血乳酸在运动训练中的应用研究
2022-05-18宋珊珊牛永捷
宋珊珊 牛永捷
(武汉体育学院研究生院 湖北武汉 430079)
外部刺激作用于机体,产生乳酸,乳酸进入血液成为血乳酸,通过测试血液中血乳酸的浓度可以评估运动员单位时间内一堂课或一次训练、一组动作中训练负荷强度。心率(HR)、血乳酸(BLA)、血清肌酸激酶(CK)、血红蛋白(Hb)、尿蛋白(T-H 蛋白)等生理生化指标目前被用来评估不同强度训练中的运动负荷强度。当前,运动队教练员与运动员专业知识及其对训练负荷强度评估的认知不足[1],同时对于血乳酸的测试细节不够清晰,导致实验测试的形式不够普及。目前,最新的安静血乳酸测试法由于文兵等通过实验测试提出,发现指尖血穿刺后即刻测量的BLA 水平显著高于30s 和50s,认为安静BLA 测试的准确方法应该在穿刺30s后再进行测试,需要注重受试者的心理反应对测试结果的影响[2]。为此,该文旨在对血乳酸相关研究成果进行阐述与梳理,客观评价血乳酸在运动训练相关领域的研究现状,为教练员及以后的研究提供参考,反向指导教练员和运动员调节负荷强度,从而适应训练和比赛,提高运动员自身水平。
1 文献分析
该文以“血乳酸”为关键词在中国知网进行检索,绘制了体育学科排名前三的机构发文趋势图(见图1)。
图1 体育学科排名前三的机构发文趋势图
通过发文趋势图了解血乳酸与运动训练的文献研究的发展趋势。由图1 得知,发文量第一的北京体育大学最早发文是在1994年;发文量第二的上海体育学院于1982年最早发文;发文量第三的武汉体育学院发文最早。2016年以来,血乳酸发文逐渐上升,受出刊时间的影响,科研发文时间总是慢于当下研究趋势,因此,在2016年之前的几年,我国已经对血乳酸展开了深入的研究。
2 血乳酸在运动训练中的应用
糖酵解的终产物称为乳酸(LA),乳酸扩散进入血液之后即为血乳酸。当下运动训练中应用最普遍的训练负荷强度监控手段是HR和BLA相结合,训练后即刻或几分钟对运动员BLA 进行测试[2],可以得到一次训练课或比赛的强度,通过对训练过后几分钟的BLA 值进行测定可以评估运动员能量代谢系统供能能力,以此来达到训练监控的目的。
2.1 评定运动负荷强度,便于制定合理的训练计划
有学者在对BLA 在有风天(4 级)和无风天(1 级)的对比测试研究中,发现虽然无风天训练后的BLA 显著高于有风天(P<0.001),但是两次测试的BLA 值都不高,未超过8~9mmol,所以得出应该增大运动强度的结论,应使血乳酸达到8~9mmol。同时,通过最大努力爬坡冲刺后的BLA测试结果得出乳酸耐受力训练应该采用心率为164 次/min 左右,血乳酸为12mmol,爬40°折返山坡的重复训练法的结论。
还有学者对速滑运动项目进行了研究,比较了3种不同坡度的训练课以及3站1500m比赛的血乳酸值,表明训练课后血乳酸值越高,运动员成绩越好,同时还显示出训练课的血乳酸值高于比赛时的值,说明速滑运动员训练课的负荷达到甚至超过比赛强度。
由此可以得出结论,血乳酸浓度可以较好地评价负荷强度,可通过血乳酸测试值与运动强度进行对应指导运动训练。
2.2 评定与提高有氧、无氧能力,辅助训练或比赛
运动中随着训练强度的增强和训练时间的增长,乳酸的生成量也会不断增加,LA生成量的增加体现了糖酵解供能的比例增大。人体的有氧能力是无氧能力的基础,糖酵解产生的乳酸需要通过有氧代谢才能够消除。血乳酸在评估运动员有氧、无氧能力中担任重要角色[3-6]。当前,在评估有氧、无氧能力的研究中主要有耳垂采血以及指尖采血两种方式。
有氧能力是指各器官系统长时间有氧工作的能力,有氧代谢通过有氧氧化提供能量,其供能物质主要有糖、蛋白质和脂肪,代谢的场所主要为细胞内线粒体。无氧能力是指人体各器官系统进行无氧工作的能力。运动后血乳酸指标对运动员有氧、无氧能力监控具有重要作用,骨骼肌是人体运动时主要耗能器官,在剧烈运动时,体内氧气供应不足就会导致乳酸产生。因此,BLA的变化与人体运动时供能系统高度相关。
王月华等[4]通过实验的手段,使用EKF 便携式血乳酸仪测定运动员运动后的血乳酸浓度,以乳酸阈功率、乳酸阈心率、峰值血乳酸等指标对国家速度滑冰队运动员短、中、长距离有氧及无氧运动能力进行了解析,发现男子短距离运动员无氧能力最强,长距离运动员有氧能力最强,为备战2022年北京冬奥会提供参考借鉴。金树达[7]通过血乳酸及心率在自行车爬坡训练中的实验测试得出,骑自行车训练时可采用心率170次/min左右,蹬5min30s,间歇3min重复训练法,以提高有氧能力的结论。孙建华[8]对递增负荷实验中64名优秀排球运动员运动后1min、3min、5min、7min、10min、12min的血乳酸进行了测定,发现运动员BLA浓度下降速度越快,肌肉中LA 扩散、转移越快,骨骼肌、心肌的氧化代谢能力越强,有氧能力越强。梁永文[9]指出,在长拳中以80%的力量练习50s(BLA浓度达到4~5mmol/L),间歇2min的训练可以发展运动员的有氧能力。
武术套路运动员和没有经过运动训练的普通人进行递增负荷实验,普通人的血乳酸浓度线性增长,运动员的血乳酸浓度上升幅度慢。此实验表明,经常练习武术套路的运动员无氧代谢能力明显强于普通人[8],因此血乳酸指标可以评价运动员的无氧能力。与此同时,血乳酸浓度在达到5mmol/L时稍超过乳酸无氧与水平;大强度运动后心率达到187次/分,血乳酸浓度均值为10.19mmol/L;教学比赛后心率达到196.7次/分,血乳酸浓度均值上升到12.33mmol/L[9]。长拳运动中无氧供能占70%左右,因此可以通过提高机体的乳酸耐受力来发展竞技能力。最大乳酸耐受训练法是血乳酸研究领域中的重要训练手段,在训练中安排1min练习(血乳酸10mmol/L),间歇时间2~3min(血乳酸可恢复到7mmol/L),可以提高运动员的乳酸耐受能力[10]。
综上所述,以实验的方式获取血乳酸浓度,通过相关指标评估浓度范围得到运动员比赛或训练中的训练强度及负荷,以评估运动员的有氧无氧能力已成为当下研究重点。
2.3 评定训练效果,了解运动员机能状态
一次训练课后的训练成果如何,需要有效的评估方式评估,以检验训练方法或训练量是否合适,以此来改善训练,针对个体运动员调整训练计划。血乳酸相关测试指标、诊断与分析,能够有效地反映运动员身体机能水平,促使教练员科学、有效、事宜地组织、安排训练和竞赛活动。
李金珠等[11]的研究中通过对山东理工大学中长跑队8 名运动员(二级运动员)多级递增负荷运动后1~9min 几次日晨的血乳酸与血尿素测试进行分析后,认为联合应用BLA 与血尿素(UREA)指标能够较为准确地监控运动员的身体机能状态和训练水平,同时得出血乳酸峰值一般在运动后5~7min出现,大强度训练时间歇时间应该设置在7~10min。刘存等[12]对体育考生的HR和BLA等指标进行了系统分析,发现体育考生在考试之前,心率一般处于较快的状态,在进入考场之后,心率达到最快,然后随着考试的进行,体育考生的心率慢慢回到平静,心率是一个由高到低的过程。而血乳酸指标在体育考试之前并不是很高,但是通过大量运动量的加试,运动员的血乳酸值显著提升,在考试之后,血乳酸的值下降,检测其血乳酸值可以预测学生考试成绩。许继安[13]表明,网球运动的供能特点与运动疲劳有着直接联系,因为网球运动持续时间较长,产生的乳酸也就较多,乳酸增加就会引起运动员的疲劳,这在一定程度上会降低运动员的运动水平,因此可以通过血乳酸值来判定运动员的疲劳情况和体能恢复情况,以提高运动员的运动成绩。李洪亮[14]针对青少年速滑的实验发现,BLA测定结果与500m速滑成绩具有显著性的负相关关系,在规定的范围内,BLA的浓度越高,运动员的500m 速滑成绩就会越好;BLA 与1000m速滑成绩具有显著性的负相关关系,规定范围内,BLA的浓度越高,运动员的1000m速滑成绩就会越好。
2.4 运动选材
加拿大科学家研究显示,最大BLA 浓度的遗传度为0.70~0.81mmol/L。由于与糖酵解控制相关的各种酶(乳酸脱氢酶、磷酸果糖激酶等)的基因存在于常染色体,因此最大BLA 浓度受遗传影响较大。另外,阿罗斯•迈德博士测量前800m世界冠军彼维特血乳酸后使用计算机模拟预测其成绩,结果预测成绩与实际成绩基本吻合。由此可见,通过对运动员的血乳酸浓度进行有效分析,有利于教练员预测运动员成绩、选拔优秀运动员。
林文弢等[15]研究认为,400m跑运动员跑后的BLA值低于10mmol/L,表明其无氧能力差,乳酸值在14~15mmol/L 以上,运动员无氧能力强。所以,运动员在400m 跑、800m 跑,100m 和200m 游泳训练中血乳酸值最好控制在14~15mmol/L 以上,最大血乳酸在18~23mmol/L。因此,BLA 与耐力项目运动员的运动表现高度相关,可作为选拔有氧耐力项目运动员的重要生理指标。
运动选材多用于青少年,由于血乳酸受后天训练的影响较大,大部分的研究都是借助血乳酸与其他运动指标相结合来评定一个人的运动能力,目前中并没有对单独运用血乳酸进行选材的研究,为此,在训练中还应与项目中其他相关指标结合进行分析运用,以免影响分析结果。
3 结语
目前,所有研究都是将血乳酸指标与其他生理生化指标结合进行分析,得出结论,其中大部分文章都是将心率与血乳酸相结合进行研究。当前,评估运动员有氧能力、无氧能力以及运动强度的实验测试中,大部分选取指尖血与耳垂血作为采血手段。乳酸阈强度训练也成为当下较受欢迎的训练方式。同时,近几年关于血乳酸在运动选材方面的文献发文量较少,仅有血乳酸可以作为运动选材指标的相关文献,对于血乳酸如何进行运动选材的文章较少,相关学者以后可以在此方面进行深入研究。目前的研究中没有单独用血乳酸指标进行评价,血乳酸指标与其他生理生化指标结合更能反映实验的科学性。