过度训练发生的机理及其诊断与评价

尹斯年，王 震，曹师承

（1.盐城工学院体育部，江苏 盐城224051；2.北京航空航天大学 体育部，北京100191；3.中国医科大学 运动医学系，辽宁 沈阳110001）

过度训练发生的机理及其诊断与评价

尹斯年1，王 震2，曹师承3

（1.盐城工学院体育部，江苏 盐城224051；2.北京航空航天大学 体育部，北京100191；3.中国医科大学 运动医学系，辽宁 沈阳110001）

在力竭性功率自行车测试中，最大专项运动能力下降是其典型表现。情绪状态不佳与主诉不适是诊断过度训练的重要指标。过度训练与植物性神经功能紊乱、内分泌改变和免疫功能下降密切相关。预测过度训练的最好指标是运动状态下的心率、摄氧量和血乳酸，运动成绩和运动能力的下降也是理想的指标。降低运动强度或完全休息是治疗过度训练症候群的有效措施。

过度训练；过度训练症候群；短期过度训练；植物性神经功能紊乱；免疫功能；内分泌

研究竞技运动员过度训练危害的表现对运动医学和科学研究有重要意义。尽管近几年来对于过度训练综合症（overtraining syndrome，OTS）的中枢病理机制了解有一定的认识，但对于OTS早期诊断手段还有待于进一步研究。

1 过度训练界定

没有疲劳就没有训练，运动训练给予身体运动负荷，从而导致身体疲劳，是运动训练正常的生理反应。运动员必须经过长期大负荷的训练才能提高成绩，而大负荷训练必然导致身体机能下降和疲劳，运动员在大运动量训练后会出现疲惫、情绪不佳等不适症状，在不影响正常训练的情况下，可在1～2周内恢复，这种症状称为训练过度（overreaching），或短期过度训练（short-term overtraining），属于正常生理反应。

运动员从事过度的、长时间的训练或过大的运动强度后，运动负荷超过了身体所能耐受的强度和适应能力，此时的训练称为过度训练，表现为身体疲劳和运动成绩在2周内仍不能恢复，又称为长期过度训练（long-term overtraining）。

运动员长时间训练导致的身体疲劳和机能下降不能在短时间内恢复，使其疲劳症状不断增加或积累且运动成绩下降，这种训练称为过度训练（overtraining）。

1.1 过度训练的主要表现

过度训练所表现的各种症状称为过度训练症候群（overtraining syndrome，OTS）。虽然OTS呈现高度的个体化特点，不同运动员之间的差别很大，但一般表现为以下特征：运动能力下降。OTS的首发特征是运动能力的下降，表现为肌肉力量下降、协调性降低和最大工作能力减少。运动能力下降是OTS最明显的特征，但不是OTS所特有，还可能由其他因素引起：如安静时心率、血压升高，体位性血压降低及体位性心率升高；食欲降低及体重下降；肌肉僵硬；偶发的恶心；睡眠质量下降、失眠；抵抗力下降，易患感冒、呼吸道感染等。

1.2 过度训练的分类

根据不同运动员过度训练的表现可分为交感型过度训练症候群和副交感型过度训练症候群。

交感型OTS主要表现为交感神经亢进，如安静心率增加、血压增加、食欲丧失、体重下降、睡眠障碍、情绪不稳定、基础代谢率提高等。

副交感型OTS主要表现为副交感神经亢进，如易疲劳、安静心率降低、运动后心率快速恢复、安静血压降低等。

目前认为血清和尿中排出的儿茶酚胺是交感神经活动的指示剂。所谓副交感型OTS是以固有的交感神经活动减弱为特征。一般来说，OTS中交感神经亢进较副交感神经亢进较为常见；年轻运动员OTS较易出现交感神经亢进，而年长运动员副交感神经亢进较多。

OTS常常是由于心理和生理混合因素造成的。它是多种现实生活应激刺激累积的结果，这些应激刺激包括：运动训练、睡眠不足、环境应激（热、冷、高海拔等）、职业压力及人际冲突等。焦虑的急剧增加与体力的疲劳一样，都可使一个人对应激耐受力下降。对比赛感情上的需求、胜利的渴望、失败的惧怕、不现实的高目标等都可能是无法忍受的心理应激之源。因此，典型的OTS一般都伴随着比赛欲望和训练热情的降低。

2 过度训练的生理机制

过度训练是继发于运动训练的应激反应，其生理机制尚不完全清楚。许多研究提示，过度训练与植物性神经紊乱、内分泌功能改变和免疫功能下降密切相关。

2.1 植物性神经功能紊乱

长时间、大强度运动可导致交感神经功能亢进或下降。由于植物性神经系统的功能紊乱导致了过度训练的发生。

2.2 内分泌变化

过度训练往往伴随着内分泌功能的变化，许多研究发现，当运动负荷量增加时，血液中的睾酮水平下降，皮质醇含量增加，睾酮／皮质醇比值明显降低。

在大负荷运动过程中，血液中肾上腺素和去甲肾上腺素水平升高，这两种激素可引起血液和心率增加，理论上可以用肾上腺素和去甲肾上腺素水平评价过度训练，但由于这些激素在运动中变化的复杂性和多因素性，因此，用这些指标研究过度训练尚有一定困难。

2.3 免疫功能下降

研究证实，过量训练可导致免疫功能下降，增加运动员感染的机会。一次急性力竭性运动可导致细胞及体液免疫低下，在此基础上如仍进行大负荷训练，免疫功能将会进一步受损。Parry-Billings的研究指出，OTS运动员的血浆谷氨酰胺（glutamine）水平低下，谷氨酰胺对于免疫系统细胞有重要的作用，特别是淋巴细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞，它们主要依靠谷氨酰胺作为生物合成调节和细胞复制的能源。研究表明，在大运动量训练中补充谷氨酰胺可减少感染的发病率。

2.4 支链氨基酸假说

支链氨基酸（branched-chain amino acids，BCAA）是指亮氨酸，异亮氨酸和缬氨酸。长时间运动可导致肌糖原与肝糖原耗竭，使肌肉摄取BCAA增多而血液中BCAA减少。与此同时，剧烈运动造成血液中游离脂肪酸增多并与游离色氨酸（free tryptophan，f-TRP）竞争血浆白蛋白的结合位点，使相对f-TRP浓度升高。脑内5-羟色胺（hydroxytryptamine，5-HT）含量受血浆f-TRP和f-TRP／BCAA控制。BCAA的减少加上f-TRP增加使血浆f-TRP／BCAA比值升高时，进入脑内的f-TRP升高。脑内f-TRP在羟化酶作用下合成5-HT。5-HT作为脑内神经递质在运动性中枢疲劳中起着重要作用，如引起困倦、抑制多突触神经反射、抑制下丘脑释放内分泌因子等。由于脑内5-HT增多的表现也可在过度训练运动员中见到，所以一些学者提出f-TRP／BCAA的增加与过度训练的发生具有一致性，即提出过度训练的BCAA假说。

3 过度训练的诊断与评价

过度训练综合症（OTS）特征表现是专项运动能力的下降和情绪状态紊乱，这种能力低下的恢复期可持续数星期或数月。过度训练的诊断需要与器质性疾病区别开来。OTS很少见，然而，在训练过程中，时常出现短时的运动过度，时而发生长时间大强度运动训练中。而一些教练认为训练过程中导致运动过度是有必要的，也有观点认为，过度训练应当避免，因为其可诱发不可预料的后果。

OTS诊断指标的选取在于能测量出休息和至少是亚级量运动中是否有OTS，且不能干扰运动过程。推测在训练疲劳、训练过度和过度训练中存在一连续过程，因此，寻找鉴别诊断和评价过度劳累和OTS的适宜方法和手段尤为重要。

3.1 休息过程中OTS的诊断方法

3.1.1 心率 据报道，休息时心率增高是OTS的一个重要参照指标。但是，在最近的研究中还没有完全达成共识。因为有感染性疾病或肝糖原耗竭引起的急性运动耐力降低，导致OTS。也可以使休息和亚极量运动过程中心率升高。

最近有学者提出心率间隔时间改变有助于OTS的诊断。认为交感和副交感型OTS可通过R-R间期低高频改变的分析来反映。现在应用心率改变来诊断OTS的有效性还没有建立起来。关于过度训练运动员心率改变的结论还没有达成共识。有报道，在慢性OTS运动员中，心率增高的改变在高频范围内受副交感神经调节。最近的研究发现，大强度耐力训练12周后的过度训练运动员交感和副交感平衡下降。5名过度训练的个体却表现出不同的个体反应。另一项调查中，6天超负荷训练导致运动过度，但并不伴随心率的改变。最近研究发现，经2星期集中训练的疲劳游泳运动员15min（5min仰卧，5min平卧，5min仰卧）心率没有改变，而在6名没有经历运动过度的男运动员中心率却降低。

3.1.2 情绪和主观陈述 情绪和主观陈述的改变一致认为是OTS的敏感和早期指标。依据Nitsch28的自我认知标准，提示对于OTS动作能力的降低，显示忧郁增高。主要的陈述是肌肉酸痛（长跑运动员，参加三项运动员，自行车运动员的下肢乏力），经常发生在低强度训练和日常的活动中。睡眠障碍可能也是OTS早期症状的表现。在实际过程中这些主观参数可作为参考，因为界定OTS的参考标准比较困难。情绪的改变经常在运动能力下降之前就开始了，并随着训练负荷的增长而平行发展。此外，运动员还受其他因素影响。

3.1.3 血液中酶活性和代谢指标 测量标准状态下的受试者酶活性和血液指标有时有助于OTS的诊断，例如CK、尿素、尿酸和血氨。然而这些指标的有效性至少在诊断OTS上，还不能证实仅在过度训练的运动员中存在。

CK活性即可反映训练前几天肌肉的物理紧张，也可反映训练的强度和量，尤其适合于特殊形式的训练。一些运动员可能无应答或仅表现为轻微增长。此外，完成一项特殊的训练之后，肌肉适应性可能持续数周。CK活性的增长并不是OTS的明显标志，当CK活性达到1 500U／L时，进一步的专项练习并不能改变CK活性和肌肉力量，也无疼痛的报道。推测CK活性的增高可阻止损伤的肌肉进一步受损，及与肌肉疲劳和疼痛有关的力量降低有关。

血中尿素浓度的增高可作为大训练负荷尤其是大强度耐力训练引起的蛋白质分解代谢增高和糖异生加强的标志。当然，在测量尿素改变量时，也要考虑到营养因素。

一些学者认为，血清尿素浓度和CK基本上可以显示运动耐力的损伤，从长远角度考虑可以预防OTS。应用这些参数还不能确诊OTS。

3.1.4 激素 过度训练运动员夜尿排泄的儿茶酚胺减少可作为OTS的晚期症状，可解释为内在交感神经活动低下。相比之下，有报道，三名过度训练运动员静息状态下血浆中去甲肾上腺浓度均增高，另一项研究中也类似的报道。进一步研究发现，夜尿排泄的儿茶酚胺减少或血浆中去甲肾上腺素浓度增高。

睾酮或游离睾酮与皮质醇的比值可以作为合成与分解代谢平衡的标志和诊断OTS的手段。研究发现，举重运动员睾酮与皮质醇的比值与力量有关。然而，大部分的研究还不能证实过度训练的耐力和力量运动员睾酮与皮质醇比值的降低。有关静息时血浆中皮质醇水平与OTS相关的结果还不是很明了。一些研究表明没有改变，一些研究报道增高，甚至有的报道为降低，一些学者认为静息时血浆中皮质醇水平的降低是诊断OTS的标准。据推测，皮质醇的降低更易发生在慢性OTS状态，而皮质醇的升高往往发生在生理上的急性损伤。

总之，在静息状态时依据血液中单个的激素浓度并不可能确诊OTS。尽管连续的血液激素检测可能对OTS有价值。

3.1.5 免疫指标 目前，报道运动员诊断OTS涉及的免疫参数改变很少。在一个OTS的控制实验中发现T细胞表面的（CD45RO＋）标记物表达增强。另一些研究认为，过度训练运动员外周血液中谷氨酰胺浓度降低，五名运动员在训练期间谷氨酰胺和谷氨酸盐比值降低。然而，不能以谷氨酰胺的改变来区分大强度训练和OTS。另一项研究表明，发现过度训练的游泳运动员结果并不一致，在训练的急性期谷氨酰胺水平并不降低。细胞因子浓度的增高，这些被认为是近年来有关OTS交感神经的综合理论，有待于从过度训练运动员身上得到证实。

3.2 运动过程中诊断OTS的手段

3.2.1 测力法 运动能力下降是诊断OTS的理想标准，它需要一套专门的运动测试程序，持续运动至力竭，过度训练运动员经逐级测试程序后运动能力和最大耗氧量降低。速度耐力和短时高强度耐力试验被认为更敏感的方法和手段。尤其是应激测试在功率自行车上以超出个人10%的有氧代谢方式运动15～45分钟至力竭，在控制的实验中，可以成功地诊断OTS，并且发现运动能力降低水平在14%～27%之间。

短时高强度乳酸无氧代谢能力在大多数情况下不改变，但并不是所有的OTS调查结果均是如此。实际工作中的教练员和许多研究普遍证实过度训练运动员运动协调性受损，此外，还观察到膝反射H-reflex和神经肌肉兴奋性降低，在过度训练的力量型运动员中重复最大力量能力下降。

3.2.2 血乳酸 在中长跑运动员、游泳运动员、自行车运动员和参加三项比赛运动员，柔道运动员和划船运动员中，发现OTS运动员在亚极量逐级运动中血乳酸浓度有明显的轻微降低，而无氧阈提高。

3.2.3 血氨 血氨可以诱导运动相关的中枢疲劳或周围疲劳机制。然而研究表明，血氨浓度与力竭时间之间没有关系，研究发现，在OTS中其浓度没有改变甚或降低。然而在训练监控中，发现在相同的负荷下，糖原耗尽时，血氨浓度升高，血乳酸浓度降低。血氨浓度增长与心率反应相似。

3.2.4 心率 最大心率在过度训练运动员中降低明显。然而，个体最大心率降低仅仅是3～5次／min，或者更少。

3.2.5 呼吸商 有学者观察过度训练耐力运动员在极量和亚极量运动中呼吸商降低，推测是OTS中碳水化合物代谢降低的一种表现。也有报道，在OTS中有糖原耗竭的表现，但是其有效性还有待于进一步研究。

3.2.6 主观体力感觉 实际运动强度的功率或血乳酸浓度与主观感觉（BORG-SCALE）比值增高可作为诊断OTS的标准之一。

3.2.7 激素 极量运动至力竭后，过度训练运动员游离去甲肾上腺激素（肾上腺激素）浓度降低，但是并不包括所有研究都如此。这种区别归因于OTS的不同类型（交感和副交感型）。在一项研究中发现，亚极量去甲肾上腺浓度增高。

极量运动诱导脑垂体激素释放降低（ACTH，HGH），在过度训练的耐力和力量运动员的研究中发现皮质醇也降低。过度训练的马拉松运动员胰岛素诱导的低血糖。ACTH、HGH分泌降低分别是42%～48%和24%～26%，是激素型运动过度的一种表现。采用功率应激试验，用超过个体无氧代谢阈10%的强度运动至力竭。在实验室条件下，与对照组相比，2天大强度运动后，ACTH、HGH浓度分别下降30%和36%，而运动能力没有改变。另一项实验表明，在4天实验性大强度耐力训练（未至过度训练）后，大强度可诱导的血清皮质醇浓度降低，另一些学者研究发现，3h内重复实验过程可得出相似的结果。

4 小结与建议

不同的诊断OTS的标准如表1所示。在诊断OTS之前，干扰其症状的器质性疾病要以运动医学的生理机制加以排除。OTS的诊断要用极量运动专项能力的评估为依据（包括相关的技术），也包括在功率自行车上的标准测试。静息状态下诊断OTS的唯一有效标准是情绪状态和主观陈述的不适，如：下肢乏力，睡眠紊乱。夜尿中儿茶酚胺的减少可能有意义，但没有实际价值。一些项目的标准测试可在功率自行车上测试，最大乳酸产物和最大心率的降低可能是OTS的表现。因为最大能力降低和血乳酸浓度的降低是大强度训练后糖原耗竭的结果，能力实验应至少在降低训练强度两天后或静息状态下进行。极量运动诱导的ACTH分泌的降低可作为OTS参照标准，但还要更深入的研究。一些血液指标不能一次性有效地监控训练中的OTS，需要连续对个体进行多指标、多层面、综合分析才能有效界定运动员OTS的发生。总之，对于OTS有效诊断方面的研究不如对过度训练的研究成果多。

表1 诊断过度训练的常用指标及其适用性

5 研究展望

测试结果需要个体纵向比较，因此对个体基线值的原始评估显得非常重要。界定OTS要严格遵循实际运动能力的下降。诊断手段的评价和有效性需要进一步研究，包括长时间间隔观察。下一步的研究应集中在恢复期的不同时相的变化及超负荷训练后的积极适应表现。

［1］田 野.高级运动生理教程［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［2］Meeusen R，Piacentini MF，Busschaert B.Hormonal responses in athletes：the use of a two bout exercise protocol to detect subtle differences in（over）training status［J］.Eur J Appl Physiol，2004，91（2－3）：140－146.

［3］Pearce PZ.A practical approach to the overtraining syndrome［J］.Curr Sports Med Rep，2002（3）：179－183.

［4］Jidovtseff B，Crielaard JM.Overtraining in endurance athletes［J］.Rev Med Liege，2001，56（5）：343－352.

［5］Puffer JC，McShane JM.Depression and chronic fatigue in athletes［J］.Clin Sports Med，1992，11（2）：327－338.

［6］Kibler WB，Chandler TJ，Stracener ES.Musculoskeletal adaptations and injuries due to overtraining［J］.Exerc Sport Sci Rev，1992，20：99－126.

［7］Cosca DD，Navazio F.Common problems in endurance athletes［J］.Am Fam Physician，2007，76（2）：237－244.

［8］Budgett R，Newsholme E，Lehmann M，et al.Redefining the overtraining syndrome as the unexplained under performance syndrome［J］.Br J Sports Med，2000，34（1）：67－68.

［9］Li Q，Doi K.Analysis and minimization of overtraining effect in rulebased classifiers for computer-aided diagnosis［J］.Med Phys，2006，33（2）：320－328.

［10］Armstrong LE，VanHeest JL.The unknown mechanism of the overtraining syndrome：clues from depression and psychoneuroimmunology［J］.Sports Med，2002，32（3）：185－209.

Overtraining Mechanism and Its Diagnosis and Evaluation

YIN Sinian1，WANG Zhen2，CAO Shicheng3
（1.P.E.Departmert，Yancheng Engineering College，Yancheng 224051，Jiangsu，China；2.Beijing Aviation and Spaceflight University，Beijing 100191，China；3.Sports Medicine Department of China Medicine University，Shenyang 110001，Liaoning，China）

Overtraining refers to excessive training，which is unnecessarily high in intensity or duration or both.Overtraining does not result in improved performance or conditioning；Rather，it can lead to decreased performance and fatigue.The article reviews the overtraining concept，categorization and OST diagnostic method during the rest，as well as diagnosis means during the exercise process.Besides，their development tendency of investigation，theory base and practice instruction of OST prevention and cure in the movement trainings are proposed.

overtraining；overtraining syndrome（OTS）；short-term overstraining；autonomic nervous system dysfunction；immune function；endocrine

G804.5

A

1004－0560（2010）03－0061－04

2010-04-04；

2010-04-26

尹斯年（1963－），男，副教授，主要研究方向为体育教学与训练。

责任编辑：乔艳春