蒋 丽,王 迪,殷 劲
世居高原中长跑运动员“高原-亚高原-平原”和“高原-平原”训练模式的对比研究
蒋 丽,王 迪,殷 劲
目的:探索并比较“高原-亚高原-平原”和“高原-平原”两种过渡训练模式对世居高原的中长跑藏族运动员有氧能力和心肺功能影响。方法:将甘孜藏族自治州重点业余体校20名藏族男子中长跑运动员随机分为两组(实验组10名和对照组10名),实验组进行“高原1周-亚高原2周-平原1周”过渡训练,对照组进行“高原3周-平原1周”传统的过渡训练。训练结束后,分别在高原(四川康定)、亚高原(四川泸定)、平原(四川成都)进行12min 跑测试,测定运动员的最大摄氧量(VO2max)、运动后心率、运动后血氧饱和度、运动后血乳酸和运动后尿蛋白等,并在安静状态下测定运动员血清CK-MB、EPO、HIF-α和血睾酮等生理指标。结果:(1)两组世居高原藏族中长跑运动员在训练后12min跑的测试成绩、最大摄氧量、运动后心率、运动后血氧饱和度、运动后血乳酸、运动后尿蛋白、血清CK-MB、EPO、HIF-α和血睾酮从高原到平原均呈上升趋势,各项指标皆存在显著性差异(P<0.05)。(2)与对照组相比,实验组运动员进行“高原-亚高原-平原”过渡训练后,12min跑的测试成绩、最大摄氧量、运动后心率明显升高(P<0.05),同时安静状态下的血清CK-MB、HIF-α和血睾酮增加更明显,并有显著性差异(P<0.05)。结论:“高原-亚高原-平原”过渡训练这一训练模式较传统的高原训练模式对于提高世居高原的中长跑运动员心肺功能的适应能力有着较好促进作用,有利于世居高原中长跑运动员更快更好的适应从高原到平原的海拔落差,有助于运动员训练时运动强度的提升和成绩的提高。
高原训练;亚高原训练;藏族中长跑运动员;世居高原人群;心肺功能;有氧运动能力
高原训练主要利用高原缺氧环境来增加负荷强度,引起人体机能适应性变化,从而提高成绩。由于世居高原的藏族运动员长期生活在高原低氧的环境中,通过生理代偿,基本对所居住海拔高度低氧环境反应钝化,因而世居高原运动员的高原训练在海拔高度的选择、训练方法、手段等方面和平原运动员有所不同[1-4]。因此,如何针对世居高原的藏族中长跑运动员的进行有效训练,以提高其运动能力,是久居或世居高原运动员面临的重要问题[2,5-8]。
世居平原运动员进行高原训练、亚高原训练以及进行高原训练返回平原后身体机能的适应性变化特点及规律已得到深入研究。世居高原运动员则常采用“高原—更高高原”(高—高) 或“高原—平原”(高—低)交替等方法进行训练来提高运动员身体机能水平[6-7,9-10]。而世居高原运动员到亚高原训练或比赛,对其身体机能有何影响,目前尚未见相关报道较少[2,4,6,8,10]。
据报道[2,5,7-10],亚高原海拔高度居于高原与平原之间,既能够维持一定程度的缺氧刺激,又能避免高原训练中的不利因素,在高原不容易给运动员增加训练强度,但下到亚高原增加训练强度就变得相对容易,有利于提高世居高原运动员的运动强度和提高运动成绩。
为此,本研究拟进行“高原1周-亚高原2周-平原1周”过渡训练,探索“高原-亚高原-平原”过渡训练模式对世居高原藏族运动员有氧耐力和心肺功能的影响,比较两种不同高原训练模式对世居高原运动员有氧耐力和心肺功能的影响。
1.1 研究对象 此次实验的研究对象是甘孜州体校中长跑运动队的学生共20名(男性,年龄15-17岁),所有运动员均是从出生至今生活在海拔2 500m及以上的高原环境中,在此之前均在位于四川康定(海拔2 600m)的甘孜州体校进行训练,有到高原和平原参加过比赛的经历,队员的基本情况如表1。
表1 甘孜州体校中长跑运动员基本情况
1.2 研究方法 实验组运动员进行“高原1周-亚高原2周-平原1周”过渡训练,对照组运动员进行“高原3周-平原1周”传统的过渡训练。以康定的训练强度为起点,从四川泸定开始逐渐增加训练强度,到四川都江堰时继续增加训练强度直至最大;3地训练的运动量随海拔下降而降低。研究测试采用Cooper试验12min 跑,在每个地方最后一次训练结束后进行最大摄氧量(VO2max)、运动前后心率、运动前后血氧饱和度、运动前后血乳酸、运动前后尿蛋白等测试,并在安静状态下测定运动员血清CK-MB、EPO、HIF-α和血睾酮等生理指标。高原训练地点:康定市甘孜州重点业余体育学校田径运动场(海拔2600m);亚高原训练地点:泸定县泸定中学高中部(或:初中部)田径运动场(海拔1600m);平原训练地点:成都体育学院田径运动场(海拔500m)。
1.3 统计方法 使用SPSS 19.0 统计软件处理实验数据,数据采用平均数和标准差(x±s)表示,采用单因素方差分析和差异显著性检验对不同组别的数据进行比较,显著水平为P<0.05,非常显著水平为P<0.01。
(1)如表2所示,与高原相比较,对照组和实验组运动员在平原进行的12min跑测试成绩均有明显提高,并有显著性差异(P<0.05)。在高原上,对照组和实验组运动员12min跑测试成绩并无明显差异(P>0.05)。但是实验组运动员经亚高原训练后,在平原进行12min跑测试时,实验组运动员的测试成绩明显优于对照组,且有显著性差异(P<0.05)。
表2 实验组和对照组运动员训练后12min跑测试成绩(单位:m)
(2)如表 3 和表4所示,实验组和对照组世居高原藏族男子中长跑运动员在训练后最大摄氧量、运动后心率、血清CK-MB、HIF-α和血睾酮从高原到平原均呈上升趋势,各项指标皆存在显著性差异(P<0.05)。
表3 运动员各项指标测试结果
(3) 如表4所示,对照组和实验组运动员进行高原训练1周后,12min跑测试最大摄氧量、运动后心率、运动后血氧饱和度、运动后血乳酸、运动后尿蛋白、血清CK-MB、EPO、HIF-α和血睾酮并无显著性差异(P>0.05)。
表4 实验组和对照组运动员高原训练1周后的测试结果
(4)如表5所示,与对照组相比,实验组运动员进行“高原-亚高原-平原”过渡训练后12min跑测试最大摄氧量、运动后心率、血清CK-MB、HIF-α和血睾酮增加更明显,并有显著性差异(P<0.05)。与对照组相比,实验组运动员进行“高原-亚高原-平原”过渡训练后12min跑测试运动后血氧饱和度、运动后血乳酸、运动后尿蛋白、血清EPO数值虽有升高,但是并无显著性差异(P>0.05)。
表5 实验组和对照组运动员平原1周训练后的测试结果
注:*与对照组相比P<0.05。
目前, 全世界约5亿多人口居住在高原、高山地区, 约占世界人口的十分之一。世居高原国家运动员在奥运会3 000m障碍、5 000m和10 000m的奖牌分布上占据绝对优势, 奖牌占总数的40%-50%。世居高原民族对低氧环境所产生的良好适应, 是由于长期进化和自然选择的结果[1,3,5-6]。据研究报道,我国藏族人群对氧的摄取与利用能力均明显高于其他高原世居民族和高原移居汉族。但是,我国世居高原的藏族田径运动员在我国田径运动竞赛方面整体成绩不佳[2,6,7,10,12]。
为促进少数民族地区体育事业的发展,本课题组从2012年起,以甘孜藏族自治州重点业余体校青少年藏族中长跑运动员为研究对象,通过近4年训练和研究发现:(1)世居高原青少年中长跑运动员耐力素质较好,长距离持续跑的能力突出,疲劳恢复较快,意志力顽强具有吃苦耐力的精神。但长时间低强度有氧训练会阻碍运动员保持“高速度”持续跑能力的提升,不利于运动员专项成绩的提高。(2)速度素质是影响世居高原青少年中长跑运动员专项成绩提高的决定因素,但是在2 600m的高原上,在低氧低压环境下很难进行大强度的速度和速度耐力训练[4,11-12]。
世居海拔2 000-2 600m 的耐力项目运动员其机体对缺氧环境已产生了生理适应,这就提出了世居高原耐力项目运动员如何进行训练的问题。亚高原训练既有一定程度的缺氧刺激,又可以保持较大的训练强度。使得运动员得到足够强度刺激的同时,又避免了传统高原训练中的一些不利因素,对运动成绩的提高将是非常有利的。 同时,一定程度上可以缓解和避免世居高原的藏族运动员平原参赛出现醉氧嗜睡的现象[4,12-15]。
虽然世居高原的运动员长期处于低氧环境中呼吸系统、心血管系统、运动系统对缺氧刺激产生了适应性变化,但是在高原上训练,由于缺氧,运动强度提升困难。运动强度小,运动中最大心率和运动后心率较低,机能反应较低。当世居高原的运动员结束高原训练后下到亚高原和平原,空气中的氧分压升高,使得肺泡中的氧分压升高,通过血气交换进入血液的氧含量增多,血氧饱和度和最大摄氧量升高,通过血液运输到达各组织的氧增多,促进了肌肉等组织摄取和利用氧的增多[7,11-12]。同时,亚高原和平原空气中的氧分压升高,有利于提高运动强度和速度,使得反映运动强度的一系列生理学指标,运动后心率、血清CK-MB明显升高,并有显著性差异(P<0.05)。由于亚高原和平原大强度的速度和速度耐力训练,使世居高原的藏族中长跑运动员的有氧能力和体能显著提高,反映人体耐缺氧能力和体能的HIF-α和血睾酮增加并有显著性差异(P<0.05)。
与进行“高原3周-平原1周”对照组相比,“高原1周-亚高原2周-平原1周”过渡训练后的实验组运动员在平原进行的12min跑测试后,最大摄氧量、运动后心率、血清CK-MB、HIF-α和血睾酮增加更明显,并有显著性差异(P<0.05)。因为在亚高原,实验组运动员既有一定程度的缺氧刺激,有利于体内运输氧和利用氧能力的提高,使机体在运动中的机能反应增强;同时在亚高原,氧分压一定程度升高,有利于提高运动员的运动强度和速度。
在运动和亚高原双重缺氧刺激下,机体提高了心肺功能来增大氧气的吸入和氧气的运输能力以应对训练和亚高原缺氧的双重刺激,相比进行“高原3周-平原1周”的对照组,“高原1周-亚高原2周-平原1周”过渡训练后的实验组运动员在平原进行的12min跑测试后,在运动后血氧饱和度,运动后心率和最大摄氧量有显著性升高;反映运动强度的一系列生理学指标,运动后心率、血清CK-MB明显升高,并有显著性差异(P<0.05);反映人体耐缺氧能力和体能的HIF-α和血睾酮增加,亦有显著性差异(P<0.05)。同时,亚高原过渡训练一定程度上可以缓解和避免世居高原的藏族中长跑运动员平原参赛出现醉氧嗜睡的现象。
“高原-亚高原-平原”过渡训练这一训练模式较传统的高原训练模式对于提高世居高原的中长跑运动员心肺功能的适应能力有着较好促进作用,有利于世居高原中长跑运动员更快更好的适应从高原到平原的海拔落差,对运动员训练时运动强度的提升和成绩的提高有一定实践意义。
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(编辑 孙君志)
Comparative Study on the Two Training Models of "Plateau-Sub plateau-Plain" and "Plateau-Plain" of Middle and Long Distance Runners Living in Plateau
JIANG Li,WANG Di,YIN Jin
Objective: To explore the effect of "plateau-Sub plateau-plain" training mode on the aerobic ability and cardiopulmonary function of middle-and-long distance Tibetan runners who live in plateau for generations. Methods: 20 male middle distance Tibetan runners from Key amateur sports schools in Garzê Tibetan Autonomous Prefecture were randomly divided into two groups (10 in the experimental group and the rest 10 in the control group). The experimental group received a transitional training, i.e. "1 week training in plateau-2 weeks training in sub plateau-1 week training in plain", while the control group received a traditional plateau training, i.e. 3 weeks training in plateau and 1 week training in plain. After trainings, runners were arranged to take 12min running test in plateau (Kangding County, Sichuan Province), sub plateau (Luding County, Sichuan Province) and plain (Chengdu, Sichuan Province) respectively. Test indicators include the maximal oxygen uptake (VO2max), heart rate after exercise, blood oxygen saturation after exercise, blood lactic acid and urine protein after exercise. Physiological indicators including the serum level of CK-MB, EPO, HIF-alpha and serum testosterone and other indexes were tested when runners were in quiet state. Results: (1) All the above=mentioned indicators and 12min running scores of the two groups presented an upward trend from plateau to plain. There were significant differences in the indicators between the two groups (P<0.05). (2) After the "plateau-sub plateau-plain" transition training, the 12min running test and the VO max, post-exercise heart rate of the experimental group,as compared with the control group, increased significantly (P<0.05). The serum CK-MB, HIF- alpha and blood testosterone of the experimental group in quiet state increased markedly and there was a significant difference (P<0.05). Conclusion: As compared with the traditional training model, the plateau-subplateau-plain training model has a better promotional effect on improving the cardiopulmonary function of middle and long distance runners living in plateau and can help middle and long distance runners to adapt to the altitude loss in a faster and better way and help improve athletes’ exercise intensity and scores.
Plateautraining;sub-plateautraining;Tibetanmiddleandlongdistancerunners;Populationlivinginplateauforgenerations;cardiopulmonaryfunction;aerobicexercisecapacity
G804.23 Document code:A Article ID:1001-9154(2017)02-0067-05
2014年四川省科技计划项目“高原-亚高原交替训练的实验研究—以甘孜州中长跑运动员为例”(2014SZ0158)。
蒋丽,博士,副教授,研究方向:运动性疲劳及高原训练,E-mail:352538159@qq.com。
殷劲,教授,研究方向:运动生理学。
成都体育学院,四川 成都 610041 Chengdu Sport University, Chengdu Sichuan 610041
2016-11-07
2017-01-17
G804.23
A
1001-9154(2017)02-0067-05