不同运动强度对人体血乳酸的影响

吕毓虎，蒲西安，程 林



不同运动强度对人体血乳酸的影响

吕毓虎1，蒲西安1，程 林2

1.四川民族学院体育系，四川 甘孜，626001；2.华南师范大学体育科学学院，广东 广州，510006。

目的：探寻有氧运动和无氧运动对人体血乳酸的影响，比较不同运动强度（有氧运动、无氧运动）下人体血乳酸的生成和运动后的恢复水平。方法：两名身体健康受试者分别进行60s功率自行车全力蹬踏运动和12min跑台匀速跑运动，记录受试者运动前后的心率值和血乳酸浓度。结果：进行60s无氧运动时，受试者A的血乳酸峰值10.26mmol/L出现在运动后7min，受试者B血乳酸峰值14.38mmol/L出现在运动后10min；进行12min有氧运动时，血乳酸浓度均在运动后1min达到最高，分别为6.66mmol/L和6.22mmol/L。结论：运动员在进行有氧运动和无氧运动时，血乳酸浓度总体上先快速升高，后保持在相对较高的水平并缓慢上升，随后再缓慢下降至安静时水平，有氧运动之后血乳酸浓度升高幅度明显小于进行无氧运动。

血乳酸；有氧运动；无氧运动；运动强度

血乳酸被誉为训练的标尺，早在1908年英国剑桥大学学者Berelius就首次对血乳酸进行了研究，到了1920年和1924年Otto M[1]和A.V.Hill[2]分别对运动产生乳酸进行了详细说明。一直以来研究者都在不断深入研究运动和乳酸的关系,以及乳酸在运动训练中的应用，并取得可喜的成就，在运动实践中得到了良好的效用。目前，随着血乳酸测试方法的不断改进，特别是乳酸分析仪的普及，使血乳酸在运动中的运用越来越广泛。乳酸的生成量与肌肉的肌纤维类型和代谢速率的关系十分密切。测定血乳酸不但能够帮助我们了解体内乳酸生成和代谢变化的特点，同时还可以作为训练中判断运动强度的依据。

1 对象与方法

1.1 实验对象

本研究的实验对象为华南师范大学健康在校男生2名，平均年龄23.5岁，平均体重62.5kg，平均身高174cm。

1.2 实验仪器和耗材

YSI1500型血乳酸测试仪、TechnogymD140型运动测试跑台、Monark839E型功率自行车、秒表、采血针、75%酒精、棉签等。

1.3 实验方法

实验前测定受试者安静时的心率、血乳酸值。充分热身之后开始实验，令受试者分别进行60s、300Watt功率自行车全力蹬踏运动和12min、10km/h跑台坡度为0°匀速运动，运动中和运动后分别测定各时间点的心率和血乳酸值。

2 结果

2.1 不同运动负荷对心率的影响

60s、300Watt功率自行车全力蹬踏和10km/h、12min跑台运动各时间点心率值如表1和表2 所示：

表1 60s、300Watt功率自行车全力蹬踏心率（次/分）

表2 10km/h、12min跑台运动心率（次/分）

从表1可知，受试者A和B在300Watt负荷强度下全力蹬踏功率自行车60s后，即刻心率最高，分别达到受试者A：166次/分，受试者B：190次/分，随后逐渐恢复至安静状态；由表2两受试者均以10km/h速度在跑台上匀速跑12min，运动期间受试者心率与运动时间呈正相关，运动后即刻心率达到最大值，分别达到受试者A：171次/分，受试者B：190次/分；恢复期心率与恢复时间呈负相关。

2.2 不同运动状态对血乳酸值的影响

受试者血乳酸浓度在安静状态下均为2mmol/L左右，如表3所示。从表4可以看出，当受试者进行60s、300Watt功率自行车全力蹬踏时，血乳酸浓度急剧上升，在停止运动后7-10min时血乳酸浓度出现最高值，其中受试者A在运动后7min时出现最高值10.26mmol/L受试者B在运动后10min时出现最高值14.38mmol/L。从表5我们不难看出，当受试者进行12min的跑台匀速运动时，血乳酸浓度在运动后1min即出现最高值，分别为受试者A：6.22mmol/L，受试者B：6.66mmol/L，其后随着恢复时间的延长而逐渐下降，进而直至恢复到安静时血乳酸水平。

表3 受试者安静时心率和血乳酸浓度

表4 60s、300Watt功率自行车全力蹬踏血乳酸浓度

表5 10km/h、12min跑台运动血乳酸浓度

3 讨 论

3.1 血乳酸的产生原因

人体安静时，或运动强度不大时，氧气供应充足，然而肌肉不缺氧时也有乳酸的生成，只是在安静状态下，乳酸的生成量较少，约2mmol/L，其原因是少数组织，如上皮细胞、视网膜、睾丸、肾上腺髓质、成熟的红细胞、白细胞等在有氧时也需要糖酵解供能[3]。当机体进行运动时，无氧代谢比例相对加大，肌肉中产生乳酸增加，并逐渐积累，不同运动项目，由于其运动的方式、强度以及时间等的不同，生成乳酸的量也不相同。在亚极量运动开始时，运动的肌肉糖酵解增加，此时生成的乳酸量明显增多，其主要原因是，运动开始的几分钟之内，运动肌肉存在着局部的相对供血不足，进而使得供氧不足，从而增加糖酵解的速率以维持机体所需的能量供应。另一方面，运动开始的一段时间内的氧利用率相对较低也是乳酸生成增加的原因，因此在运动的开始阶段，虽然肌肉内不缺氧，但也有乳酸的生成[3]。在极量运动时，ATP的利用速率可达安静时的数百倍甚至近千倍，远远超过了有氧代谢生成ATP的最大速率。此时，由于血供减少，氧气相对缺乏，几乎募集了全部的Ⅱ型肌纤维，运动时所需的ATP主要是通过CP和乳酸功能系统来供给[3]。

3.2 血乳酸消除及消除途径

血乳酸代谢的消除主要有乳酸氧化、糖异生和转化为其他物质三种途径。其中乳酸氧化为运动中和运动后乳酸清除的主要形式，此时升高的儿茶酚胺引起肝血流量下降，糖异生的基质流通被转向[4]。实际上，在稳定状态运动期间，血乳酸浓度高于安静值3-5倍，运动肌的乳酸大部分是在运动期间直接氧化消除，故从表5可以看出，受试者在进行12min有氧运动之后血乳酸浓度升高幅度明显小于进行60s、300Watt无氧运动。

Stanley[5]研究显示，在自行车运动过程中，运动腿氧化乳酸约占乳酸消除总量的50％左右，心肌和非运动肌分别占约15％，乳酸在肝脏内消除占15％左右。可见在亚极量运动时，运动肌不仅是生成乳酸的部位，而且还是消除乳酸的主要场所。由此可以推测，在本实验中，全力蹬踏功率自行车60s，运动期间骨骼肌反复高速收缩，不断产生乳酸，而乳酸在活动腿上大量积累且来不及消除，造成运动后恢复期血乳酸浓度出现升高，并在恢复期的一定时间内保持上升至峰值，之后缓慢下降至安静水平。

有相关研究表明[6，7]，运动后乳酸从肌肉扩散到血液达到平衡的时间大约需要4-10min，运动后机体的血乳酸水平与运动的强度、持续的时间以及各器官的代谢机能有关。本实验结果与前人研究相符，由表4可知受试者A和受试者B在60s全力功率自行车运动后，血乳酸浓度均明显增高，超过了10mmol/L且最大值出现分别出现在7min和10min时。由表1可知运动后即刻心率达到166次/分和190次/分，受试者体内的供能系统无氧代谢占主导地位，肌肉中乳酸浓度急剧升高，并不断地向周围组织扩散，引起血乳酸水平升高。

由表5与60s功率自行车全力蹬踏运动相比，12min跑台匀速运动后，血乳酸最高值相对较低，分别为6.66mmol/L和6.22mmol/L。通过实时记录的心率可知，12min跑台运动时机体的氧气供应比较充足，肌肉收缩所需的能量主要来源于糖、脂肪和蛋白质等能源物质的有氧氧化。而运动后血乳酸浓度仍然较安静时要高3倍左右，说明在长时间耐力运动中，无氧酵解供能方式依然存在。其原因主要是运动开始时，机体的氧代谢水平不能立即适应运动的强度，会由无氧代谢供能，同时运动中的突然发力等也需要无氧供能。从本实验结果可以看出，当机体进行中等强度有氧运动时，运动员的血乳酸浓度总体上先快速升高，后保持在相对较高的水平并缓慢上升，随后再缓慢下降至安静时水平；当进行无氧运动时，运动员的血乳酸浓度急剧上升。研究表明，机体运动时以及运动后的血乳酸水平的变化，主要是骨骼肌等组织中乳酸生成速率、乳酸进入血液的速率以及血液中乳酸的消除速率之间平衡的表现[4]。

运动过程中和运动后乳酸的消除具有十分重要的生物学意义。乳酸在快缩肌纤维内生成后，被转移到相近的具有高度氧化能力的慢缩肌纤维内进行生物氧化，部分乳酸随血液被转移到其他低强度运动的骨骼肌、心肌内进行氧化，进而成为细胞内氧化的底物。目前，乳酸怎样透过肌细胞膜转移出的机理尚不清楚。近些年来，学者们对不同运动后所产生的乳酸峰值及取血时间的研究相对较多[8，9]，结果均表明，运动后血乳酸峰值出现与运动的强度、取血的部位等密切相关，为了获得血乳酸浓度变化尽可能直观的数据，使测定的血乳酸能更准确代表肌乳酸，建议在运动后1、3、5、7、9min是分别采血测定。

4 小 结

运动过程中和运动后血乳酸的变化，是骨骼肌等组织中生成乳酸速率，进入血液的速率和血液中乳酸的消除速率之间平衡的表现。运动的强度、持续的时间以及各组织器官间的代谢机能等都和血乳酸的水平有关。因此，在运动中和运动后，可以测定乳酸了解肌肉乳酸和其他组织器官的代谢情况，进而为科学训练提供依据。

[1] Otto M.Über die Intermediänge der enzymatischen Kohlehydratspaltung[J]. 1920，39（1）：10~75.

[2] A.V.Hill，Otto M.Über die Vorgänge bei der Muskelkontraktion[J]. 1924，22（1）：299~327.

[3] 林文弢.运动生物化学[M].北京：人民体育出版社，2009：51~57.

[4] 冯炜权.运动训练生物化学[M].北京：北京体育大学出版社，1998.57~59.

[5] Stanley WC，Gertz EW，Wisneski JA，et al.Systemic lactate kinetics during graded exercise in man[J] AJP： Endocrinology and Metabolism，1985，249（6）：E595~E562.

[6] 廖 鹏，万发桃，张 薇等.长时间耐力运动后机体血乳酸水平消长规律的观察[J].中国运动医学杂志，2001，20（3）：308~309.

[7] 王雪冰，冯连世.肌乳酸、细胞内pH值与运动性疲劳研究进展[J].中国运动医学杂志，2009，28（1）：109~111.

[8] 王凤阳，冉晓站，等.乳酸阈强度下探讨无氧阈机制的人体与动物实验研究[J].中国运动医学杂志，2006，25（4）：473~476.

[9] 肖国强，石河利宽.渐增负荷运动时不同环境条件对血乳酸浓度、血乳酸阈值和血乳酸开始堆积的影响[J].北京体育大学学报，1998，21（2）：11~14.

Effect of Different Workload on the Blood Lactate Concentration in Man

LV Yu-hu1, PU Xi-an1, CHENG Lin2

1.Dept of P.E., Sichuan University for Nationalities, Sichuan Ganzi, 626001, China;2. School of P.E., South China Normal University, Guangdong Guangzhou, 510006, China.

Purpose: To investigate the effect of aerobic exercise and anaerobic exercise on the blood lactate in human body, a comparison is done between the blood lactate concentration and recovery. Methods:Two healthy students go on with a 60-second anaerobic exercise test on cycle ergo meter and a 12-minute aerobic exercise test on treadmill; their heart rate and lactate concentration were measured before and after each test.Results: In the 60s anaerobic exercise test, subject A and B reached their peak blood lactate concentration 7 minutes and 10 minutes later, and the values were 10.26mmol/L and 14.38mmol/L, respectively. While in the 12min aerobic one, both of them reached their peak blood lactate concentration 1 minute later, the values were 6.66mmol/L and 6.22mmol/L, respectively. Conclusions:Whenever in aerobic or anaerobic exercise, the blood lactate concentrates rapidly at the beginning, then keeps a high level for a period of time, after that, it goes down smoothly and regains the level of peace. Obviously, there is a wider range of lactate concentration after anaerobic exercise.

Blood lactate; Aerobic exercise; Anaerobic exercise; Exercise intensity

1007―6891（2014）04―0033―03

10.13932/j.cnki.sctykx.04.09

G804.22

A

2014-03-28