血氨和血乳酸在运动训练过程中的应用

王素素

（北京体育大学运动人体科学学院，北京 100084）

运动训练实践中常常需要对运动员的各项生理生化指标进行采集，从而实时监控运动员在训练周期中的包括运动性疲劳等在内的身体机能变化情况，以及评定各训练周期结束后运动员运动能力的变化，如运动员有氧或无氧工作能力的测定；同时也可作为调整训练方案和选择训练方法的重要依据，如在某种强度训练方案下，运动员可能会出现过度训练的情况。运动训练中有许多指标可用于上述用途。其中，血乳酸和血氨都是较为常用的生化指标，然而二者在使用上却各有特点。

1 血乳酸单项指标在运动训练中的应用

1.1 乳酸概述

乳酸（Lactic acid）是糖酵解的终产物，在供能系统中占有重要地位。正常人安静状态下的血乳酸水平维持在1～2 mmol/L，运动员安静值与正常人无异。但当机体开始运动时，血乳酸水平会发生不同程度的升高，运动后一段时间内又会逐渐回落。运动时和运动后血乳酸的升高与回落主要与运动员骨骼肌等组织中乳酸生成、乳酸进入血液和血液中乳酸消除速率三者之间的平衡关系有关。不同强度下运动时，由于有氧代谢和无氧代谢参与供能的比例不一样，运动后即刻血乳酸升高的水平也不一样，同时由于运动员自身的有氧代谢能力强弱以及放松方式的不同导致恢复阶段乳酸回落的效率也不一样，从而会影响到下一次训练计划的安排。所以，根据运动员血乳酸水平可以了解运动时机体供能的特点，为科学地安排运动训练和评定运动员身体机能提供理论依据。

1.2 血乳酸浓度反映供能系统

资料表明，赛跑项目中400m跑后血乳酸水平最高，800 m赛跑后血乳酸水平亦很高。由此可见，糖酵解供能在400 m、800m跑中占据了极大的比例。而这与糖酵解供能系统的特点相吻合：糖酵解供能系统在全力运动30～60 s时达最快速，可维持2～3 min的时间。此外，运动时血乳酸浓度上升的幅度与运动强度有很大关系。当运动强度极大（90%VO2以上）时，运动中主要的供能物质为磷酸肌酸（PCr），糖的酵解部分参与供能较少，所以运动后肌肉内乳酸生成量并不多，血乳酸浓度也相应较低，一般不超过4mmol/L。因此，正确监控血乳酸浓度不仅仅可以为教练员在给运动员制订提升无氧代谢供能能力的训练计划时提供数据支持，也可用于以有氧代谢供能为主的项目的运动员加强长距离比赛中变速，冲刺能力提供理论支撑。尽管血乳酸指标可反映各类运动的一般情况，但血乳酸的生成依赖于糖原的储备量，在运动员糖原耗竭或者过度训练后，血乳酸往往并不能准确反映身体机能情况。若仅用血乳酸的水平来评定运动员身体机能的话，就会出现“误诊”，从而影响训练效果和运动员身体状况的判断。

2 血氨单项指标的应用

2.1 血氨的产生

氨（NH3）是蛋白质、氨基酸和其他含有氨基化合物的代谢产物。氨从组织（运动中主要是肌组织）释放入血液循环后，或被肝脏等组织摄取经鸟氨酸循环生成尿素从而排出体外；或经转氨基作用合成非必需氨基酸重新合成蛋白质；或流经肾脏随尿液直接排出。血氨（BA）是指血液中氨的含量，其水平反映蛋白质、氨基酸等含有氨基物质代谢释放氨进入血液和氨从血液中消除的动态平衡。研究表明，当运动员糖原耗竭时，最大血乳酸浓度的上升会受到限制，但最大血氨浓度却不会受到影响。

2.2 血氨浓度的影响因素

影响血氨浓度的因素有许多，运动强度和运动时间是其中两个重要的影响因素。当以85%、95%、100%和105%个体无氧阈各运动30 min，发现运动强度越大，血氨浓度升高越明显。此外，运动时募集不同肌纤维类型也是重要影响因素之一，而运动时募集不同肌纤维的比例又与运动强度有关。在短时间激烈运动中，血氨浓度会升高，其中经氨基酸代谢过程产生的氨很少，血氨主要由腺苷酸脱氨酶催化腺苷酸（AMP）脱氨反应提供。例如，在15～45 s的冲刺跑后，血氨水平可上升到130±33 mmol/L。此时，被募集的肌肉主要是快肌纤维（Ⅱ型肌纤维）。快肌纤维中AMP脱氢酶活性较高，氨的生成速率加快，使得在短时间激烈运动中，血氨浓度较高，且在运动中持续升高。而在长时间耐力运动中，由于糖被大量消耗，蛋白质、氨基酸（尤其支链氨基酸）等参与氧化供能的比例增多，致使氨基酸脱氨基产生的氨增多，引起血氨水平随运动时间延长持续升高，而AMP脱氨基作用在这类运动中的运动开始阶段并不明显。此时被募集的肌纤维主要是慢肌纤维（Ⅰ型）和快氧化酵解型（Ⅱa）型。

2.3 血氨结合血乳酸指标在耐力运动中的应用

在耐力运动中，由于运动初期强度较低，血氨的浓度仍然接近于静息状态水平，这与血乳酸的变化规律相近。有相关研究表明，在短时间的运动中血氨、血乳酸和最大摄氧量之间存在显著相关关系，且全力跑300 m或以83%～90%速度跑4×300 m跑时，血氨与负荷强度，负荷量的线性关系要优于血乳酸。由于乳酸浓度会受到运动员机能状态的影响，仅仅依靠乳酸和做功负荷之间的关系（认为乳酸升高的程度与做功负荷呈正相关），并不能准确说明问题。

在长时间耐力运动中，血乳酸和血氨之间没有平行关系，而高血氨的出现恰好与疲劳相一致，故认为在长时间尤其是伴随糖原耗竭的运动中，用血氨结合乳酸指标比单纯用乳酸指标更能精确反映运动强度情况。安静状态下，人体内是肌肉和血浆的pH分别是7.0和7.4，而在力竭运动中可以分别降到6.5和7.2。氨移动扩散的方向主要由氢离子浓度决定，即pH值。在800m跑研究实验中，800 m全力跑的受试者血氨水平的升高与血乳酸浓度的增高紧密相伴。由于800 m跑运动中机体的能量来源主要为糖酵解功能，乳酸水平显著升高。因而由乳酸提供的酸性环境为肌肉腺苷酸脱氢酶的激活提供了良好条件，从而促进腺苷酸的降解，导致氨的含量增多，同时，肌肉和血液中的氨为维持平衡，互相弥散。可见，在运动中，无论随时间延长还是随强度逐渐加大，血乳酸和血氨作为两项理想指标结合起来监控运动员机能情况和评价训练效果，都离不开氢离子对血浆内环境的直接影响，而这种影响由直接受血氨和血乳酸浓度调控。

3 结 论

3.1 血乳酸作为一项指标评价运动训练已被非常广泛地应用，通过递增负荷的测功仪运动研究证实，血氨水平随运动强度的递增而大幅度升高，表现出对强度的高度敏感性。

3.2 血乳酸和血氨在短时间大强度运动中的线性关系都是比较明确的，其中血氨与负荷量和负荷强度的线性关系优于血乳酸。但是在长时间耐力运动中，血氨与血乳酸并无平行关系，而高血氨浓度与运动性疲劳的出现一致。伴随糖原耗竭的运动中，用血氨结合乳酸指标比仅用乳酸指标更能精确反映运动强度情况。