HiHiLo对上海女子赛艇运动员部分血液指标及机能状态的影响

张 月，樊志勇，高炳宏

HiHiLo对上海女子赛艇运动员部分血液指标及机能状态的影响

张 月1，樊志勇2，高炳宏1

观察 24 d的高住高练低训（HiHiLo）对上海优秀青年女子赛艇运动员血液指标的影响及在此期间的机能状态变化特点，以及 HiHiLo结束后各指标的保持情况。方法：以12名上海市优秀青年女子赛艇运动员为研究对象，进行24 d的HiHiLo实验（模拟海拔高度 2 500～3 200 m）。实验前一周、HiHiLo期间 3周对运动员的各项指标进行检测，并在HiHiLo结束后进行为期 3周的跟踪测试，观察测试指标的变化。结果：（1）实验开始后，红细胞（RBC）、血红蛋白（Hb）持续升高，并在实验 3周后达到最高值，较实验前分别升高 7.7%、5%，其中 RBC与实验前相比呈显著性差异（P＜0.05），红细胞比容（Hct）低氧 3周后升高5.3%，平均红细胞体积（MCV）、平均血红蛋白含量（MCH）、平均血红蛋白浓度（MCHC）变化不显著，HiHiLo结束后无变化，与实验前水平基本一致。（2）HiHiLo结束后，RBC、Hb、Hct都呈下降趋势，在实验结束3周后分别降低 5%、3.4%、3.5%（P＞0.05）。（3）24 d的HiHiLo期间Hb和RBC的变化与血清睾酮（T）和血清睾酮 /皮质醇（T/C）的变化并不一致，但各项机能指标都在正常范围。结论：为期24 d的HiHiLo（2 500～3 200 m）提高了上海女子赛艇运动员的有氧能力，运动员在适应期（2 500 m）机能状态反应良好。在HiHiLo期间采用机能状态指标进行实时机能监控有助于合理调整运动和低氧负荷。

高住高练低训；女子赛艇运动员；红细胞；血红蛋白；睾酮/皮质醇

高住高练低训 （living high-training high-training low，HiHiLo）训练法被普遍认为是训练效果较好的低氧训练法，它的优点是缺氧负荷与运动负荷相互协调，在改善机体运氧和利用氧的同时，又能保持平原状态下的运动强度训练，促进肌肉的运动能力，而且有助于机体恢复能力的提高，此外，在低氧环境下进行间歇性的低强度有氧训练还可以提高心肺功能，而其难点是对高住、高练和专项训练的合理安排[1]。目前，对于HiHiLo的研究多集中在中等海拔高度（2 000～2 800 m），而且许多研究认为低氧训练法的最适高度应在2 000～2 500 m之间[3]，高原低氧训练提高血液指标的两个基本因素是绝对海拔高度和低氧暴露持续时间[4-6]，Robert指出，高住低训模式至少在2 000～2 500 m、持续4周才能使升高的血液指标持续较长的时间，从而提高平原的有氧耐力水平[7]。关于低氧刺激的剂量的研究认为，红细胞的生成，持续暴露 2周的时间至少在自然海拔4 000 m以上或在3 000 m以下、至少暴露4周的时间才可以产生显著的效果[8]，而 3 000 m高度的模拟高原常压低氧环境对红细胞系指标的刺激效果只相当于2 200 m高度的自然低压低氧环境的效果[9]。以上研究都证实了低氧训练效果对海拔高度和低氧暴露持续时间的依赖性，在一定范围内海拔高度越高、低氧暴露持续时间越长则训练效果越明显，但是低氧负荷过高可能对运动员的机能状态产生不利影响。因此，为了更有效地提高女子赛艇运动员的低氧训练效果，本研究利用低氧舱模拟 2 500～3 200 m的高原低氧环境，对运动员部分血液指标和机能指标进行实时监测，探讨24 d的HiHiLo训练法对优秀女子赛艇运动员血液指标的影响，并且分析在此程度的低氧训练剂量下运动员机能状态的变化情况。

1 研究对象和研究方法

1.1 研究对象

上海优秀青年女子赛艇运动员12名。无心血管系统及运动系统疾病，无吸烟史。基本情况见表 1。

表1 研究对象的基本情况Table I Basic Information of the Subjects

1.2 研究方法

1.2.1 HiHiLo方案

研究对象自 2015年 5月 11日入住低氧室，至 2015年 6月 3日出低氧室。白天在正常环境中训练，晚上21：00至次日清晨6：00在低氧室内休息和睡眠，每日9 h。此外，低氧暴露期间，每周在低氧环境下进行2次时长1 h的有氧耐力训练，共6次，低氧暴露总时长为246 h。由于实验对象是初次进行模拟高原训练，所以安排低氧暴露期的第 1周为适应期，模拟海拔相对较低，高度为 2 500 m（氧分压15.6%），随后模拟海拔提升至3 200 m （氧分压14.2%）。

低氧暴露期间，每周二、周五 19:00-20:00安排 1 h的有氧耐力训练，训练环境为模拟海拔高度3 200 m，氧分压为 14.2%。具体训练内容为：30 min测功仪、15 min跑台、15 min功率，目标速度分别为 2′10″/500 m、10 km/h、55转/min，目标强度均为个体60%～70%HRmax。训练节奏、训练强度及训练目标完成情况由科研人员和教练员共同监测与控制。

运动员晚上在低氧室内休息和睡眠，白天在正常环境中进行训练，实验前1周、低氧暴露期3周（24 d低氧暴露分3周测试），以及3周跟踪期共7周的训练量按每周训练内容和训练距离的不同进行统计，见图1。正常环境中每周的训练量与训练强度大致相同，主要以有氧耐力训练为主，同时穿插以磷酸原供能系统与糖酵解供能系统为主的水上专项训练，除此之外每周安排2 h的专项力量训练。每周二、周五上午和周日下午安排休息，其余时间均安排训练。

图1 运动员的周期训练Figure 1 Cycle Training of the Athletes

1.2.2 低氧系统设备

低氧发生设备采用上海体育科学研究所引进的LOWOXYGEN®SYSTEMS（德国）低氧训练系统。此系统可以模拟海平面至6 000 m海拔高度的低氧环境，误差范围在0.05%以内。系统可以自动监测CO2和O2浓度。根据需要，此次实验调节室内温度为23℃，室内湿度45%。

1.2.3 测试安排

分别在实验前 1 d、低氧实验的第 8 d、第 15 d和第22 d早晨 7：00，以及实验后的第 1周、第 2周和第 3周的每周一早晨 7：00左右，在同等条件下抽取空腹安静时静脉血 1 ml，采用 Beckman Coulter血球仪对红细胞（Red Blood Cell,RBC）、血红蛋白（Hemoglobin,Hb）、红细胞比容（Hematocrit,Hct）、平均红细胞体积（MCV）等红细胞系指标进行测试。另取静脉血3 ml采用放免法进行血清睾酮（T）、皮质醇（C）以及血尿素（BU）、肌酸激酶（CK）的测试。

1.2.4 数据处理

用Excel和SPSS20.0统计软件对结果进行处理和统计学分析，采用独立样本 T检验，以 P＜0.05为差异具有显著性水平。实验结果用平均数±标准差表示。

2 研究结果

2.1 HiHiLo对女子赛艇运动员血细胞系指标的影响

红细胞系指标的结果如表 2和图 2、图 3所示，运动员开始HiHiLo后平均RBC、Hb持续上升，并在3周后达到峰值，RBC、Hb分别升高7.7%、5%，其中红细胞浓度的升高呈显著性差异（P＜0.05），其他指标各周测试值之间无显著性差异。Hct持续上升，在第2周到达峰值，第3周的Hct水平较实验前提高5.3%。MCV、平均血红蛋白含量（MCH）、平均血红蛋白浓度（MCHC）分别下降了 0.9%、0.1%、0.3%，其中MCHC在低氧第2周较实验前下降明显，并呈显著性差异（P＜0.05）。

表2 血细胞系指标测试结果Table II Test Results of the Indicators of Blood Cell Series

图2 RBC和Hb的变化趋势Figure 2 Variation Trend of RBC and HB

实验结束后，运动员RBC、Hb、Hct开始下降，但是仍然处于较高水平，在实验结束3周后基本恢复至实验前水平，较实验第 3周分别下降 5%、3.4%、3.5%，MCV、MCH、MCHC分别提高2.4%、0.4%、1.2%，各项指标均无显著性差异。

2.2 各阶段机能指标的测试结果

机能类指标的测试结果如表 3和图 4、图 5所示，各阶段测试结果都在正常范围内，但是各阶段数据呈一定的变化趋势，T、BU、CK没有呈现出显著的变化，而低氧第2周平均T含量升至最高（P＞0.05），C含量达到最低，显著低于实验前（P＜0.05），到低氧第3周又显著提高（P＜0.05），随后持续两周降低，在实验结束后第3周又稍有提高。而T/C值在实验开始后持续增加，至实验第3周达到最高，与实验前相比差异显著（P＜0.05），实验结束后，其值有所下降，实验后第 3周接近实验前水平。

图3 Hct变化趋势Figure 3 Variation Trend of HCT

表3 各阶段机能指标的测试结果Table III Test Results of the Functional Status at the Different Stages

图4 T/C变化趋势Figure 4 Variation Tendency of T/C

图5 BU与CK变化趋势Figure 5 Variation Tendency of BU and CK

BU和 CK在实验开始后持续下降（表 3、图 5），在实验第 3周稍有增加，实验结束后有所下降，BU达到最低值，但是与各组数据相比无显著性差异（P＞0.05），CK在实验结束第 2周升高至最大值，但同样没有显著性差异（P＞0.05），CK在实验结束第 3周又降低至最低值。BU、CK各组数值之间没有显著性差异，而且都在正常范围内。

3 分析与讨论

3.1 HiHiLo对上海优秀女子赛艇运动员部分血液指标的影响

本研究中，模拟海拔高度达到3 200 m，在实验结束时RBC、Hb和Hct较实验前分别提高 7.7%（P＜0.05）、5%、5.3%，说明此次低氧实验对上海女子赛艇运动员产生了较好的效果，RBC和Hb在低氧实验期持续上升，实验结束后开始下降，但 3周后仍高于平原水平，这不同于传统高原训练中红细胞系指标的一般变化趋势[10]，即入住低氧室1周后RBC、Hb稍有升高，然后逐渐下降，2周后接近实验前海平面水平，3～4周后稍有下降，有时还低于海平面水平；高原训练返回平原后，则有所回升，并高于训练前[11]。红细胞系指标在本研究中的变化情况与其他低氧训练实验的研究结果基本一致，高炳宏对4种模式的低氧训练进行了比较研究（2 500 m），他指出，HiHiLo模式中RBC、Hb和 Hct变化规律基本一致，即表现为：训练中持续显著升高，训练结束时达到最高值，训练后有所下降，但仍处于较高水平[11]。而与其他相关研究结果不同的是，本研究中RBC、 Hb、Hct虽然都有较高幅度的提升，但是只有RBC与实验前相比有显著性差异，Hb、Hct的前后均未见显著性差异。低氧训练能够提高RBC、Hb、Hct已有报道[1]，并且许多研究认为 HiHiLo训练效果较明显[11-12]，但仍有一些研究显示低氧训练后红细胞系指标未显著增加。宋淑华采用HiHi-Lo训练法对 11名中长跑运动员进行了对比研究，实验组每天进行10.5 h低氧暴露，共28 d，低氧暴露总时长300 h，模拟海拔高度2 700 m，结果发现，实验组RBC、Hb、Hct虽有升高趋势，但前后比较无统计学意义[13]。马校军对女子皮艇运动员进行了为期 24 d的高住低训研究（海拔1 860 m，低氧暴露总时长＞360 h），然而，未发现女子皮艇运动员RBC、Hb显著升高，其对运动员身体机能影响也不明显[14]。本研究中，模拟海拔高度虽然一度升至 3 200 m，并持续17 d，但是只观察到RBC前后有显著性差异，其它血细胞系指标在低氧前后均未见有显著性差异。低氧训练中，模拟海拔高度和低氧暴露持续时间是导致红细胞系指标变化的两个重要因素，同时两者之间也存在一定的关联[15]。导致本实验结果 Hb、Hct未明显增加可能与实验对象个体差异、接受低氧暴露的时间、运动强度、运动量以及体内铁储备量缺乏有关[13]。高炳宏等通过对游泳运动员进行了3周HiHiLo的机能监控研究，他指出，3周的HiHiLo可以提高游泳运动员的RBC、Hb、Hct和EPO水平，提高机体的载氧能力，但不同个体之间存在差异，这会对总体水平造成影响[16]。训练强度和训练量也会对 Hb造成影响，训练量过大会导致RBC被破坏，这也会造成Hb浓度下降，但随着系统训练的增加，运动员机能水平提高，运动员逐渐适应训练负荷，Hb浓度将会回升[17]。

3.2 HiHiLo对上海优秀女子赛艇运动员部分机能指标的影响

T能加速糖原、蛋白质合成，提高RBC数量和通气能力，加速身体的恢复过程，运动员血清T水平是反映其内分泌功能的重要标志之一，与运动能力、肌肉力量、疲劳消除等有一定的关系，因此，血清 T是运动员身体机能监测的常用指标。C能抑制蛋白质合成，抑制下丘脑—垂体—性腺系统和睾丸间质细胞分泌 T，加速糖原、脂肪和蛋白质的分解，有利于运动时的能量供应[18-21]。长期大负荷训练、训练过度会导致运动员血清T水平下降，血清C上升，进而影响运动员体能，出现运动能力下降或产生疲劳[22]。关于低氧对T影响的研究结果不一，Humpeler等对C、醛固酮、T等指标在中等高原低氧环境中（1 650 m）的变化情况进行了研究，结果是低氧暴露 48 h后，T水平明显升高，在低氧暴露结束时到达峰值[23]。而王道等通过实验研究发现，4周常压模拟高住高练（2 500 m）过程中，血清 T水平先明显下降，然后在实验结束时（第4周）又显著上升[17]。尽管有研究表示，缺氧环境下由于氧供不足影响睾酮的合成，加之训练负荷的影响会导致低氧训练期间运动员体内 T低于正常水平[24]，但是本次研究结果显示，HiHiLo开始后，女子赛艇运动员的 T水平连续两周持续上升，这可能是由于运动员刚进入低氧环境后处于适应阶段，机体的轻度缺氧刺激大脑皮质兴奋，下丘脑通过释放促黄体生成素和促卵泡激素，促进睾丸分泌并释放 T，这有利于机体对低氧环境的适应[20,25]。然而低氧第 3周可能由于长时间的低氧与运动负荷积累，身体消耗积累，导致肝外靶组织加大了对运动员 T的消耗[26]，从而使 T水平下降，但是没有发现显著性差异。HiHiLo结束后，运动员T水平开始回升，而在实验结束3周后可能由于训练负荷等原因又稍有降低，低于实验前水平。

而低氧对C影响的研究认为，不管是急性或者长时间的低氧暴露，C水平都有所增加，并且有随着海拔高度的增加和时间的延长而升高的趋势，这是对运动负荷和低氧刺激的适应性反应[23,25]。本次研究中，C的变化趋势与睾酮变化相对，HiHiLo开始后第 1周有所上升，第2周显著降低，可能原因是低氧与运动的双重负荷使机体消耗很大，导致肾上腺皮质激素消耗过大，或由于机体对训练的适应产生于丘脑下部的腺垂体，通过神经系统的调节使垂体减少了促肾上腺皮质激素（ACTH）的释放，从而降低了对肾上腺皮质的刺激[18,27,28]。T/C的变化趋势是先持续上升，并在低氧试验第2周达到峰值，提示运动员已经对 HiHi-Lo模式产生了一定程度的适应，机体内蛋白质的合成大于分解，结合红细胞系指标的变化，说明运动员在此段Hi-HiLo期间身体机能状态良好，运动负荷和低氧刺激强度安排较为合理。然而，在HiHiLo第3周T/C值又有所下降，这可能是由于连续3周的双重负荷使运动员身体消耗积累，导致T消耗，C增加，提示在此强度的 HiHiLo，第 3周可适当调整正常环境中的运动负荷,以利于减少运动员的机能消耗。HiHiLo结束后，T/C开始回升并高于实验前，提示 24 d的HiHiLo对女子赛艇运动员身体机能有一定的提高。而T/C在试验后第3周下降到与实验前基本一致的水平，可能说明此次HiHiLo的持续效果不足3周。

BU作为体内蛋白质与氨基酸的一个代谢产物，可以反应体内蛋白质的分解代谢情况；CK是骨骼肌能量代谢的关键酶，CK活性的上下波动能反应肌肉所受负荷以及骨骼肌微细损伤和恢复情况，所以，BU、CK常被用作评定训练负荷和机能恢复情况的重要指标[29]。在本研究中，上海女子赛艇运动员的血尿素值保持在 3.56～7.04 mmol/L之间，CK水平在 93.54～282.64 U/L之间，并出现上下波动，但无统计学意义，结合上述训练负荷安排可以看出，BU和CK的变化分别与训练量和训练强度的变化一致，这与之前的研究一致[30]，说明运动强度对血清 CK的变化影响较大，而肌酸激酶对训练量的变化较为敏感。

4 小结

4.1 24 d的HiHiLo（2 500～3 200 m）对上海优秀女子赛艇运动员的RBC有显著提升，但Hb、Hct虽有升高趋势，但不呈显著性差异。

4.2 HiHiLo前2周T/C显著升高，低氧训练结束 3周后降至实验前水平，运动员对低氧实验适应良好，训练效果至少持续2周。实验期间BU、CK在正常范围内上下波动，对训练量和训练强度的变化敏感，但未见训练负荷过量的情况。

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（责任编辑：何聪）

Effects of HiHiLo on Some of the Blood Indicators and Functional Status of Shanghai Female Rowers

ZHANG Yue1,FAN Zhiyong2,GAO Binghong1
(1.Shanghai University of Sport,Shanghai 200348,China;2.Shanghai Water Sports Center,Shanghai 200713, China)

objective:To observe the effects of 24-day HiHiLo on blood indicators of Shanghai female rowers and the change characteristics of the functional status.Method:Twelve Shanghai female rowers were selected for 24-day HiHiLo experiment(simulating altitude of 2 500-3 200m).The different indicators of all the subjects were measured one week before the experiment,three weeks during the experiment and three weeks after the experiment so as to observe the changes of the indicators.Result:(1)When the experiment started,RBC and Hb continued to increase and reached the highest in three weeks.The increase reached 7.7%and 5%respectively. RBC increased significantly (P＜0.05),Hct increased by 5.3%after three weeks in low oxygen condition.The changes of MCV,MCH and MCHC were not obvious and they were nearly the same as those before the experiment.(2)After the hypoxia experiment,RBC,Hb,Hct were on the decline and reduced by 5%,3.4%and 3.5% (P＞0.05)respectively three weeks after the experiment.(3)During the experiment,the changes of Hb and RBC did not accord with T and T/C,but each functional indicator changed in the normal range.Conclusion:24-day HiHiLo (2 500-3 200m)improved Shanghai female rowers'aerobic capacity and the functional status of the athletes was in good condition during the adaptation period (2 500m).The possible reasons for Hb and Hct's insignificant-difference changes may be due to the insufficient training intensity and load or the inadequate reserves of iron in the body,which results in obstruction of HB synthesis.Adopting functional status indicators for real-time monitoring of function during HiHiLo helps to reasonably adjust exercise and low oxygen load.

HiHiLo;female rower;RBC;Hb;testosterone/cortisol

G804.5

A

1006-1207（2017）02-0064-06

10.12064/ssr.20170212

2015-10-10

张月，男，硕士生。主要研究方向：运动人体科学。E-mail：bigmoon919@163.com。

1.上海体育学院，上海200438；2.上海水上运动中心，上海 200713。