中国国家女子马拉松队备战柏林世界田径锦标赛生理生化指标的变化特征

杨 明,田 野,赵杰修

1 前言

柏林世界田径锦标赛已经落下帷幕,中国女子马拉松队获得了个人第一、第四、第五名,团体第一名的优异成绩。虽然取得了优异成绩,但在备战过程中也发现了一些问题。本研究从正反两个方面对备战柏林世界锦标赛的7名运动员的生理生化指标监控进行分析,以期对运动训练实践给予指导性的意见和建议。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

备战柏林世界田径锦标赛的中国国家女子马拉松队7名运动员,运动员自然情况见表1,集训时间、地点见表2。

2.2 测试指标

2.2.1 血液指标

白细胞、血红蛋白、血清睾酮、肌酸激酶、血尿素。

2.2.2 机能指标

血压、晨脉。

2.3 监测设备

poch100i三分类血球分析仪；雷杜半自动生化分析仪1904；欧姆龙心率表、血压计、日本便携式血乳酸分析仪(型号：M 9-LT1710）。

2.4 数据处理

表1 本研究受试对象基本情况一览表

表2 集训地点自然状况一览表

3 结果与分析

3.1 血液指标

3.1.1 白细胞变化特征

白细胞是一种含有多种免疫功能活性的细胞,它能保护机体免受病原微生物的侵害,是机体实施免疫功能的重要成分,常作为观察运动员免疫功能的有效指标。参考值：4.0～10.0×109/L[1]。

图1 中国女子马拉松队白细胞数目平均值的变化情况图

图1为整个集训期间(平原期、高原期、赛前期）全队白细胞的变化曲线图,平均值分别为4.61±0.62×109/L、4.94±0.95×109/L、4.68±1.04×109/L,除训练初期外3个阶段的白细胞指标均值都高于参考值的下限,说明大部分运动员在这一期间免疫能力良好。

集训初期,由于大部分运动员放假调整,归队后对训练不适应,导致整个队伍的白细胞数目处于参考值的下限。从图1可以看出,经过调整性的训练安排,全队白细胞值在平原训练期开始逐步回升,并在上高原之前达到整个集训期的最高值。本次高原训练共计28天,前8～10天为高原训练的适应期,白细胞数目基本与上高原前保持在同一水平,但是,随着训练负荷的增大,白细胞数目呈下降趋势,通过营养干预手段以及训练的调控,运动员的白细胞数目仍然保持在正常范围之内。尽管进行了营养干预,但是,在整个高原训练期间,孙某某、陈某的白细胞数目仍处于正常值的下限,间断性的感冒、上呼吸道感染,影响了她们高原训练的正常进行。

图2、图3为张某某、陈某整个集训期3个阶段(平原期、高原期、赛前期）白细胞的变化曲线图,导致她们白细胞数目偏低的主要原因是训练负荷安排不合理。陈某整个集训期的负荷安排内容都基本相似(早操碳渣场地25 km,平均速度4 min 20 s/km,4×1 000 m,速度为3 min 20 s/km。下午慢跑1 h,速度为5 min/km）。训练节奏不明显,超量恢复难以形成[2]；张某某由于冬训训练不系统,导致集训期间不能承受高强度的训练负荷,引起白细胞数目持续下降。下高原后张某某进行了赛前的调整性训练,而陈某在高原训练后期疲劳性骨裂,二人的白细胞数目因此显著升高。她们的主要区别在于陈某是以量为主,训练没有节奏；但张某某的训练强度大,引起过度训练,导致白细胞降低。

图2 张某某白细胞水平曲线图

图3 陈某白细胞水平曲线图

3.1.2 血红蛋白变化特征

血红蛋白(Hb）是红细胞内的主要成分,是一种结合蛋白质,不仅有运输氧和二氧化碳的作用,还能参与体内的酸碱平衡调节。Hb不但能够反映运动员在运动过程中血液携带氧的能力,还可反映运动员的营养状况,以及机体是否处于贫血状态。研究发现,在大负荷强度训练阶段,由于运动中糖酵解代谢水平升高与血液循环障碍引起乳酸和其他代谢废物迅速堆积,严重影响红细胞变性能力,质量稍差的红细胞都会破坏,Hb随强度的增加而下降。

图4 中国女子马拉松队赛前高原训练全队血红蛋白变化曲线图

从图4中我们看出,由于氧分压降低,机体对高原缺氧环境的应激造成Hb显著升高。但由于训练负荷的逐渐加大,Hb指标出现下滑的现象,这是符合训练规律的。8月1日后指标曲线的上扬主要是由于有些运动员产生过度疲劳后进行调整导致的。

结合白某高原训练的负荷安排,分析 Hb变化特点,从图5中可以看到,第一个阶段(高原训练的前8～10天）属于高原训练的适应阶段,由于训练安排主要是以调整为主,结合爬山、身体素质练习,运动员机体状态良好,Hb上升幅度明显；第二阶段(高原训练的8～18天）训练安排主要是以2天为一个小周期的无氧阈、最大耗氧量强度训练为主,训练的负荷安排对运动员机体刺激较深,Hb初呈下降趋势；第三个阶段(最后一周）为高原训练的核心训练部分,以最大耗氧量强度的交叉训练为主,大强度的训练造成运动员合成代谢降低,导致 Hb在高原训练最后一周下降明显。下到平原后受训练负荷量降低及平原氧充足的影响,Hb指标出现先下降后升高的现象,使运动员 Hb回升到较高水平,准备参赛。

3.1.3 血清睾酮变化特征

睾酮(Testosterone,T）是一类含有19个碳原子的类固醇激素,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,促进促红细胞生成素分泌,增加肌糖原储备,维持雄性攻击意识等等。

图5 白某高原训练期及赛前期血红蛋白变化曲线图

图6 周某某血清睾酮变化曲线图

图7 张某某血清睾酮变化曲线图

从图6中我们可以看出,周某某在高原训练期间承受训练负荷能力下降,例如,8月2日以后连续2次训练后血乳酸高于15 mmol/L,8月8日转地引起身体疲劳水平加深。8月10日、12日2次强化训练课,乳酸达到20 mmol/L以上,上述高强度的刺激,引起赛前睾酮急剧下降至10 ng/dL,导致比赛成绩欠佳。

张某某上高原之后适应期10天,所以,血清睾酮水平一直在上升,当后2周强化训练开始之后,引起血清睾酮下降。由于张某某身体承受训练负荷水平降低,对2周共7次高密度强化训练不适应,导致血清睾酮急剧下降到5.65 ng/dL,这对她竞技状态的形成产生了不利影响。

通过对国家女子马拉松队长期跟踪与测试,发现转地、大强度训练、高原训练都会引起运动员血清睾酮的下降。

3.1.4 血清肌酸激酶变化特征

肌酸激酶主要存在于心肌、骨骼肌细胞以及淋巴循环中,是强化训练的敏感指标,因此,血清肌酸激酶活性的变化可作为评定肌肉是否能够承受高强度训练负荷,以及疲劳与损伤后恢复情况的重要指标。

图8是全队集训期间每周一晨起的肌酸激酶变化情况(37℃）,具有如下特点：平原期起伏较大,说明集训开始运动员对训练负荷强度不适应；高原期较平稳,但高于正常值的上限,说明全队高原训练强度适中；赛前平原期下降明显。

图8 中国女子马拉松队肌酸激酶均值变化曲线图

图9 白某CK变化(37℃）曲线图

从图9可以看出,白某平原训练期和高原训练前期肌酸激酶都在正常值范围内,由于高原训练后期的强化训练,肌酸激酶较高,但仍能在短时间内恢复。赛前平原期,以强化训练为主,但肌酸激酶水平仍在理想范围内。上述特点说明,运动员对高原训练后期和赛前平原期的强化训练的高强度刺激仍能很快恢复,说明白某对高强度的负荷刺激很快就能适应。

3.1.5 血尿素变化特征

血尿素的高低反映着机体蛋白质分解代谢的状况,是反映训练负荷量、机体疲劳程度和评定机能状况的重要指标。连续测定次日晨恢复值可评定一个小周期训练负荷量的变化。从国家女子马拉松队的机能监测情况看,大负荷训练期部分运动员会出现血尿素上升,尤其半程以内的无氧阈强度课对运动员的血尿素影响明显,正常参考值：4～8 mmol/L[3]。

从平原阶段血尿素的变化曲线(图10）可以发现,其测试值都在8 mmol/L以下,说明平原准备阶段训练量安排适宜。

图10 中国女子马拉松队平原训练阶段血尿素变化趋势曲线图

从高原训练阶段血尿素的变化曲线(图11）可以看出,高原训练初期,运动员的血尿素值较高,说明初到高原低氧环境,增加了运动员训练的难度,经过高原前期适应性的调整训练,血尿素值逐渐降低。但是,在高原训练强化期,随着训练负荷强度的增加,血尿素值超出8 mmol/L,高原训练后期训练结构的调整——训练量减小、强度增大,血尿素水平逐渐恢复。

图11 中国女子马拉松队高原阶段血尿素变化趋势曲线图

3.2 机能指标

3.2.1 晨脉变化特征

心血管系统的机能状态对马拉松运动员至关重要。而晨脉正是反映运动员心脏机能的一项简单有效的指标。国家女子马拉松队的晨脉一般为40～60次/min,运动员的个体差异较大,同一运动员正常情况下的晨脉则较为稳定,随着训练年限的延长和训练水平的提高而缓慢降低,具有良好的纵向可比性[4]。

图12为柏林世界锦标赛赛前张某某和白某赛前高原训练晨脉变化情况。运动员受到高原低氧环境的影响晨脉会略有上升[5],然后,在高原适应期负荷不大的情况下逐渐趋于平原水平。从图12可以看出,随着高原训练适应期的结束,白某的晨脉恢复到平原水平,而高原训练的大负荷强化期,白某的心率出现波动,但是,经过调整,第二或第三天都能够及时恢复。而张某某晨脉在高原大强度训练的中后期持续处于较高水平(65次/min）,高于平时(50次/min）的20％,特别是高原训练后期,张某某不能完成训练计划,运动成绩下降,主观感觉差(感觉恢复慢,训练累等）,出现过度训练症状。可见,晨脉对于大强度训练后的机体恢复状况的判断较为敏感。

图12 赛前高原训练期间张某某和白某晨脉变化曲线图

3.2.2 血压变化特征

运动员如果连续数周出现安静舒张压增加,超过自己的日常水平10 mm Hg或安静脉压差减少,超过自己的日常水平20 mm Hg时,提示运动员身体机能状况不佳[4]。

从图13中可以看出,全队血压变化趋势为高原期最高。收缩压与舒张压同步升高,这说明强化训练对心血管系统刺激较大,但收缩压与舒张压同步降低,说明心血管系统疲劳得到消除,心脏机能状态良好[6]。

周某某高原训练强化期收缩压、舒张压同时升高,但是,在后期收缩压上升的幅度小于舒张压,说明心血管系统有一定的疲劳。

图13 中国女子马拉松队血压变化曲线图

图14 周某某血压变化曲线图

4 结论与建议

1.训练负荷的安排不能没有节奏,不同训练负荷性质的内容要穿插进行。否则,容易出现某些生理生化指标的异常变化,容易引起过度训练。

2.研究发现,高原训练强化期对生理生化指标影响较大,极易出现过度训练,应当增加本阶段的训练监控密度。

3.赛前高原训练阶段、赛前训练阶段大负荷强度的安排,必须建立在强化的有氧代谢能力的基础之上,否则,运动员很难完成持续性的高强度的训练负荷。

4.在所测得的生理生化指标中,血清睾酮、血清肌酸激酶、晨脉3个指标,对判断女子马拉松运动员身体机能状态和过度训练较为敏感。

[1]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,2003：28-29.

[2]袁作生,南仲喜.现代田径运动科学训练法[M].北京：人民体育出版社,1997：212-215.

[3]冯连世,冯美云,冯炜权.运动训练的生理生化监控方法[M].北京：人民体育出版社,2006：102-106.

[4]翁庆章,钟伯光.高原训练的理论与实践[M].北京：人民体育出版社,2002：68-69.

[5]王清,冯连世,翁庆章.高原训练[M].北京：人民体育出版社, 2007：17-18.

[6]王瑞元,运动生理学[M].北京：人民体育出版社,2002：77-107.

[7]解翠英.运动恢复在训练中的作用和意义[J].田径,1996,(1）： 30-34.

[8]ANGUS ROSS,M ICHAEL LEVERITT.Long-term metabolic and skeletalmuscle adap tations to short training：imp lication fo r sp rint training and tapering[J].Sports Med,2001,31(5）：1063-1082.