李建辉 苗 苗
低氧运动及电解质饮料补充对血浆容量和体温的影响*
李建辉 苗 苗
(广州科技贸易职业学院 体育教研室,广东 广州 511442)
探讨低氧训练糖——电解质饮料补充对血浆容量和体温的影响,8名健康的体育学院学生在常氧和低氧环境(低氧帐篷模拟2500米海拔,氧浓度为15.4%)下以70%VO2max负荷进行补充佳得乐运动饮料和不补液运动至力竭,测定受试者运动前、运动后即刻和运动后30分钟心率、血压、Hb,Hct,血浆容量变化、运动中体温变化及运动至力竭的时间。结果显示:补液组NF和HF血容量降低幅度和体温升高幅度相对较小,运动时间显著较长。结论:低氧运动中补液能降低血浆容量下降幅度,降低运动中体温升高幅度,延长疲劳出现时间。
低氧训练;糖—电解质饮料;血浆容量;体温
低氧环境练法既可发挥高原缺氧和运动双重刺激对机体的有益影响,又能避免高原低氧不利于身体恢复的缺点,被越来越多地应用于低氧训练和低氧健身当中。研究表明,急性低氧环境可引起机体脱水,导致急性利尿,降低运动能力。低氧运动时由于低氧和运动的双重刺激,机体脱水就更加严重,血浆容量丢失相对明显,运动能力就会受到影响。低氧环境下长时间运动机体的血浆容量变化是怎样的尚未见报道,本研究观察受试者70%VO2max恒定负荷在常氧和低氧环境下运动补液与不补液至力竭时的运动时间、心率、血压、Hb、Hct、血浆容量及体温变化,以期为低氧训练或低氧健身时的合理补液提供生理学依据。
8名健康的华南师范大学体育科学学院运动人体科学男生,年龄(24.9±1.3)岁,身高(173.4± 4.5)cm,体重(67.43± 8.04)kg,最大吸氧(44.2± 3.9)mL/(kg.min),自愿参加实验。每名受试者进行四次运动:常氧不补液运动NC、常氧补液运动NF、低氧不补液运动HE、低氧补液运动HF。低氧运动在低氧帐篷内进行,氧含量为15.4%,实验期间温度控制在(20±2)℃,湿度控制在(60±5)%。受试者以70%VO2max ,60转/min的速度蹬踏功率自行车运动至力竭。2次运动间隔1周。补液组按美国运动医学会(ACSM)推荐量补液,每15min补充1次佳得乐运动饮料(补液量为同一氧环境下不补液运动出汗量的80%),约150-200ml。
实验日前晚22:00后禁食禁水,实验当天测定裸重、晨尿比重,并测安静时、运动后、运动后30min心率、血压、Hb、Hct。血浆容量变化根据Hb和Hct的变化间接测得,△PV%血浆容量={血红蛋白前/血红蛋白后×[(1-红细胞压积后)/(1-红细胞压积前)×100%]-100%。
表1 实验各组运动前后红细胞压积(Hct)和Hb浓度变化(±S)
△表示与运动前比较P<0.05
图1 实验各组运动前后血浆容量变化
如表1所示,运动后即刻,实验各组Hct和Hb浓度均升高,但只有NC和HE组Hct以及NF组和HF组Hb升高具有显著性意义(P<0.05)。运动后30min,实验各组Hb浓度和Hct均有所恢复,但仍略高于运动前(P>0.05)。 如图1所示,运动后即刻,各组血浆容量均降低,其中NC组降低10.5%,NF组降低7.2%,HE组降低9.8%,HF组降低7.0%,运动后30min,血浆容量均得到部分恢复但仍低于运动前,其中NC组较运动前低3.8%,NF组较运动前低2.1%,HE组较运动前低2.8%,HF组较运动前低1.9%。
由图2可知,NC和HE组体温变化曲线在前60min基本重合,从运动60min到结束,NC组和HE组体温显著高于运动前(P<0.05)。在整个运动过程中,NC组体温——时间变化曲线较NF组左移,运动60min时,NC组体温显著高于NF组,和HE组比较,在运动前60min,HF组体温升高幅度较小,HE组体温——时间变化曲线较HF组左移,但运动结束时,HF组体温较HE组高,分析可能与HF组运动时间较长有关;运动后15min,各组体温基本恢复到安静水平。
表2 运动中各组体温(℃)变化(±S)
△表示与运动前比P<0.05,#表示与NC组比较P<0.05
图2 实验各组体温变化趋势曲线
血容量是人体循环血量的总和,包括血浆容量和血细胞容量,其变化是评价机体体液平衡状况的一个有效指标。在进行长时间的耐力运动时,机体通常以出汗的方式散热,人体排汗量可超过30g/min,汗液中的水分占99%以上,汗液可来自体内所有的水成分,循环血液中水的大量丢失就会出现低血容量。当补液不充分,脱水的增加可直接影响血容量、心输出量和皮肤血流,导致身体内部温度、心率和主观体力难度感觉的进行性升高,降低运动能力。研究发现,一次性运动对血容量的影响取决于运动的强度、持续时间、项目特点、环境温度及湿度、热适应和训练水平等。温度越高,运动强度越大,或运动时间越长,血浆的水分损失也越多。一次性长时间运动可使血浆容量减少10%左右,高温环境运动脱水时若体重下降3%~8%,血浆容量可减少6%~25%。而血浆容量的减少直接影响机体的供血能力,即机体的氧运输能力受到影响,供不应求,导致机体运动能力下降。本实验结果发现,运动后即刻,各组血浆容量均降低,其中NC组降低10.5%,NF组降低7.2%,HE组降低9.8%,HF组降低7.0%,可以看出补液组血浆容量降低幅度相对较小。提示,低氧下运动时补液能减轻长时间运动时血浆容量的下降幅度,降低机体脱水程度,有利于维持机体水平衡。血浆容量的改变主要由血浆水分转移情况决定,长时间运动时,肌细胞中代谢产物如乳酸、无极磷酸盐等浓度升高,使细胞内渗透压升高,与毛细血管血浆渗透压梯度增大,钾离子进入细胞使肌肉毛细血管舒张,这些因素均造成血浆水分向肌细胞和组织液转移,使血液浓缩,血浆容量降低;另外,长时间大强度运动时,导致呼吸加深加快,一部分水分由呼吸形式排出体外,也将引起血浆容量减少,产生血液的浓缩现象。实验中的低氧环境下运动血容量降低幅度较常氧运动降低幅度小,分析可能与低氧条件下运动时间相对较短有关,运动时间越长,机体出汗,丢失体重也就越多,血浆容量减少也相应较大,而补液组血容量减低较小,说明补充低糖电解质饮料能够缓解由于运动引起的血容量的降低程度,有利于运动后血浆容量的恢复,也能有效降低运动中体温升高幅度,延迟机体疲劳出现的时间,从而提高运动能力。
人体的运动能力一定程度上受体温的影响。体温适度上升,人体各机能能力均有明显升高,但体温过分升高,则会降低工作能力。本实验中,实验各组运动中的体温均有升高,不补液组运动60min时体温升高显著(P<0.05),而补液组体温升高幅度相对较小,提示,运动中比较补液能力减低体温升高幅度,提高机体体温调节能力。
[1] Hildebrandtw,Ottenbacher A , Schuster M , et al.Diuretic effect of hypoxia,hypocapnia,and hyperpnea in humans: relation to hormones and 0 (2) chemosensitivity [J].J App1 Physiol ,2000,88 (2):599-610.
[2]马国东,罗冬梅,徐飞,等.渐进式低氧训练后急性低氧暴露对健康男性大学生脑氧饱和度的影响[J].天津体育学院学报,2010,25 (5) :385-387.
[3]郭红.华中华南地区高校运动队运动补液的误区[J].体育学刊, 2001,18(5):60-62.
[4]邓树勋,王健,乔德才,等.运动生理学[M].北京:高等教育出版社.2015:141-142.
[5] PellicclaA.The upper limit of physiologic cardiac hypertrophy in highly trained elite athletes[J]. N Engl J Med, 1990,32(5):295-301.
[6] 彭泽华.高温环境下人体运动中的生理变化、体温调节及运动能力[J].辽宁体育科技,2016,38(2):45.
Effects of Hypoxic Exercise and Electrolyte Beverage Rrehydration on Plasma Volume and Body Temperature
LI Jianhui, etal.
(Guangzhou Vocational College of Tcchnoloiry & Business, Guangzhou 511442, Guangdong, China)
美国佳得乐运动科学院资助课题,课题编号:330256。
李建辉(1979—),硕士,讲师,研究方向:运动与心血管功能、体育教育。