营养干预对国家铁人三项运动员高原训练中期疲劳恢复效果的影响分析
2022-11-12和学恭宋秋喜
齐 华 和学恭 宋秋喜
营养干预对国家铁人三项运动员高原训练中期疲劳恢复效果的影响分析
齐 华1和学恭2宋秋喜1
(1.河北省体育科学研究所,河北 石家庄 050011;2.训练管理部军事体育训练中心 八一铁人三项队,云南 昆明 650223)
通过营养干预手段对国家铁人三项运动员高原训练中期恢复效果进行研究,分析实验组和对照组四周的生化指标差异以及营养干预对差异产生的影响,对恢复效果进行阶段性纵向分析,并对运动员营养干预手段前后运动能力进行比较分析。结果显示:(1)男子实验组第二周HB值与对照组差异显著,P<0.05,实验组第三周的HB和HCT值与对照组差异显著,P<0.05。(2)女子实验组第二周CK值和对照组差异显著,P<0.05,第三周实验组HCT值与对照组差异显著,P<0.05,第四周HB值和HCT值实验组和对照组差异显著,P<0.05。(3)运动员的有氧能力和运动表现在营养干预手段后有一定程度提升。结论:营养干预手段对铁人三项运动员高原训练中期疲劳恢复及维持高水平竞技状态有促进作用。
营养干预;国家队;铁人三项;运动员;高原训练;中期;疲劳恢复;运动能力
铁人三项高原训练中期的训练量和强度较初期逐渐增加,通过营养干预来帮助机体快速恢复疲劳是常用手段之一[1]。铁人三项是以有氧代谢为主的体能项目,氧利用和氧转运能力要求较高,铁是参与血红蛋白合成的重要组成物质,是影响机体的氧转运能力的重要因素,因而适量补充含铁营养制剂为该项目保持较高有氧能力的物质基础[2-4]。高原训练中期阶段主要集中在每年3月至5月,训练地点为云南昆明,温度较高,日照时间长,铁人三项运动员长时间大强度训练会导致肌肉水分和蛋白的流失,由于强度的增加使肌酸激酶活性升高,肌肉损伤程度增加,免疫系统调控能力下降[5],在高原低氧环境下长时间大强度运动会导致机体缺氧,体内内环境失衡[6],因而需要营养干预手段来提升血红蛋白含量,增加蛋白质合成,加快肌肉合成和机体恢复,提高免疫机能水平,维持体液酸碱平衡,进而促进机体疲劳的快速恢复,达到保障竞技能力与运动表现在高原训练中期的快速提升的目的[7]。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
选取国家队优秀铁人三项运动员16人,男8人,平均年龄22.3±3.4岁,平均身高175.6±2.3cm,平均体重68.4±5.1kg;女8人,平均年龄17.6±2.1岁,平均身高162.5±4.7cm,平均体重53.8±4.5kg。其中国际级运动健将8人,运动健将4人。
1.2 研究方法
1.2.1运动方式
所有运动员按照教练员制定的训练计划进行训练,在营养干预过程中训练计划不变。
1.2.2实验方法
将16名运动员各分为男子实验组(4人)和男子对照组(4人),女子实验组(4人)和女子对照组(4人),营养干预手段通过对实验组运动前服用,运动后服用Fe包衣型压片糖果(2粒)、东阿阿胶粉(5g)、纳诺克斯谷氨酰胺粉(5g)、辅酶Q10(2粒)、艾博奥运动营养补剂(2粒),运动前中后服用等渗固体饮料(运动前、运动中、运动后)来实现,对照组使用同等剂量的安慰剂,所有受试运动员在实验前均未服用功能相同类营养品,所有营养品在科研人员监督下服用。所有运动员均在合理营养膳食结构的基础上进行运动营养干预。
每周一晨空腹抽取静脉血1ml进行生化指标测试,包括HB、HCT、BUN、CK、PCO2、PH、BE,HCO3-,共进行四周,使用美国I-STAT血气分析仪EC8+试纸进行HB、HCT、BUN、PCO2、PH、BE、HCO3-指标测试,使用美国Roche干式生化分析仪进行CK指标测试。并将男、女运动员实验组和对照组指标进行对比分析,最后将实验组进行纵向分析,通过速度血乳酸对运动员有氧能力变化进行分析,采用spss18.0对所有数据进行统计与分析。
2 研究结果
2.1 高原训练中期营养干预前生化指标对比
由表1可以看出,高原训练中期,营养干预手段前男子和女子运动员对照组和实验组各指标没有显著性差异,P>0.05。
表1 高原训练中期营养干预前生化指标情况(n=16)
2.2 高原训练中期营养干预对疲劳恢复效果的影响对比
运动时机体的酸碱平衡变化早已被国内外学者关注,80年代后期国内学者开始研究递增负荷后的血乳酸、丙酮酸、血气之间的关系,但大多数为实验室研究[8]。酸碱指标的测定可以在一定程度上反映机体血液缓冲能力,对于无氧和有氧能力的提高具有十分重要的意义[9-10],而高原训练对于血液缓冲能力的影响是较为敏感的,因而选取氧运输能力、血气、物质能量代谢等相关指标来反映机能水平与疲劳状态及恢复效果。合理的营养干预手段也可以从一定程度上提高机体的血液缓冲能力[11]。
表2 高原训练中期营养干预对男子运动员生化指标的影响(n=8)
注:“*”表示实验组和对照组进行独立样本T检验,差异显著,P<0.05,表示差异十分显著,P<0.01。
由表2可以看出,男子运动员第二周HB值实验组与对照组差异显著,P<0.05,第三周的HB值实验组与对照组差异非常显著,P<0.01,HCT值差异显著,P<0.05,第四周的CK值实验组与对照组差异显著,P<0.05。第二周的HB值对照组和实验组都呈上升趋势,而实验组在第二周明显高于对照组,可能与服用补铁、补血类营养品有关。第三周HB和HCT值都有一定程度下降,而对照组下降幅度较大,实验组相对较小,与及时的营养补充有关,第三周完成的训练负荷较大,运动员机体出现一定程度疲劳,使用营养干预手段可以有效促进机体恢复,延缓疲劳发生。第四周实验组BUN值高于对照组,但差异不显著,可能与实验组完成的训练负荷大于对照组有关,但是CK值实验组明显低于对照组,可能与服用谷氨酰胺、肌酸有一定关系,及时补充对肌肉的损伤恢复有积极作用。
表3 高原训练中期营养干预对女子运动员生化指标的影响(n=8)
注:“*”表示实验组和对照组进行独立样本T检验,差异显著,P<0.05。
由表3可以看出,女子运动员第二周CK值实验组与对照组差异显著,P<0.05,第三周HCT值实验组与对照组差异显著,P<0.05,第四周HB值和HCT值实验组与对照组差异显著,P<0.05。可以看出,女子运动员实验组的HB值和HCT值上升幅度明显,第三周上升幅度为2%,第四周上升幅度为5%,女子运动员服用的Fe包衣压片糖果和东阿阿胶粉补铁效果较为明显,特别是在服用四周后HB值上升幅度显著。从BE和HCO3-来看,实验组优于对照组,实验组的血液缓冲能力要高于对照组,耐乳酸能力稍强,可能与服用等渗固体饮料有一定关系。
2.3 高原训练中期营养干预对疲劳恢复阶段性效果的影响
高原训练中期随着运动强度和持续时间的增加,机体自由基的生产急剧增加,远远超过机体抗氧化能力的增加幅度,机体处于氧化应激状态。运动性氧化应激是组织损伤、肌肉疲劳的主要原因之一。[12]补充抗氧化剂如谷氨酰胺、辅酶Q等可以延缓运动疲劳的发生,是促进运动后疲劳消除和身体机能恢复重要手段之一。[13-15]通过阶段性生化指标分析高原训练中期使用多种营养品综合干预的效果,纵向观察训练中期实验组营养干预对于疲劳恢复发挥的作用。
表4 高原训练中期营养干预对男子运动员实验组疲劳恢复阶段性效果的分析(n=4)
*表示第二周和第一周,第三周和第二周,第四周和第三周指标两两配对T检验,P<0.05,差异显著。
从表4可以看出,男子运动员实验组第二周与第一周CK值差异显著,P<0.05,第四周与第三周PH值差异显著,P<0.05。可以看出第三周和第四周整体指标呈下滑趋势,可能与训练课的强度安排较大有直接关系。
由图1可以看出,男子运动员实验组的CK增加幅度小于对照组,可能与服用谷氨酰胺和肌酸类营养品有一定关系,BE和HCO3-降低幅度小于对照组,可能与服用电解质类营养品有关系,实验组的HB和HCT值在高原训练中期阶段要高于对照组,可能与服用升血类营养品有关。
从表5可以看出,女子运动员实验组第二周与第一周PCO2值差异显著,P<0.05,第四周与第三周PH值差异显著,P<0.05。HB和HCT呈逐渐上升趋势,BUN和CK值也呈上升趋势,说明训练负荷在逐渐增加,BE和HCO3-呈明显上升趋势,说明随着训练负荷的递增,血液缓冲能力在增加。
表5 高原训练中期营养干预对女子运动员疲劳恢复阶段性效果的分析(n=4)
注:“*”表示第一周和第二周,第二周和第三周,第三周和第四周指标两两配对T检验,P<0.05,差异显著。
图1 高原训练中期男子运动员实验组与对照组营养品干预效果趋势图
图2 高原训练中期女子运动员营养干预效果趋势图
从图2可以看出,女子运动员实验组BE、HCO3-比对照组上升幅度大,HB和HCT呈上升趋势,平均数值高于对照组。也同样说明升血类营养品和电解质类营养品对于运动员提高血红蛋白含量和增加血液缓冲能力起到积极的作用。
2.4 营养干预对运动员有氧能力表现提升的影响
铁人三项为典型的体能类项目,需要较高水平的有氧能力作为基础[16],高原训练中期主要以自行车和跑步的有氧耐力训练为主要内容,强度较训练初期在逐渐增加,除了有效的有氧训练手段与方法外,合理而科学的营养干预手段也可以帮助机体实现快速疲劳恢复[17],进而提高运动能力表现。通过监测间隔一周前后两节同样内容(1km跑步+6km骑车+2km跑步)训练课的完成情况,采用即刻血乳酸值来反映运动员机体能量代谢情况和有氧能力提升情况,在排除其他因素的情况下,说明营养干预有利于促进机体的快速恢复,在运动员有氧能力提高的前提下,完成训练课的质量在逐渐提高,竞技状态在不断提升。
图3为同样训练内容课的血乳酸值对应相对速度散点图,训练课内容为跑骑跑内容,速度为最后2km跑步速度,由于前面的跑和骑训练内容以编队形式整体配合,速度趋于一致,因而选取最后2km个人跑速度为参照。图3速度为最后2km跑速度和对应的血乳酸值。可以看出第二周的血乳酸速度散点图向右上方移动,说明运动员整体第二周有氧能力要比第一周有一定程度提高,与营养恢复手段和系统的训练有很大关系,第一周竞技状态和运动表现相对较差,或者机能处于相对疲劳状态,在营养干预后,运动员的疲劳状态得以快速恢复,由于前后间隔一周,考虑运动能力提高的因素影响程度较小,很大程度归因于营养干预手段可以快速促进疲劳恢复,进而提高运动能力表现。
图3 两周速度血乳酸散点图
3 分析与讨论
周期性的血液指标监测可以客观反映运动员的生理机能状态[18],指标数值周期性浮动可能与多种因素有关,受基因遗传、饮食状况、营养干预、睡眠质量、竞技能力和训练内容等因素影响[19-20]。本研究的实验阶段选取高原训练中期,正是铁人三项项目训练强度和训练量逐渐增加的阶段,因此营养干预对于运动员疲劳恢复及高质量完成训练具有十分重要的意义。在所有实验组和对照组运动员饮食、睡眠、训练基本在同一水平的状态下,对比分析营养干预对于实验组运动员血液指标的影响。结果表明,男子运动员实验组的第二周HB值与对照组差异显著,P<0.05,实验组第三周的HB和HCT值与对照组差异显著,P<0.05,说明补铁和提升血红蛋白类的营养品可以在较短时间内产生明显效果。实验组第四周的CK值与对照组差异显著,P<0.05,说明谷氨酰胺类营养品可以缓解负氮平衡,肌酸类和蛋白类营养品可以快速修复受损肌肉。在高原训练中期的第三、四周训练负荷逐渐递增,实验组的BUN值呈上升趋势,但差异不显著,P>0.05,CK值上升幅度明显低于对照组,说明实验组长期服用的帮助肌肉恢复的营养品有一定的效果,当然也要考虑其他因素的影响,实验组为重点运动员,运动能力要高于参照组,在同等训练计划下,完成的负荷要大于对照组运动员,因而BUN值要高于对照组。而女子运动员第二周实验组CK值和对照组差异显著,P<0.05,女子运动员训练强度差异不大,肌肉做功能力相对较弱,所有女子运动员CK绝对对照值相对男子较低,而实验组CK值相对较低,说明长期补充肌酸和服用蛋白合成类营养品对肌肉的快速恢复有明显效果。第三周实验组HCT值与对照组差异显著,P<0.05,说明长期服用补铁和促红细胞生长类营养品对红细胞生成有一定效果。第四周实验组和对照组HB值和HCT值差异显著,P<0.05,说明长期服用补铁补血类营养品对血红蛋白的提高有帮助,同时可以看出实验组的运动员机能素质较高,承受负荷的能力较强,随着训练负荷的增加,机能指标并没有较大幅度的改变。从纵向对比可以看出,实验组男女运动员的PH值和PCO2值随时间变化差异显著,特别是从第三周到第四周,BE值和PH值上升趋势明显,说明运动员的血液酸碱缓冲能力有明显提高,一是和训练水平提高有关,另外和及时补充电解质和等渗运动饮料有很大的关系。
对一线运动队进行营养干预效果研究有一定的实际困难,需要考虑训练周期计划与大赛安排,在充分保障不影响训练计划执行的基础上与教练员和运动员及时沟通,并随时了解训练目的及运动员的身体机能状况,做到有针对性的机能监控与疲劳状况诊断,合理而科学的辅助周期性训练计划,通过针对性强的营养干预手段帮助运动员实现疲劳恢复和提高赛前竞技能力是今后仍需进行研究和讨论的关键问题。
4 结论
4.1升血和补铁类营养补剂在高原训练中期可以短时间内提高血红蛋白和血球压积值。
4.2高原训练中期服用肌酸类和蛋白合成类营养补剂可以有效帮助肌肉恢复及减少损伤。
4.3谷氨酰胺类营养补剂可以快速恢复因训练负荷过大引起的机体疲劳。
4.4及时补充等渗固体饮料和电解质饮料可以改善机体酸碱环境,从一定程度上可以提高机体血液酸碱缓冲能力。
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An Analysis of Nutrition Intervention on the Mid-term Fatigue Recovery of Altitude Training of National Triathlon Athletes
QI Hua, etal.
(Hebei Institute of Sports Science, Shijiazhuang 050011, Hebei, China)
1.国家科技部课题《不同项目运动员训练阶段疲劳特征研究及部分项目优秀运动员疲劳消除关键技术的研究与应用》(基金编号:2019YFF0301603-4);2.河北省体育局体育科技项目《赛前竞技能力诊断与评价体系在铁人三项项目中的应用》(基金编号:20221016)。
齐华(1983—),硕士,助理研究员,研究方向:运动生理学及高原训练的机能监控。