速度滑冰运动员高原训练效果的研究

葛艺明，吕晶红，郭晓明，冯长坤

（1.沈阳农业大学体育部，辽宁沈阳 110086;2.解放军冰上基地，辽宁沈阳 110033）

◂运动人体科学

速度滑冰运动员高原训练效果的研究

葛艺明1，吕晶红1，郭晓明2，冯长坤2

（1.沈阳农业大学体育部，辽宁沈阳 110086;2.解放军冰上基地，辽宁沈阳 110033）

通过对国家速度滑冰集训队和解放军冰上基地运动员高原训练前后肺活量、气体代谢、能量代谢、酶活性、血乳酸等生理生化指标进行测试，旨在探索高原训练对速滑运动员机体代谢水平的影响及所产生的生物学效应，为高原训练和比赛提供科学依据。研究发现，高原训练后能量代谢活跃，高原训练前后测值显示差异较大，酶活性指标改变不明显。高原训练对运动员机体产生应激作用较大，可以作为提高速滑运动员竞技能力的有效方法，在应用过程中还要根据受试者个体差异合理安排训练计划。

高原训练;速度滑冰运动员;生化指标;免疫指标;气体代谢

高原训练具有低压、缺氧、温差大、空气密度低、阻力差、地心引力小、太阳辐射强等环境地理因素。为取得良好的训练效果，我国从20世纪60年代开始进行高原训练，然而对高原训练进行系统的、多学科的研究却是在最近几年刚刚起步。

一些研究表明高原训练能够有效增强糖酵解酶的活性，对提升体能、提高运动成绩有明显作用［1］。目前，高原训练大多数是结合项目特点和运动员的个人情况为赛前准备设计的，“高原训练平原化，常态训练竞赛化，强化训练常态化”的理念逐步深入人心，高原训练的效果得到了教练员和运动员的普遍认可。研究表明，4～6周的高原训练对运动员心血管功能、肺功能、肌肉做功能力、血红蛋白水平、最大摄氧量水平均具有较大的促进作用。但高原训练方面的科学监控和总结尚不够深入、细致，有些项目只重过程，忽视高原训练的总结;对机能方面的监控较多，而专项方面的监控较少，监控数据不能充分应用;高原训练的实践次数明显不足，不能很好地掌握高原训练的规律性。我国现阶段的高原训练应重点突出规律的总结、梳理及进行新模式探索［12］。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

国家速滑队集训运动员、解放军冰上基地运动员共32人，年龄20～28岁，训练年限8～16年，运动等级均为健将水平。高原训练时间为2005年7月，地点在吉林长白山训练基地和加拿大卡尔加里训练基地，高原训练时间均为4周。

1.2 研究方法

1.2.1 测试指标的制定 肺活量、气体代谢12项指标，能量代谢（糖、脂肪、蛋白质）指标，免疫学指标，酶活性指标。测试指标采集时间均为高原训练前三天、高原训练后三天，晨起8时。

1.2.2 实验器材设备 采用心肺机能测试仪进行气体代谢指标测试;采用全自动生化测试仪进行生化指标测试。测试血样为运动员晨起8时早餐前空腹安静状态血液5ml，分离血清后送检。

1.3 数理统计法

数据进行T检验，高原训练前、中、后的P＜0.05，代表显著性差异。

2 结果

2.1 高原训练常见综合症

采用询诊和问卷调查方式对高原训练常见症状进行了综合归纳，结果见表1，其中心血管症状出现机率较高。

2.2 高原训练对运动员心肺机能的影响

表2是高原训练之前、期间及训练后肺活量的测试结果，显示运动员初到高原呼吸受限，尤其是第一次测试值下降较大。随着训练推进逐渐适应，肺活量测值呈现阶梯式提升，在高原训练结束后均有所提高。

表1 高原训练综合症临床分类

表2 高原训练运动员肺活量测试结果

2.3 血乳酸测试评估高原训练强度

表3为高原滑板混氧强度训练后血乳酸测试结果。滑板测试条件较易控制，采血时间严控在3min内，结果显示血乳酸第二次测值低于第一次测值，在8～12mmol/L范围之间。

2.4 高原训练对能量代谢的影响

表4测试结果显示高原训练对机体能量代谢有显著影响。高原训练强度和负荷都较大，机体代谢增强，尿素、肌酐出现显著差异，脂肪代谢也受高原训练影响。研究也发现女运动员脂肪代谢发生非常明显的变化。

表3 综合训练后血乳酸值（单位:mmol/L）

表4 高训前后运动员机体能量代谢指标统计表（单位:mg/dl）

2.5 高原训练的生物学效应

血清酶活性是反映生物学效应的灵敏指标［2］，经4周的高原训练，5项酶活性指标较灵敏地反映了高原训练的生物学效应。表5测结果显示，男子组CK测试值低于高原训练前，男子组测试周内力量训练较多，力量训练影响CK测试结果。结果也显示高原训练前后女子运动员几项酶活性指标变化非常显著。

表5 高原训练前后运动员酶活性测试结果对照表（单位:U/L）

2.6 高原训练对运动员免疫指标的影响

采用免疫扩散法对免疫指标进行了测试。表6测试结果显示，免疫指标测值均差异较大，提示高原训练后运动员免疫机能发生改变，尤其是体液免疫IgA和IgM均明显降低，运动员训练期间易患腹泻、感冒与免疫力下降有关。研究结果进一步提示免疫能力下降是竞技体育训练中主要问题之一，而高原训练进一步加重了这方面的问题。

表6 高原训练前后男女运动员免疫指标统计表（单位:mg/dl）

2.7 高原训练对运动员无氧功能的影响

表7显示速滑运动员对无氧功能要求较高，尤其是短距离项目。60s无氧功测试结果显示，高原训练后运动员无氧功能均有一定程度的改变，提示高原训练对无氧功能有一定影响。表7显示女运动员高原训练后5″峰值和30″平均值均高于高原训练前，提示高原训练可以提高无氧功能，而男运动员则相反，均低于高原训练前。

表7 运动员高原训练前后无氧功平均值统计表

2.8 高原训练对运动员有氧能力的影响

速滑运动员对有氧能力要求较高，提高运动员的有氧能力也是高原训练的目的之一。采用温伯格逐级负荷实验对气体代谢指标进行了测试，测试结果显示高原训练对运动员有氧能力有一定影响，负荷功率提高。表8是高原训练前后速滑运动员气体代谢指标，显示了运动员有氧功能的变化。通气无氧阈水平有所下降，但负荷功率有所提高，运动员的能力有较大提高。提示:高原训练运动负荷比较大，运动员有一定疲劳积累，并不意味高原训练后有氧能力下降。

表8 速滑运动员高原训练前后有氧能力测试结果

3 讨论

3.1 高原训练中常见的医学问题

高原特定环境会引发一系列常见的医学问题，使人体生理生化指标出现各种适应性反应，心率、呼吸反应明显，给人体工作能力造成物理和生理方面的影响，并在症状上表现出较大的个体差异。

3.2 高原训练对最大摄氧量和肺活量等指标的影响

最大摄氧是评估高原训练能否有效提高运动员有氧能力的金指标。可以看出高原训练后运动员肺活量及最大摄氧量均有显著提高，这种变化使高原训练逐渐成为一种重要的训练方式，许多运动员都通过高原训练在世界大赛中取得了优异成绩［6］。

为了检测高原训练期间运动员心肺机能的变化情况，本文应用肺活量系统监测高原训练全过程。在清晨安静状态下对运动员肺活量进行测试，结果显示:初到高原心肺机能开始下降，一周后逐渐回升，然后适应，随着训练负荷加大，运动员产生一定疲劳，机能下降，经调整，到高原训练结束时上升，心肺机能得到改善［4］。

3.3 高原训练对生化指标变化的影响

本次高原训练采取了突出专项训练，加大负荷比重等措施，以求达到克服高原自然环境不利条件，打破生理平衡，使机能代谢水平发生改变的目的。围绕训练目标，在训练安排上以亚极量运动为主，多种供能方式的综合训练，测试能量代谢指标显示，高原训练会引起糖、脂肪、蛋白质代谢出现紊乱［5］。

研究结果显示高原训练对蛋白质代谢的影响，论证了高原大负荷训练加速蛋白质分解代谢进程，产生明显高原训练的生物学反应。研究发现，运动员尿素指标高原训练前小于高原训练后，差异显著，充分证明高原训练负荷量大加速蛋白质分解代谢。动物实验证明，在低压氧舱实行模拟高原训练（海拔2 000m～3 000m）后，大鼠骨骼肌蛋白质含量显著降低，且有随着高度升高有加剧的趋势［7－8］。

肌酐作为一项反映骨骼肌代谢的指标，对于评价力量性运动时肌肉机械性收缩能力和肌细胞中CP贮量情况有重要价值，本次高原训练前后有显著性差异（P＜0.05），标志大运动量高原训练后，骨骼肌产生疲劳的积累，其排泄数量多少与骨骼肌负荷程度有关。

高原训练影响运动员能量代谢一直是人们研究的热门课题。通过有氧能力指标、能量代谢指标的测试，发现高原训练能量代谢相当复杂，尤其是脂肪代谢的直接参与，提示高原训练时有氧供能的另一重要途径是脂肪代谢，因此，脂肪代谢的研究可为高原训练提供有价值的理论依据。

本研究测试了胆固醇和甘油三酯两项脂肪代谢指标。提示:高原训练中脂肪积极参与供能是能量代谢变化的主要特点。高原训练后胆固醇、甘油三酯明显升高，差异显著（P＜0.05）。研究也发现尿酮体发生率明显高于平原的现象，酮体是脂肪代谢不完全产物，酮体的出现表明脂肪在乙酰化方面来不及参加TAC供能就由尿排出，并提示体内有酮症存在，酮症是造成运动员生理机能失衡的一个重要因素之一。

高原训练初期运动员采用平原混合训练幅度滑板训练后，所测的乳酸值显示为无氧训练界线。第二次测试为相同内容，但多数运动员的步频超过第一次测试，所测乳酸值低于第一次，但所测结果仍高于平原，可能是机体对高原训练适应的结果。

从高原训练初、中期两次安静状态下运动员血尿素含量来看，高原训练中期大负荷的训练特点，负荷强度达全年最高峰。除血糖外各项指标都存在不同程度差异，即经高原训练后所测指标数值大于高原训练前，充分反映出为期4周的高原训练使运动员机能、代谢发生了极其显著的变化。所测指标中血糖变化无明显差异，是因为胰岛细胞分泌正常，可将血糖调控在正常水平。

3.4 高原训练对运动员酶活性的影响

高原训练所反映的生化调节机制是高原训练生物学问题研究核心，本文选用了包括反映丙酮酸代谢的谷丙转氨酶等5种酶活性指标。经4周的高原训练，5项酶活性指标反映了高原训练的生物学效应，除男子组肌酸激酶在高原训练后下降，其余所有酶类活性均增强，即活性单位升高，并呈显著性差异，是机体对高原训练的反映和适应。

3.5 高原训练对免疫机能的影响

短时间内缺氧环境对人体免疫机能影响方面的研究资料较少，但慢性缺氧性疾病会导致人体免疫机能的异常已经形成共识。高原缺氧环境对运动员免疫机能影响较大。免疫系统作为人体统一体的组成部分，在生命活动中构成防御机制，本文所测几项指标主要反映B细胞——抗体介导免疫机制，即体液免疫，反映高原训练的外界刺激（缺氧低压高海拔）对于神经、内分泌是一种刺激，表现为对体液免疫机能影响较大。

高原缺氧训练IgM和IgG均显著下降，免疫球蛋白A、免疫球蛋白G的减少是造成细菌膜表面感染和腹泻的主要原因，免疫指标的异常证实高原缺氧环境抑制了体内免疫系统。

3.6 高原训练对运动员有氧工作能力的影响

高原训练旨在通过训练使运动员产生良好的生物学效应，在重返平原后负荷、有氧能力等训练水平有所提高，但本文测试结果显示男子最大摄氧量下降10%，女子下降12%。通气量、氧脉搏也分别下降10%和11%。通气无氧阈功率变化不大，未见上升，同时运动员在完成负荷时感觉无力，疲倦，食欲下降，体重减轻。高原训练还会引起睾酮分泌机能下降［9－10］，使运动员极易产生疲劳。高原训练中因受试者个体、项目、高原环境、训练方法手段不同，也会造成个体差异较大，所得结果也会有差异［11］。但并不否定高原训练对有氧能力的作用，负荷功率的提高进一步证实高原训练的作用与意义。

4 结论与建议

4.1 结论

速滑运动员经过4周的高强度、大负荷训练后，身体代谢水平负荷能力均有较大的改变。高原训练前后对比，肾功能指标尿素、肌酐均发生了变化。呼吸功能指标，肺活量呈阶梯状改变，存在适应性改变过程。高原训练对有氧能力的提高有促进作用，对机体内许多酶促反应产生较大的影响，并对提高速滑运动员竞技水平有着十分重要的生物学意义。

4.2 建议

1）高原训练中容易出现人体免疫能力下降、慢性病发作等常见的医学问题，应加强营养补剂的合理使用，以增强抗病能力。

2）高原训练的效果会因不同项目、时间、环境、人群等因素存在较大的个体差异，在高原训练期间要充分考虑运动员的个体差异，合理安排训练计划。

3）高原训练应结合重大赛事有目的、有计划地合理安排与实施，突出针对性、时效性和可操作性。

［1］魏 伟.高原训练对男子赛艇运动员运动能力的分析研究［J］.北京体育大学学报，2007，30（12）:1656－1666.

［2］赵 晋，田 野.高原亚高原训练对世居亚高原运动员最大力量素质的影响及其机制研究［J］.体育科学，2008，28（10）:238.

［3］周树辉.8周（长时间）高原训练对优秀男子赛艇运动员有氧运动能力的影响［D］.西安:西安体育学院，2010:1－3.

［4］沈艳梅，楼 霞.不同性别游泳运动员高原训练生理生化的监控研究［J］.辽宁体育科技，2010（1）:31－33.

［5］李 越.中国优秀女子皮划艇运动员高原训练期间BU、CK、Hb、Fe和 T/C 值变化分析［J］.中国运动医学杂志，2010，29（4）:16－19.

［6］胡 扬，王瑞元.高原训练研究与应用［D］.北京:北京体育大学出版社，2006.

［7］刘 晔，刘桂华，陈 珑.模拟海拔2000m和3000m高原训练的不同期对大鼠骨骼肌代谢的影响［J］.北京体育大学学报，2002，25（2）:191 －193.

［8］Terrados N.Effects of training at simulated altitude on performance and muscle metabolic capacity in competitive road cyclists［J］.Eur J Appl Physiol，1998，57（2）:203 －209.

［9］Hu Y，Asano K.Comparisons of serum testosterone and corticosterone between exercise training during normoxia and hypobaric hypoxia in rats［J］.Eur Appl Physiol，1988，78:417 － 421.

［10］赵 晋.高原训练对我国优秀赛艇运动员血清睾酮、皮质醇T/C 的影响［J］.中国运动医学杂志，1997，16:137－142.

［11］胡 扬.关于高原训练中若干问题的思考［J］.体育科研，2009（6）:12－13.

［12］冯连世.我国高原训练的现状及分析—高水平竞技运动科学训练研究［D］.北京:北京大学出版社，2008:295－303.

Effects of Altitude Training on Speed Skaters

GE Yiming1，LÜ Jinghong1，GUO Xiaoming2，FENG Changkun2
（1.Physical Education Department of Shenyang Agricultural University，Shenyang 110086，Liaoning，China;2.Ice Base of PLA，Shenyang 110033，Liaoning，China）

By testing and analyzing the vital capacity，gas metabolism，energy metabolism，activated quota of enzyme as well as blood lactic acid of the athletes of national speed skating training team and Ice Base of PLA，the paper tends to study the changing rule of energy metabolism and the biological effects under the conditions of altitude training for the purpose of providing a theory to the altitude training and competition.Results show that the energy metabolism is active after the altitude training;the testing value is greatly different before and after the training，while the activated quota of enzyme is changing slightly;altitude training can be an effective method to improve the competitive ability of speed skating athletes.However，the training plan should be reasonably arranged according to the difference of individuality.

altitude training;speed skating athlete;biochemical parameter;immune parameter;gas metabolism

G804.7

A

1004－0560（2012）03－0071－04

2012－02－08;

2012－03－16

国家体育总局奥运攻关课题:《迎战都灵冬奥会全能运动员体能评估及医学干预》，课题编号为01017。

葛艺明（1974－），女，讲师，学士，主要研究方向为速度滑冰体能训练与评估。

责任编辑:乔艳春