程吉 傅涛
(1.天津市体育综合保障中心;2.天津体育学院 天津 301617)
各种因素的不平衡是影响运动成绩增长的主要原因。从某种意义上讲,运动训练就是不断地打破机体现有平衡,再建立新平衡的矛盾过程,即机体机能增加,达到最佳竞技状态的过程,本质就是科学地实现运动员竞技能力现实状态向目标状态迁移的过程。
竞技状态是呈周期性变化,周而复始螺旋式提升,因此竞技状态的发展进程和出现时机与机能的生理生化监控、训练计划的科学设计和科学实施息息相关。
任何训练计划的制订和训练手段的实施,都是为了运动员能在比赛时达到最佳竞技状态,发挥最佳水平,取得最佳成绩。在最佳竞技状态的形成过程中合理地运用生理生化测试指标,对运动员机能监控是一种常用的方法,其目的主要是为了帮助教练员设计合理的训练结构并掌握运动员的机能状态,从而保证赛前训练的顺利进行。
橄榄球是一项高强度、短间歇、身体对抗激烈、战术多变、技术规则复杂的同场竞技的集体性项目,因此,对运动员的机能和恢复要高于其他项目。通过对生化机能的测定来精准地调控运动员的训练负荷,靶向诊断与监测运动员的竞技状态,是当今科学化训练的一个重要环节[1]。
该研究把橄榄球训练、比赛与生理生化监控紧密结合起来,研究竞技状态靶向调控的生化机制和科学训练的结构设计。通过赛前系统地测试血红蛋白(Hb)、血尿素(BUN)、血清肌酸激酶(CK)、血睾酮(T)、皮质醇(C)等生化指标,探讨生化机能指标与竞技状态及比赛成绩之间的关系,为橄榄球运动的专项技术训练和专项体能训练提供理论依据,提高训练的科学化水平。
受试者选取:选取天津橄榄球男队现役高水平队员20 名,年龄25.83±3.82 岁,身高185.95±4.44cm,体重90.17±5.73kg,运动年限6.15±2.47 年,国际级健将7名,国家级健将13名,所有受试者均对此次实验的研究目的和基本要求有充分的理解,自愿参加实验并于实验前签署了知情同意书。
研究共分为4个阶段,时间及地点详见表1。冬训前测机能基础值,日常训练采样为3~4周一次,高原大强度训练2周一次,机能测试采样时间详见表2。
表1 研究的时间及地点
晨起7:00,采集静脉血。血常规的测试:将抗凝管里的血样放入血细胞分析仪中,测试;采用酶动力学法定量测定抗凝血浆中肌酸激酶(CK)的含量;用酶耦联速率法测试血尿素(BUN);用化学发光法测试血睾酮和皮质醇。
实验数据均用ˉx±s表示,通过SPSS 17.0统计软件和Excel 进行处理。相关性采用Pearson 检验,显著性差异检验采用单因素方差分析,两两比较用LSD检验,P<0.05表示具有统计学意义。
从全年的变化来看,Hb 和C 除了高原期和赛前以外,各周期单次指标与基值相比均具有显著性差异(P<0.05),但实际上,Hb、BUN和C的变化幅度未超过3%,各训练周期中,Hb、BUN和C值之间相比无显著性差异(P>0.05);CK 和T 值个体差异大,变化幅度大,离散程度高,各指标与基值相比均具有显著性差异(P<0.05),相邻两次指标相比也具有显著性差异(P<0.05)。但全年生化监控中,变化趋势和幅度更重要,具体数据见表2。
表2 天津橄榄球队男队身体机能状况聚类后生化指标特征
对上述5 个指标进行Pearson 相关性分析,彼此之间相关系数均小于0.3,各指标独立存在。将用来评估负荷量的Hb和BUN、用来评定负荷强度的CK和Hb[2]、用来评价机体恢复状况的T和C[3]分别进行方差分析,结果显示:Hb 和BUN(Hb*BUNP=0.147),CK 和Hb(CK*HbP=0.692)在分析竞技状态中不存在交互作用,训练计划与阶段性各生化指标的具体分析如下。
冬训期间,运动量比较大,而运动强度适中,这时全队的Hb 值下降,但全队的Hb 值持续下降并未超过5%,没有过度训练的表现。
血BUN值表现为先上升,然后逐渐恢复正常,说明训练负荷量足够大,而且机体能够适应;血清CK 则持续下降。
冬训前,全队T 的基础值较高,在冬训期间,由于训练量较大,睾酮呈阶梯状下降,但累计下降值未超过20%,提示运动员机能尚好;同时,C 值先升高再下降,在综合其他指标和观察运动员竞技状态后,推测冬训初期高C 状态可能与队员的睡眠有很大关系,改善睡眠后,C 呈下降的趋势,T/C 的比值变化与T 变化一致[4]。
集训期初期,经过一个阶段训练后,身体对运动量适应,Hb出现回升;CK也随运动强度和运动量的增加而相应增加,但每一次的变化幅度小于100U/L;T仍进一步降低,C再次升高,可能与疲劳蓄积和机能未完全恢复有一定的关系,提示有可能存在过度训练[2]。
集训期中期,综合各项机能指标,进行了1 周(第22 周)的调整,随后为了备战5 月上旬的比赛,再次增加了负荷强度和运动量,全队Hb 再一次出现下降,达到全年的最低值;这期间,虽然负荷强度和运动量增加,但CK 值却下降,表现为机能良好。C 有所下降,T水平呈现继续下滑的趋势,降至本年度训练周期的最低值446.06ng/dL,与基础值相比下降竟达40%,睾酮的持续下降,表明运动员出现疲劳蓄积,机能下降。
集训期后期,进入战术储备和体能储备期,运动强度提高,运动量适中,这一期间Hb 呈现上升趋势;CK值下降;T 的水平有了大幅度地提高,基本恢复到基础值,C 下降,机能再次提高,球队于6 月中旬参加比赛,夺取冠军。赛后T 再次下降,成为全年监控过程的第二低谷。
在整个集训期,血尿素都表现为在训练初期时上升,然后逐渐恢复正常,说明训练负荷量足够大,而且机体能够适应[5,6]。
在高原训练期间,运动强度和运动量均增加,Hb呈持续上升状态,并超过基值,这一期间Hb 的升高也达到了高原训练的目的[7];这期间CK 呈现大幅增加,与训练强度和训练量高度相关;BUN呈全年度最高值;T的变化呈现出先增加后略微下降的趋势,其中以老队员下降为主,故此,针对个别老队员的状态,在训练上做了个性化调整,结合能量代谢进行精准训练[4];C 值较高,达到全年的峰值,该文分析与部分运动员在高原习服过程中出现睡眠问题有关。
全运会赛前调整期,运动强度基本不变,运动量明显减少,同时开始了高蛋白膳食和程序化补糖。Hb在高原训练的基础上仍在上升,并达到全年最高值。CK下降,降至基础值,BUN达到全年的最低值;T增加,虽未达到最高值,但超过监控期间的平均值,成为全年监控过程的第二峰值;全队的C 值在赛前达到全年监控的最低值;以上指标均反映出运动员身体机能状态良好[8]。
全队T/C 比值监测结果,如图1 所示,在机能监控中结合训练周期综合判断,T/C比值与队伍的机能状态的周期调配较为吻合。
图1 天津橄榄球男队备战期训练时T/C比值的变化
训练计划是基于空间和时间2 个角度,将多重嵌套的训练过程,有机地联系为既相互独立又相互衔接的整体,将不同训练目的、内容、方法、手段、负荷量等内容与不同时间跨度的训练过程融入,使整个运动训练过程工程化,模型化[9]。训练水平的高低是影响最佳竞技状态的最主要因素。
训练过程中正确地运用身体机能监督与恢复手段,能及时了解运动员机能上的生理生化反应,保证运动员的大负荷训练,促使运动员加速恢复过程,减少伤病的发生[10,11]。分析一个训练周期的物理负荷与生理负荷之间的关系[12],有助于准确分析运动专项的能量代谢特征,推理前一阶段训练目的、方法与负荷的合理性,精准控制下一阶段的训练目标、方法与负荷,挖掘运动潜能,提高运动员机能[13]。
Hb是红细胞的主要成分,其主要功能是作为红细胞运输氧气和二氧化碳的载体,直接影响人体的身体机能和运动能力,是有氧代谢运动最有意义的指标[14]。全年4 个训练周期中血红蛋白均呈现先下降后,逐渐上升的趋势,提示机能逐步上升。特别是在高原训练期,Hb的增加先呈现一个快速增长,后呈现缓慢变化,这是分阶段适应的典型特征。在第一阶段Hb 增加的曲线更为陡峭,在血浆容量下降、由水和碳酸氢盐排泄引起的通气增加而改善动脉氧含量之前,Hb的增加会有一个延迟[15,16]。全队4周经典海拔的暴露,数据拟合的二次曲线提示940h后,Hb增加到最大,提示上、下高原训练的时机和比赛时间较吻合。
CK是短时间剧烈运动时,能量补充和运动后ATP恢复的反应催化素,与运动时和运动后能量平衡及转移有密切关系。通过对全年监控数据的分析发现:肌酸激酶(CK)的变化与橄榄球运动频繁身体接触和反复高速冲刺之间存在明显的正相关,从表现动作分析中得出的各种接触性训练(如冲撞、司克兰)与次日CK(约15h)浓度变化之间存在显著关系,这表明橄榄球训练中CK 的增加在很大程度上是由身体接触引起的机械损伤程度决定的;反复高速冲刺时,肌肉所做的高强度、离心运动,这种力量可能会超过肌肉主动抵抗负荷的能力,迫使肌肉拉长,产生更大的主动张力[17]。在高原训练期之前,全队CK 变化值并不是很大,该文分析这可能与队内采用的恢复手段(牵拉放松、按摩治疗和海中水疗)有一定的关系。高原训练期运动强度和运动量都较大,CK 呈激进式指数增长,高原应激和大强度的身体接触造成的钝力损伤破坏了骨骼肌组织结构的完整性,随后细胞通透性增加和可溶性酶(如CK)向间质液扩散。赛前减量期,虽然负荷强度大,但运动量减少,CK值下降至基础值,表明机能良好[18]。
BUN作为反映运动员负荷强度和疲劳程度的一个重要指标,高强度的运动会导致肌肉能量失衡后,蛋白质与氨基酸的分解代谢能力不断增加的表现。在每个训练周期,BUN都表现为在训练初期时上升,然后逐渐恢复正常,说明全队的训练负荷量足够大,而且机体能够适应。下高原后及时进行赛前调整,使BUN 达到全年的最低值[19]。研究认为:在橄榄球运动中,由于前、后峰的动作形式和身心疲劳状态不同,BUN 存在差异[20]。
T的变化与机能状态有密切关系,机能状态好时,T变化不大,机能状态差时,T水平下降。研究发现,橄榄球运动员睾酮水平与他们的竞技表现呈正相关,而与皮质醇水平呈负相关[21]。在整个备战期训练过程中,T的变化水平因运动时间、强度的不同而不同,呈现出较大的波动范围,经过调整,赛前T 增加,达到全年监控过程的第二峰值。全运会的竞争是一种严重的生理应激源,但运动员的C值并未出现明显升高,可能表明在训练期间的调控呈现出了理想的反应。T/C 比值代表了合成代谢/分解代谢平衡状态,亦是运动员训练中生理紧张的指标,被提出作为训练适应性的指标。在整个年度训练过程中,4 个训练周期中面对运动负荷压力,T/C 值出现上升现象,但在每个训练周期结束阶段出现了回落,T/C 比值变化未出现不可预计的波动,始终随着训练周期变化,与运动员全年的竞技状态相吻合,并在全运会赛前达到了较好的竞技状态。
尽管许多研究已经描述T 和C 在运动员竞技状态之间的作用,但T/C 比值是一个更全面的指标,该比值跨越一个混合的心理-生理压力源,其双重机制可能在橄榄球项目中具有更强的稳健性和评判性。
综合上述,生理生化机能调控和训练内容、训练手段、体能训练方法,提示天津橄榄球男队最佳竞技状态形成过程中的训练内容、强度、负荷总量是适宜的,营养调控及恢复方法等一系列措施是行之有效的,机能呈逐步提高趋势。
在训练过程中,运用Hb、BUN、CK、T/C等指标进行监测,可以有效地指导训练,提高训练效果。在机能监控的众多指标中,结合运动成绩综合判断,T/C 比值与最佳竞技状态的形成较为吻合。