高原低氧训练对运动员身体机能的影响

李若果 李云国

高原训练作为竞技体育训练的一种辅助训练方法，日益受到各国运动队和科研工作者的关注。高原地区海拔较高，大气压、氧分压较低，气候干燥，含氧量低，因此，在高原的特定环境下进行训练，运动员要承受环境缺氧和运动缺氧的双重刺激，这些刺激作用于运动员，将促使运动员产生强烈的应激反应以调动体内的机能潜力，从而导致机体将通过一系列适应性生理反应来应对低氧刺激。本文就低氧训练对运动员身体机能的影响所产生的适应性做简要综述，以期对运动员参加高原训练提供一定的参考依据。

1. 高原低氧训练的概述

人体在处于相对缺氧状况，基础代谢率高。我们可以通过对运动员的低氧训练促进机体的氧结合能力、氧运输能力、供氧能力、氧利用能力和免疫系统功能以及神经肌肉机能能力的提高，使身体组织产生一系列的适应性变化，从而促进整体健康和体质水平。

高原低氧训练是在运动训练周期中持续或间断采用低氧条件刺激，利用高原自然低氧环境或人工模拟低氧环境对人体所产生的特殊生物学效应，配合运动训练来增加机体的缺氧程度,以调动体内的机能潜力，从而产生一系列有利于提高运动能力的抗缺氧生理反应及适应，进而达到提高运动成绩的目的。从50年代中期开始，研究人员就开始研究高原低氧训练对人体机能的影响，建立了高原训练基地以训练运动员提高运动成绩。近30年来，世界各国对高原条件下的训练进行了深入的研究与实践，许多优秀运动员通过高原训练法创造出的优异成绩证明了高原训练的特殊性和效果。

2. 高原低氧训练的生理适应

2.1 高原低氧训练对运动员的血液的影响

研究认为，运动员经过高原低氧训练血液具有以下四方面的适应性：(1)血容量增加；(2)纤维蛋白溶解作用增加；(3)血粘度降低；(4)红细胞变形能力增强。适宜的低氧刺激引起促红细胞生成素(EPO)生成增加，刺激骨髓的造血功能，促进红细胞的生成，导致红细胞压积，HB，血球容积比，网织红细胞计数均明显增高，提高红细胞中2,3一DPG水平，关于高原训练期间促红细胞生成素(EPO)的变化情况，研究结果并不一致。

高原训练后红细胞数增加，红细胞的变形能力增强，血浆粘度降低，使血流阻力减少，血流速度加快，改善了血液的流变特性，有利于血液对各器官及工作肌的灌注，改善微循环，增强血液的携氧能力和运输营养物质的能力，加快对代谢产物的排除率，同时，还有利于调节体温及激素的体液调节，在高原训练期间，机体内铁的存储量以及铁的补充和吸收, 对于提高Hb浓度，增加血氧含量具有重要意义。冯连世等认为， 在高原训练前4周，就应开始补铁，以保证有足够的铁储备。

2.2 高原低氧训练对运动员心供血能力的影响

心脏的泵血功能是由心脏的收缩舒张共同完成的。一些研究发现，通过高原训练后，心脏功能的增强主要表现为心脏收缩功能的加强。雷志平等对体育学院体育教育专业25名男性大学生实施一定组合的间歇性低氧暴露，并对低氧暴露前、后反映左心室收缩功能及心脏泵血功能的相关指标进行比较。结果表明，1小时的间歇性低氧暴露可引起射血前期延长、左室射血时间缩短，心功能特征比值(PEP/LVET)增大。同时，血管顺应性提高，总外周阻力下降，每搏输出量、每分输出量提高，心功能指数升高，心脏泵血功能加强。

2.3 高原低氧训练对运动员气体运输能力的影响

机体从外界将氧气运输至肌肉组织是通过呼吸、血液和血液循环这三个器官系统的活动来完成的。氧气由呼吸系统从外界获取，再由血液靠心脏的收缩泵血获得的动能输送至组织细胞。因此，呼吸机能、血液运输氧的能力、心脏泵血的能力直接影响着机体运输氧气的能力，从而影响机体有氧代谢水平。

在低氧下运动，由于低氧和运动双重刺激颈使呼吸过程加强，反射性地引起呼吸频率的加快和呼吸深度的增加， 加强气体交换，使吸入体内的氧增多， 这就能保证在氧含量较低的外界环境下，血液能摄取到足够的氧量；同时，在低氧的刺激下，肺内气体扩散能力也大大增强，从而提高肺内血氧饱和度，以代偿缺氧对机体的影响，经过反复多次的刺激适应，改善了呼吸系统的功能。翁庆章等报导：大量研究已证实，低氧可以刺激呼吸系统，调节机能增强，呼吸肌力量增加，提高机体在低氧状态下肺通气功能。

2.4 高原低氧训练对运动员最大摄氧量的影响

最大摄氧量是反映肌肉利用氧的能力和人体有氧运动能力的一项关键指标，它是对运动时心肺功能状况综合评定的一项参数。有研究指出，VO2max与血液的氧含量成正比，随海拔高度的增加而递减。但最大摄氧量经高原训练后呈提高的趋势。

2.5 高原低氧训练对运动员骨骼肌的影响

高原低氧训练使肌红蛋白浓度升高单位面积毛细血管数量的增加或每块肌肉周围毛细血管数量的增加，改善骨骼肌的微循环，增加细胞从低氧血和血浆中利用氧的能力，增加线粒体的数量和体积，改善呼吸链的功能，促进关键氧化酶活性提高，从而使肌肉的摄氧能力提高。肌酸激酶96%储存在人体的骨骼肌中，是关系到短时间激烈运动时快速合成ATP、运动后ATP 恢复的重要代谢酶，它与运动时和运动后能量平衡及转移有密切关系。研究表明，在平原环境下，肌酸激酶的正常值男子为10-100IU/ L，女子10-60IU/ L。高原低氧环境下，由于缺氧对机体的影响引起细胞膜的通透性增高，血液中肌酸激酶的含量明显高于平原正常值，男子可达到260.0±64.08IU/ L，女子可达到257.2±72.66IU/ L。

3. 结论及建议

3.1 结论

高原低氧训练后红细胞数增加，红细胞的变形能力增强，血浆粘度降低，使血流阻力减少，血流速度加快，改善了血液的流变特性，有利于血液对各器官及工作肌的灌注，改善微循环，增强血液的携氧能力和运输营养物质的能力，加快对代谢产物的排除率；高原低氧训练使心脏收缩功能的加强，血管顺应性提高，总外周阻力下降，每搏输出量、每分输出量提高，心功能指数升高，心脏泵血功能加强；高原低氧训练，运动员的呼吸频率会加快和呼吸深度会增加，呼吸肌力量增加，调节机能增强；最大摄氧量经高原训练后呈提高的趋势；低氧训练对改善骨骼肌的代谢变化产生有利的影响；

3.2 建议

高原低氧训练对运动员的身体机能产生有利的影响，尤其能使运动员创造出优异的运动成绩，以后要更深入的对高原低氧训练进行进一步的研究和探索，同时及时反馈给教练员，为合理、科学的制定训练计划提供客观依据，为运动员能成功的完成高原训练任务提供必要的保证。