徐驰 廖晶晶 熊莉
摘 要:目的:研究不同项目血肌酐特点及血肌酐在重竞技类项目机能评定中的作用。方法:以重竞技类项目运动员为主要研究对象,对血肌酐的项目特点,血肌酐指标与运动员身体成分、运动能力相关性进行研究,并结合其他生理生化指标对运动员训练负荷情况进行监测。结果:以无氧代谢(ATP-CP和糖酵解供能)为主的项目和以有氧代谢为主的项目,Cr值存在极显著差异(P<0.01);Cr值与体成分的瘦体重、骨骼肌含量及BMI指数中高度相关(R2分别为0.562,0.574,0.871);Cr与血红蛋白、睾酮、肌酸激酶等生理生化指标阶段性的变化趋势基本相符;Cr与最大无氧功、平均无氧功、最大无氧功/体重相关程度较高(R2分别为0.625,0.707,0.660)。结论:Cr可用于评定运动员肌肉质量和非损伤性的衡量体内磷酸肌酸水平,结合生理生化指标用于评价阶段性训练效果以及监测训练过程中肾脏的功能状况。
关键词:血肌酐;重竞技运动;机能评定
中图分类号:G804.7 文献标识码:A 文章编号:1009-9840(2018)04-0071-06
Abstract:Objective:To study the characteristics of serum creatinine in different items and the role of serum creatinine in functional assessment of heavy athletics.Methods:Taking heavy athletics as the main research object, the item characteristics of the serum creatinine, the correlation between the serum creatinine and the body composition and sports ability index of the athletes were studied, and the training load of the athletes were monitored with other physiological and biochemical indexes.Results:There was a significant difference in Cr value between anaerobic metabolism (ATP-CP and glycolysis) and aerobic metabolism
Key words:serum creatinine; heavy athletics; functional evaluation
肌酐是生物體肌肉组织中储能物质肌酸的代谢终产物。肌酸在肌肉中的主要作用是以磷酸肌酸的形式储存和提供能量,肌酸水平的高低直接关系到运动员的爆发力与速度能力。肌酸以比较稳定的速度产生和释放肌酐到血液中,血肌酐(Cr)经肾小球滤过,且不被肾小球重吸收而随尿液排放。Cr的浓度变化主要由肾小球的滤过能力来决定,滤过能力下降,则Cr浓度升高,Cr高出正常值多数意味肾脏受损,Cr多应用于医学范畴内的肾功能评价。
Cr有外源性和内源性两种,外源性肌酐是肉类食物在体内代谢后的产物,内源性肌酐是肌肉代谢的产物。一般说来,外源性肌酐不足以影响清晨空腹血肌酐测定,即空腹血肌酐水平比较稳定,不受饮食影响。
本研究取用空腹Cr运用于运动员的机能评定,采用Cr与运动员的体成分、无氧代谢能力做相关性研究,同时结合血尿素、肌酸激酶、血睾酮等生理生化指标对运动员阶段性训练负荷情况进行监测,为教练员因材施教、合理安排训练计划提供参考依据。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
湖北省重竞技(举重、摔跤)项目运动员29人,举重16人(男12人,女4人),摔跤13人(女13人)。湖北省田径运动项目(400米,马拉松)女运动员12人。专业训练年限2~10年。
1.2 研究方法
1.2.1 实验方法
1.2.1.1 血生化测试:每周一早上7点空腹抽取静脉血,送检同济医院。测定血红蛋白、肌酸激酶、尿素氮、睾酮、皮质醇、肌酐等血生化指标。
1.2.1.2 身体成分测试:采用生物电阻技术(韩国DX-200身体成分分析仪),测量体重、瘦体重、体脂百分比等指标及衍生指标。
1.2.1.3 无氧代谢能力测试:采用30 s Wingate测试,测试平均功率、最大功率等指标及衍生指标。
1.2.2 统计方法
应用spss17.0数据包对所测参数进行统计分析。采用描述统计、一维方差分析及回归分析等统计学方法。以P<0.05为差异具有统计学意义,P<0.01为差异具有高度统计学意义。
2 结果与分析
2.1 Cr的项目特点研究
2.1.1 不同项目Cr值方差分析
以举重、摔跤、田径女运动员为研究对象,连续测试三个月Cr平均值进行方差分析。由表1可见,三个项目的Cr值差异具有非常显著意义(P<0.01)。
2.1.2 举重、摔跤、田径项目Cr值多重比较分析
为研究各项目之间差异显著程度,以举重、摔跤、田径女运动员为研究对象,连续三个月Cr测试平均值进行多重比较分析。由表2可见,马拉松与举重、摔跤、400米的Cr值差异具有非常显著意义(P<0.01)。举重与400米的Cr值无显著差异,摔跤与400米的Cr值无显著差异(P>0.05)。由表3可见,在0.05的显著性水平下,四个项目运动员可分为两大组。举重、摔跤、400米为一组,这一组差异不显著(P>0.05),另一组为马拉松,与前一组有显著性差异(P<0.01)。
2.2 Cr与体成分的相关性研究
以举重、摔跤女子运动员为研究对象,测试身体成分指标及相关衍生指标。由表4可见,Cr与瘦体重、骨骼肌、BMI指数中高度相关,相关性分别为0.562,0.574,0.871,表明Cr与身体肌肉质量是密切相关的。Cr与体脂百分比相关程度不高,可能与举重项目高级别运动员体脂百分比含量高,且女运动员体脂百分比较高有关。
2.3 Cr与血生理生化指标对训练负荷评价的比较研究
2.3.1 Cr与生理生化指标的相关性研究
以摔跤运动员为研究对象,测试队员近三个月血液生化指标,并对数据进行统计学相关性分析。由表5可见,Cr与尿肌酐、尿酸中高度相关,相关性分别为0.621和0.321,而与其他生理生化指标相关程度不高,这是由于每个运动员代谢特点存在个体差异,进行统计学处理后忽略了生理生化指标的个体差异。
2.3.2 Cr与生理生化指标的纵向比较研究
为进一步研究Cr与生理生化指标对训练负荷的评价,以某一运动员为研究对象,对其周期性连续测试生理生化指标进行纵向比较研究和个性化评价,结果如表6和图1至图4所示。
由表6可见,摔跤队在3月份备战全运会预赛阶段,随着训练负荷强度加大,运动员的睾酮有明显下降趋势,血尿素氮和肌酸激酶明显增高,而Cr有明显上升趋势;在6月份备战亚青赛阶段,血红蛋白和睾酮明显下降,血尿素氮和肌酸激酶有上升趋势,Cr也有升高趋势,队员普遍出现疲劳、机能下降的状态,后期經过一段时间的调整适应,加上营养品补充和合理的恢复措施,血红蛋白和睾酮有明显恢复,肌酸激酶和血尿素氮趋于正常,Cr明显升高,反映了队员对训练负荷强度的适应和阶段性力量训练效果。在减控体重期间,因摄入水分减少,体内水分通过汗液和呼吸排出较多,尿量减少,血肌酐不能及时排出,也会出现暂时升高的情况。
由图1至图4可见,Cr与生理生化指标在阶段性训练的变化情况。Cr与血红蛋白、睾酮的变化基本呈反向趋势,而与肌酸激酶的走势基本一致,与尿素氮的变化开始一致,后来呈反向趋势,表明Cr虽然不是一个敏感性指标,但是可以结合其他生理生化指标来评价阶段性训练负荷强度,能够反映运动员的机能状态及阶段性训练效果。
此外,在没有大强度的力量训练、大量摄入促蛋白质合成类营养品、肾功健全的情况下,个人的血肌酐值是比较稳定的,波动范围在个人阈值内,如果肌酐值出现明显升高,则需考虑队员的肾功是否出现异常情况。
以摔跤运动员为研究对象,测试无氧功、心功能指数(CRI)等机能指标及其衍生指标。由表7可见,在α=0.01水平上Cr与最大无氧功、平均无氧功、最大无氧功/体重相关程度较高,相关性分别为0.625,0.707,0.660,表明血肌酐水平可以反映总功及单位体重的肌肉做功能力。
3 结论与讨论
3.1 Cr水平与肌肉质量密切相关
许多学者对Cr浓度与身体指数、年龄、性别各方面关系展开了系列研究[1-3]。本研究证实了以无氧代谢(ATP-CP和糖酵解供能)为主的项目和以有氧代谢为主的项目,肌酐值存在极显著差异。Cr值与身体指数中瘦体重、骨骼肌含量及BMI指数中高度相关。因此,在以磷酸原供能为主的项目中,Cr指标可用于评定运动员肌肉质量和非损伤性地衡量体内磷酸肌酸水平。另一方面,在运动训练过程中Cr上升,肾血流量、滤过率下降,就会对肾脏造成不良影响。但在实践过程中发现,大多数运动员的Cr水平都呈现异常状态,很多运动员的Cr值已超出正常范围。因此,不能用一般正常人的Cr范围值来评判运动员的Cr是否异常,需要建立属于运动员自己的Cr范围值,且应区分不同运动项目。
3.2 Cr在人体内浓度的变化与运动训练紧密相关
国内学者对于运动训练后Cr值的变化规律也做了相关研究。冯煜、郭子渊、张树林[4-6]等都在自己的研究报告中表明,运动员在运动过程中的Cr值基本随运动负荷的变化而变化。本研究发现,在生理生化监测方面,Cr属非特异性敏感指标。Cr与尿肌酐、尿酸中高度相关,与血红蛋白、尿素氮、肌酸激酶、睾酮、皮质醇等评价训练负荷强度的血生化指标相关程度不高,但与各指标阶段性训练负荷的变化趋势基本相符,可以结合生理生化指标用于评价阶段性训练效果,以此为教练员的训练计划安排提供科学依据。
3.3 不同的运动训练模式都会使人体内的Cr浓度提高,尤其是力量训练
国外研究证实,力量训练使运动员的肌纤维变粗,肌肉力量进一步加强,同时力量的增强使肌肉中的CP浓度增加,ATP-CP系统的功能能力也会进一步提升,人体内的Cr浓度也会有所增加[7-9]。本研究也发现在以磷酸原供能为主的项目中,Cr与反映无氧代谢能力指标密切相关。因而可以采用Cr间接评价运动员在力量训练过程中肌肉力量和磷酸原系统供能能力是否得到增强。
3.4 在临床医学上,Cr浓度测定是评价肾功能的有效指标
研究表明,在运动训练中肾血管收缩,肾血流下降、从而导致Cr水平上升[10-12]。高温与大强度训练会使人体内的Cr浓度升高,Cr清除率下降,对肾脏功能造成一定的影响[13-15]。因此,测定Cr浓度可以监控运动员在训练过程中肾脏的功能状况,在肾功能正常的情况下又可以评价运动训练的效果。当Cr异常升高(高于个人阈值)时,需密切关注队员身体机能情况,如膳食、营养品使用、减控体重、是否痛风等情况。在过度疲劳状态下应及时调整,在训练中要注意及时补液,避免肌酐过度升高,对肾脏造成损伤。
参考文献:
[1]Talluri A,et al.The application of body cell mass index for studying muscle mass changes in health and disease conditions [J].Springer-Verlag,2003(40):286-289.
[2]R.Swarminathan,et al.Relation between Plasma Creatinine and Body Size[J]. CLINICALCHEMISTRY, 1986,32( 2):371-373.
[3]T.A.M.Karila,et al.Rapid Weight Loss Decreases Serum Testosterone[J]. Physiology & Biochemistry,2008(29):872-877.
[4]馮煜,张洁瑜.上海市女子柔道运动员冬训大运动量训练日某些生理生化指标变化特点[J].安徽体育科技, 2007,28(5): 31-33.
[5]郭子渊.应用生理生化指标对备战第9届全运会散打运动员赛前训练控制的研究[J]. 安徽体育科技, 2001, 22(4): 64-70.
[6]张树林,陈晓宴,等.我国女子撑杆跳高运动员身体机能监测与研究[J]. 安徽体育科技, 2014, 35(6): 68-71.
[7]Truls Raastad,et al.Changes in human skeletal muscle contractility and hormone status during 2weeks of heavy strength training [J]. Eur J Appl Physiol,2001(84):54-63.
[8]NP Hiltone,et al.The use of serum creatinine to estimate skeletal muscle mass in cystic fibrosis[R].Journal of Cystic Fibrosis,2015(14):40.
[9]Jordan M.Joy,et al.Twelve weeks supplementation with an extended-release caffeine and ATPenhancing supplement may improve body composition without affecting hematology in resistance-trained men [J]. Journal of the International Society of Sports Nutrition,2016 (13):25.
[10]Saraslanidis, Ploutarchos J,et al.BIOCHEMICAL EVALUATION OF RUNNING WORKOUTS USED IN TRAINING FOR THE 400-M SPRINT[J].Journal of Strength and Conditioning Research, 2009, 23(8):2266-2271.
[11]A.S.R.Srlva,et al.Psychological, biochemical and physiological responses of Brazilian soccer players during a training program[J]. Science & Sports,2008(23):66-72.
[12]Maeda S Iemitsu,et al.Acute exercise causes an enhancement of tissue renin–angiotensin system in the kidney in rats [J]. Acta physiologica scandinavica,2005,185(1):79-86.
[13]R.Baeza-Trinidad,et al.Creatinine as predictor value of mortality and acute kidney injury in rhabdomyolysis [J]. Internal Medicine Journal,2015,45(11):1173-1178.
[14]Stephen A. Reid,et al.Study of Hematological and Biochemical Parameters in Runners Completing a Standard Marathon [J]. Clinical Journal of Sport Medicine Official Journal of the Canadian Academy of Sport Medicine, 2004, 14(6):344-53.
[15]Mccullough PA,et al.Changes inrenal markers and acute kidney injury after marathon running[J].Nephrology(Carlton), 2011,16(2):194-199.