果表明，急性低氧暴露运动时血氧饱和度下降幅度大于常氧状态运动组；急性低氧运动时，血氧饱和度一直处于低水平，至恢复期10分钟仍未恢复到运动前水平，随着受试者对低氧运动的适应，虽然运动中血氧饱和度下降，但运动后10分钟已恢复到安静时水平［14］。本实验结果显示，高住低训期间及平原训练第7、14天，PO2和O2sat均未出现明显变化，可能是优秀运动员经过习服期及一周的适应性训练，机体对低氧刺激的适应性增强。平原训练第21天PO2和O2sat显著下降，其机理有待进一步探讨。

3.4 高住低训对心脏结构和功能的影响

高原环境的低氧和训练双重刺激可使运动员左室发生不同性质的改变，一类是以加强心肌收缩为主，表现为EF和FS明显提高，但常常不表现为静态心输出改变，称为力量性改变；另一类是以加强心输出为主，表现为静态SV和CO明显提高，但心肌收缩无明显改变，称之为容积型改变［15］。有研究报道，经过2周高住低训（高住1980米，每天≥12小时∕天，在平原训练）后的运动员，左室收缩直径比对照组小（31∶34mm,P<0.05）；缩短分数（SF）和射血分数（EF）分别增加 9%和 17%（P<0.05）；射前周期（PEP）∕射血时间（E）下降较多（P<0.05）；舒张期的功能却无显著改变。研究者认为高住低训通过左室收缩的增强改善了心脏收缩功能，同时也可能存在β－肾上腺素受体的增加或心肌能量利用的改善［16］。另有研究报道，经过4周高住高练低训（HiHiLo）的女子中长跑运动员，左室重量、左室重量指数在高住高练低训后显著增加（P<0.05），二尖瓣舒张期充盈时间（DFT）在安静及运动负荷状态下均较高住高练低训前显著增加（P<0.05），并认为HiHiLo在某种程度上有利于心力储备功能的增强［17］。本研究中，EF、FS在高住低训阶段和平原第7天显著高于高原前水平，SV无显著变化，表明低氧和训练双重作用增强了左室心肌收缩力，改善了心脏收缩功能。EF和FS的增加值在平原训练第7天后逐渐减小，平原训练第21天已无显著变化，表明低氧和训练双重刺激对心肌的积极适应性改变，易在高住低训结束后1～2周逐渐消退。

3.5 高住低训对血清CK和BUN的影响

CK是肌肉活动以及活动后反应最敏感的酶之一。力量训练对血清CK活性影响最大，其次是无氧训练，有氧训练后CK变化不明显。运动后血清酶活性升高的幅度和恢复情况与运动强度和持续时间关系密切，运动强度越大，持续时间越长，其活性提高幅度越大［18］。研究报道，优秀女子赛艇运动员被随机分成HiLo组、LoHi组、LoLo组、HiHiLo组进行 4周训练，4组运动员血清 CK在低氧训练过程中总体变化趋势表现为：先迅速上升，而后逐渐下降，低氧训练结束后第2周又迅速上升［19］。本研究中，血清CK在高住低训期间及之后平原训练阶段均显著高于高原前水平（P<0.01），平原训练第21天时达到最高值，比高住低训前增加127.6%，CK升高可能与低氧睡眠、训练和运动负荷有关。

BUN对运动量的反应较敏感。运动员BUN的变化趋势与训练负荷有关。研究报道，优秀女子赛艇运动员4周低氧训练过程中各组BUN无显著差异（P>0.05）［19］。本实验中，与高住低训前比较，BUN值在高住低训阶段及平原训练第7、14天无明显变化，第21天显著下降，表明虽受到低氧和训练双重刺激，但运动量的安排与高住低训前相当，优秀运动员能够适应。

高住低训理论被认为能通过缺氧暴露改善运动员的氧气运输和利用能力，又能保持正常的运动强度进行训练，能提高耐力项目的运动成绩［20，21］。此次高住低训对运动员身体机能有一定的积极效应，但在随后的全国皮划艇春季冠军赛上成绩却不理想。这说明影响高住低训效果的因素是多方面的，除训练因素、运动营养、疲劳恢复以外，低氧浓度、低氧暴露时间的不同组合方式可能对人体生理影响的效应不同，引起的延迟效应和效果可能也不一样。高住低训理论自提出后又有很大发展和创新，低氧训练理论和实践也在不断丰富和完善。低氧训练相关研究要突破原先的对机体某一系统指标的研究，要从实践上对低氧训练的整体效果进行全面衡量，要在体育竞技实践中丰富和完善低氧训练理论。

4 总结

4.1 高住低训（高：1860m，16~17h/d，低：67m，7~8h/d）未能引起RBC、Hb的升高，可能与低氧暴露时间、低氧浓度及运动量和强度有关。

4.2 高住低训对机体能够产生积极的适应效果：增加单个红细胞内的血红蛋白浓度和含量，产生高血色素性适应；Hct值显著下降，MCHC升高，血液粘度下降，机体血液流变学指标得到改善。

4.3 高住低训期间及结束后1、2周氧分压PO2和血氧饱和度O2sat均未出现显著变化，第3周PO2和O2sat显著下降。

4.4 本实验研究的高住低训未能引起每搏量的显著变化，射血分数和左室短轴缩短率在高住低训期间和结束后第1周显著增加，1周后EF和FS的增加值逐渐减小，第3周已无显著性变化，表明低氧和训练双重刺激结果增强了左室心肌收缩力，改善了心脏收缩功能，这种对心肌的积极适应性改变在高住低训结束后1～2周逐渐消退。

4.5 CK值在高住低训阶段及之后平原训练3周均显著高于高住低训之前；与高住低训之前比较，BUN值在高住低训阶段及之后平原训练1、2周无显著变化，第3周显著下降。

（衷心感谢国家体育总局水上运动管理中心及国家皮划艇队全体教练员、运动员的大力支持！）

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