青少年游泳运动员高原训练生理生化监控与探讨

蔡绮君 张晓文 韩芳 韩天娇 招启文 谭恩灵 张可冬 杨道阳

(1.广州市体育科学研究所 广东广州 510620;2.广州市运动水上管理中心 广东广州 510600;3.广州体育学院 广东广州 510640)

当前，高原训练已经成为国内外运动训练研究的热点[1-2]。游泳作为一项体能主导类运动项目，实施赛前高原训练可以使运动员在比赛中形成良好的竞技状态，其中运动训练的生理生化监控尤其重要[3]。当前研究集中于优秀成年游泳运动员高原训练生理生化监控[4]，该文对青少年游泳运动员高原训练的生理生化指标进行跟踪研究，并结合游泳运动的项目特点，探讨高原训练对提高游泳运动能力的影响。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

高原训练地点为云南省昆明市昆阳区游泳训练基地（海拔1980m）。研究对象为备战第十五届广东省运会的21名广州市游泳队青少年游泳运动员，其中男14人，女7人，具体信息如表1所示。

表1 游泳运动员信息

1.2 实验设计

运用运动生理、生化学科研究方法，结合训练计划跟踪监测运动员高原前1周、2周、高原训练期间及高原训练后2周的相关指标。

1.3 测试指标与方法

1.3.1 测试仪器

无氧功采用瑞典894E无氧功率自行车进行测试；最大摄氧量采用MAX-IIA美国AEI气体分析系统测试；血常规测试采用XS-1000i希森美康全自动全血分析仪测试；CK和BUN采用KHB科华生物全自动生化分析仪测试；血乳酸使用德国EKF全自动血乳酸进行测定。

1.3.2 测试方法

在高原训练前1周和高原训练后2周内，采用Bruce方案进行1次最大摄氧量测试、Wingate无氧功测试、身体成分测试，在每次最大摄氧量跑台测试结束后测即时、1min、3min和5min血乳酸（Bla）。每周日早晨8:00抽取运动员静脉血，全血EDTA抗凝处理进行血常规测试，包括红细胞（RBC）、白细胞（WBC）、血红蛋白含量（HGB）、红细胞压积（HCT）、血小板数量（PLT）、淋巴百分比（LYMP%）等；非抗凝血分离血清，测试肌酸激酶（CK）、血尿素（BUN）。

1.4 数据统计

所有数据使用SPSS17.0统计软件进行处理，数据以±s表示，用配对t检验作显著性检验，P＜0.05为显著性差异，P＜0.01为极显著性差异。

2 研究结果

2.1 运动员生理指标的变化

2.1.1 高原训练后运动员最大摄氧量的变化

由表2可知，高原训练后相对最大摄氧量均值为62.40±7.36mL/min，较高原训练前提高11.51%，且有显著性差异（P＜0.05），说明经过高原训练后运动员的有氧耐力明显提高。

表2 运动员高原训练前后最大携氧量的变化

2.1.2 高原训练后最大摄氧量测试后血乳酸水平的变化

最大摄氧量测试跑台后血乳酸测试结果如图1。结果表明，高原训练前后血乳酸曲线偏向右移，高原训练前的血乳酸峰值出现在2～3min之间，高原训练后的血乳酸峰值出现在3min，且较高原前峰值提高9.65%，高原训练前血乳酸清除斜率为0.2775，高原训练后为0.7285，较高原训练前升高162%，表明高原训练后乳酸清除能力明显提高，乳酸耐受能力增强。

图1 高原训练前后血乳酸变化

2.1.3 高原训练后运动员无氧功的变化

高原训练前后Wingate30s无氧功测试结果如表3所示，高原训练后最大功率均值、平均功率均值虽有下降趋势，但无显著差异（P>0.05）；功率下降率（疲劳%）较高原训练前显著升高（P＜0.05），说明高原训练后无氧能力下降。

表3 运动员高原训练前后Winggate 30s无氧功的比较

2.2 高原训练期间运动员血液成分指标的变化

如表4所示，RBC值呈升高趋势，在第1周时出现一个峰值4.97±0.58（1012L），高原训练前与训练后1周比较有显著差异（P＜0.05）；HGB水平在高原训练期间呈上升趋势，训练第1周、第2周、高原训练后1周均明显高于训练前（P＜0.05）；WBC在训练第1周升高，第2周开始下降，高原训练后1周恢复至高原前水平；PLT值呈上升趋势，但各训练阶段无显著性差异；淋巴细胞百分比在高原训练期间呈下降趋势，在高原训练第1周、第2周和训练后第2周均显著下降（P＜0.05）；HCT呈上升趋势，高原训练前与训练后第1周、第2周、高原训练后第1周比较均有显著差异（P＜0.05）；LYMP%呈下降趋势，与高原前有显著差异（P＜0.05）。CK值在高原训练第1周下降，第2周后上升并逐渐回落；BUN训练第1周和第2周均下降，与训练前有显著差异（P＜0.05）。

表4 高原训练期间运动员血液成分及机能指标的变化

2.3 运动员高原训练后专项成绩的比较

如表5所示，高原训练后运动员400m成绩较高原训练前提升28.7%，800m成绩提升2.1%，1000m成绩较高原训练前提升1.7%，表明高原训练对长距离项目影响显著，运动员有氧能力明显提高。

表5 运动员高原训练前后的专项成绩

3 讨论与分析

高原训练指有目的、有计划地组织运动员到海拔高度适宜的地区，进行定期的专项运动训练的方法。其理论依据是人体在高原低压缺氧环境下训练，利用高原缺氧和运动的双重刺激，使个体产生强烈的应激反应，以调动体内的机能潜力，从而产生一系列有利于提高运动能力的抗缺生理反应[5]。通过对高原训练期间运动员生理生化指标的跟踪测试，寻找青少年运动员高原训练变化规律及训练中存在的问题，有针对性地调整训练计划，提高训练效果，逐步建立和完善青少年游泳运动员高原专项训练生理生化监控方法，并进行评价。

3.1 运动员生理指标的变化

最大摄氧量是评价呼吸、循环氧运输能力的重要指标，也是衡量游泳能力增长的指标[6]。该研究表明，高原训练前后，最大摄氧量明显提高，有氧能力显著提高。

乳酸是人体内能系统中糖代谢（糖酵解）的终末产物，当肌肉在供氧不足的条件下运动时，作为能量物质的糖元在分解过程中会生成较多的乳酸和释放能量以维持运动的需要[7-8]。文献报道，乳酸的速度曲线右移为运动能力提高的表现，可用血乳酸值表示高原训练前后有氧能力的改善[9-10]。该研究在高原训练前后对运动员进行血乳酸测试，高原训练前后血乳酸曲线右移，乳酸清除率大大提高，表明经过高原训练后，运动员的有氧耐力和乳酸耐受能力有所提高。无氧耐力素质取决于无氧代谢能力，由于磷酸原的供能时间短，无氧耐力主要依靠糖酵解供能[11]。糖酵解是短时间大强度激烈运动时的主要能源[12-13]。该研究在高原训练前后对运动员进行了Wingate无氧功测试，高原训练后无氧能力有所下降，表明高原训练对无氧耐力素质提高影响不大。该研究发现经高原训练后，运动员专项成绩都有不同程度的提高，表明高原训练后运动员有氧能力提高。

3.2 高原训练期间运动员的血液成分和机能指标的变化

高原训练期间的血液指标可作为机体是否适应高原环境和训练负荷的重要评价指标，对运动员的营养和机能状况评估有重要意义。高原训练后红细胞数目（RBC）增加，红细胞的变形能力增强，血浆浓度降低，血流速度加快，血红蛋白（HBG）水平上升，增强了血液的携氧能力和运输营养物质的能力，提高了运动员的有氧能力。红细胞数目（RBC）是高原训练期间免疫机能的监控指标之一[3-4]。该研究发现，WBC在高原训练的第1周、第2周出现上升,与训练前相比均有显著性差异（P＜0.05），高原训练后1周和2周有所下降，但在合理范围内变化。高原训练开始后RBC数目上升，第2周回落，回到平原后恢复到训练前水平，同时淋巴细胞百分比（LYMP%）呈下降趋势，下降较高原训练前明显。WBC增长的同时LYMP%下降，表明运动员的淋巴细胞免疫机能可能下降[5]。另外，WBC数目和LYMP%的波动在正常值范围内，波动可能是机体对低氧的适应机制，与训练负荷和训练时间有密切关系，表明高原训练对运动员免疫机能的影响较复杂，有待进一步研究。

文献报道，HB、T能够及时反映训练量、训练强度的变化，CK对训练强度敏感性较高、BUN对训练量敏感度较高，以上指标在一定条件下可对运动员运动量、运动强度及机能状态进行科学、客观的反映，对青少年运动员的训练监控有重要指导意义[14-15]。尿素是人体内蛋白质代谢的评定指标。长时间、高强度的运动会引起体内蛋白质的分解大量增加，导致人体机能下降。CK是骨骼肌细胞中能量代谢的关键酶之一[16]，高强度肌肉负荷后肌肉酸痛与血清CK水平高度相关[17]，可广泛用于监控运动员训练的运动量和强度。该研究结果证实了以上指标的参考作用和意义。

4 结语

以往认为高原训练是成年运动员的训练手段，年轻运动员因其心肺功能尚不成熟，可能难以耐受高原训练，但现在参与高原训练的年龄逐渐年轻化。青少年运动员正处于有氧训练的敏感期，需要为他们增加一个训练刺激。高原训练虽不能完全作为完整的有氧耐力训练，但其可以作为一个训练手段去实施。

此次高原训练效果比较明显，经过高原训练提高了运动员的有氧耐力，长距离游泳专项成绩明显提高。从生理指标方面分析，运动员经过高原训练后，最大摄氧量明显提高，乳酸清除率也大大提高。从血液成分指标方面分析，经过2周高原训练，红细胞数目、血红蛋白水平明显增加，但短时间的高原训练对运动员的免疫系统影响不大。总体来说，运动员在高原训练期间，比较适应高原环境和训练负荷。

另外，该研究发现高原训练运动员的疲劳积累比平原训练时大得多，说明高原训练是消除疲劳的手段，要给予更多关注。高原训练使运动员的有氧能力得到了很好的巩固，其800m、1000m主项的运动能力得到了提高，说明高原训练的训练强度和训练量有很好的参考意义。总之，该研究对青少年游泳运动员的训练监控有重要指导意义。