优秀游泳运动员备战伦敦奥运会高原训练负荷及手段个案研究

韩照岐 林微微 梁慧子 徐国义 周超彦 张漓 尤玲华

1浙江体育职业技术学院（杭州 311231）

2国家体育总局体育科学研究所

3杭州尤看运动健康管理有限公司 4北京潞河中学

优秀游泳运动员备战伦敦奥运会高原训练负荷及手段个案研究

韩照岐1林微微1梁慧子4徐国义1周超彦1张漓2尤玲华3

1浙江体育职业技术学院（杭州 311231）

2国家体育总局体育科学研究所

3杭州尤看运动健康管理有限公司 4北京潞河中学

高原训练；游泳；训练负荷；训练手段；训练监控

高原特殊的地理环境及气候特点，使运动员在高原训练期间的身体机能会产生一系列的适应性变化，人体在高原缺氧和运动的双重刺激下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氧生理反应。以往高原训练的相关研究，多关注高原训练前后运动成绩是否提高，用生理生化指标的变化来辅助说明高原训练是否有效，而训练的内涵应包括训练强度、训练密度、训练量、训练方式，高原训练的训练计划是否科学、是否符合运动员的身体机能状态和运动能力却很少有相关报道。

本文中的优秀游泳运动员在备战伦敦奥运会的一年半时间内，共进行了三次高原训练，本研究选取其中训练效果最明显的一次进行分析。该次高原训练的目的是提高有氧能力，制定训练计划时，在充分考虑技术和体能训练四要素的基础上，突出强调在有氧能力强度范围内的技术分解及强度要求，以实战分段成绩为依据制定训练负荷强度进行体能训练。整个过程前、中、后通过监测不同生化指标，评定运动员的身体健康状况，分析训练计划、训练强度是否符合运动员的机能状态和运动能力，并监测不同强度训练相对应的血乳酸值，评价训练的科学性，为教练员制定和调整训练计划提供科学依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

叶某某，女，1996年生，身高172 cm，体重62 kg，健康状况良好，训练年限10年，国际健将。

1.2 研究方法

在2011年4月30日至5月28日备战伦敦奥运会期间的一次高原训练前后，对该游泳运动员进行机能状态、有氧能力和无氧能力的测试，分析训练效果，包括高原训练前后能量代谢特征变化及携氧能力变化。其次，对高原训练期间采用的4种主要训练手段进行训练成绩与血乳酸监测，评价训练手段的强度特征。最后，通过运动员能量代谢特征变化与训练手段强度特征的关联分析，探讨高原训练负荷特征对训练效果的影响及可能的机制。

1.2.1 负荷统计

在高原训练期间记录该名游泳运动员的每日训练安排及训练负荷量。同时，针对准备活动、专项训练和放松练习均进行血乳酸测试，以此作为训练负荷强度的依据。

1.2.2 机能状态及专项训练水平测试

1.2.2.1 血液指标测试

高原训练期间每周六清晨7：00空腹抽取静脉血5 ml，使用Sysmex公司XE-2000i全自动血液分析仪检测血红蛋白、白细胞、红细胞。分离血清，使用Beck⁃man Coulter公司Beckman CX5全自动生化分析仪检测血清肌酸激酶（CK）、血清尿素（BU）。

1.2.2.2 最大摄氧量测试

高原训练前后均采用德国Cortex MM3B型运动心肺功能测试仪和与之配套的瑞典Monak839E型功率自行车进行最大摄氧量直接测定。具体测试步骤：待该名游泳运动员进入安静状态后开始测试，起始负荷为50 W，踏车节律60 r/min，以后每隔2 min递增40 W，直至力竭为止。满足下述指标的任意三项即为达到最大摄氧量：（1）随负荷的递增，吸氧量不变或稍有下降（150 ml/min）；（2）呼吸商大于1.1；（3）心率大于180 b/ min；（4）虽经反复鼓励，受试者不能保持55～60 r/min的踏车速率。实验室通风良好，气温在19℃～24℃，湿度为49%～57%。

1.2.3 不同专项训练手段的测试

分别在高原训练前、后进行3种专项无氧、有氧能力训练手段和200 m混合泳主项的测试，以专项成绩变化来评估训练效果，结合乳酸水平分析无氧、有氧供能能力变化。运动后池边即刻取指血20µl，血乳酸测试采用德国BIOSEN C-line EKF Diagnostic全自动乳酸仪及配套试剂耗材。

1.2.3.1 无氧乳酸供能能力训练

（1）50 m专项训练：4×（10×50 m）蝶、仰、蛙、自由泳，1分包干。

（2）2×（15×100 m自由泳）：第1组（1′25"—1′20"—1′15"）/每5个包干；第2组（1′20"—1′15"—1′10"）/每5个包干。

1.2.3.2 440000 mm有氧能力训练

3×（3×400 m自由泳、自由泳、混合泳）：自由泳，5′包干，成绩要求4′40″内；自由泳，成绩要求4′40″—4′35″—4′30″内；混合泳，成绩要求5′20″—5′15″—5′10″内。

1.2.3.3 220000 mm混合泳主项训练

2×（10×200 m自由泳、混合泳）：自由泳，2′30"包干，成绩要求2′18"内；2混合泳（快）1混合泳（慢）最后一个快。

2 结果

2.1 高原训练负荷统计

高原训练期间，该名游泳运动员总的游量达到204300米，其中第1周最少（48600米），第2周最多（54100米），第3、4周中等（50600、51000米），依据训练后的血乳酸值将这些训练区分为5个强度，计算不同强度的训练量，可以看出运动员在该次高原训练期间的训练负荷结构特征。从表1可见，血乳酸值在3.5 mmol/L以下的训练量最多，占总训练量的2/3以上，血乳酸在3.5～5 mmol/L之间的训练量占比其次，为16%，血乳酸在6 mmol/L以上的训练量最少，约6.5%。

表1 高原训练期间训练负荷统计表

2.2 机能状态及专项水平变化

2.2.1 不同阶段血液指标监测

从表2中可以看出，该名游泳运动员在高原训练前、中、后期白细胞、红细胞、血红蛋白水平均无显著变化，高原第4周血红蛋白较高原训练前有4%左右的升高可能与血液浓缩有关（血球压积升高），且下高原后血红蛋白水平明显回落，表明本次高原训练无明显提高其血液携氧能力的作用。肌酸激酶与血尿素在高原训练期间逐渐升高，但仍处于正常范围内，且与高原训练前后相比，变化幅度并不显著。

表2 高原训练期间血液指标检测结果

2.2.2 高原训练前后最大摄氧量变化

由表3可见，经过4周的高原训练，该名游泳运动员的最大摄氧量绝对值及相对值均有超过10%的提高。

表3 高原训练前后最大摄氧量值

2.2.3 高原训练前后专项成绩变化

由表4可知，该名游泳运动员在本次高原训练前后各参加了一次比赛，高原训练后比赛专项成绩较高原训练前有明显提高，其中200米混合泳专项成绩提高近1.2秒，400米混合泳专项成绩提高0.2秒。

表4 高原训练前后比赛成绩变化

2.3 高原训练期间不同专项训练手段的监控结果

2.3.1 50 m专项训练

50米专项训练，该名游泳运动员主要采取的手段是4×（10×50 m）蝶、仰、蛙、自由泳，1分包干，目的是提高各泳姿专项运动成绩。表5测试结果显示，5月26日与5月19日相比，除第1项蝶泳外各对应泳姿完成的成绩均有提高，血乳酸值均有升高。该训练手段对运动员各专项成绩的提高起到一定的作用。

表5 50 m训练测试结果

2.3.2 100 m专项训练

由表6可见，5月11日、5月17日和5月24日训练计划相同的第一组训练的平均成绩从1分9秒20提高到1分5秒98，血乳酸值从3.18 mmol/L上升到3.45 mmol/L，属于无氧阈强度训练；这三日训练计划相同的第2组训练的平均成绩从1分9秒44提高到1分5秒35，血乳酸值从4.86 mmol/L上升到6.98 mmol/L，属于最大摄氧量强度训练。

表6 100 m训练测试结果

2.3.3 200 m强度训练

由表7可见，训练计划相同的5月13日和5月27日的自由泳平均成绩从2分18秒77提高到2分14秒 55，血乳酸值从5.05 mmol/L变成4.77 mmol/L，略有降低。5月27日连续强度的8个200 m混合泳平均成绩为2分21秒51，血乳酸值为5.69 mmol/L。

表7 200 m训练测试结果

2.3.4 400 m强度训练

由表8可见，5月16日与5月23日的3×400 m混合泳的平均成绩从5分6秒06提高到5分3秒27，血乳酸值仅从4.88 mmol/L变成4.9 mmol/L，几乎未发生变化。通过无氧阈强度训练，提高了运动员的基础耐力，发展了有氧能力和乳酸消除能力。

表8 400 m训练测试结果

3 讨论

高原训练作为提高运动能力的一种训练手段，其主要目的是通过高原低氧条件下的运动训练，对人体产生双重的低氧刺激，继而通过生理适应获得超量恢复，从而在短期内提高运动员的专项能力，特别是有氧代谢供能能力和抗缺氧能力，并将其反映在所准备的比赛中，从而提高运动成绩。本研究选取了一名优秀运动员在备战伦敦奥运会过程中一次有效的高原训练开展了系统的训练监控，力图从中找到成功的关键因素，为该名游泳运动员今后的高原训练提供理论依据，也为其他游泳运动员提高高原训练成功率提供参考。

3.1 本次高原训练的负荷特征

高原训练期间机体受缺氧和训练的双重刺激，会出现一系列的代偿性反应。而运动员的身体机能状态，是决定运动员能否在高原低氧低压环境下取得良好训练效果的重要影响因素之一。因此在高原训练期间，通过每周一次的机能评定了解运动员的身体机能状况，可以分析其身体对训练负荷的反应与适应程度，评估其健康状况与恢复能力，为教练员制定下一周的训练负荷提供参考。

从表1、2可见，本次高原训练第1周训练负荷量和强度均最小，低强度有氧训练占了约73%，中等强度有氧训练占了约27%，没有乳酸超过6 mmol/L的训练。说明该周训练是以低氧习服为目的，体现了教练员负荷设计上的谨慎。从机能状态指标来看，肌酸激酶和血尿素水平很低，说明运动员适应得很轻松，没有明显疲劳。

高原训练第2周训练负荷强度和量是整个高原训练期间最大的，低强度有氧训练占约60%，中等强度有氧—混氧训练占约32%，高强度训练占8%。说明教练员对运动员第1周的适应情况比较满意，开始强化高原训练的“双重刺激”，激发运动员的适应潜能。从机能状态指标来看，肌酸激酶升高约1倍，但血尿素没有明显变化，说明运动员仍然能够很好地适应，尤其在蛋白代谢方面仍处于正氮平衡状态，这是物质合成代谢处于优势的标志。

高原训练第3、4周，教练员没有继续增加训练负荷，而是根据运动员的机能测试结果，准确判断出第2周的训练负荷已经达到了运动员能够承受负荷的上限，考虑到高原训练期间运动员恢复能力较平原地区弱，因此减少了训练负荷量和强度，第3、4周总量比第2周分别减少3500、3100米，低强度有氧训练分别占约67%、71%，中等强度有氧—混氧训练分别占约31%、26%，高强度训练分别占2%、3%，使得运动员的肌酸激酶水平始终维持在略低于第2周的肌酸激酶水平，血尿素有所升高，预示着运动员物质合成能力开始难以满足疲劳恢复的需要，但直到最后一周也未达到危险水平，仍然在运动员机体代偿能力范围内。

游泳运动员机能评定中常将血清肌酸激酶作为骨骼肌承受负荷及组织细胞损伤的评定指标，将血清尿素氮作为物质能量代谢与疲劳程度的评定指标之一。表2显示该名游泳运动员第2周血清肌酸激酶较第1周有明显升高，这是由于血清肌酸激酶对运动强度特别敏感，在高原训练中期较大强度训练时，血清肌酸激酶上升较高。随着运动强度的调整和高原训练效果的出现，血清肌酸激酶较之前有所下降，说明机体对本次高原训练期间的负荷强度能够适应。整个高原训练期间血清尿素氮的变化并不明显，仅第4周较前3周稍有升高，但仍处于正常范围内，说明训练负荷量的安排与运动员的运动能力是适应的，运动员机体的恢复状况良好，没有出现过度训练现象。而依据运动员对负荷的承受能力来安排下一阶段的训练负荷，是运动员在高原训练“双重刺激”下能够获得超量恢复的重要保障。

血红蛋白是影响运动成绩的主要生理因素之一，其水平高低可以客观反映运动员的携氧能力，对最大有氧代谢能力有显著影响，对于耐力运动员尤为重要。由表2可以看出，高原训练第2周，该名游泳运动员的血红蛋白较第1周有所下降，但并不显著。这种变化可能是由于训练量的增加，引起红细胞溶血增多造成的[1]，属于正常状态[2]。随后两周血红蛋白有一定升高，这是机体对高原训练的大强度负荷产生的积极性代偿，有助于提高机体承受缺氧的能力，但也可能与血液浓缩有关。下高原后，运动员的血红蛋白水平并无明显升高，因此该次高原训练并未明显提高运动员的血液携氧能力，表明运动员专项能力的提高并非是因为血红蛋白合成的增加。

3.2 本次高原训练的效果分析

最大摄氧量是评定有氧代谢能力的主要指标之一。表3显示，经过4周的高原训练，该游泳运动员的最大摄氧量有超过10%的提高，表明此次高原训练提高了运动员的心肺功能或肌肉有氧代谢功能。关于低氧刺激影响心功能的机制，有研究提出是因为急性低氧暴露会提高人体交感神经兴奋性，打破交感—迷走平衡[3]，慢性低氧暴露则可对此产生习服，提高心率调节的能力。也有研究表明是通过提高末梢血管及毛细血管血流量，增加了末梢循环血流量，从而整体提高了心血管功能对肌肉的供血能力[4]。

另外，该名游泳运动员本次高原训练前后分别参加了4月武汉全国游泳冠军赛和7月上海世锦赛两次比赛，上海世锦赛成绩明显高于武汉全国赛，尤其是200米混合泳成绩提高了1.21秒，400米混合泳成绩提高较少，约0.2秒，表明经过5月份的高原训练，运动员无氧能力提高比有氧能力提高更为明显。而在高原训练期间，运动员高乳酸训练（＞9 mmol/L）比例并不高，仅占总训练量的3.3%，提高乳酸缓冲能力的训练（5～9 mmol/L）比例则较高，达到了总训练量的13%，说明本次高原训练的安排可能更有利于提高运动员的耐乳酸能力，使得机体缓冲乳酸及在较高乳酸水平下工作的能力提高。有研究发现田径400米跑运动员经过10天高住低训后，成绩显著提高，同时血液pH值有一定的提高，表明成绩提高主要与其血液酸—碱缓冲容量升高有关[5]，在另外一项研究中，运动员经过24天高住低训后进行了肌肉活检，发现肌肉的酸—碱缓冲容量也显著升高[6]。因此，推论本研究中运动员无氧代谢能力的提高也是主要源于机体缓冲乳酸的能力提高。

3.3 专项训练的效果与分析

人体三大供能系统包括磷酸原供能系统、糖酵解供能系统、有氧氧化供能系统，在游泳训练中与之相对应的训练分别是速度训练、速度耐力训练、有氧耐力训练。游泳训练监控时，通过对训练后血乳酸的测定，通常将训练强度分为八级，即有氧低强度、有氧中强度、无氧阈强度、最大摄氧量强度、耐乳酸强度、最大乳酸强度、速度训练强度、比赛强度[6]。在训练实践中通常采用成绩与血乳酸之间的关系来确定运动员能量代谢系统能力是否有所改善，例如在专项耐力训练中，主要的做法是相同的耐力运动后根据测试成绩变化来判断运动员专项耐力是否提高，用血乳酸水平变化来判断运动员的耐力素质变化与哪个能量代谢系统能力的变化有关[7]。依据能量分类训练的标准，无氧阈训练的血乳酸值控制在3～5 mmol/L，最大摄氧量训练的血乳酸值控制在4～8 mmol/L。

本研究结果发现，该名游泳运动员50 m专项4种泳姿训练中，高原训练期间10×50 m仰泳、蛙泳和自由泳专项运动能力较明显提高，而10×50 m蝶泳成绩略有下降，同时4种泳姿训练后血乳酸值均明显升高。这些结果提示，运动员在高原训练后期，完成该项训练时身体内有更多的糖原酵解参与供能，尤其是前两项的蝶泳和仰泳，乳酸堆积明显较高原训练初期增加，而第3项蛙泳结束之后，尽管成绩明显高于高原训练初期，但血乳酸水平变化不大，且下降到4 mmol/L以下，这是运动员乳酸缓冲和代谢能力提高的表现。最后10个50米自由泳成绩提高的同时血乳酸也升高，表明糖原酵解参与供能增多。根据以上测试结果，可以判断运动员专项能力的提高与乳酸缓冲、代谢能力提高有关，同时也提示教练员应加强蝶泳的技术优化。这一结果也进一步验证了前文对于运动员专项成绩提高原因的推论。

本研究结果还发现，该名游泳运动员15×100 m自由泳的第1组与3×400 m混合泳属于无氧阈强度训练，血乳酸均在5 mmol/L以内，高原训练前后这两项训练成绩明显提高，而同时血乳酸无明显变化，这是无氧阈强度运动能力明显提高的表现。

15×100 m自由泳的第2组与10×200 m自由泳按照训练目的是属于最大摄氧量强度训练，但结果显示，在高原训练后期，该名游泳运动员15×100 m自由泳的第2组结束后血乳酸6.98 mmol/L，接近最大摄氧量强度，而10×200 m自由泳训练血乳酸4.77 mmol/L，远没有达到最大摄氧量强度。依此结果，教练员应调整最大摄氧量强度训练的强度，使运动员的血乳酸控制在8 mmol/L左右，这对提高最大摄氧量更有帮助。

4 小结

（1）在优秀游泳运动员高原训练期间，通过系统的机能监控，帮助教练员合理安排训练负荷，使得运动员机能状态良好，能够很好地适应低氧与训练负荷的双重刺激，并充分恢复疲劳，这是保证高原训练有效的重要前提。

（2）高原训练期间，进行较大量的略低于最大摄氧量强度的训练有效地提高了运动员的耐乳酸能力，不仅有利于提高其比赛中乳酸供能能力，同时也明显提高了运动员的最大有氧供能能力。

（3）高原训练期间，随着运动员训练水平的提高，应根据运动员自身能量代谢能力的变化，动态调整适用手段的负荷强度水平，以提高专项训练的针对性和有效性。

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[7] 程燕.游泳运动训练科学化理论及方法的研究[M].北京：北京体育大学出版社，2006.第1版，181-185.

2016.05.12

国家体育总局科研课题[2014B024F03]；浙江省体育局科研项目[2015(238)-2]

第1作者：韩照岐，Email：474363582@qq.com；通信作者：张漓，Email：zhangli@ciss.cn