谢永涛 ,刘丽萍 ,尚学军,侯媛媛
(1.河北体育学院 运动人体科学系,石家庄 050041;2.华北制药股份有限公司,石家庄 050015)
运动训练对人体机能和内环境能够产生深刻影响,充分了解训练期间运动员的机体变化,有助于教练员了解运动员的机能状态水平,制定科学有效发展运动员竞技能力的训练计划与方案。赛艇是一项综合运动员体能、技术和战术等多方面素质的竞技项目,没有良好的机能状态,就无法发挥出个人的体能潜力和技术水平。因此,在训练中对运动员的机能状态进行监控是十分必要的。
以备战第十二届全国运动会男子赛艇公开级比赛的河北省男子赛艇运动员15名为研究对象,其中国家青年集训队队员8人。
监测运动员一个集训期内的部分生理生化指标,进行血尿素氮、血清肌酸激酶等多指标常规检测5次;运动员血红蛋白在周期内不间断连续检测,多级血乳酸测试在集训初期和末期进行。使用POCH-100I全自动血常规分析仪或XF-1型血红蛋白仪测定血红蛋白,使用MICROLAB300半自动生化分析仪测定尿素氮和肌酸激酶。监测的方式和时间根据指标要求和客观条件严格控制,以保证监测数据的准确和及时有效。
统计数据用spss11.0进行平均数和标准差的统计与分析,利用曲线图和柱状图对相关数据进行显示。
表1 血红蛋白测试结果
运动员血液中血红蛋白的含量对运动员的运动能力影响很大,对耐力运动员的专项素质尤为重要。运动员血红蛋白个体差异较大,很难确定统一的评价标准。一般来说,男子运动员的血红蛋白应大于120g/L[1]。测试结果显示,集训期内,运动员的血红蛋白数据统计结果都处于男子运动员血红蛋白最低限以上 (表1),属正常。
图1反映了3个月训练期内,运动员体内血红蛋白含量的变化。如图所示,血红蛋白含量的最高值出现在训练开始后的第2 周,为152.38±12.76g/L。随后两周连续下降,在第4 周达到最低值,为135.63±21.27g/L;之后几周血红蛋白含量回升并在最高值与最低值区间内起伏波动。
图1 血红蛋白变化趋势
血红蛋白的主要生理功能是运输氧和二氧化碳,并对酸性物质起缓冲作用,同时参与体内酸碱平衡的调节[2]。血红蛋白受运动负荷、营养、生理变化等因素的影响,反映了运动员对负荷的适应性,以及营养和身体机能水平等。15 名运动员的检测结果显示,在整个训练期间,运动员的血红蛋白水平比较稳定。
通过对整个训练期血红蛋白指标的监控,了解运动员的机能状态,进行有针对性的训练安排是十分必要的。实践证明,运动员血红蛋白含量过低或过高都会对其运动能力产生不良影响[3]。低于正常值,出现贫血,氧和营养物质供给不足,必然导致运动能力下降;血红蛋白过高时,由于红细胞数量和压积增大,导致血液粘滞性大幅增加,血流阻力和心脏负担加大,使血液动力学发生改变,也会使运动员机体出现不适和一系列生理紊乱,从而导致运动能力降低[4]。从一个训练周期看,运动员在大运动量训练开始时,易出现血红蛋白下降、血红蛋白浓度降低等反应。经过一段时间的训练,机体对运动量产生适应,血红蛋白的浓度又会回升,这是机能能力提高的表现;如果训练一个阶段后,血红蛋白水平未见回升,甚至继续下降,说明运动员的身体机能状态不容乐观,需要教练员对训练计划和训练内容作出调整。本研究中运动员血红蛋白指标在第3—4周出现下降,在第四周基本恢复到训练前的水平,之后运动员血红蛋白均维持在训练前水平之上,说明运动员的机能保持在较好状态。值得注意的是,运动员的血红蛋白在整个周期内的变化都未表现出显著的统计学意义。分析认为,不同的运动负荷会对运动员产生不同的影响,而相同的运动负荷对不同的运动员产生的影响也不相同,因此,将血红蛋白作为反映运动负荷量大小的指标时要考虑到运动员个体差异的存在。
表2为尿素氮的测试结果。结果显示,尿素氮的峰值出现在第二周,达6.66±0.99mmol/L;之后三周逐次递减,该指标的变化趋势见图2。
表2 尿素氮测试结果
图2 尿素氮变化趋势
尿素氮反映了人体内蛋白质和氨基酸的代谢情况,人体长时间从事剧烈运动、膳食中蛋白质摄入超量和身体机能下降时,尿素氮会发生比较明显的变化。运动训练中,该指标被作为衡量运动员机能状态、运动量大小以及运动负荷适应性的一项灵敏指标[5]。尿素氮安静值如果高于正常范围上限,可以判断一段时间的训练量可能偏大,从而引起机体内蛋白质分解代谢加强、肝脏合成的尿素氮增多。本研究中男子赛艇公开级运动员在训练期第二周尿素氮出现较大幅度的升高,达到6.66±0.99mmol/L,但依然在运动员机体恢复参考值 (4—7mmol/L)范围内。提示训练安排强度较大,但运动员机能状态保持不错,并未造成过度训练。
一般在激烈运动后的次日运动员尿素氮值升高,经休息后可以恢复。运动员在训练初期不适应,则开始几天晨起尿素氮升高,但在其后的训练中,身体逐渐适应,尿素氮又会逐渐下降。从图2的变化趋势分析认为,运动员在训练期内的尿素氮的变化符合上述规律,说明运动员在经历了大强度训练后机体已由不适应变得较为适应了。
肌酸激酶是骨骼肌细胞中能量代谢的关键酶之一,它参与糖酵解的控制、线粒体的呼吸和肌肉的收缩供能。
血清肌酸激酶水平的变化可以反映肌肉承受刺激、骨骼肌微细损伤的程度。表3显示肌酸激酶的最高值在第一周出现,为354.83±270.22IU/L;第2、3周持续降低,第4周达到训练期内的第二高值208.67±101.59IU/L;第5周降低到180.67±52.02IU/L。
表3 肌酸激酶测试结果
肌酸激酶属转移酶类,人体骨骼肌、心肌和脑中都含有肌酸激酶,其中骨骼肌中最为丰富。正常情况下肌细胞结构完整、功能正常,肌酸激酶极少透出细胞膜,因此细胞和血液中的肌酸激酶数量差别极大。运动强度对血清肌酸激酶的变化影响最大,无论是大强度还是低强度的运动训练都会导致血清肌酸激酶水平的升高。由于高强度训练对运动员血清肌酸激酶指标的变化能产生显著影响,所以在训练和比赛实践中可以利用血清肌酸激酶对运动强度进行评定[6]。
图3 肌酸激酶变化趋势
有研究认为,亚极量强度的运动可以导致运动员血清肌酸激酶水平升高到100-200IU/L,极限运动强度可使运动员血清肌酸激酶水平增加到500-1 000IU/L[7]。还有研究认为,运动后运动员体内的血清肌酸激酶会经常保持在100-200IU/L,如长时间血清肌酸激酶水平高于200IU/L 而得不到恢复,说明运动员身体机能下降或发生局部的损伤,就应该对训练计划和内容安排做出调整[8]。
表3和图3显示,整个训练期我省男子公开级赛艇运动员血清肌酸激酶的高峰出现在训练开始的第一周,达到354.83±270.22IU/L。说明这一时期内,运动员身体承受了极大的复合刺激,经过短时间的休息调整,身体机能并未完全恢复。接下来的几周,运动员的血清肌酸激酶基本都维持在200IU/L上下。表明运动员能够承受训练强度,机能状态保持较好,没有出现过度训练和过度疲劳。但这种变化趋势也说明,运动员身体机能在第二周以后就再未受到更大的负荷刺激,教练员对训练强度的安排值得商榷。
竞技能力的提高,依赖于训练的科学性,训练过程中用合理的指标来正确评价训练效果是科学训练的要求之一。Mader等 (1976)在人体有氧能力评价指标的研究中提出乳酸阈的概念,乳酸阈的大小反映了运动员有氧能力的大小[9]。乳酸是糖酵解供能系统供能时的代谢终产物,其所蕴含的能量又可以通过氧化能系统的代谢加以释放和利用。随着运动强度的增加,乳酸生成增多并逐渐积累。当血乳酸的生成率显著超过其清除率时,就开始快速积累,就表现为血乳酸值的急剧上升,与之前的缓慢增长形成一拐点,此点即为乳酸阈。它表明机体能量代谢方式由有氧代谢供能为主开始转向无氧代谢为主。乳酸阈强度指血乳酸达4mmol/L 所对应的摄氧量、功率或运动强度。这个概念是根据血乳酸浓度变化和运动强度变化关系提出的 (图4)。
图4 血乳酸-运动强度曲线
任何运动刚开始时,都是以CP-ATP 系统供能为主,但由于该供能系统的供能时间只能维持6—8秒。对于8分钟左右的赛艇项目来说,整个比赛过程中,平均摄氧量可以达到最大摄氧量的92%—93%,无氧供能部分基本是依靠糖的酵解来维持的,血乳酸浓度能达到12.5-19 mmol/L。这说明,有氧供能系统在赛艇比赛中起着主导作用。8分钟左右的比赛时间内,运动员的有氧能力是取得优异成绩的重要条件之一。
赛艇是对运动员耐力与速度素质均有较高要求的竞技项目,随着每名运动员有氧能力的增长,血乳酸—负荷强度曲线会右移 (图4),本研究中发现运动员经过3个月的训练,乳酸阈强度增大,证实其有氧能力得到了一定程度的提高。分析认为,运动员的训练乳酸阈功率提高、乳酸阈测试曲线右移与运动员机体慢肌纤维毛细血管数量增多,血流灌注量增加,氧运输效率提升,肌纤维内部线粒体结构、数量、有氧代谢酶促活性改善,使肌肉工作时对氧的利用率提高等生理适应机制有关。
(1)血红蛋白、血尿素氮和肌酸激酶的变化趋势反映出集训期间15名队员的训练并未出现由于负荷过大而导致的过度疲劳现象。血红蛋白指标的变化与期待的合理变化趋势还存在一定差异,说明教练员的训练计划还需进一步改进。
(2)赛艇是以运动员有氧能力为基础的运动项目,乳酸阈强度测试结果反映出运动员的有氧能力在该集训期内得到了一定程度的提升,运动员该项能力的普遍提高为在比赛中创造优异成绩打下了坚实的基础。
(3)建议在下阶段的训练中有计划、系统性地对某些重要生化指标进行检测,使运动员训练计划的科学依据更加充分,训练效果的评价更加细致合理。
[1]朱苏平.血红蛋白指标在少年男子柔道运动员业余训练中的运用[J].南京体育学院学报:自然科学版,2005(4):56-57.
[2]刘俊一,张强,陶玉晶,等.备战2010年冬奥会中国女子短道速滑队2007—2008赛季生理、生化指标变化规律和特征研究[J].中国体育科技,2010,46(4):76-80.
[3]马维民,张孟.大运动量训练对青少年优秀运动员血红蛋白量的影响[J].现代康复,2001(7):32.
[4]林华,聂金雷,夏雪.青春期女子自行车运动员运动性贫血与膳食营养分析[J].河北体育学院学报,2012(6):75-77.
[5]展海虹,潘磊,魏永旺.排球运动员在运动训练中生理生化指标的评定[J].教育教学论坛,2010(27):155-156.
[6]张宏磊,王凤阳,张立立,等.递增负荷力竭运动对血清CK、CK-MB活性的影响[J].沈阳体育学院学报,2004(3):358-360.
[7]田文林.女子武术套路运动员赛前训练部分生化指标变化规律[J].武汉体育学院学报,2010(8):39-44.
[8]杨翼.肌酸激酶与运动训练[J].武汉体育学院学报,1999,33(1):82-85.
[9]张绰庵,宋磊刚,李雷,等.河北省某优势项目运动员大运动量训练期间生化指标的监测与分析[J].河北体育学院学报,2008(6):66-68.