赛前乳酸阈水平对女子中长距离速滑运动员竞技状态表现的影响研究

齐华 柴建中 宋秋喜 杨贤罡 王栋梁

（河北省体育科学研究所，河北石家庄 056001）

2022 年北京冬奥会，河北省作为奥运会的主办方之一近年来大力弘扬发展冰雪项目，新成立了多支冰上和雪上运动队，队伍非常年轻但也取得了较为优异的成绩。河北女子速滑队团体追逐项目在2019 年大庆站联赛中获得团体冠军，近年逐渐培养了一批优秀速滑运动员。速度滑冰项目和自行车项目都是典型的以下肢蹬伸为主要发力要素的周期性运动项目，故用功率自行车进行赛前的乳酸阈水平测试最为接近专项竞技水平[1]。实践和理论都证明，乳酸阈强度是发展运动员耐力素质的最适宜训练强度，通过个体乳酸阈阈值调节运动员的有氧训练强度会大大提高运动员的有氧耐力[2]。血乳酸指标作为训练负荷强度的重要监控指标之一，在速度滑冰和自行车项目的训练中得到了广泛认可和应用[3-5]。近年来关于速度滑冰训练监控的研究很多，但是针对女子1500 米和3000 米及团体追逐赛的研究较少，本文通过对赛前乳酸阈水平对比赛竞技状态表现的影响分析，利用乳酸阈水平和赛前机能指标对运动员竞技能力进行诊断和预测，为教练员提供参考依据，提高科学化训练水平。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

河北省3 名速度滑冰女子主力运动员，国家一级运动员，平均年龄16.2±0.8 岁，身高164.3±2.1cm，体重53.7±3.6kg。

1.2 研究方法

根据河北省备战十四冬全运会前的训练计划进行实验研究，2019 年12 月20 日为大庆站联赛，在赛前8 天和赛前5 天进行了两次生化指标机能测试，在赛前训练的基础上进行了乳酸阈水平的测试，并测试了不同比赛项目的赛后血乳酸值。赛前两个月测试了最大摄氧量，最大摄氧量强度功率，乳酸阈值，乳酸阈功率指标，生化指标包括游离睾酮值，肌酸激酶，尿素氮，血红蛋白，红细胞，红细胞压积指标。

最大摄氧量采用直接测试法，使用便携式气体代谢分析仪Cortex Meta Max 3B 直接测试，使用功率自行车逐级递增负荷方案，起始负荷为100w，每2 分钟增加50w，时间控制在15 分左右，转速为70rpm，直至力竭。生化机能指标使用LH750 血细胞分析仪、AU480 全自动生化分析仪及ACCESS2 全自动化学发光免疫分析仪进行分析，血乳酸采用EKF 便携式血乳酸仪直接采集指血测试。

测试数据使用SPSS18.0 进行统计分析，对3 名运动员的数据进行比较分析，并对速度血乳酸值进行比较分析。

2 结果

2.1 赛前VO2max及乳酸阈水平的测试结果

由表1 可以看出，三名运动员的乳酸阈拐点值均在4mmol/L 以下，最大摄氧量值黄某某与周某某在60ml/kg 以上，最大摄氧量功率值黄某某最高，说明黄某某的有氧能力与专项能力高于其她两名运动员，而陈某某的乳酸阈值在出现拐点后急剧上升，说明立刻进入无氧代谢阶段，乳酸清除速度较慢，有氧能力较其他两人较差。而黄某某的乳酸阈占最大强度百分比水平最高，充分说明该运动员在中长距离项目上具有较大的潜力。

表1 赛前乳酸阈与最大摄氧量测试结果

2.2 赛前十天内生理机能指标变化情况分析

由表2 可以看出，赛前8 天到赛前5 天周某某的睾酮值（T）下降幅度较大，蛋白合成速度下降，专项力量及爆发能力会有一定程度影响，黄某某有一定程度下降，陈某某呈上升趋势，肌酸激酶（CK）变化幅度不大，均在正常范围内，说明赛前的强度刺激并不大，尿素氮（BUN）有一定程度回落，说明赛前训练处于调整阶段。黄某某的红细胞（RBC）和血红蛋白值（HB）及红细胞压积值（HCT）下降幅度较大，说明该运动员有氧生理状态出现明显下滑，有氧代谢能力及机体运输氧和利用氧的能力明显减弱，直接会对该场比赛造成较大影响。

表2 赛前8 天和赛前5 天生理生化指标测试结果

2.3 女子个人项目与团体项目血乳酸测试结果

河北三名女子运动员陈某某、黄某某、周某某均为青年运动员，在2018-2019 年度主要参加的是青少年比赛，多次在中长项目上取得较佳成绩，此次监测分析主要针对大庆站成年组赛前备战阶段，这也是三名运动员首次参加成年组比赛，取得了个人3000 米第三，团体追逐赛第一的最佳战绩。陈某某年度最好成绩为1 分22 秒98，此次比赛为1 分23秒55，周某某1500 米年度最好成绩为2 分07 秒45，此次比赛成绩为2 分08 秒97，3000 米年度最好成绩为4 分21秒89，此次比赛成绩为4 分26 秒11，黄某某1500 米年度最好成绩为2 分04 秒，此次比赛成绩为2 分11 秒79,3000米最好成绩为4 分21 秒68，此次比赛成绩为4 分25。团体追逐赛此次比赛为历史最好成绩，时间为3 分18 秒71。通过表3 可以看出，此次比赛时间与运动后血乳酸值的相互关系，陈某某的主项为1000 米，她的血乳酸值比他人高，1500米和1000 米后的血乳酸值均大于11mmol/L，无氧供能能力较强，周某某和黄某某1500 米的时间和血乳酸值均比陈某某低。而周某某3000 米的时间距离比最好成绩慢了近5 秒钟，血乳酸值较高，说明竞技状态稍差。黄某某的1500 米血乳酸值峰值出现时间较晚，说明该强度刺激较深，因此在团体追逐赛中，黄某某体能稍显不足，但最后三个人共同努力拿下了该项目的冠军。

2.4 三名女子运动员比赛中速度血乳酸结果比较

陈某某主要项目为500 米和1000 米，该项目需要较高的糖酵解代谢能力和速度耐力以及爆发力，从比赛成绩来看，陈某某的平均时速最高达到42.86km/h,而周某某的最高平均时速达到41.86km/h,黄某某的最高平均时速达到40.9km/h。从表4 速度血乳酸散点图来看，陈某某在此次比赛的比较较为突出，散点右移，黄某某比赛的表现一般，较之前训练和比赛水平来看，此次竞技水平稍有下降，可能与赛前机能状态下降有关，但其意志品质良好，在女子成年组3000 米比赛中获得第三名的好成绩。周某某发挥较为稳定，由于黄某某在3000 米比赛中充分调动机体，消耗过大，在随后的3 公里追逐赛中体力稍显不足，在队友互相协作的情况下最终获得第一名。

表4 女子运动员赛中速度与血乳酸测试结果比较

图1 为速度血乳酸散点图，根据三人不同项目的比赛时间和对应的血乳酸值绘制，趋势线呈倒“U”型，陈某某的散点分布靠右，黄某某偏左，周某某适中，但是周某某的散点离散性较大，说明其发挥稍有不稳定，在3000 米比赛中，周某某状态下降，后程冲刺阶段能力下降，无氧代谢能力下降，在之后的团体追逐赛中表现出正常的竞技水平。陈某某在此次比赛中表现较佳，特别是在团体追逐赛中，发挥了积极的作用。

图1 女子速度滑冰运动员比赛速度血乳酸散点图

通过表5 的回归曲线模型分析，二次项和指数分布的模型R 方值相对较高，尤其是二次项曲线模型，由于采集的数据样本量较少，模型建立有一定局限性，在后续研究中会继续增加样本量，建立更为稳定和参考价值较高的回归模型。图2 为血乳酸速度回归模型图，因变量为速度，血乳酸为自变量。

图2 速度血乳酸回归模型曲线图

表5 模型汇总和参数估计值变量:速度

通过图2 可以看出，速度血乳酸更趋向于二次项曲线，当速度在41.5-42km/h 之间时，血乳酸在12mmol/L 左右，对于此次比赛来说为速度乳酸的高点值，对于长距离速滑项目，耐乳酸能力更为重要，对应其高速耐力平均速度，基本保持在12mmol/是合理的，运动员在机能状态较差的时候，乳酸清除速率下降，血乳酸可能上升至更高水平。

3 讨论

3.1 乳酸阈水平对中长距离速滑运动员的影响

速度滑冰项目属于周期性耐力项目，中长距离的速滑运动员更需要具备较强的心肺功能[6],VO2max最直接地反映运动员在有氧运动时机体呼吸和循环系统氧的摄取和运输能力, 这种能力包括最大摄氧能力、维持最大和次最大摄氧量的能力[7-8]。本次赛前最大摄氧量的测试为赛前两个月在实验室用直接测试法完成的测量值，以相对值的方法表示，中长距离速度滑冰运动员随着滑行距离的增加，有氧能力的需求更加突出，速度耐力成为运动员的主导素质[9],拥有较高的VO2max水平是保证该项目较高竞技能力的基础。乳酸阈“Lactate threshold(LT)”所对应的运动强度为乳酸强度，它反映了机体内的代谢方式从有氧代谢为主过渡到以无氧代谢为主的临界点或转折点强度。乳酸阈值能够客观准确地反映出运动员的训练水平和所能承受的运动负荷，因此在运动训练中广为教练员和运动员所采纳用来评定运动员承受负荷的能力和机体的机能状况[10]。通常在有氧耐力素质训练中，乳酸参考阈值为4mmol/L，糖酵解供能在速滑运动能量代谢中占有较大的比重[11]。本研究中的三名运动员出现乳酸拐点的时间不同，乳酸阈的值不同，因而在训练中要根据运动员的个体乳酸阈水平和不同训练水平采取不同的训练手段，制定不同的训练计划和训练强度，防止过度训练和训练不足。黄某某和周某某的最大摄氧量要比陈某某高，出现乳酸阈的时间较晚，乳酸阈强度占最大强度的百分比较高，尤其是黄某某，最大摄氧量和乳酸阈占最大强度百分比都比其他两人高出一定比例，有氧能力更强，比较适合距离较长的项目，她的优势项目也为3000 米，在本次竞技状态不佳的情况下，凭借其较强的速度耐力能力，获得了成年组第三名。周某某和黄某某最大摄氧量值比较接近，但其最大强度功率值偏低，专项力量不足，输出功率不足，再加上血乳酸强度占最大强度百分比偏低，在3000 米项目中表现出后程不足的劣势，但其出现乳酸拐点的时间比较靠后，乳酸消除速率较强，因而其潜力较大，在今后的训练中要继续加强其专项能力和有氧能力的提高。陈某某的有氧能力在三个人中最弱，但速度和爆发比较好，在出现乳酸阈值后，血乳酸急剧上升，快速进入无氧代谢阶段，乳酸消除能力稍差，但其无氧能力较强，因而在500 米和1000 米项目上更具优势。

3.2 赛前生理机能状态对竞技状态的影响

血红蛋白（HB）和红细胞压积（HCT）可以反映机体携带氧和转运氧能力，指标的变化可以反映训练量和训练强度，是速度滑冰项目机能评定的一项重要指标[12]。随着训练负荷的增加，机体消耗增加，HB 会出现下降趋势，经过小周期训练后，如果HB 下降超过两成，说明运动员出现训练过度情况[13]。由赛前8 天到赛前5 天的HB 看出，三名运动员都有一定程度下降，但是黄某某下降9.35%，幅度最大，其绝对值低于130g/L,造成体能消耗过大的情形，这对于赛前竞技状态的保持是不利的。通过比赛可以看出，黄某某在其个人项目3000 米上虽然取得了较好的成绩，但机能恢复较慢，导致在团体项目中出现后程体力不足的现象。而另外两名运动员在体能储备上基本保持正常的状态，不会对比赛造成较大影响。

人体内氮平衡的变化是由尿素氮（BUN）决定的，也是影响肌肉蛋白质代谢的因素之一，如果长时间进行剧烈运动，就会造成肌肉内氮代谢的失衡，导致血内BUN 含量增多[14]。运动员的负荷量与BUN 有密切关系，BUN 是描述负荷量的一项重要指标，合理的BUN 范围可以使运动员保持在最佳竞技水平。BUN 指标的稳定表示运动员机体内蛋白质代谢维持在一个较为平衡的状态[15]。对于长距离运动员来说，尿素氮的值相对要高一些，男子运动员要高于女子运动员，一般来说，女子运动员的BUN 在赛前保持在5mmol/L 左右，更有利于竞技状态的保持。赛前8 天到赛前5 天，三名运动员的BUN 都有一定程度下降，说明训练负荷量在赛前进行了调整，并且机体恢复到了相对理想的状态，也为比赛成绩的取得奠定了基础。

睾酮（T）在机体内起到促进蛋白合成代谢的作用，是评价运动员机能状态、营养状况、疲劳和恢复的重要指标[16]，睾酮值的高低与比赛成绩和竞技状态有着密切的关系。有研究表明，长时间中等负荷的反复训练可使血睾酮值下降，长时间剧烈运动时，机体会消耗大量能源物质，会引起下丘脑-垂体-性线轴的兴奋度下降，出现运动性低血清睾酮，如果下降幅度不大，提示运动负荷合理，如果下降幅度达到25%以上，说明有过度训练或过度疲劳的状况。赛前黄某某和周某某的睾酮值都有下降趋势，陈某某呈上升趋势，周某某下降的幅度最大，达到59.84%，这势必影响比赛成绩，通过比赛成绩看，周某某在个人主项3000 米中，并没有表现出平时训练的最高水平，特别是1000 米的比赛结果发挥不太理想，爆发力和速度没有表现出来，乳酸值上不去，说明专项力量有所下降，和赛前睾酮值的大幅度下降有一定关系。3000 米比赛中调动出自己的最大能力，但是消耗较大，后程降速较为明显。此次比赛表现较好的为陈某某，在1000米比赛中发挥出自己较为稳定的水平，在团体追逐项目中发挥了积极的作用。

血清肌酸激酶（CK）在训练后升高的幅度与恢复的速度可反映训练负荷强度的大小和身体对运动负荷的适应情况，以及肌肉组织损伤和修复的状况。CK 可以评定运动员肌肉承受刺激的能力，是骨骼肌损伤与恢复的重要指标[17]。赛前十天为调整训练阶段，有一定的强度刺激，但负荷量不大，因此肌肉损伤程度不大，并且在短时间内可以恢复。可以看出赛前5 天内，三名运动员的CK 值均在正常范围内，保证了赛前肌肉的良好做功能力。

综合分析各项指标，在训练负荷的恢复上，没有出现运动疲劳的状况，但是黄某某的HB、HCT 值下降幅度较大，对有氧能力有一定影响，体能储备稍显不足，而周某某的血清睾酮值下降幅度较大，造成比赛竞技能力下降，发挥不稳定，陈某某整体的机能状态处于较高水平，在此次比赛中发挥较为出色。

3.3 赛前乳酸阈水平与比赛竞技状态的关联性分析

影响运动员有氧能力的因素除了VO2max 外，乳酸阈也是重要的因素之一。乳酸阈则反映机体在渐增负荷运动中，血乳酸浓度没有快速积累时的VO2max 实际利用率，其值愈高,有氧运动能力愈强。随着速度滑冰运动员极限运动后血乳酸值的提高，乳酸阈功率值也相应提高，其保持相应强度的时间延长，表明保持较高速度滑行的能力在提高[18]。从赛前最大摄氧量和乳酸阈测试中可以看出，黄某某的两个指标值最高，特别是乳酸阈占最大强度百分比最大，说明其有氧能力最强，乳酸阈输出功率也最大，高速耐保持能力是三个人中最强的。周某某的最大摄氧量较高，但是乳酸阈水平还不够高，后天训练的潜力较大。周某某和黄某某在出现乳酸拐点后，血乳酸很快下降，乳酸消除速率快，维持次最大强度的时间较长，有氧能力强，因而更适合较长距离项目，而陈某某在出现乳酸拐点后，乳酸值急剧上升，机体快速进入无氧代谢阶段，有氧能力相对较弱，短时间保持高乳酸的能力较强，更适合较短距离的项目。通过比赛成绩可以看出，在1000 米项目中，陈某某发挥出更高的水平，在3000 米项目中，黄某某表现出较大优势，而周某某相对适中，更适合中长距离项目，在今后的训练中继续加强其乳酸阈水平的训练，有氧能力还有较大的提升空间。

通过赛后的血乳酸对应的速度值可以看出，陈某某的绝对速度和爆发力更强一些，无氧代谢能力较强，而周某某由于比赛竞技状态稍差，发挥不稳定，在优势项目中没有发挥出最高水平，速度下降较快，乳酸积累较高，耐乳酸能力不足。黄某某在机能状态不佳的情况下，获得了3000 米个人的第三名，但是体能消耗过大，也可以看出她的个人能力相对较强，与较高的乳酸阈水平有密切关系。通过速度血乳酸散点图来看，此次比赛陈某某的竞技表现较佳，黄某某稍差，周某某散点离散度大，发挥不稳定。通过比赛结果来看，陈某某在1000 米和1500 米项目上更具优势，最大乳酸值要高于其他两人，黄某某在3000 米项目上有较大优势，最大有氧能力和专项能力略高于周某某，周某某年龄稍小，提升空间很大，今后在有氧能力和无氧阈强度训练上应继续提高。通过速度血乳酸二次项建模可以看出，当滑行速度在41.5～42km/h 时，血乳酸值达到峰值12mmol/L 左右，说明中长距离项目的血乳酸值接近12mmol/L，由于三名运动员为青年运动员，滑行速度在后续训练中还会继续提高，该速度为现阶段竞技水平。由此可以看出，对于中长距离速滑项目，保持次最大强度的持续时间尤为重要，耐乳酸能力是至关重要的，当运动员机能状态良好的情况下，基本保持在12mmol/L 左右，当机能状态下降，或是有更高竞技能力表现的情况下，血乳酸值会上升一定幅度。

严力等[19-20]研究认为,在陆地和冰上有氧训练中严格控制血乳酸2～3mmol/L 的浓度，可以使线粒体在有氧代谢物质的基础上，更好的增加体积、数量以及酶活性等，进而可以提高运动员的有氧代谢能力，促进血乳酸的清除效率。本研究中三名运动员的乳酸阈水平均在2～3mmol/L 之间，也是今后训练要把控的训练强度阈值。乳酸阈强度是发展运动员耐力素质的最适宜训练强度，通过个体乳酸阈阈值调节运动员的有氧训练强度会大大提高运动员的有氧耐力[21]，在速度耐力训练（无氧耐力训练）中也可采用乳酸阈值来评定运动强度[22]。在速滑中距离1000m 和1500m 项目中这一能力是比赛中取胜的关键因素，目前我国在这两个项目上还处于落后水平，运动员的主要短板表现为后半程耐力不足，主要原因是我国运动员耐乳酸能力差，在完成比赛的后半程时体内乳酸堆积过快导致体内酸碱度（PH）失调致使耐力下降[23]。目前我省速度滑冰项目刚刚起步，虽然青年运动员取得了较为优异的成绩，但是和国内最高水平和国际水平还有一定的差距，仍需要进一步提高乳酸阈水平，提高最大有氧能力，使该项目向更高水平发展。此次研究的建模的数据量较少，在后续研究中应进一步增加训练和比赛中不同强度的血乳酸值采集量，扩充样本量，使数据实现多元化，进而使研究结果更具实践意义和理论参考价值。

4 结论

4.1 通过赛前最大摄氧量和乳酸阈水平测试可以看出，黄某某的有氧能力最强，乳酸阈强度占最大摄氧量强度的百分比最大，最适合较长距离项目的发展，周某某适中，适合偏中长距离项目，陈某某无氧代谢能力较强，适合较短距离项目。4.2 从赛前机能状态来看，黄某某的血红蛋白和压积值下降幅度较大，体能储备不足，陈某某机能状态最佳，周某某的游离睾酮值下降幅度较大，竞技能力下降，竞技表现不稳定，但整体三人机能状态处于较佳状态，没有过度疲劳现象，在团体项目上取得了理想的成绩。

4.3 对照乳酸阈水平和比赛结果，陈某某在1000 米和1500米项目上发挥更为出色，适合中短距离项目，黄某某和周某某在3000 米项目上更具优势，在今后训练中，应进一步加强乳酸阈水平的训练。

4.4 赛前乳酸阈水平和生理机能状态对比赛成绩有重要影响，可以进行赛前竞技能力诊断与成绩预测。