6周高原训练对优秀男子赛艇运动员外周血儿茶酚胺水平的影响*

朱 欢， 李国政， 高炳宏

(1. 湖北民族学院体育学院， 恩施 445000； 2. 西安体育学院研究生部， 陕西 西安 710068； 3. 上海体育学院体育教育与训练学院， 上海 200438)

儿茶酚胺是一类以邻苯二酚为基本结构的胺类，这类神经递质主要由肾上腺素(epinephrine, E)、去甲肾上腺素(norepinephrine, NE)和多巴胺组成。肾上腺素与去甲肾上腺素由肾上腺髓质分泌，其中肾上腺素约占80%，去甲肾上腺素约占20%。交感神经节后纤维也合成去甲肾上腺素，其释放的去甲肾上腺素是循环血中去甲肾上腺素的主要来源。肾上腺素与肾上腺素能β1受体结合可使心脏产生正性变时和变力作用，使心输出量增多，肾上腺素与肾上腺素能α受体结合可使皮肤、肾脏及胃肠道的血管平滑肌收缩。去甲肾上腺素主要与肾上腺素能α受体结合使全身血管收缩，外周阻力增加，动脉血压升高[1-2]。一般情况下，血液中二者的浓度较低。当机体遇到紧急情况(如急性低氧暴露、运动等)时，血液中肾上腺素与去甲肾上腺素水平急剧升高，以提高机体的潜能，增强应对和适应能力，尤其在高原训练时儿茶酚胺浓度的变化对判断运动员对低氧暴露的适应情况以及运动性疲劳的诊断有重要的作用。研究表明，运动员血液儿茶酚胺浓度与运动性疲劳的发生有密切的关系。目前，有关重大比赛前高原训练阶段运动员血液儿茶酚胺浓度变化的研究较少。相对于日常的备战阶段，重大比赛前运动员血液儿茶酚胺浓度的变化更为复杂，对运动员运动能力的影响也更大。基于此，本研究通过对优秀男子赛艇运动员6周高原训练期间血液儿茶酚胺浓度变化特点的分析，探讨高原训练期间运动员血液儿茶酚胺浓度变化与运动负荷、血尿素(blood urea，BU)浓度、肌酸激酶(creatine kinase，CK)活性等指标的关系，以便为运动员运动性疲劳的诊断以及对高原环境适应的判断提供参考。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取中国国家赛艇队备战2016年里约奥运会的8名轻量级优秀男子单桨赛艇运动员为主要研究对象，8名运动员均为国际运动健将，年龄为(23.2±2.7)岁，身高为(183.0±4.4)cm，体重为(71.9±2.4)kg，训练年限为(8.2±3.5)年。所有入选对象均排除心血管疾病、肝病、肾病、糖尿病、外周血管疾患、皮肤病等不适合完成测试的疾病，且入选对象受教育程度基本相同，无吸烟、饮酒等不良嗜好。测试前2 h内禁止饮酒、喝咖啡等。本试验的开展首先得到中国赛艇队科研医务反兴奋剂委员会、队员所在组别教练的许可，其次所有入选对象在明白本试验的目的、测试安排等情况下都自愿接受测试安排。

1.2 研究阶段的选取

在中国赛艇队轻量级男子单桨赛艇运动员备战2016年里约奥运会过程中，选择2016年的高原训练阶段(2016.01.08～2016.03.14)为研究时段。其中，高原训练前的平原训练在中国千岛湖水上运动训练基地(中国杭州)进行，高原训练地点为中国会泽水上运动训练基地(中国云南，海拔高度2 120 m)，下高原后的平原训练在千岛湖进行。研究人员全程跟踪入选运动员的训练过程，详细记录每次训练的内容。

1.3 6周高原训练运动员运动负荷安排

6周高原训练过程中，第1周是适应期，负荷量、负荷强度都较小，以有氧长划为主，周训练量在175 km左右。有氧长划是指按照训练计划中所设定的强度和一定的浆频进行长距离划行，运动后耳垂血中乳酸浓度<2 mmol/L心率<155次/分，浆频<22次/分。第2～3周负荷总量明显增加，其中第2周训练量为178 km，第3周为191 km，训练仍然以有氧训练为主，但穿插一定的专项速度练习(如短距离的全力划、变频划以及负重划等)。第4、5周运动量与第3周基本持平，但专项速度练习的比例有所增加，尤其是第5周运动强度为耳垂血中乳酸浓度4～8 mmol/L的专项速度训练较第3周增加了8%左右。第6周训练量明显下降(103 km)。下高原后的训练主要是常规有氧训练，训练强度和训练量适中，主要目的是为两周后的测试储备体能。

1.4 检测指标及检测方法

儿茶酚胺测试指标包括肾上腺素和去甲肾上腺素。运动员在清晨空腹状态下取静脉血，然后将血样送到艾迪康医学检验中心进行检测(HPLC法)，平原阶段送往杭州检测，高原阶段送往昆明检测。检测的常规机能指标包括血尿素(blood urea，BU)；肌酸激酶(creatine kinase，CK)，其检测与儿茶酚胺检测的时间、次数安排保持一致。血尿素检测使用上海科华公司的半自动生化分析仪(L-3180)，使用中生北控生产的干粉试剂；肌酸激酶检测使用罗氏三通道生化分析仪及配套试剂条。BU、CK检测均采用指尖血，由国家赛艇队科研人员在科研室完成。检测时间为高原训练前1周、高原训练1、3、5周末以及下高原2周后。

1.5 统计学分析

2 结果

2.1 6周高原训练期间运动员外周血儿茶酚胺浓度的变化

由表1可知，高原训练1周末和3周末运动员外周血中E和NE浓度变化均不大，与高原训练前相比无明显差异(P>0.05)；高原训练5周末外周血中E浓度有降低趋势(P>0.05)，而NE有升高趋势(P>0.05)。下高原后2周末外周血中E和NE浓度均明显下降，其中E浓度显著低于上高原前1周、高原训练1周末和3周末(P均<0.05)，外周血中NE浓度明显低于上高原前1周、高原训练1周末、3周末及5周末(P均<0.05)。

Tab. 1 The change of blood catecholamines concentration of athletes during six-week plateau training ±s, n=8)

E: Epinephrine; NE: Norepinephrine

*P<0.05vsone week before altitude training；#P<0.05vsat the end of the 1st week of plateau training；△P<0.05vsat the end of the 3rd week of plateau training;▲P<0.05vsat the end of the 5th week of plateau training

2.2 6周高原训练前后运动员外周血BU浓度、CK活性的变化

由表2可知，在整个训练过程中BU浓度都保持在较高水平，高原训练第1周末、下高原后的第2周均保持在6.5 mmol/L左右，其他各时间点测试数值均在8 mmol/L以上，但各时间点测试数值均无明显差异(P>0.05)。在整个训练期间，CK活性变化较大。与高原训练前1周比较，高原训练第1周末CK活性显著下降(P<0.05)，第3周末CK活性明显升高(P<0.01)，且在高原训练后期保持在较高水平；下高原后CK活性较高原训练第5周末明显下降(P<0.05)，但与高原训练前1周比较无明显差异。

Tab. 2 The changes of blood BU concentration and CK activity of athletes during six-week plateau ±s, n=8)

BU: Blood urea; CK: Creatine kinase

*P<0.05,**P<0.01vsone week before altitude training;#P<0.05,##P<0.01vsat the end of the 1st week of plateau training;△P<0.05vsat the end of the 3rd week of plateau training;▲P<0.05vsthe 2nd week after altitude training

3 讨论

高原训练作为一种特殊的训练手段，其主要目的是利用高原自然低氧环境和运动缺氧的双重刺激来提高运动员的有氧运动能力，现已广泛应用于耐力性运动项目的强化训练。但高原特殊的环境刺激(低氧、干燥等)易使运动员身体遭受伤害，因此高原训练期间运动员身体机能监控十分重要。BU浓度和血CK活性作为运动训练的一对经典的机能监控指标，在运动员机能状态监控中有极其重要的应用价值。一般而言，BU浓度对运动量比对运动强度更敏感，BU浓度可客观地反映运动员对负荷量的承受能力以及机体运动性疲劳情况；而血CK活性对运动强度更敏感，可客观反映运动强度对运动员的刺激程度以及肌肉损伤情况。当运动员处于运动性疲劳状态及运动损伤时，BU浓度、血CK活性明显升高[3-4]。

在缺氧的刺激下，机体的应激激素儿茶酚胺的血浓度也发生明显变化，儿茶酚胺浓度变化对机体机能水平也有十分重要的影响。研究表明，血儿茶酚胺浓度升高可使中枢神经系统的兴奋性增强，使机体反应灵敏；心率加快、心输出量增加，血压升高，以保证心、肺、脑、肌肉等器官的血流量；呼吸加快、加深，血糖浓度升高，满足在紧急状态下营养物质和能量的需求等，因此血儿茶酚胺浓度的变化可反映机体的应激程度，可作为运动员机能状态变化的诊断指标。当运动强度过大时，运动员血儿茶酚胺浓度会明显升高，以动员各器官系统的功能去适应当前运动的需求。当机体应激状态结束时或身体机能状态较好时，血儿茶酚胺的浓度变化减小[5-6]。正常情况下，血液中肾上腺素的浓度不超过280 ng/L，去甲肾上腺素素浓度不超过1 700 ng/L。在训练过程中，血尿素浓度、肌酸激酶活性的升高与内分泌系统儿茶酚胺的分泌有直接的关系。在运动的刺激下，机体儿茶酚胺分泌增加引起细胞能量的耗竭、乳酸等代谢产物的积累以及蛋白质分解过度，这些变化可使细胞发生损伤，导致细胞膜通透性增加，使细胞内酶外流以及血尿素升高[7-8]。

在高原训练前的平原阶段，运动员血液中较高的BU浓度值提示在平原阶段运动量较大，运动员有一定的疲劳积累。通过对平原阶段训练计划安排的研究，发现平原训练的最后几周运动强度较大并进行各项测试，导致运动员一定程度疲劳的堆积。这一阶段血儿茶酚胺浓度处于正常范围，但通过与高原训练期间测试值比较，可见高原训练前运动员血儿茶酚胺浓度处于相对较高的状态，甚至有高于高原训练第1周末的趋势。提示运动强度较大可能导致运动员出现了一定程度的应激状态，使血儿茶酚胺浓度呈现较高的趋势。

高原训练1周后，运动员的BU浓度和血CK活性均有所下降，提示此时运动员的机能状态有所提升，分析其原因可能有：运动员到达高原的时间较短，尚未出现明显的高原缺氧症状。此外，运动员刚到高原，训练还不系统，尤其是尚未施加大强度的训练负荷。另外在本研究中，大多数运动员都有多次高原训练经历，所以到高原后对高原的环境适应速度比较快。但这一阶段E、NE浓度却有所升高，可能的原因是在运动训练和环境低氧的刺激下，运动员动脉血血氧饱和度有所下降。为了弥补动脉血血氧饱和度的不足，通过调节机制使心率加快、心输出量增加以适应运动和环境的需要。高原训练3周后，外周血E、NE浓度变化不大，到了第5周外周血E浓度明显下降，可能的原因是机体已经适应低氧环境的刺激，降低了运动引起的血清酶活性的升高，且此时运动负荷相对较小，对运动员的刺激较浅[9-10]。但此时运动员BU浓度、血CK活性却明显升高，表现出了与儿茶酚胺相反的变化趋势。下高原后运动员血儿茶酚胺浓度明显下降，且明显低于高原前水平，表明运动员高原应激状态结束。此外下高原后，运动员的BU浓度与血CK活性也明显下降，表明下高原后运动机能状态良好，无明显的疲劳堆积。结合血儿茶酚胺浓度与BU浓度、血CK活性的综合变化，认为下高原后运动员身体机能状态较好，心血管的储备能力较强，当进行大强度运动时可表现出较高的储备能力，可为接下来的比赛奠定良好的身体基础。

综上，认为高原训练期间，运动员外周血儿茶酚胺浓度的变化与运动员身体机能状态、运动负荷的大小以及海拔的高度等多种因素有关，其内在的关系需进一步深入研究；当外周血儿茶酚胺浓度明显升高时，可能预示着运动员对高原环境的不适应，或运动强度、运动量过大将导致运动员机能状态下降。