不同专项运动员完成极限工作时的能量代谢激素调节的特点

P·B·塔姆波甫采娃　M·A·尼库利娜

摘要：探索具有高级技能水平的不同专项（滑冰和田径）运动员在自行车测功仪上完成分级式负荷增长直至衰竭时各种能量物质和激素水平的动态变化。在相对安静状态下、力竭工作时刻、恢复时的第3分钟和第10分钟时，测定静脉血中胰岛素和生长激素水平、脂肪酸、甘油和葡萄糖的浓度以及乳酸浓度以及尿液中儿茶酚胺浓度。结果表明：速度滑冰选手和田径运动员具有完成较高负荷工作的能力，这与高效利用能量物质和氧气有极大的关系。不同运动项目选手的激素和代谢物质浓度之间的相关程度是不同的，这证实了具有同等技能水平和处于年度训练周期同一阶段的不同专项运动员对负荷具有不同的激素代谢反应。

关键词：竞技工作能力；激素；分级身体负荷；碳水化合物；脂类化合物；ATP；代谢物；浓度；代谢

中图分类号：G 804.23 文章编号：1009-783X（2017）01-0001-03 文献标志码：A

众所周知，竞技工作能力取决于许多因素的总和，其中占据重要地位的是针对运动员的神经内分泌调节、利用和恢复能量物质储备、可塑性的保障功能、维持体内平衡、离子泵的工作和蛋白质的适应性合成。研究发现了机体对身体负荷激素反应的3种类型：第1种类型——快速反应，其特点是在工作开始后的前几分钟里就提高了儿茶酚胺、肾上腺皮质素、促肾上腺皮质索和类肾上腺皮质素的浓度；第2种类型——中等强度的反应，其特点是增加了醛甾酮、甲状腺索、促甲状腺素和加压索的分泌量；第3种类型——带滞后期的反应，这里提高了生长激素、高血糖索、甲状腺降血钙素的水平，但在这种情况下在工作开始后经过15～20 min就发现胰岛素水平出现降低。不应当忽视这些类型，同样的代谢效果可能是由不同的调节器对机体的作用达到的。机体对不同强度和持续时间的身体负荷的反应方面存在的个体差异是很大的。由此对于竞技实践，适宜的是研究机体对某一运动项目特有的负荷适应的特点。揭示特殊的适应性变化就有助于完善不同运动项目的训练方法和选擇信息量最大的生物化学监督方法。要是对组织运动训练作出某些变化时必须研究在专门的训练和比赛活动条件下进行的生物化学过程的话，那么在竞技运动中要完善生物化学监督方法就要求进行实验室测试。这样的生物化学测试不仅对于保障精确地分配身体负荷的可能性是必要的，而且使得能研究工作时和工作结束后生物化学指标的动态变化。

1研究目的

探索具有不同专项（冰上速滑和田径）的高级运动员各种能量物质和激素浓度的动态。

2研究方法和组织

研究在俄罗斯国立体育大学以H·H·伏尔科夫命名的运动生物化学和生物能量教研室所属的运动生物能量实验室中进行。专项为冰上速滑全能（n=11）和田径中长跑（n=8），高级运动员参加了实验。使用了在自行车测功仪上分级式增加负荷的测试。第1级负荷强度是1 Bt/kg体重。随后每一级负荷增长值与开始时相同。每一级持续时间3 min，整个测试持续15 min。在安静状态、“拒绝”工作时刻、恢复的第3 min和第10 min分别进行采血。负荷开始前和负荷后10 min内分别采集尿样。在静脉血中确定胰岛素和生长激素、未被酯化的脂肪酸、甘油和葡萄糖的浓度；在毛细血管中确定乳酸浓度；在尿液中确定儿茶酚胺浓度。

3研究结果和讨论

通过对不同专项运动员的测试，研究他们的激素和能量物质浓度的变化，发现了对一定负荷应答反应的一系列特点。表1中指出的是冰上速滑和田径运动员血液中缩氨酸激素和代谢物的浓度，以及相对安静状态下儿茶酚胺和二羟基苯丙氨酸的排泄量。

获得的结果表明，冰上速滑和田径运动员在胰岛素、生长激素、肾上腺素、去甲肾上腺素、二羟基苯丙氨酸和多巴胺指标之间存在显著差异，而在葡萄糖、未被酯化的脂肪酸和甘油指标之间的差异不显著。

在血液和尿液中激素的浓度，以及在“拒绝”工作时刻血液中能量代谢物的浓度有一定的变化。在“拒绝”工作时刻，与安静时水平相比，冰上速滑和田径运动员都出现胰岛素浓度的降低。他们的生长激素浓度则出现了可信的增长。所有组中负荷都是在肾上腺素排泄量增加的背景下完成的。去甲肾上腺索排泄量的增加仅仅出现在田径运动员中。

作为对负荷的应答，血液中葡萄糖含量的变化方向则与胰岛素的动态相反：冰上速滑和田径运动员的葡萄糖浓度都出现提升。未酯化的脂肪酸浓度增长不多。在负荷过程中甘油水平变化也不大。在所有组中观察到血乳酸浓度出现较大提升。

在恢复的第3分钟观察到，冰上速滑运动员的胰岛素浓度快速提升。冰上速滑和田径运动员的生长激素水平都继续保持在高位，但是，冰上速滑运动员的这一水平直至恢复的第10分钟仍在上升。与安静状态相比，2组运动员的葡萄糖水平同样有提高。大多数受试者在由安静状态转入工作和在工作结束时，激素动态出现较大变化。

作为对负荷的应答，不同专项运动员的适应特异性反映在激素浓度和能量产物之间不同的相互联系中（见表2）。

从表2可以看到，不同专项运动员的相关系数是不同的。如果在冰上速滑运动员中观察到生长激素的生产和儿茶酚胺的排泄之间存在紧密的负相关联系的话，那么在田径运动员中这一联系是正相关。

不问专项——冰上速滑和田径运动员在完成分级增长负荷直至“拒绝”的测试中获得的资料可以得出如下结论：除了人的机体对身体负荷适应的一般机制以外，在这些专项运动员的代谢过程进行中也存在着某些特殊的特点，这些特点与不同的训练和比赛负荷参数，以及与它们不同的结构有关。不同专项运动员在代谢过程中的差异既出现在安静状态下，也出现在对负荷的应答中。在安静状态下这样的差异表现在，与冰上速滑运动员相比，田径运动员的血液中胰岛素的含量较低，而尿液中肾上腺素排泄较多。与其他运动项目的代表相比，田径中长跑运动员的脂肪含量较低。这也可以解释他们血液中较低的胰岛素水平，因为众所周知，胰岛素的排泄与脂肪组织的总量直接相关。在田径和冰上速滑运动员中可以观察到，作为对负荷的应答，适中地提高了血液中被酯化的脂肪酸浓度，这说明保持了动员和消耗脂类化合物的平衡。除此之外，田径运动员和冰上速滑运动员动员葡萄糖的速度超过了它被利用的速度，从而在负荷后出现葡萄糖水平的提升。

研究不同专项运动员碳水化合物和脂类化合物代谢的变化及其调节特点揭示了交感肾上腺系统、缩胺酸激素和受它们调节的代谢过程对极限身体负荷反应方面的差异。例如，冰上速滑运动员激活交感肾上腺系统主要是依靠它的肾上腺环节，而田径运动员则主要依靠交感环节。除此之外，在冰上速滑和田径运动员中揭示了葡萄糖和胰岛素之间存在着负相关联系。这与关于在身体负荷时胰岛素水平与肝葡萄糖生产之间存在相互联系的文献资料相符。

脱开运动项目，对激素和代谢物浓度变化进行相关分析，无论是在不同的激素浓度变化中，还是激素和代谢物浓度的变化中均没有发现存在可信的联系。这对于具有同等技能水平和处于年度训练周期同一阶段的不同专项运动员在激素一代谢反应方面存在本质性差异是一个补充性证据。

所获得的资料使得能依据血液中能量物质和激素浓度进一步使生理学标准和对分级负荷应答变化的摆动限度更加确切，没有这些就无法评定在竞技运动中进行生物化学监督时的测试结果。

4结论

1）不同专项运动员的代谢过程既在安静状态下，也在应答负荷中存在着差异。

2）与冰上速滑运动员相比，田径运动员在安静状态下血液中胰岛素含量较低，而尿液中肾上腺素排泄量较高。

3）与冰上速滑运动员相比，田径运动员的脂肪含量相对较低。

4）冰上速滑和田径运动员在完成测试负荷时表现出很高的工作能力，这与利用能量物质和氧的极大节省化有关。

5）在田径运动员和冰上速滑运动员中观察到作为对负荷的应答，适中地提高了血液中未被酯化的脂肪酸浓度，从而证实了保持动员和消耗脂类化合物的平衡。

6）田径运动员和冰上速滑运动员动员葡萄糖的速度超过了利用它的速度，这表现在负荷后葡萄糖水平出现提升。

7）冰上速滑运动员中生长激素的生产与儿茶酚胺排泄之间存在着紧密的负相关联系，而田径运动员的这一联系是正相关。

8）冰上速滑运动员激活交感肾上腺系统主要依靠它的肾上腺环节，而田径运动员则主要依靠交感环节。endprint