世居高原竞走运动员高高原训练血氧饱和度变化特征及个体差异

2022-01-21李舒洁孟志军

中国体育教练员 2021年4期

李舒洁, 孟志军

(云南省体育科学研究所,云南昆明 650051)

高原训练由于其运用自然环境和运动训练的双重作用,使机体产生强烈的低氧刺激增强机体抗缺氧和耐乳酸能力,提高组织对氧的运输和利用,最终提高运动员的有氧能力[1]。但世居高原人群由于出生地及常住地的气候环境特点,对低氧环境产生了一系列遗传性、生理和解剖学的适应特征[2],导致世居高原运动员对生活地的缺氧刺激不敏感,进行与平原运动员相同的负荷量和强度训练时,机体难以受到相同刺激[3]。因此,就地高原训练很难达到常规高原训练的低氧刺激效果,而上到更高海拔地区进行高高原训练则能使世居高原运动员在短期内获得新的生理缺氧刺激,重新调动机体生理功能,加上合理的训练负荷安排,最终达到提高有氧能力的目的[4]。

进行高高原训练一般时间较短,机能监控测试条件有限,对运动员的身体机能变化和训练负荷反应很难精准把握。血氧饱和度(SpO2)能反映血液的氧结合度,对低氧刺激较为敏感,常用来评价人体在低氧环境下的缺氧程度[5-6],并被作为机体对低氧环境适应状况的监测指标,近年也被尝试用作低氧训练中运动强度的监控指标。本文旨在对世居高原竞走运动员在原训地和高高原时的安静及训练后血氧饱和度变化进行分析和比较,总结世居高原运动员高高原训练过程中SpO2的变化特征,探讨个体在低氧环境下SpO2变化的差异,探寻SpO2是否可以作为世居高原运动员高高原训练期间机能状态及运动强度监控的简易指标。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

10名云南省优秀男子竞走运动员(表1),其中,国际健将2名,健将3名,一级运动员5名。10人均出生于云南,出生地海拔1 500～2 500 m,日常训练地(昆明呈贡体育训练基地)海拔1 890 m。

表1 运动员基本情况

1.2 研究方法

1.2.1 实验法

1.2.1.1 训练安排

10名运动员在冬训(以提高有氧能力为主)阶段进行为期22天的高高原训练(图1)。先在安宁(海拔1 820 m)进行4天高负荷量适应性训练,之后乘车进入香格里拉(海拔3 263 m)进行7天的高高原驻地训练,于第7天下午返回大理(海拔2 008 m)继续驻地强化训练4天,后驱车返回安宁调整训练7天。

图1 高高原训练安排

1.2.1.2 血氧饱和度测试方法及安排

采用脉搏血氧饱和度测试仪(NONIN3100,USA)对运动员进行SpO2测试。初到安宁时开始基础晨起安静值测试,到达香格里拉连续测试16天SpO2晨起的安静值,同时记录到达不同海拔驻地时的SpO2值。记录香格里拉第2、4、6天和大理第2、4天大负荷量训练结束后即刻SpO2值。

1.2.2 数理统计法

使用SPSS 27.0对数据进行统计分析,数据采用平均值±标准差表示,不同时间点的SpO2采用配对样本t检验比较差异,同一天晨起和训练后的SpO2采用配对样本t检验比较差异,P<0.05为具有显著性差异,P<0.01为具有非常显著性差异。

2 结果与分析

2.1 香格里拉高高原训练晨起SpO2变化

由表2可知,运动员的SpO2在到达香格里拉后明显下降[从(97.0±0.82)%下降到(91.6±1.07)%,P<0.01],下降幅度为5.57%,并且下降一直持续到第3天,于第3天达到最低值[(90.3±1.25)%]后逐渐升高,第7天回升至接近刚抵达香格里拉时的水平。

一项对413名西藏高原人群(海拔3 500 m) SpO2的调查显示,SpO2主要集中在85%～95%,SpO2的中位数为90.5%[7]。本研究的运动员生活在海拔1 820 m的高度,其基础SpO2平均值为97.0%。到达海拔3 263 m的香格里拉训练后,运动员的SpO2前3天持续下降,说明运动员前3天持续受到强烈的低氧刺激,这与之前对世居平原运动员低氧环境应激的研究结果一致。Ge等[8]研究发现,48名受试者在2 800 m的海拔高度24 h后动脉SpO2显著下降。香格里拉训练第4天,运动员的SpO2不再下降,说明运动员逐渐适应高原环境,其SpO2的变化可作为训练负荷的重要参考,从第4天起训练负荷有所增加,因为这时机体对低氧环境已有了阶段性适应。

2.2 大理高高原训练晨起SpO2变化

由表2可知,到达大理后运动员的SpO2值立即明显回升[从(91.5±1.78)%上升到(96.5±1.18)%,P<0.01],接近常训地(昆明)水平。在大理驻地训练的5天时间里,运动员的SpO2呈现与在香格里拉时相同的变化趋势,即先降低,于第3天降至最低值[(95.7±1.06)%]后逐渐升高,但变化幅度较香格里拉变化幅度小。

从香格里拉到大理的训练类似于从高原回到平原训练,第1天运动员的SpO2会较大幅度地升高,但第3天有较明显的下降,这可能与在大理第2天进行的大负荷训练有关,大负荷训练可能导致运动员在高原环境中缺氧更深。但总体来说,在大理训练期间运动员的SpO2保持在约96%的水平。

表2 高高原训练期间晨起运动员SpO2结果

2.3 高高原训练期间大负荷训练后SpO2变化

从表3可以看出,与运动员晨起SpO2相比,不同海拔相同大负荷量训练课后ΔSpO2变化相似,香格里拉降幅略高,降低了3.03%[从(91.2±0.96)%下降到(88.4±2.37)%,P<0.01],大理训练后降低2.92%[从(96.0±1.12)%下降到(93.2±1.18)%,P<0.01]。但个体降低幅度差异较大,2名国际健将级运动员训练后SpO2不变或升高,明显区别于其他运动员。

表3 高高原训练期间大负荷训练后运动员SpO2结果

黄文超等[9]对世居高原者和世居平原者海拔3 700 m地区跑步5 km前后SpO2比较发现,世居高原者和世居平原者运动前SpO2没有显著性差异,运动后世居平原者SpO2显著下降,但并未对世居高原者进行跑步前后的比较。研究发现,在香格里拉和大理大负荷训练后运动员的SpO2都比晨起显著下降,这是训练负荷对机体的正常反应。有报道[10]认为,SpO2可作为低氧训练中的强度指标。本研究世居高原竞走运动员大负荷训练后SpO2下降约3%,且在第2天晨起能恢复,说明世居高原运动员高高原训练的负荷安排合理,机体能得到充分恢复。

2.4 高高原训练过程中SpO2变化个体差异

初入香格里拉低氧环境,运动员的SpO2变化呈现明显的个体差异。10人下降幅度为4.12%～7.22%,其中,2名国际健将级运动员下降幅度明显高于其他运动员。在整个香格里拉训练阶段,运动员晨起SpO2也存在个体差异,最高者为92.29%,最低者仅为90.14%。

世居平原运动员对高原低氧环境的适应存在较大的个体差异[11-12],但目前未见世居高原运动员高高原训练过程中个体差异的相关报道。本研究发现,运动等级越高的运动员高高原训练过程中SpO2下降幅度越大,这可能与运动员对氧的利用率更高有关。这与Kounalakis等[13]对专业运动员和大学生运动员运动中肌氧饱和度的研究结果类似,即专业运动员在Wingate测试中有更低的肌氧饱和度,可能与肌肉质量、肌纤维募集能力和无氧代谢能力有关。