优秀赛艇运动员专项有氧能力对高原训练应答的差异

孟志军, 高炳宏, 王玉新, 张昊楠

(1. 上海体育学院 运动科学学院，上海 200438； 2. 云南省体育科学研究所 中心实验室，云南 昆明 650041；3. 上海体育学院 体育教育训练学院，上海 200438；4. 上海市水上运动中心 科研医务科，上海 201713；5. 上海体育科学研究所 竞技体育研究一中心，上海 200030)

高原训练是指有目的、有计划地组织运动员到适宜海拔地区进行专项训练的训练方法[1]。近年来，我国针对多个项目开展了高原训练，以提高运动员的有氧能力，并取得了良好的效果[2-3]。体育科学界也对高原训练过程中的生理生化指标变化和高原训练效果进行了较多研究，研究内容主要包括高原环境刺激机体促红细胞生成素(EPO)的生成、EOP提高红细胞数量(red blood cell，RBC)和血红蛋白(hemoglobin，Hgb)质量浓度等方面，且取得了大量科研成果[4-5]；但关于运动员专项有氧能力对高原训练不同应答方面的研究较少。

研究认为，关于运动员对于高原训练的应答和不应答者，目前的区分标准包括2个方面：①运动员在高原训练中EPO和Hgb等血液学指标的变化幅度；②高原训练对运动员专项有氧能力的影响。McLean等[6]和Mounier等[7]对Hgb总量和低氧诱导因子及白细胞系列指标进行研究后认为，这些血液学指标不能作为传统高原训练和模拟高原训练中区分运动员为应答者和不应答者的特征指标。Keller等[8]根据训练效果将受试者分为低应答者和高应答者；Grud等[9]根据受试者高强度间歇训练后最大摄氧量的变化区分应答者和不应答者；Chapman[10]直接根据高原训练前后平原5 km跑成绩区分高原训练的应答者和不应答者[10]。笔者认为，高原训练的主要目的是提高运动员的专项有氧能力，故将运动员专项有氧能力是否提高作为高原训练应答者和不应答者的区分标准。

赛艇是一项力量耐力型运动，其80%～85%的能量供应来源于有氧供能系统[11]。近年来，我国赛艇项目运动员进行了多次6～8周的高原训练，并积累了丰富的训练经验[12-13]。本文对高原训练前后的赛艇运动员专项有氧能力进行对比，测功仪6 km成绩提高的运动员是高原训练的应答者，成绩未提高的运动员是高原训练的不应答者；通过分析应答者和不应答者高原训练过程中生化指标的变化规律，探讨高原训练效果与生化指标的关系，探索应答者与不应答者在高原训练过程中的异同。

1 研究对象与方法

1.1研究对象研究对象为备战2016年里约奥运会的中国赛艇队运动员，共39名，其中男运动员19名，女运动员20名(表1)。

表1 受试者的基本情况

1.2研究方法

1.2.1 高原训练安排 中国赛艇队在云南会泽(海拔2 280 m)进行了约8周的高原训练，分为以下阶段：第1周为高原训练的适应阶段；第2～4周为逐步提高训练量阶段；第5周为调整恢复周；第6～7周为大训练量且逐步增加训练强度阶段；第8周为下高原前减量训练调整周。运动员的训练节奏和内容基本一致。

1.2.2 专项有氧能力测试 中国赛艇队探索了一套规范和标准的运动员专项有氧能力测试评价方法，最常用的就是采用测功仪6 km测试，测功仪型号为CONCEPT-II。测试前，在测功仪上进行准备活动15 min，正式测试前10 min到测功仪上进行适应和调试，调试后开始测试。高原训练前1周和高原训练后3周分别进行了测功仪6 km测试，以评价运动员的专项有氧能力。6 km测功仪结束后测试即刻、恢复3 min和恢复7 min的血乳酸(Bla)。

1.2.3 血液学指标测试 EPO测试方法：晨起后，在安静状态和室温下抽取肘静脉血5 mL，使用无添加剂真空采血管收集血样，在3 000 r/min的速率下离心15 min，采用贝克曼化学发光仪ACCESS2对血样进行测试。

Hgb浓度测试方法：晨起后，在安静状态和室温下抽取肘静脉血2 mL，使用EDTA抗凝真空采血管收集血样，采用贝克曼全自动血球计数仪LH780对血样进行测试。

Bla测试方法：取20 μL耳血，并置于抗凝管内，使用德国EKF Biosen C-Line 自动Bla测试分析仪对血样进行测试。

1.2.4 数据处理 采用SPSS 22.0进行数据分析，所有结果采用平均数±标准差表示。组内高原训练前后采用配对样本t检验，组内不同时间点均值比较采用重复测量方差分析，应答者组与不应答者组间采用协方差分析。以P<0.05作为差异具有显著性的标准，以P<0.01作为差异具有非常显著性的标准。

2 研究结果

2.1运动员专项有氧能力的应答差异39名中国赛艇队运动员在高原训练前后分别进行专项有氧能力测试，结果见表2和表3。39名运动员的测功仪6 km成绩平均提高了0.10%(P>0.05)。39名运动员的成绩出现了较大的个体差异：其中有25名运动员的成绩得到提高，平均提高了0.67%(P<0.01)，将这部分运动员称为高原训练的应答者；另外14名运动员的成绩下降了0.91%(P<0.01)，将这部分运动员称为高原训练的不应答者。从分段成绩上看，39名运动员在2 km分段速度上提高了0.51%(P<0.01)。应答者在2 km、3 km、4 km、5 km和6 km分段速度上都有显著性提高(P<0.01)；不应答者在3 km分段速度上提高了0.82%(P<0.05)，但在4 km、5 km和6 km分段速度上都出现了显著的下降(P<0.01)。高原训练后应答者与不应答者在2 km、3 km、4 km、5 km和6 km分段上都有显著性差异。

另外，高原训练后即刻Bla、恢复3 min和7 min的Bla也出现了显著性变化：与高原训练前相比，全部运动员恢复3 min Bla下降了7.99%(P<0.05)；应答者即刻Bla和恢复3 min Bla分别下降了6.48%(P<0.05)和8.24%(P<0.05)，不应答者的恢复3 min Bla下降了7.55%(P<0.05)。可见，在总体、应答者及不应答者中，高原训练后恢复3 min Bla的变化都具有统计学意义。

表2 运动员高原训练前后测功仪6 km成绩和Bla变化

注：*表示高原训练后与高原训练前相比，P<0.05；**表示高原训练后与高原训练前相比，P<0.01；#表示高原训练后应答者与不应答者相比，P<0.05；##表示高原训练后应答者与不应答者相比，P<0.01；表3同此

2.2高原训练对运动员血液学指标的影响

2.2.1 高原训练对运动员EPO的影响 表4和表5显示：在高原训练第3天，EPO比高原训练前有了显著升高，总体提高了38.41%(P<0.01)，应答者平均提高了43.09%(P<0.01)，而不应答者平均提高了30.04%(P<0.05)；第15天，EPO出现了明显回落，总体的EPO仅比高原训练前提高了10.24%(P>0.05)，应答者比高原训练前提高了10.82%(P>0.05)，而不应答者比高原训练前提高了9.21%(P>0.05)；但是，与第3天相比，第15天的EOP下降幅度较大，总体下降了17.25%(P<0.01)，应答者平均下降了19.92%(P<0.01)，不应答者平均下降了12.49%(P>0.05)；高原训练的第35天，总体的EPO比高原训练前提高了10.66%(P>0.05)，应答者比高原前提高了11.66%(P>0.05)，不应答者比高原训练前提高了8.88%(P>0.05)；高原训练的第55天，即高原训练将近结束时，总体的EPO反而比高原训练前还要低，总体的EPO比高原训练前下降了2.98%(P>0.05)，应答者下降了2.00%(P>0.05)，不应答者的下降幅度较大，为4.73%(P>0.05)。

表4 运动员进行高原训练前后的EPO含量

表5 运动员EPO的变化率

注：*表示P<0.05,**表示P<0.01，表7同此

2.2.2 高原训练对运动员Hgb质量浓度的影响 表6和表7显示：与高原训练前相比，高原训练第3天总体的Hgb质量浓度提高了4.05%(P<0.01)，应答者的质量浓度提高了4.30%(P<0.01)，不应答者的质量浓度提高了3.60%(P<0.01)；第15天时，总体的Hgb质量浓度提高了3.39%(P<0.01)，应答者的Hgb质量浓度提高了3.46%(P>0.05)，不应答者的Hgb质量浓度提高了3.28%(P>0.05)；高原训练的第15天与第3天相比，Hgb质量浓度有了一定的下降，总体的Hgb质量浓度下降了0.58%(P>0.05)，应答者的Hgb质量浓度下降了0.79%(P>0.05)，不应答者的Hgb质量浓度下降了0.22%(P>0.05)；在高原训练的第35天，总体的Hgb质量浓度比高原训练前提高了3.92%(P<0.01)，应答者的Hgb质量浓度提高了4.11%(P<0.01)，不应答者的Hgb质量浓度提高了3.58%(P<0.01)；在高原训练的第55天，总体的Hgb质量浓度比高原训练前提高了6.19%(P<0.01)，应答者的Hgb质量浓度提高了7.17%(P<0.01)，不应答者的Hgb质量浓度提高了4.44%(P<0.01)。

表6 运动员进行高原训练前后Hgb的质量浓度

表7 运动员Hgb质量浓度的变化率

3 分析与讨论

3.1运动员专项有氧能力对高原训练的应答差异高原训练特别是冬训准备期的高原训练，其主要目的是提高运动员的有氧能力。以前，高原训练的研究重点多集中于高原训练的高度、时间和训练强度，以及高原训练对机体造成的影响(如红细胞和免疫能力等)[14-15]。在训练实际和研究中发现，高原训练并不能提高每位运动员的运动能力，在执行统一训练计划的前提下，部分运动员的有氧能力确实得到了提高[16]，但部分运动员的有氧能力并未得到提高。因此，高原训练对运动员有氧能力的改善是教练员和运动员最关注的。本文中的39名运动员在同一时间和同一地点进行高原训练，具有相同的训练节奏，部分运动员的专项有氧能力得以提高，而部分运动员的专项有氧能力并未提高。

本文中，39名中国赛艇队运动员参加了8周高原训练，训练地点在云南会泽，海拔为2 280 m，训练计划和节奏基本相同。在国外，测功仪6 km是评价赛艇运动员专项有氧能力的方法之一，通常用于整个赛季的准备期[17]。测功仪6 km也是中国赛艇队评价赛艇运动员专项有氧能力常用的测试评价方法。该方法具有受客观环境影响小及易对成绩进行对比分析等优点[18]。Mikulic[19]报道了赛艇运动员测功仪6 km成绩与通气阈功率的相关系数为-0.743，与最大摄氧量功率的相关系数为-0.732。可见，这种测试是评价赛艇运动员专项有氧能力的有效手段。高原训练前后分别采用测功仪6 km评价运动员专项有氧能力的变化，其中有25名运动员的专项有氧能力得到了提高，占总人数的64.10%，这部分运动员为高原训练的应答者；而另14名运动员的专项有氧能力下降，占总人数的35.90%，这部分运动员为高原训练的不应答者。经过分段成绩分析可知，2组运动员6 km测试的后半段(即3～5 km)的分段速度出现了显著性变化。由此可见，有部分运动员的专项有氧能力经过高原训练并未得到提高，且所占比例较大。当然，造成运动员专项有氧能力下降的因素比较复杂，如高原训练中的训练情况、测试时的身体状态等。本文试图通过运动员对高原环境和高原训练的应激和适应情况，探讨其与专项有氧能力变化之间的关系。

3.2高原训练对EPO和Hgb质量浓度的影响高原或低氧是EPO分泌的重要因素[20]。Ge[21]认为，暴露于低压、低氧仓(相当于1 780～2 800 m)6 h和24 h后，EPO的增加存在显著的个体差异(-41%～400%)。另有研究结果显示，青少年游泳运动员的EPO暴露于常压低氧环境(模拟2.5 km)4 h即显著升高，但存在明显的个体差异(10%～155%)[22]。Mounier等[7]发现，青少年游泳运动员暴露于常压低氧环境(模拟3 km)3 h后，其EPO的变化范围为-20.5%～57.1%。Brugniaux等[23]发现，长跑运动员在模拟3 km低氧暴露3 h后，EPO平均上升了37.6%，变化范围为-4.5%～105.7%。高原训练和模拟低氧训练总体能够提高EPO水平，但会存在较大的个体差异，且高原训练能够扩大这种个体差异。高原训练不仅会增大EPO变化的个体差异性，还会增大RBC和Hgb浓度的个体差异性。彭朋[24]认为，2周模拟2 366 m的低氧暴露能够扩大EPO和RBC等的个体差异性。孟志军等[25]报道，男子赛艇运动员在8周的高原训练中，Hgb质量浓度的变化率为-7.45%～27.85%。可见，众多的研究均表明，高原训练对运动员EPO和Hgb质量浓度的影响存在较大的个体差异，而这种红细胞系指标的差异也可能导致运动能力的不同变化。

本文研究结果显示：高原训练的第3天，应答者EPO平均提高的幅度大于不应答者，且应答者与不应答者均有3名运动员的EPO比高原训练前降低；与高原训练前相比，在高原训练的第15天，应答者EPO提高的幅度大于不应答者；与高原训练的第3天相比，在高原训练的第15天，应答者EPO下降的幅度比不应答者大；与高原前相比，高原训练的第35天，应答者EPO的提高幅度仍高于不应答者；在高原训练的第55天，EPO均下降，应答者下降的幅度低于不应答者；高原训练的第55天与第3天相比，应答者EPO的下降幅度更大。

从EPO上看，应答者高原训练第3天的应激更明显，且第15天的适应性更好，在整个高原训练过程中，EPO的提高率(与高原前相比)均高于不应答者。在本文中，应答者的EPO值在高原训练前和高原训练的各阶段均低于不应答者。从Hgb质量浓度的角度看，与高原前相比，在高原训练的第3天，应答者比不应答者的Hgb质量浓度提高的幅度更大，且应答者与不应答者中均有2名运动员的Hgb质量浓度下降，且高原训练的第15天、第35天和第55天均出现相同的现象。高原训练的第15天与第3天相比，应答者Hgb质量浓度下降的幅度比不应答者更大，这与EPO的表现一致。

3.3专项有氧能力应答差异与EPO、Hgb浓度的关系对高原训练效果进行预测一直是高原训练研究领域的热点。目前，主要通过对血氧饱和度、EPO、Hgb和基因多态性等的研究预测高原训练的效果，以期对高原训练有一定的指导意义。彭朋[24]认为，EPO的变化率与最大摄氧量之间的相关系数为0.679(P<0.05)，所以EPO的变化对运动能力具有一定的预测作用。Chapman等[10]报道，根据高原训练的效果及高原训练前后5 km跑的成绩，将32名运动员分为应答者(n=17)和不应答者(n=12)，高原训练30 h时应答者和不应答者的EPO增加显著不同，而高原训练2周后应答者的EPO仍比高原训练前显著增加，且Mounier等认为这是导致应答者Hgb总量和有氧能力增加的主要原因。Friedmann等[22]进行了类似的研究认为，高原训练4 h的EPO增加与高原训练过程中的EPO增加显著相关，虽然与Hgb总量无显著相关，但Friedmann等仍然认为EPO的急剧增加是导致高原训练后运动表现提高的重要决定因素。

在本文中，2组运动员的EPO变化存在较大不同，这可能与其专项有氧能力的变化有一定关系；特别是第3天的应激情况和第15天的适应情况存在显著不同，这也与Chapman等的研究较为一致。然而，传统观点认为，Hgb携氧能力与运动员的有氧能力相关[26]。笔者目前还未见到Hgb质量浓度与专项有氧能力具有相关关系的直接研究。在本文中，运动员专项有氧能力的变化与Hgb质量浓度变化的相关关系不明显，可能有以下几个方面的原因：①本文测试的是Hgb质量浓度，而不是Hgb总量，Hgb质量浓度易受机体缺水和血浆容量等的影响；②赛艇运动员Hgb质量浓度的个体差异较大，对分析结果造成了一定影响。

尽管本文尝试从EPO和Hgb的角度解释优秀赛艇运动员专项有氧能力对8周高原训练应答的差异，但并未发现专项有氧能力的变化与EPO、Hgb之间存在明显的线性关系。原因有以下几方面：①高原训练对运动员机体的影响不仅仅是EPO和Hgb，还包括骨骼肌线粒体、氧化酶和呼吸系统等；②运动员专项有氧能力的测试成绩会受多种因素的影响，如测试时的竞技状态、力量水平和疲劳程度等。这也是本文的不足，在以后的研究中，将会进一步开展运动员专项有氧能力对高原训练应答差异与其他相关指标之间关系的研究。

4 结论

(1) 我国优秀赛艇运动员的专项有氧能力变化经高原训练后呈现出明显的个体差异，对高原训练的应答者约为64%，不应答者约为36%。

(2) 我国优秀赛艇运动员高原训练的应答者与不应答者在高原训练过程中的促红细胞生成素和血红蛋白浓度表现出不同的变化规律。

(3) 2组运动员高原训练第3天促红细胞生成素应激程度和第15天的适应程度存在明显不同，但与专项有氧能力改善并无明显的线性关系。