运用安能生物能量仪调控射击运动员赛前焦虑的实验研究

汪 喆

（上海体育科学研究所，上海200030）

运用安能生物能量仪调控射击运动员赛前焦虑的实验研究

汪 喆

（上海体育科学研究所，上海200030）

目的：探讨运用安能生物能量仪调控射击运动员赛前焦虑的作用。方法：将射击运动员随机分为对照组和实验组，实验组运动员在赛前4周开始每天使用安能生物能量仪，至赛前1周时停用。利用高效液相色谱分析技术测定2组运动员在国内比赛前4周（T1)和赛前1周（T2)时晨尿肾上腺素和多巴胺水平，测评2组运动员运动竞赛状态焦虑量表中认知状态焦虑（S1)、躯体状态焦虑（S2)和状态自信心（S3)得分。结果：对照组运动员尿肾上腺素和多巴胺排出量T2时段较T1时段发生显著升高，实验组运动员T2时段较T1时段未发生显著变化，对照组T2时段肾上腺素和多巴胺排出量水平显著高于实验组。对照组运动竞赛状态焦虑量表中S1、S2和S3得分T2时段较T1时段发生显著升高，实验组S2得分T2时段较T1时段发生显著升高，S1和S3得分无明显变化；实验组T3时段S1和S2得分显著高于对照组。赛前1天对照组S1、S2和S3得分均显著高于实验组。结论：运用安能生物能量仪能有效改善射击运动员赛前焦虑状态。

安能生物能量仪；运动员；运动焦虑；晨尿；肾上腺素；多巴胺

Author’s addressShanghai Research Institute of Sports Science，Shanghai200030，China

根据我们前期的研究成果，尿肾上腺素和多巴胺水平与赛前焦虑有关；结合运动竞赛焦虑状态量表得分，可作为判断运动员赛前焦虑状态的一种较客观、较准确的方法［1］。德国研发和生产的安能生物能量仪可以提高细胞内氧的利用率，增加细胞抗氧化能力，改善线粒体的功能，促进机体新陈代谢，提高人体机能水平［2］。目前，该仪器已广泛应用于田径、赛车和足球等项目上。现有的研究数据表明，安能生物能量仪在提高运动员耐力、恢复体能和消除疲劳上有较大的功效，但未见该仪器对运动焦虑调控作用的相关报道。

我们对使用安能生物能量仪前后的射击运动员晨尿肾上腺素和多巴胺排出量的变化情况进行测试，结合运动竞赛焦虑状态量表得分，判断运用该仪器是否对射击运动员赛前焦虑水平具有调控作用，为射击运动员运动焦虑水平的调控，提供理论和实践依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 上海市运动健将及以上等级射击运动员14名，训练年限为（9.1±0.5）年，平均年龄为（24.1±0.5）岁。

1.2 测试内容及方法 将14名运动员随机分为对照组（n=7）和实验组（n=7）后，实验组运动员每天使用安能生物能量仪30 min，至赛前1周（T2）结束。收集这2组运动员晨尿3 m L，测试尿肾上腺素和多巴胺水平。取样本加入缓冲液和内标物，经固相萃取棒后，用去离子水洗涤，再用洗涤缓冲液冲洗，获得需要的样本。上机测定样本量为10μL，测试仪器为韩国英麟机器公司产Acme9000HPLC高效液相色谱分析仪（儿茶酚胺分析系统）。

焦虑状态测量时间与尿儿茶酚胺相同。测量工具为祝蓓里修订的《运动竞赛状态焦虑量表》［3］。测量指标包括认知状态焦虑（S1）、躯体状态焦虑（S2）和状态自信心（S3）。按文献所列射击、射箭运动员常模，对原始分进行标准分对应换算［4］，并在赛前 1天（T3），对2组运动员S1/S2/S3得分进行统计分析。

1.3 统计方法 1）使用安能生物能量仪前进行独立样本t检验，对2组运动员赛前T1时段晨尿中肾上腺素和多巴胺的含量，S1/S2/S3得分进行统计分析。2）使用安能生物能量仪后，使用配对t检验，对各组运动员T1和T2时段晨尿中肾上腺素和多巴胺的含量，S1/S2/S3得分进行统计分析。3）使用安能生物能量仪后，使用独立样本t检验，对2组运动员赛前T2时段晨尿中肾上腺素和多巴胺的含量，S1/ S2/S3得分进行统计分析。4）在赛前1天（T3），使用独立样本t检验，对2组运动员S1/S2/S3得分进行统计分析。

2 研究结果

2.1 T1时段2组运动员各项指标情况（表1） 由表1可知，2组运动员在各项指标上均不存在显著性差异。

表1 T1时段2组运动员各项指标情况统计结果Table 1 Index of Two Groups of Athletes in Period T1

2.2 T2时段对照组运动员各项指标变化情况 由表2可知，对照组运动员在赛前1周时肾上腺素和多巴胺的含量较T1时段发生了显著性变化，已超过了肾上腺素（1.7～16.4）U/L和多巴胺（111～331）U/L的正常范围。T2时段的S1得分较T1时段发生了显著性变化，其得分超过了射击运动员常模中S1506分的平均得分；T2时段的S2得分较T1时段也发生了显著性变化，其得分已超过了射击运动员常模中S2503分的平均得分；T2时段的S3得分较T1时刻下降幅度明显，但得分仍高于射击射箭运动员常模中505分的平均得分［3］。结合以上结果我们认为，对照组运动员在赛前1周已进入赛前焦虑状态。

表2 T2时段对照组运动员各项指标变化情况统计结果Table 2 Index of the Control Group in Period T2

2.3 T2时段实验组运动员各项指标变化情况（表3）

表3 T2时段实验组运动员各项指标变化情况统计结果Table 3 Index of the Experimental Group in Period T2

2.4 T2时段2组运动员各项指标变化情况（表4）

表4 T2时段2组运动员各项指标变化情况统计结果Table 4 Index of Two Groups of Athletes in Period T2

实验组运动员在使用安能生物能量仪3周后，在赛前1周进行测量时，晨尿肾上腺素和多巴胺排出量较T1时段增多，但无显著性差异，且仍然处于肾上腺素（1.7～16.4）U/L和多巴胺（111～331）U/L的正常范围之内。S1的得分较T1时段增高，但得分未超过射击、射箭运动员常模中S1506分的平均得分；S2的得分较T1时段显著增高，其得分在射击运动员常模中S2503分的平均得分之下；S3的得分发生小幅度下降，不具有显著性，得分仍高于射击运动员常模中505分的平均得分（表3）。T2时段，除S3得分外，实验组运动员各项指标与对照组运动员相比，均发生了显著性差异（表4）。

2.5 T3时段2组运动员S1/S2/S3得分变化情况（表5）

表5 T3时段2组运动员S1/S2/S3得分变化情况统计结果Table 5 Score of S1，S2and S3of Two Groups of Athletes in Period T3

由于条件限制，我们在赛前1周时停止了安能生物能量仪的使用，并且对肾上腺素和多巴胺也停止了测量。在前期的研究中，我们确认了在不方便时，可以将焦虑量表作为快速、准确的判断方法进行研究。在赛前1天，我们对运动员进行了运动员焦虑量表的测试，提示对照组运动员对自身的认知状态、躯体状态焦虑更加严重，T3时段S3得分已低于射击、射箭运动员常模中505分的平均得分，说明部分对照组运动员在赛前1天对自己的状态甚至自身能力产生了怀疑，赛前焦虑状态已达到了极高的程度。实验组运动员T3时段S1得分焦虑状态超过了506分的阈值，S2得分超过505分的阈值，表明认知状态、躯体状态焦虑一般，S3得分高于射击、射箭运动员常模中505的平均得分，说明此时实验组运动员在赛前1天对自己仍然充满信心。实验组在停用安能生物仪1周后，其分量表的得分与对照组之间存在着显著性差异，表明安能生物仪对运动员焦虑状态的控制具有一定的持续作用，提示：1）尽可能在赛前停用该仪器；2）即使停用，该仪器仍具有一定的持续功效。

3 讨论

3.1 赛前焦虑与机体能量代谢 运动焦虑是运动竞赛中普遍存在的心理现象，是影响运动员技能发挥的重要因素之一。运动员处于赛前过度焦虑，或处于一种长期的低度焦虑状态时，会影响运动员机体正常生理功能，导致其比赛时兴奋性下降，运动成绩与训练水平不符［5］。在这种慢性焦虑状态的影响下，运动员会产生过度呼吸，机体二氧化碳浓度过低，脑血流量大幅下降并伴随低碳酸血症［6］和低氧血症［7］。缺氧作为一种应激原可反射性地引起儿茶酚胺类物质释放增多，使心率加快，心肌收缩力增强，血管外周阻力增大，心肌耗氧量增加。当采用吸氧等治疗手段后，多巴胺浓度减低，则可扩张血管，降低外周阻力，从而降低心脏前、后负荷［8-9］。动力学研究表明，血液中氧分压水平在线粒体功能中起重要的调节作用，当氧分压水平低于标准状态时，ADP浓度显著下降，能量生成减少［10］。当机体处于缺氧环境时，机体会发生通道阻滞，离子泵活性降低。下丘脑和肾上腺加速分泌下丘脑抑制因子，抑制心血管系统和肾小管的Na+-K+泵活性，导致胞内NaCl浓度升高，而NaCl又是刺激下丘脑抑制因子分泌的有力因素，如此形成了一个正反馈式的、进行性的抑制Na+-K+泵活性的模式。缺氧时细胞蛋白和mRNA合成下降，可以抑制翻译起始与肽链延长，从而造成蛋白质合成的减少［11-12］。

我们前期的研究证明，尿肾上腺素和多巴胺水平与赛前焦虑有关，可以作为反映射击射箭运动员赛前焦虑最具有特征性意义的生物指标。认知状态焦虑和躯体状态焦虑带来的精神负荷会使运动员出现唤醒水平增高的状态，交感神经兴奋，儿茶酚胺类物质分泌增多。射击作为一种高精神负荷的竞赛项目，会造成晨尿肾上腺素水平增高，本研究结果与前期结果相符。尿肾上腺素排出量在赛前1周时段大幅增长，表明精神负荷造成交感神经兴奋。多巴胺神经系统在影响机体的行为和活动方面起着重要作用，而S2与多巴胺的强相关性也从侧面证明了自主神经系统唤醒水平与多巴胺排出量的相关性。综合以上结果我们认为，尿肾上腺素和多巴胺在赛前2周时段发生显著性变化，可能是造成躯体状态焦虑在此时段开始发生极显著性变化的原因之一，并持续至赛前。

使用安能生物能量仪后，在赛前1周时，对照组晨尿肾上腺素和多巴胺排出量较赛前1个月时有了显著性提高，表明对于比赛的焦虑已对机体产生了刺激，机体对此产生了精神负荷，提示运动员在此时运动焦虑的水平已达到了一个很高的水平，表现出明显的高唤醒和高焦虑状态，产生了一些无谓的身心消耗。此时实验组晨尿肾上腺素和多巴胺排出量和赛前1个月时比较，虽然也有所增高，但不具有显著性差异，且对照组肾上腺素和多巴胺的排出量已显著高于实验组的排出量。这表明在使用安能生物能量仪后1个月，机体肾上腺素和多巴胺的分泌显著减少，该仪器能有效控制比赛焦虑对运动员造成的精神负荷。提示运动员此时的焦虑水平还未达到较高水平，仍然有能力将一种较高的运动焦虑状态维持到比赛时段，从而保证更好的精神状态，取得最佳的运动成绩。

3.2 安能生物能量仪调控赛前焦虑的可能机制 安能生物能量仪是德国研发和生产的生物能量治疗仪，到目前为止，已在欧洲、美洲和亚洲大部分国家投入使用。当体内氧气浓度恒定时，机体组织利用氧含量的效率只有25%左右，在人体对氧气的需求障碍时，如加大摄入氧的剂量，过量的氧摄入会形成氧中毒，产生过多的氧自由基和活性氧，导致基因突变及相关疾病的发生［2］。因此，当因年龄、疾病或应激所造成的机体能力下降时，人体对氧气的需求障碍并不在于氧气供应量及氧气浓度本身，而在于机体细胞对氧气生物利用能力的下降。机体应在不增加氧气摄入量的情况下增加氧的利用效率，提高人体机能。在光合作用产生氧气的过程中，氧存在一个短暂激活的状态，激活态的氧在短时间内又会恢复常态，同时释放能量。该能量被空气中的水分子吸收，通过呼吸进入体内，只有具有生物活性状态的氧，才能参与体内能量合成反应。安能生物能量仪的原理即是在模仿光合作用的基础上，通过仪器内部的活化单元，将空气中的氧气状态转变为一个连续的单氧原子的生理活性状态，氧原子外围电子轨道分布迅速发生变化，氧气激活成单线态，并在几个微秒内恢复成普通态氧，这一过程释放出大量的能量，该能量（湿化的空气）进入体内，被细胞所利用［13］。它能提高细胞内氧的利用率，增加细胞抗氧化能力，改善线粒体的功能，促进机体新陈代谢，提高人体机能水平。

综上所述，安能生物能量仪可以通过提高运动员细胞内氧的利用率，增加细胞抗氧化能力，改善运动员因慢性焦虑造成的缺氧状态：1）反馈于交感肾上腺系统，调控儿茶酚胺类物质的分泌；2）改善线粒体的功能，增大离子泵活性，蛋白合成增多，从而使运动员赛前能量代谢水平提高，从生理上改善射击运动员的赛前焦虑状态；但该仪器对赛前焦虑具体的生理作用机制还有待进一步研究，且其对运动员赛前焦虑是否具有心理上的改善作用仍未有结论。

笔者认为，安能生物能量仪对于控制赛前肾上腺素和多巴胺的分泌具有良好的效果；通过对它们的调控，达到了控制运动赛前焦虑状态的效果。将运动员的生理和心理焦虑状态维持在一个较低的水平，有利于运动员减少无谓的消耗，在比赛中发挥出高水平。

由以上结果可以看出，在使用安能生物能量仪的1个月中，S1、S2和S3的变化情况均维持在一个较平和的状态，当停用安能生物能量仪后，其变化速率激增。这固然有随着比赛日临近运动员越来越紧张的原因，也从侧面表明安能生物能量仪的调控效果。提示我们对其的使用应尽可能接近比赛当天，以利于减少平时无谓的消耗，将更高的兴奋度留在比赛即刻，更好地发挥水平。

4 结论

肾上腺素和尿多巴胺变化与运动员赛前焦虑状态有较强的相关性；尿多巴胺和肾上腺素较早发生变化，具有早期的提示作用；在赛前焦虑早期，认知状态焦虑和躯体状态焦虑较状态自信心更早发生变化；安能生物能量仪可有效控制运动员赛前肾上腺素和多巴胺的排出量，有效缓解射击运动员赛前焦虑状况。

［1］ 汪喆.射击运动员赛前焦虑和尿儿茶酚胺水平变化分析［J］.中国运动医学杂志，2012，30（12）：1111-1114

［2］ Auten R L，Davis J M.Oxygen Toxicity and Reactive Oxygen Species：The Devil is in the Details［J］.Pediatr Res，2009，66（2）：121-127

［3］ 祝蓓里.运动竞赛状态焦虑测验指导手册［M］.上海：华东师范大学出版社，1994：19

［4］ Lu F J，Li G S，Hsu E Y，et al.Relationship between Athletes’Emotional Intelligence and Precompetitive Anxiety［J］.Percept Mot Skills，2010，110（1）：323-338

［5］ Tsunoda M.Role of Catecholamine Metabolism in Blood Pressure Regulation using Chemiluminescence Reaction Detection［J］.Yakugaku Zasshi，2008，128（11）：1589-1594

［6］ Prasad A A，Pasterkamp R J.Axon Guidance in the Dopamine System［J］.Adv Exp Med Biol，2009，651：91-100

［7］ Gomez P，Stahel W A，Danuser B.Respiratory Responses during Affective Picture Viewing［J］.Biol Psychol，2004，67（3）：359-373

［8］ Naismith S，Winter V，Gotsopoulos H，et al. Neurobehavioral Functioning in Obstructive Sleep Apnea：Differential Effects of Sleep Quality，Hypoxemia and Subjective Sleepiness［J］.J Clin Exp Neuropsychol，2004，26（1）：43-54

［9］ Cave JW，Baker H.Dopamine Systems in the Forebrain［J］.Adv Exp Med Biol，2009，651：15-35

［10］ Gnaiger E，Lassnig B，Kuznetsov A V，et al.Mitochondrial Respiration in the Low Oxygen Environment of the Cell. Effect of ADP on Oxygen Kinetics［J］.Biochim Biophys Acta，1998，1365（1-2）：249-254

［11］ Casey TM，Pakay J L，Guppy M，et al.Hypoxia Causes Downregulation of Protein and RNA Synthesis in Noncontracting Mammalian Cardiomyocytes［J］.Circ Res，2002，90（7）：777-783

［12］ Arthur PG，Giles J J，Wakeford C M.Protein Synthesis during Oxygen Conformance and Severe Hypoxia in the Mouse Muscle Cell Line C2C12［J］.Biochim Biophys Acta，2000，1475（1）：83-89

［13］ Schollmann C.Concentrated Oxygen and Activated Respiratory Air：A Comparison between the Physiological Effects of Two Inhalation Applications：A Study Involving Healthy Test-Persons［J］.Zentralverband Der Arzte Für Naturheilverfahren und Regulationsmedizin，2004（11）：7775-7783

The Experimental Study of the Effect of AIRENGY System on Pre-competition Anxiety of Shooters

∥WANG Zhe

Objectives：It is to study the effect of AIRNERGY system on pre-competition anxiety of shooters.Methods：shooters were randomly divided into control group and experiment group. The experiment group used the AIRNERGY system from the 4thweek to the last week before a domestic game.By the highperformance liquid chromatography system，we analyzed the urinary catecholamine excretion（Adrenalin and Dopamine）of the shooters.The scores of cognitive state anxiety（S1），somatic state anxiety（S2）and the sate of self-confidence（S3）in the 4 weeks before（T1）and 1 week before（T2）the domestic game were obtained.Results：The urinary adrenalin and dopamine excretion has a significant change for control group from T2to T1，with nosignificant change for experiment group from T2to T1.The urinary adrenalin and dopamine excretion of the control group is significantly higher than the experiment group.The scores of S1，S2and S3at T2for control group are significantly higher than the scores at T1，while the scores of S2at T2for experiment group is significantly higher than the scores at T1，with no significant change for the scores of S1or S3.The scores of S1or S2at T3for experiment group are significantly higher than the scores of control group.The scores of S1，S2or S3one day before the game for the control group are significantly higher than the ones for experiment group.Conclusion：The AIRNAERGY system can effectively improve the pre-competition anxiety of shooters.

AIRNERGY system；athletes；sport anxiety；urinary catecholamine excretion；Adrenalin；Dopamine

G804.8

A

1000 -5498（2013)02 -0085 -04

2012 -07 -26；

2012 -10 -06

上海市体育局腾飞课题（09TF002）

汪喆（1981 -），女，浙江舟山人，上海体育科学研究所助理研究员；Tel：13917618725，E- mail：layla_811221 @163.com