最大乳酸稳态训练对游泳运动员有氧能力的影响

林微微，吴 飞，汪海波

Zhejiang College of Sports，Hangzhou 311231，China.

1985年由Heck等［15］首先提出了最大乳酸稳态（Maximal Lactate Steady State，MLSS）的概念，它是指在持续负荷的运动中，乳酸的产生率与消除率达到平衡时的最大运动负荷。根据MLSS的概念及其生理学机制，MLSS作为不会造成乳酸过量堆积的最大运动强度，无疑是极具吸引力的。在欧美国家，有关MLSS的研究一直没有停止过，他们认为MLSS是一个被公认的测定耐力水平的黄金标准，是使运动员有氧能力提高更为有效的训练强度［6，11］。为此，本研究通过在日常有氧耐力训练过程中，安排MLSS训练，进行有的放矢地安排有氧耐力训练强度，从而提高运动员的训练效果。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

浙江省游泳队8名运动员，均为国家二级或以上运动员。受试者在测试期间进行常规机能监控，身体状态良好，受试者未患任何疾病。

表1 本研究受试者基本情况一览表Table 1 Basic Condition of Subjects （n＝8）

1.2 研究方法

在本实验开始测试前进行1次递增负荷测试及2～4次恒定负荷测试；当一个月的MLSS训练结束后，再次进行1次递增负荷测试及2～4次恒定负荷测试，评价MLSS训练的效果。

每次测试前，运动员均进行相同的准备活动内容，休息3min后开始测试。测试均安排在统一的时间段，每次测试间隔48h，测试前1天避免大负荷运动。

1.2.1 递增负荷测试

在测试前每名运动员均进行一次200m最大速度游泳，并根据个体差异性换算出各自的80%、85%、90%、95%最大强度的200m游速。从而进行5级×200m游泳，负荷强度为80%～85%～90%～95%～100%五级强度游泳，每一个200m必须保持匀速。每个200m包干时间为5min，在间歇时间内运动员必须保持静坐休息，采集安静时、每级负荷后即刻和运动结束后第1、3、5、8、10min的指尖血20μl供乳酸测定；根据Stegmann等提出的切线法标定个体乳酸阈（Individual Anaerobic Threshold，IAT）。

1.2.2 恒定负荷测试

根据日常训练特点及教练员的要求，采用6×2×200 m恒定负荷游泳，每两个200m为一组，组内包干时间为3′，组间包干时间为3′30″，每一组间及运动结束后即刻取指尖血20μl供乳酸测定。根据Beneke推荐的MLSS判定标准：在30min的恒定负荷运动中，第10～30min乳酸浓度上升不能超过1mmol／L；以2.5%IAT强度作为最小调整负荷标准。若两次测试后，受试者未达标准，将增加或减少2.5%～10.0%IAT 负荷，直至获取 MLSS，并取后5个2×200m的血乳酸平均值为MLSS的乳酸值。

1.3 统计学处理

数据采用SPSS 19.0中Shapiro－Wilk检验，均符合正态分布后，采用Paired－Samples T Test对 MLSS、IAT 的乳酸及游速进行检验处理，结果以X±SD表示，P＜0.05为显著性差异，P＜0.01为非常显著性差异。

2 结果

本研究均将每名运动员所游200m的时间换算成游速进行统计分析。结果显示，MLSS训练前及训练后，IAT和 MLSS的游速（V－IAT vs V－MLSS）分别是1.35±0.06 vs 1.34±0.06m／s，1.4±0.03vs 1.36±0.03m／s，IAT和MLSS的游速之间存在较强的相关性（r＝0.951及r＝0.852）；MLSS训练后，IAT 和 MLSS的游速之间存在显著性差异（P＜0.05）；MLSS训练前后，IAT 的游速之间存在非常显著性差异（P＜0.01）；MLSS的游速之间存在显著性差异（P＜0.05）。

表2 本研究MLSS、IAT乳酸与游速差异性及相关性检验一览表Table 2 Differences and Correlation Coefficients between MLSS and IAT for Velocity and Blood Lactate

表3 本研究MLSS训练前、后的血乳酸峰值变化一览表Table 3 Changes of Blood Lactate Peak before and after MLSS Training

通过递增负荷测试及运动后的多点采样测试，找到血乳酸峰值。结果显示，MLSS训练前后血乳酸峰值未出现显著性变化，但有上升趋势。

图1 本研究MLSS训练前后5×200m递增游泳时间—乳酸前、后变化曲线图Figure 1. Comparison of Changes of Time－Blood Lactate during 5×200mafter the MLSS Training

图2 本研究MLSS训练前、后5×200m递增游泳游速—乳酸前后变化曲线图Figure 2. Comparison of Changes of Time－Velocity during 5×200mafter the MLSS Training

根据5×200m递增负荷游泳对应强度及运动后1 min、3min、5min、8min、10min所采集的乳酸值制成图1、图2。结果显示，1）运动员血乳酸—游速曲线右移，运动员的有氧代谢能力提高。2）在高速游时曲线仍右移较为明显，并且血乳酸峰值较MLSS训练前也有所提高。

3 分析与讨论

3.1 MLSS训练的有效性分析

在日常训练中选择合适的强度进行训练是训练成功的关键。MLSS时的个体最大有氧速度，被用来评价运动员的耐力水平。利用MLSS控制最佳的有氧负荷获得了越来越多的理论支持和实践验证［6，11］。郜卫峰［1］等对优秀赛艇运动员在冬训期间采用赛艇测功仪进行了MLSS训练后发现，有氧能力较训练前有显著性提高（P＜0.01）。Billat［7］等经过6周的 MLSS训练后，最大及次最大有氧能力均提高了4%。Philp A.［14］等研究发现，经过8周 VMLSS（1～2w，21min；3～4w，27min；5～8w，33min）持续跑后，IAT提高了7%，最大摄氧量提高了10%。通过MLSS训练法来提高游泳运动员有氧能力并不多见。本研究结果显示，游泳运动员经过一个月的MLSS训练后，从表2可见，MLSS训练前后，IAT 的游速分别是1.4±0.03 vs 1.35±0.06m／s（P＜0.01），MLSS的游速分别是1.36±0.03vs 1.34±0.06m／s（P＜0.05）；从图1、图2可见，运动员血乳酸—游速曲线右移，均表明运动员的有氧代谢能力提高，运动员在完成相同的运动负荷强度时动员更多的有氧代谢系统参与供能，糖酵解代谢参与供能比例降低。有研究认为，发展有氧能力会削弱无氧能力［2］。本研究结果表明，在高速游时游速—乳酸曲线仍右移较为明显，最大乳酸浓度也有所升高；同时，从表3也可见，MLSS训练前后血乳酸峰值分别是8.07±1.6vs 8.48±1.37 mmol／L，两者之间无显著性差异（P＞0.05），但有上升趋势。说明经过一个月的MLSS训练后，在突出加强有氧耐力的情况下，只要合理的训练安排，机体的无氧代谢能力并非因发展有氧耐力而削弱。

Billat［8］等研究表明，阶段性训练后 V－MLSS提高了17%，而BLA－MLSS降低了36%。至今未见到其他的文献报道BLA－MLSS经过MLSS训练后的改变。从本研究结果可见，经过一个月的 MLSS训练后，BLA－IAT从3.98±1.08下降到3.60±1.05，BLA－MLSS虽无明显变化，但也有下降趋势；这主要归功于：1）乳酸的清除能力：研究表明，经过系统的有氧训练［12］，I型乳酸脱氢酶（LDH1）催化能力可以获得很大的提高，而LDH1可以催化乳酸迅速转化为丙酮酸，进而完全氧化为H2O和CO2，这是决定乳酸清除能力的重要因素之一。2）乳酸的转运能力：乳酸通过膜屏障在细胞间和细胞内穿梭是通过单羧酸转运蛋白（MCT）家族推动的，它协同转运乳酸和氢离子，其中MCT1和MCT4在细胞膜上转运乳酸起了重要的作用。Baker等［4］均表明，通过大鼠3周跑台运动（跑速为31m／min，坡度为15%）后发现，MCT－1含量在心肌、骨骼肌中较对照组明显增加（P＜0.05），从而能引起心肌、骨骼肌乳酸的转运能力明显提高。Green等［14］研究也证实了运动训练能增加MCT1和MCT4的含量，并表明运动后肌肉中低乳酸环境是与MCT1含量的增加，促使运动期间乳酸转运能力增强所引起的。

3.2 IAT与MLSS之间的相关性比较

从相关文献来看，IAT对促进有氧能力发展作用的研究已相对成熟；随着对IAT的研究深入，我们发现此时乳酸代谢呈现出一种动态平衡，即“稳态”，这就为我们引入了一个概念：“最大乳酸稳态［18］”。本研究结果显示，游泳运动员经过一个月的MLSS训练后，血乳酸—游速曲线无论在低速游区段、还是在高速游区段均出现右移，表明运动员的有氧代谢能力提高了。为了探究两种乳酸阈强度的相关性及差异性，现将从MLSS与IAT游速等指标进行阐述。

关于IAT与MLSS的研究得到学者们的广泛关注，不少学者在研究IAT与MLSS的关系后，发现两者存在较强的相关性（r＝0.81～0.98）［13，3］；在本研究中，将每名运动员所游200m的时间换算成游速进行分析讨论，可见IAT和 MLSS的游速（V－IAT vs V－MLSS）分别是1.35±0.06 vs 1.34±0.06m／s，1.4±0.03vs 1.36±0.03m／s，两者之间存在较强的相关性（r＝0.951及r＝0.852），这与大部分的研究结果较为一致。

但是IAT与MLSS强度之间是否具有相似性，仍存在不少争议。Cunha［10］等采用18只经过适应性训练的大鼠随机分为两组，一组在起始负荷的基础上每隔3min增加体重的1%外加负荷，直至疲劳；另外一组进行3～4个30 min，每级负荷分别为体重的4%，5%，6%外加负荷进行固定负荷游泳，结果表明，MLSS与IAT之间无显著性差异。Clare G.M.Smith等［9］通过8名运动员在跑台上进行一次递增负荷及4～5次恒定负荷跑后发现，V－MLSS（13.8±0.1km／h）与 V－IAT（13.7±0.6km／h）无显著性差异。但Beneke［5］研究显示，赛艇运动员IAT功率非常显著地高于 MLSS时的功率（P＜0.01）；Prinqle JS等［17］研究发现，利用肌电图测得无氧阈功率要显著大于MLSS时的功率（P＜0.05）。本研究显示，MLSS训练后，V－IAT 显著性 地 高 于 V－MLSS（1.4±0.03vs 1.36±0.03）（P＜0.05），支持了Beneke、Jamie等实验的研究结果。同时，在MLSS训练前，V－IAT与V－MLSS均数之间虽无显著性差异（1.35±0.06vs 1.34±0.06），但由于个体差异性，有些运动员200m的MLSS与IAT成绩可差2～3s。

本研究之所以选择相比IAT强度相对较低的MLSS训练法，基于以下两点理论依据，其原因一方面是由于本研究中运动员专项训练年限较短（1.29±0.49年），有氧能力的可塑空间仍较大，机体参与有氧代谢的物质（如线粒体、有氧代谢酶等）仍处于逐渐的完善过程；其次，相对强度较低的MLSS训练法能更好地让运动员掌握速度感，体会技术。而技术问题又是青少年运动员的薄弱环节。由于本实验的运动员数量限制，为了能更客观地比较MLSS及IAT对提高有氧能力的训练效果，势必在同一组中进行，从而避免其他训练因素的干扰。在今后的研究中如实验条件允许，将进一步地进行IAT与MLSS训练对游泳运动员有氧能力的对比研究。

4 小结

1.游泳运动员经过一个月的MLSS训练后，血乳酸—游速曲线无论在低速游区段、还是在高速游区段均出现右移，表明运动员的有氧代谢能力提高；与此同时，只要合理的训练安排，机体的无氧代谢能力并非因发展有氧代谢能力而削弱。

2.IAT和MLSS的游速之间存在较强的相关性，但IAT游速高于MLSS游速；对于青少年游泳运动员来说，MLSS训练法更为合理。

［1］郜卫峰.赛艇运动员乳酸阈强度训练的研究［D］.武汉：武汉体育学院硕士学位论文，2006.

［2］李兵.优秀青少年游泳运动员个体乳酸阈的分析与应用［D］.大连：辽宁师范大学硕士学位论文，2003.

［3］AUNOLA S，RUSKO H.Does anaerobic threshold correlate with maximal lactate steady－state［J］.J Sports Sci，1992，10（4）：309－323.

［4］BAKER S K，MCCULLAGH KJ，BONEN A.Training intensity－dependent and tissue－specific increases in lactate uptake and MCT－1in heart and muscle［J］.J Appl Physiol，1998，84（3）：987－994.

［5］BENEKE R.Anaerobic threshold，individual anaerobic threshold，and maximal lactate steady state in rowing［J］.Med Sci Sports Exe，1995，27（6）：863－867.

［6］BENEKE R.Maximal lactate steady state concentration（MLSS）：experimental and modeling approaches［J］.Eur J Appl Physiol，2003，88（4－5）：361－369.

［7］BILLAT V，SIRVENT P，LEPRETRE P M，et al.Training effect on performance，substrate balance and blood lactate concentration at maximal lactate steady state in master endurance－runners［J］.Pfluqers Arch，2004，447（6）：875－883.

［8］BILLAT V L，SIRVENT P，PY G，et al.The concept of maximal lactate steady state：a bridge between biochemistry，physiology and sport science［J］.Sports Med，2003，33（6）：407－426.

［9］CLARE G M SMITH，ANDREW M JONES.The relationship between critical velocity，maximal lactate steady－state velocity and lactate turnpoint velocity in runners［J］.Eur J Appl Physiol，2001，85（1－2）：19－26.

［10］CUNHA R R，CUNHA V N，SEQUNDO P R，et al.Determination of the lactate threshold and maximal blood lactate steady state intensity in aged rats［J］.Cell Biochem Funct，2009，27（6）：351－357.

［11］DENADAI B S，GOMIDE E B，GRECO C C.The relationship between onset of blood lactate accumulation，critical velocity，and maximal lactate steady state in soccer players［J］.J Strength Cond Res，2005，19（2）：364－368.

［12］DUBOUCHAUD H，BUTTERFIELD G E，WOLFEL E E，et al.Endurance training，expression，and physiology of LDH，MCT1，MCT4in human skeletal muscle［J］.Am J Physiol Endocrinol Metab，2000，278（4）：E571－579.

［13］FAUDE O，KINDERMANN W，MEYER T.Lactate threshold concepts：how valid are they？［J］.Sports Med，2009，39（6）：469－490.

［14］GREEN H，HALESTRAP A，MOCKETT C，et al.Increases in muscle MCT are associated with reductions in muscle lactate after a single exercise session in humans［J］.Am J Physiol Endocrinol Metab，2002，282（1）：E154－160.

［15］HECK H，MADER A，HESS G，et al.Justification of the 4－mmol／L lactate threshold［J］.Int J Sports Med，1985，6（3）：117－130.

［16］PHILP A，MACDONALD A L，CARTER H，et al.Maximal lactate steady state as a training stimulus［J］.Int J Sports Med，2008，29（6）：475－479.

［17］PRINQLE J S，JONES A M.Maximal lactate steady state，critical power and EMG during cycling［J］.Eur J Appl Physiol，2002，88（3）：214－226.

［18］YAMAMOTO Y，MIYASHITA M，HUQHSON R L，et al.The ventilator threshold gives maximal lactate steady state［J］.Eur J Appl Physiol Occup Physiol，1991，63（1）：55－59.