亚高原训练对中国优秀女子举重运动员身体机能状态的影响

于 涛,常 芸,赵 鹏,李 翰,李清正,黄俊红

体育科学

亚高原训练对中国优秀女子举重运动员身体机能状态的影响

于 涛1,常 芸1,赵 鹏1,李 翰1,李清正2,黄俊红1

近年来，亚高原训练不断应用在力量项目中，但亚高原训练对中国优秀女子举重运动员机体的影响鲜有报道。目的：探讨亚高原训练对中国优秀女子举重运动员携氧能力、内分泌水平以及免疫机能的影响。方法：监测分析中国国家队7个级别共计21名女子举重运动员在北京(海拔31 m)-安徽石关(海拔847 m，35天)-北京训练周期中的血液生理生化指标(全血中红细胞数、血红蛋白含量、红细胞压积、平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白含量、白细胞数、淋巴细胞百分比、中性粒细胞百分比，血清中睾酮水平、皮质醇水平、肌酸激酶水平、尿素水平)。结果：亚高原训练对中国优秀女子举重运动员的红细胞数和血红蛋白含量及红细胞压积有提高作用，并引起血睾酮水平的增加；亚高原训练对运动员的白细胞水平以及中性粒细胞百分比和淋巴细胞百分比影响并不十分显著，但提示，亚高原训练对个别运动员的免疫机能存在影响。结论：亚高原训练对提高运动员的携氧能力和合成代谢有积极的作用，同时，对运动员训练负荷和机体免疫情况的监控以及保障运动员取得更好的训练成绩也十分重要。

亚高原训练;举重；女子；运动员;携氧能力;内分泌;免疫功能

前言

高原训练是根据大气中的氧气含量随着海拔的增加而减少，将运动员置于较高海拔的地点进行训练，进而提高运动能力的一种训练方法[17]。由于高原训练可以通过低氧刺激增加机体的造血能力，提高血红蛋白含量，因此,在有氧代谢项目中有着广泛的应用[1,3-5]。近年来，高原训练不断向无氧代谢项目扩展。随着对高原训练研究的深入，人们发现,海拔的增加会引起训练强度的降低[9]，运动员很难完成训练的强度要求。这对于以无氧供能为主的运动员并不利，而高住低练往往会增加训练的成本。

亚高原训练是指在海拔500～1 500 m的地点进行训练，它既能满足运动员达到足够的训练强度，又能对运动员的携氧能力产生积极的刺激作用[9]。目前，亚高原训练在赛艇、短跑、马拉松等项目中均有应用[2,6,8]，亚高原训练在力量项目中也有应用。周義昌等[11]研究发现，亚高原训练对男子自由式摔跤运动员有氧能力有积极的促进作用。赵鹏等[10]发现，亚高原训练能明显提高男子举重运动员血红蛋白水平,但运动员疲劳恢复较慢、睡眠较差、免疫力降低,同时精神兴奋性也有所下降。中国优秀女子举重运动员也采用亚高原训练，然而目前却鲜有对身体机能影响的相关报道。本研究对中国国家女子举重运动员在安徽石关国家体育训练基地(海拔847 m)进行夏季转训期间的携氧能力、免疫能力以及内分泌变化进行监控分析，并与上高原前和下高原后进行对比，研究亚高原训练对女子举重运动员身体机能的影响。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以中国国家队优秀女子举重队运动员(共计21名)为研究对象，包括所有级别运动员(48、53、58、63、69、75、75公斤级和75以上公斤级，表1)。

表 1 本研究受试者基本情况Table 1 The Characteristics of Subjects

1.1.1 运动员转训时间以及地点安排

国家女子举重队常规训练地点为国家体育总局训练局(北京)，属于北温带季风气候，海拔31 m。夏训转训时间为2015年7月19日至2015年8月23日，转训地点为安徽石关训练基地(安庆市岳西县石关乡)。石关训练基地位于岳西县北部，地处大别山腹地江淮分水岭,属于北亚热带湿润性季风气候，海拔847 m。

1.1.2 血液样本采集

血液样本采集地点包括北京和安徽石关。采集时间均为每周六清晨7：30。采集运动员空腹、安静状态下的静脉血。使用一次性采血针和真空采血管共采集血液约3 ml，其中，含有促凝剂的采血管1.5 ml、含有抗凝剂的真空采血管1.5 ml。血液采集后轻柔混匀。血液样本运输过程中保持在4℃～10℃(图1)。

1.1.3 血液生化指标检测

血液样本的检测在安徽省体育科学研究所实验室(合肥)进行。含有抗凝剂的全血样本用来进行血常规检测，包括白细胞计数(WBC)、中性粒细胞百分比(NE%)、淋巴细胞百分比(LY%)、红细胞计数(RBC)、血红蛋白含量(Hb)、红细胞压积(Hct)等。含促凝剂血液样本1 500 rpm离心15 min后分离血清，采用相应试剂盒进行以下指标的检测：肌酸激酶(N-乙酰半光氨酸法，上海科华生物工程股份有限公司)、尿素(脲酶连续检测法，上海荣盛生物药业有限公司)、睾酮(化学发光法，Beckman coulter 中国有限公司)和皮质醇(化学发光发，Beckman coulter 中国有限公司)。

图 1 受试者采血时间、地点示意图Figure 1. Schematic Presentation of the Time Points and Location of Blood Extraction

1.2 统计分析

2 研究结果

2.1 亚高原训练对运动员血液红细胞相关指标的影响

红细胞的主要功能是携带氧气和二氧化碳，因此，红细胞数量的增加在一定程度上反映了机体携氧和排二氧化碳能力的增强。本研究对比了国家队优秀女子举重运动员在亚高原转训前、中、后血液指标的变化。如图2A所示，亚高原训练后运动员的红细胞数逐渐增加，在第3周(8月8日)明显高于平原训练(7月18日，P<0.05)，并在最后1周(8月22日)达到最高值(P<0.01)，回到平原1周后，红细胞水平恢复到转训前的水平。如图2C所示，血红蛋白含量亚高原训练后第2周(8月1日)显著高于亚高原训练前(P<0.01)，并于亚高原训练最后1周达到峰值(P<0.01)。红细胞压积在亚高原训练第2周(8月1日)出现明显增加(P<0.01)，并在亚高原训练的最后1周达到最大值(P<0.01，图2B)。红细胞血红蛋白含量均值水平变化不大，平均红细胞体积均值在亚高原训练的第2周(8月1日)出现增加，但没有统计学意义(图2D)。这些结果说明，亚高原训练虽然引起红细胞数量增加和血红蛋白水平升高，但对红细胞形态影响并不显著。

图 2 国家队优秀女子举重运动员亚高原训练前、中、后红细胞数量(A)、红细胞压积Hct(B)、 血红蛋白含量(C)以及平均红细胞血红蛋白含量MCH与平均红细胞体积MCV(D)变化图Figure 2. Alterations of Red Blood Cell Count(A),Hematocrit(B),Hemoglobin Level(C),Mean Corpuscular Hemoglobin and Mean Corpuscular Volume(D) in Elite Chinese Female Weightlifters before,during and after the Sub-altitude Training 注：*表示与亚高原前相比P<0.05；#表示与亚高原前相比P<0.01，下同。

2.2 转训前、中、后期运动员血清生化指标变化

如图3A所示，运动员血清肌酸激酶水平均值在亚高原训练的第1周(7月25日)开始升高，并在第2周(8月1日)出现峰值(P<0.05)，随后降低。血尿素水平的均值在亚高原训练的第2周(8月1日)出现增高趋势，并在亚高原训练的最后1周显著增加(图3B，P<0.05)。由此可见，在高原训练的过程中，肌酸激酶呈现先增加后降低的变化，而尿素的峰值出现较晚，提示，亚高原训练的训练强度变化主要集中在第1周和第2周，而训练量的刺激则在训练的最后1周明显增加(P<0.05)。运动员血睾酮的含量在亚高原训练的第1周(7月25日)出现明显增加(P<0.05)，在第2周(8月1日)达到峰值(P<0.01)，随后一直处于较高水平，在下高原后第1周(8月29日)有所降低，但仍然显著高于进入高原前的水平(图3C，P<0.01)。如图3D所示，皮质醇水平的变化相对平稳，说明亚高原训练引起运动员机体合成代谢能力的增加，但对于运动员的精神兴奋性影响不大。

图 3 国家队优秀女子举重运动员亚高原训练前、中、后血清肌酸激酶水平(A)、血尿素(B)、血睾酮(C)、皮质醇(D)水平变化图Figure 3. Alterations of Serum Creatine Kinase Activity(A),Serum Urea Nitrogen Level(B),Serum Testosterone Level(C), Serum Cortisol Level(D),in Elite Chinese Female Weightlifters before,during and after the Sub-altitude Training

2.3 亚高原训练对运动员免疫水平的影响

如图4A所示，运动员的白细胞均值水平在进入亚高原后逐渐下降，在第2周(8月1日)达到最低值，此后，白细胞均值逐渐升高并在最后1周达到最高值。此外，本研究发现亚高原训练的第2周(8月1日)出现中性粒细胞百分比均值降低，淋巴细胞百分比均值增加的变化(图4B)。此结果说明，亚高原训练期间运动员机体免疫功能出现变化，但个体差异较大，因此并未出现统计学意义。

3 讨论与分析

3.1 亚高原训练对优秀女子举重运动员携氧能力的影响

亚高原训练的目的和原理与高原训练相似。主要是通过海拔的增加引起机体血氧含量和血氧饱和度降低，促进机体提高携氧能力。目前，在男子摔跤运动员和男子举重运动员的亚高原训练的相关报道中，都发现亚高原训练对运动员有氧能力有积极的促进作用[10,11]。本研究发现，在亚高原训练中女子举重运动员的血红蛋白水平呈现增高的变化(图2C)。这与赵鹏[10]等在男子举重运动员亚高原训练中观察到的血红蛋白水平变化结果相一致。然而，赵鹏等发现，男子举重运动员的红细胞数目和红细胞压积在进行亚高原训练后未明显提高，因此认为，亚高原训练对举重运动员血红蛋白水平的促进作用主要通过增加单位红细胞内血红蛋白的含量，而不是通过增加红细胞数量实现的。在女子举重运动员中，本研究观察到红细胞数量在亚高原训练后显著增加(图2A)，并伴随红细胞压积水平的明显增加(图2B)。红细胞在形态上虽然呈现平均红细胞体积均值在亚高原训练的第2周增加，但没有统计学意义(图2D)。因此，本研究认为，亚高原训练引起我国优秀女子举重运动员的红细胞数量增加，血红蛋白水平升高，进而携氧能力增强。

图 4 国家队优秀女子举重运动员亚高原训练前、中、 后白细胞(A)、中性粒细胞百分比(NE%)与 淋巴细胞百分比(LY%，B)水平变化图Figure 4. Alterations of Whrite Blood Cell Count(A),Lymphocyte and Neutrophil Percentage(B)，in Elite Chinese Female Weightlifters before,during and after the Sub-altitude Training

有研究指出，低氧环境除了引起机体促红细胞生成素水平增加外，也可以促进睾酮的分泌[15]，而睾酮可引起血红蛋白和红细胞压积的增加[12,13]。本研究发现，运动员睾酮水平的变化与血红蛋白以及红细胞压积的变化类似，因此，运动员携氧能力的提高可能与睾酮水平增加有关。

3.2 中国优秀女子举重运动员机体对亚高原训练的应答

Wilber等[18]在研究高原训练对血清肌酸激酶的影响中发现，运动员在进入高原训练后的24～36 h内，出现血肌酸激酶活性的明显增加。运动员在此期间主要是适应高原环境，并未增加训练的强度和训练量，可见，从平原进入高原的环境会引起肌酸激酶活性的增加[18]。任志勇等[7]在综合33组共计301名运动员高原训练前后肌酸激酶值的变化进行Meta分析后发现，高原训练可导致骨骼肌组织细胞发生损伤，使细胞中的肌酸激酶释放入血，造成血液中肌酸激酶活性增高[7]。因此,高原训练更容易产生较高的肌酸激酶水平。本研究发现，优秀女子举重运动员的血肌酸激酶水平的均值在亚高原训练的第1周(7月25日)开始升高，并在第2周(8月1日)出现峰值(P<0.05)，随后降低(图3A)。同时，从数据分析的结果也发现，运动员血肌酸激酶活性的差异很大。因此，在较高的海拔采用低海拔使用的训练强度可引起更高的肌酸激酶活性水平，尤其在某些运动员中更加明显。关于亚高原转训期间出现肌酸激酶高值的运动员特征的研究，将为亚高原训练个体化方案的制定提供实验依据。

血尿素是蛋白质和氨基酸的代谢产物，在正常状态下处于平衡状态。在大量长时间的运动中，蛋白质代谢供能增加和肾脏滤过功能降低，是引起运动员血尿素水平增加的主要原因。本研究发现，不同于血清肌酸激酶水平的变化，血尿素水平的均值在亚高原训练的第2周(8月1日)出现增高趋势，在高原训练的最后1周(8月22日)显著增加(图3B)。因此，在亚高原训练的过程中，训练强度的增加在转训初期较为明显，而训练量的增加在转训末期更为突出。

睾酮水平是反映机体对训练刺激适应情况的重要指标。增加的睾酮可以通过增加静止骨骼肌卫星细胞的数量、运动神经元的大小以及促进机体合成代谢等机制，引起骨骼肌的肥大和力量的增加[14]。皮质醇的水平则反映了运动员的兴奋性变化。在中国优秀男子举重运动员亚高原转训期间的睾酮和皮质醇的研究中发现，运动员的睾酮水平和皮质醇水平均出现不同程度的降低，在亚高原训练结束前才基本恢复，提示，运动员对亚高原训练负荷不适应，身体机能能力和机能状态有所下降，并对精神疲劳有一定的影响[10]。本研究中，中国优秀女子运动员在转训期间皮质醇基本稳定(图3D)，而睾酮水平增加。尤其是在下高原后第1周(8月29日)睾酮水平虽然有所降低，但仍然显著高于进入高原前的水平(图3C)。这提示，中国优秀女子举重运动员在亚高原训练期间对训练负荷的反应可能不同于优秀男子举重运动员。运动负荷大小是引起运动员机体反应强弱的主要原因。男子举重运动员在亚高原转训期间肌酸激酶水平不但明显高于平原训练时的肌酸激酶水平，而且增高的时间较长[10]，表明，训练强度较大，可能是引起男子举重运动员对训练负荷适应不佳的主要原因。

3.3 亚高原训练对中国优秀女子举重运动员免疫功能的影响

良好的免疫功能是运动员训练和提高成绩的前提保障。低氧会影响机体的免疫功能[16]。此外，过大的运动强度和运动负荷也会产生免疫抑制。因此,在亚高原训练的低氧环境和训练的双重刺激下，了解运动员的免疫机能十分必要。

在中国优秀男子举重运动员亚高原训练的研究中发现白细胞水平下降[10]。本研究中，女子举重运动员白细胞均值在进入亚高原训练后也出现降低，并在第2周(8月1日)达到最低(图4A)。与此同时，运动员出现淋巴细胞百分比均值增加，中性粒细胞百分比均值降低的现象(图4B),提示，亚高原训练对运动员机体免疫功能存在一定影响。结合夏季安徽石关潮湿的气候特征，做好运动员的自我保健和疾病防护十分必要。此外，有研究发现，国家男子举重队安徽石关转训期间出现白细胞降低的同时，肌酸激酶水平在亚高原训练期间持续呈现高于800 U/L的高值水平[10]。本研究中，女子举重运动员的血肌酸激酶水平在进入亚高原转训第1周出现升高趋势，在第2周(8月1日)比平原时升高了60%。此时，出现了白细胞水平的降低以及淋巴细胞百分比和中性粒细胞百分比的倒置。提示，亚高原训练中，肌酸激酶水平的明显增加与运动员机体的免疫功能可能存在着密切的联系。

4 结论

亚高原训练对提高中国优秀女子举重运动员的携氧能力和合成代谢有积极的作用，同时，亚高原训练期间的环境以及训练强度对运动员的免疫功能存在一定的影响。因此，对训练负荷以及运动员免疫机能的监控是保障运动员取得最佳亚高原训练效果的重要前提。

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Effects of Sub-Altitude Training on the Physiological Functions of the Elite Female Weightlifters

YU Tao1,CHANG Yun1,ZHAO Peng1,LI Han1,LI Qing-zheng2,HUANG Jun-hong1

Objective:Sub-altitude training has been increasingly applied in strength sports.However,little is known about the effect of sub-altitude training in elite Chinese female weightlifters.This study aimed to evaluate the effects of sub-altitude training on the oxygen-carrying capacity,endocrine responses and immune functions in elite Chinese female weightlifters.Methods:Haemotological parameters(red blood cell count,hemoglobin,hematocrit,mean corpuscular hemoglobin,mean corpuscular volume,write blood cell count,lymphocyte percentage,neutrophil percentage),serum testosterone and cortisol levels,serum creatine kinase activity,and serum urea nitrogen level were tested in 21 elite Chinese female weightlifters from seven categories in Beijing(31m above sea level),Shiguan in Anhui(847m above sea level,35 days).Results:Sub-altitude training is beneficial for the weightlifters to enhance the red blood cell number,hemoglobin and hematocrit.In addition,the serum testosterone level was elevated.Although we didn't observed an obvious alteration in the white blood cell number,neutrophil and lymphocyte percentages,there were individuals who caught a cold during the sub-altitude training.Conclusion:Sub-altitude training showed a positive effect on the improvement of the oxygen-carrying capacity and anabolism of the elite Chinese female weightlifters.Monitoring of the training load and immune functions will be helpful to the athletes to achieve better training results.

sub-altitudetraining;female；weightlifters;oxygen-carryingcapacity;endocrine;immunefunction

1000-677X(2016)12-0067-05

10.16469/j.css.201612009

2016-07-13；

2016-11-03

国家体育总局科研项目资助(2015HT028)；国家体育总局体育科学研究所基本科研业务费资助项目(基本15-15)。

于涛(1980-)，女，辽宁沈阳人，博士，主要研究方向为运动损伤与恢复，Tel：(010)87182525,E-mail：yutao@ciss.cn。

1.国家体育总局体育科学研究所， 北京 100061；2.北京市体育科学研究所，北京 100075 1.China Institute of Sport Science,Beijing 100061,China；2.Beijing Institute of Sports Science,Beijing 100075,China.

G808.1

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