（运动人体科学专业论文）间歇性低氧训练对男子赛艇运动员身体机能指标影响的研究.pdf

中文摘要 赛艇是运动员依靠四肢和躯干肌群的力量共同协调工作，重复依次完成提浆 入水、拉浆、按浆和推浆一系列相关动作，通过浆叶划水使船艇前进的水上周期 性有氧耐力为主的运动项目。随着赛艇运动的飞速发展，在训练和比赛中对运动 员的体能要求越来越高，本研究是将间歇性低氧训练这一新型辅助训练手段应用 于赛艇运动员的同常运动训练中，通过开展间歇性低氧训练对人体某些机能指标 影响的研究，了解低氧训练对运动员机能状态和运动能力的影响，并从实践上为 赛艇运动的训练及赛艇运动员的科学监控提供理论依据。 本研究的对象为正常训练的一线赛艇专业运动员1 2 名( 其中国家健将2 名， 一级运动员5 名，二级运动员5 名) ，运动员平均年龄为2 0 5 1 8 y ，平均身高为 1 8 8 0 0 5 m ，平均体重为7 9 3 9 0 k g ，训练年限1 6 年。1 2 名运动员以最近 一次测验比赛成绩进行排列后编号，然后按照单双号分成两个组：低氧( h ) 组和 对照( c ) 组。两组队员一起进行日常训练，队员日常饮食、营养及休息时间也均 相同。低氧组队员在每天训练后1 2 5 小时内进行递增式负荷间歇性低氧训练， 4 周氧浓度由1 4 1 2 逐步降低。低氧间歇组合为5 分钟低氧，5 分钟常氧间歇，。 两组队员均在训练开始阶段( 第1 周第1 天) 、训练中期( 第3 周第1 天) 、训练 结束( 第5 周第1 天) 晨起6 7 点取空腹安静静脉血5 m l ，用于测定红细胞、血 红蛋白及血清睾酮、皮质醇、游离睾酮、卵泡刺激素、黄体生成素、促红细胞生 成素；在训练开始后每周一晨起6 7 点安静状态下取指血，测定血红蛋白、血清 肌酸激酶和血尿素，低氧组运动员于低氧训练期间时时监控血氧饱和度和心率指 标。 本研究是首次将间歇性低氧训练这种日常训练辅助训练手段应用于一线运动员 赛前训练中。在保证运动员赛前进行大强度运动训练的同时，进行一定强度的间 歇性低氧训练。实验组运动员所测定的机能指标无明显下降，可以说明在赛前进 行间歇性低氧训练不会对机体造成不良影响。而且四周的间歇性低氧训练可使运 动员血清睾酮保持原有水平，明显提高运动员游离睾酮水平，可能说明间歇性低 氧训练可能有利于运动员适应大强度运动训练；四周的间歇性低氧训练可明显提 高运动员黄体生成素水平，但对卵泡刺激素水平影响不大可能对运动员血清睾酮 水平的保持起到一定作用；随着赛前运动强度的不断增大，进行四周的间歇性低 氧训练可使运动员t c 比值保持原有水平，f t c 比值显著升高，可能对运动员赛 前保持良好的机能状况有一定帮助；血红蛋白、血尿素、血氧饱和度和心率指标 可以作为间歇性低氧训练期间的机能监控指标。 关键词：间歇性低氧训练赛艇血清激素低氧负荷强度 a b s t r a c t 0 u rr e s e a r c hc h o s e1 2n o r m a ld i s c i p l i n a la n da g o n i s t i cp r o f e s s i o n a l r a c i n g b o a ta t h l e t e s t h e r ea v e r a g ea g ei s2 0 5 1 8 y e a r s ，a v e r a g eh e i g h t i s1 8 8 0 0 5 m e t e r s ，a v e r a g ew e i g h ti s7 9 3 9 0 k i l o g r a m s t h e r ef i x e d n u m b e ro fy e a ra r e l 6 y e a r s r e c e n t l yt h e1 2a t h l e t e sh a sa t e s tt oc o m p e t e t h es c o r ed r o c e e d e dt h es e r i a ln u m b e ra f t e ra r r a n g i n g ， t h e na c c o r d i n gt o s i n 9 1 ed i c h o t o m o u ss e t i nan u m b e r s ：l o wo x y g e n (h ) s e ta n d c h e c k a g a i n s t ( c )s e t t h ea t h l e t e so ft h et w ot e a m sc o m p l e t e d t h e s p o r t s t r a i n su s u a l1 yt o g e t h e r ， a n dt h e yt o o kt h eu s u a l1 yf o o d ， n o u r is h m e n ta n d t i m e o u tt o oa l ls a m ea li k e f u r t h e r m o r e ， t h ea t h l e t e so ft h el o wo x y g e n s e tt o o kai n c r e a s i n g1 0 a di n t e r m i t t e n th y p o x i ct r a i n i n go f5m i n u t e s h y p o x i c，5m i n u t e s n o r m o x i ci n t e r m i t t e n ta f t e rt h es p o r t st r a l n s e v e r y d a y t h et o t a lt r a i n i n g p e r i o d l a s t e df o u rw e e k sa n dt h ea t h l e t e s t r a i n e d5d a y saw e e k i n c r e a s i n g1 0 a di n t e r m i t t e n th y p o x i ct r a i n i n ga f t e r t h es p o r t st r a i n se v e r y d a y t h eo x y g e nd e n s i t yl o w e r sg r a d u a l l yf r o m1 4 一1 2 t h ea t h l e t e so ft h et w ot e a m sa r et a k e n5 m 1b l o o do fv e i ni np e a c e f u l a n de m p t ys t o m a c hs t a t eo n6 ：0 0 7 ：0 0i nt h em o r n i n go ft h ef i r s td a yo f t h en 0 1 。n 0 3a n dn o 5w e e k w eu s e dt h eb l o o dt om e a s u r et h e r b c ， h b ，s e r u mt 。c ， f r e et ， f s h ，l ha n de p o t h ea t h l e t e sa r ea l s ot a k e nf i n g e r b l o o dt om e a s u r eh b ，c ka n du r e ai np e a c e f u la n de m p t ys t o m a c hs t a t eo n6 ：0 0 7 ：0 0e v e r ym o n d a y t h el o wo x y g e n ( h ) s e ta t h l e t e sw e r ec o n t r 0 1l e dt h es a 0 2 a n dh ri nt h ei h tp e r i o d t h ise x d e r i m e n tist h ef i r s tt i m et oa p p l yt h ei h ti n s i d et ot h en o r m a l s d o r t st r a i n sb e f o r et h ea t h l e t e s m a t c h w ea n a l y z e ds o m eo f t h e e n d o c r i n e sh o r m o n ei n d e xo ft h ea t h l e t e s ， t h er e s u l t ss h o w e d：i h to f c e r t a i ni n t e n s i t yh a v es o m e e f f e c to ne n h a n c i n gt h eb o d yf u n c t i o no f r a c i n g b o a ta t h l e t e s i h to fc e r t a i ni n t e n s i t yc a ne l e v a t et h es e r u ml h 1 e v e ls i g n i f i c a n t l y 0 nt h ep r e m i s eo f h a v i n g h i g hi n t e n s i t ys p o r t s t r a i n i n gb e f o r et h em a t c h ， t h ea t h l e t e su s ei h tc a nk e e pt h ef o r m e rs e r u m ta n df r e etl e v e la n db o d yf u n c t i o n t h ei n d e xo fh b ，u r e a ， s a 0 2a n dh r c a nb eu s e dt oc o n t r o lt h eb o d yf u n c t i o no ft h ea t h l e t e si nt h ei h tp e r i o d k e y w o r d s ： i n t e r m i t t e n th y p o x i ct r a i n i n g ，r o w i n g ，s e r u mh o r m o n e ， h y p o x i c l o a di n t e n s i t y ，b o d yf u n c t i o nc o n t r 0 1 | 啊。 卜 t 、 ，- 首都体育学院硕= ：学位论文 1 前言 1 1 选题依据 众所周知，严重的低氧可造成对人体的组织损伤。运动员在剧烈的训练和比 赛中在不同程度上无时无刻不在忍受着低氧的刺激。相反，适宜的低氧刺激可以 使机体产生对低氧的适应，提高对低氧的耐受能力，保护机体组织免于损伤。 间 歇性常压低氧训练是近十几年来在俄罗斯、英国、美国等国家逐渐发展起来的一 种新的仿高原训练方法。它主要是借助低氧呼吸气体发生器使运动员吸入低于正 常氧分压的气体，造成体内适度缺氧，从而导致一系列有利于提高有氧代谢能力 的抗缺氧生理适应，以达到高原训练的目的汜。这种训练方法的特点是在平原训 练条件下，人为地造就高原训练中缺氧刺激的相应环境( 可模拟1 0 0 0 6 0 0 0 米高 度的缺氧环境) ，既不需要特定的高原训练基地，又可免去平原一高原平原的往 返迁移，既节省费用和时间，同时又可使运动员机能潜力得到最大限度的发展心。 它的优点是：方便、省时、经济、安全、有效。此外，间歇性低氧训练作为一种 辅助训练手段和常规训练穿插进行，可全面提高机体的代谢能力。训练后运动员 在正常气压环境中休息，又有利于训练后的恢复3 。 低氧作为一种应激对人体各系统均有一定程度影响。而内分泌系统作为机体两个 最主要的调节系统之一，与神经系统一起在对抗应激的过程中发挥着重要的调节 功能。因此，在低氧环境下内分泌系统指标的变化规律就成为人们研究的重点。 睾酮和皮质醇是内分泌系统中十分重要的两种激素，且与运动员运动能力和运动 后恢复程度有一定关系，所以常被用来评定运动员机能状态。人们对高原低氧的 研究开展得较早，在高原低氧对睾酮、皮质醇影响方面也进行了相关研究，但间 歇性低氧对其究竟有何影响还研究得较少。关于高原低氧引起睾酮变化的生理机 制目前大多数学者认为：在高原缺氧运动时引起的血清睾酮下降并非是中枢性的， 而是由于大强度训练使睾酮分泌细胞一莱迪希( l e y d i g ) 细胞的分泌机能产生抑 制造成的1 。睾酮在l e y d i g 细胞的线粒体合成时是一种有氧代谢。缺氧环境下氧 气供给不足，势必影响睾酮的合成。由此看来，高原训练更易造成睾酮的降低。 在间歇性低氧刺激条件下，睾酮等内分泌系统指标的变化规律及造成这种变化的 原因，目前尚研究较少。本研究的目的就是将间歇性低氧训练这一新型的辅助训 练手段应用于一线运动员的日常训练中，在保证运动员进行正常运动训练前提下， 对运动员在低氧训练前后的某些机能指标进行较系统的研究，探寻内分泌系统指 标的变化规律以及寻求适当的低氧负荷的强度，为运动员的科学训练提供理论依 据。 1 2 文献综述 1 2 1 间歇性低氧训练的产生 t 广 首都体育学院硕士学位论文 在适宜的海拔高度进行运动训练可以使运动员产生一系列适应性变化，从而 有利于发展耐力运动员的有氧代谢能力，现在已有很多报导。高原训练作为提高 耐力运动员运动成绩的一种有效训练方法，已得到体育界广泛关注并有了令人瞩 目的发展。自1 9 6 8 年墨西哥奥运会以来，国际体育科学界就掀起了对高原训练研 究的热潮，但经过三十几年的理论研究和实际应用表明，高原训练在提高运动员 运动能力的同时，也存在着许多不足。例如，初上高原时的高原反应、运动强度 达不到在平原时的水平等等幅。为发挥高原训练的优势，同时避开其不足，人们 开始开展模拟高原训练研究，并由此产生了各种不同的理论。如高住高练旧( 1 i v i n g h i g h t r a i n i n gh i g h ) 高住低练( 1 i v i n gh i g h t r a i n i n gl o w ) 等。目前模 拟高原训练比较常用的有以下几种模式：1 、常压低氧住宅( h y p o x i c a p a r t m e n t ) ：如低氧屋或低氧室，通过充入低氧分压的气体或者氮气使室内达到 一定的低氧分压，在平原环境下模拟高原环境( 2 0 0 0 3 0 0 0 m ) ，运动员每天住在 低氧室或低氧屋中8 1 2 h ，在室外的平原环境下进行训练。2 、高原训练补充氧气 ( s u p p l e m e n t a lo x y g e n ) ：在高原环境下居住，相对于高原的低压低氧，向室内 充入高浓度的氧气( 2 6 6 2 ) 以模拟平原或低于高原的环境训练来实现“高 住低练”。3 、低氧睡眠设施( h y p o x i cs l e e p i n gd e v i c e s ) ：在平原上训练，同时 提供给运动员在低氧环境下休息、睡觉的设备，如低氧仓和低氧帐篷系统等。大 量的研究和实践证明以上三种方法各有利弊，它们的共同特点是“持续性低氧”， 俄罗斯和美国学者在研究过程中逐步认识到：低氧训练要取得理想的效果并不依 赖于低氧刺激的持续性和低氧暴露的时间长短，其关键在于多次的由低到高、由 高到低的转移，1 2 小时的间歇性低氧刺激比更长时间持续的处于低氧环境能更 加有效地提高机体有氧能力。因此间歇性低氧训练作为第四种方法应运而生。间 歇性低氧训练与前三种训练方法相比具有设备简单，操作方便的优点，且运动员 可在训练间歇或休息时完成低氧训练，而不用占用专门的时间。因此，间歇性低 氧训练现在已在俄罗斯、美国、澳大利亚、加拿大、日本等国广泛应用于体育运 动实践中。 1 2 2 间歇性低氧训练对机体的影响 1 2 2 1 对血液系统的影响： 间歇性低氧训练可刺激人体的造血机能，引起红细胞和血红蛋白以及促红细 胞生成素( e p 0 ) 的增加，各国学者对此的研究结果基本一致。b o n f i c h im 等( 2 0 0 1 ) 发现在氧浓度1 2 的低氧环境下暴露4 5 分钟，就足够引起e p 0 的显著增加旧。 k o i s t i n e np 0 等( 2 0 0 0 ) 的研究发现，1 0 个健康受试者经过7 天持续或间歇性低 氧暴露( 1 2 小时天) ，血清e p 0 ，2 ，3 一d p g ，网织红细胞计数及血浆转铁蛋白受 体均显著升高。其中，第一晚在持续低氧组血清e p 0 由2 2 9 9 6 u 几增加至4 0 7 1 2 9 ( p 0 0 5 ) ，在间歇低氧组血清e p o 由2 0 5 1 0 1 u 几增至3 5 1 4 3 ( p o 0 5 ) ，并且在实验期间两组血清e p o 均保持持续升高；2 ，3 一d p g 在持续 2 一 首都体育学院硕：t 学位论文 低氧组在第1 天由5 0 0 8 增至5 9 0 7 m m 0 1 l ( p 0 0 5 ) ，在第3 天间歇低氧组 由5 2 o 7 增至6 1 0 5 姗o l l ( p 0 0 5 ) ；网织红细胞数第5 天在两组均有显 著增加( p 0 0 5 ) ；转铁蛋白受体水平在持续性低氧组在第五天和第7 天分别由2 2 0 4 m g l 增至2 6 0 5 m g l 和2 7 o 5 m g l 。在间歇性低氧组则由2 1 o 5 m g 几增至2 3 o 6 m g 几和2 5 o 6 m g 几。由此，他们认为，一定强度的间歇 性低氧刺激对红细胞的生成可产生与持续低氧同样的效果旧1 。国内李强、高伟研 究了每天4 0 6 0 m i n ，每周6 天，连续4 周间歇性低氧训练对羽毛球运动员运动能 力的影响。结果显示，低氧1 周后红细胞、网织红细胞显著升高( p o 0 5 ) ，低氧 1 周、2 周时2 ，3 一d p g 显著高于低氧前的水平( p o 0 5 ) 们。此外，h e l l e m a n s 、 b e n o i t 、b e r m a d il 和b e r e z o v s k i i 等人的研究也显示出相似的结果叫们。 1 2 2 2 对，b 血管系统的影响： 间歇性低氧训练可引起交感一肾上腺轴的活性反射性增强，从而使心率加快， 心肌收缩力增强，外周循环阻力减小，使心输出量增加，增强氧运输能力引。经 过一定时间的间歇性低氧刺激，可使心血管系统的结构和功能发生改变，提高耐 缺氧能力。李强、高伟( 1 9 9 9 ) 在研究间歇性低氧对健康成年人心血管机能的影 响时发现间歇性低氧训练( i h t ) 5 天后，心搏出量( s v ) 显著增加，训练1 0 天后， 心输出量( c o ) 、心搏指数( s i ) 、心脏指数( c i ) 也均有显著增加，但心率改变 不明显。低氧训练1 0 天后，血管顺应性平均提高2 8 4 ，血管外周阻力平均降低 3 9 5 。因此，研究者认为间歇性低氧训练可明显提高健康成年人的心脏功能n 引。 雷志平的研究表明，在进行间歇性低氧训练后进行力竭运动的时间明显延长，完 成同级负荷的心率下降n 5 1 。b e r m a d il 等( 2 0 0 1 ) 研究间歇性低氧训练对健康人心 血管机能的影响时发现，经过2 周i h t 训练后，被试者心动r r 间期延长，平均 动脉血压低于训练前水平u 7 l 。 1 2 2 3 对呼吸系统的影响： 间歇性低氧训练时吸入低氧气体，可使动脉血氧饱和度和氧分压下降，刺激 颈动脉体和主动脉体的化学感受器，反射性引起呼吸中枢兴奋，使呼吸变深变快， 使低氧通气反应( h v r ) 增加n 8 刊， b e r m a d il 等( 2 0 0 1 ) 研究了1 8 名健康男性 ( 低氧组1 2 名，对照组6 名) ，发现经过每次5 7 分钟低氧，5 7 分钟常氧，氧 分压4 0 3 5 m m h g ，每天1 小时，共2 周的间歇性低氧训练，低氧组每分通气量与 训练前及对照组相比均显著增加，而对照组则无明显变化n 。k a t a y a m a ，k 等 ( 1 9 9 8 ) 的研究表明，经过连续6 天间歇性低氧暴露，即可使h v r 增加m 1 。k a t a y a m a ， k 等( 1 9 9 9 ) 的研究表明，用低压仓模拟4 5 0 0 m 高度，进行每天3 0 分钟，每周5 天，共2 周的间歇性低氧训练，可使h v r 增加，( 0 4 9 o 2 2v s o 6 7 0 2 2 l m i n - 1 叫) ，且低氧组与常氧组之间有显著差异瞳到。 1 2 2 4 对骨骼肌系统的影响： 间歇性低氧训练可增加骨骼肌组织储存氧的能力，改善骨骼肌的微循环。 3 首都体育学院硕上学位论文 d e s p l a n c h e s 等( 1 9 9 3 ) 对5 名被试进行模拟5 5 0 0 m 高原，2 小时天，共3 周的 间歇性低氧训练后，发现平均肌纤维面积( + 1 0 ) 、肌肉毛细血管与肌纤维比率 ( + 1 3 ) 和线粒体总数( + 5 1 ) 均有显著增加乜3 1 。他在随后的实验中( 1 9 9 6 ) 将2 0 名大学生分为训练组和低氧训练组，训练前后分别做肌肉组织活检，结果发 现与训练组相比，低氧组肌肉毛细血管与肌纤维比率增加2 6 ，毛细血管密度和 线粒体的数量、体积，柠檬酸合成酶的活性均明显增加乜3 1 。k o s h e l e v ( 1 9 9 5 ) 等 研究发现，成年大鼠进行2 周的间歇性低氧训练后，骨骼肌毛细血管密度增加， 但外周循环中去甲肾上腺素的量没有改变，说明间歇性低氧训练增加微循环氧运 输的机理在于微血管的形成心制。 1 2 2 5 对体内自由基代谢的影响： 间歇性低氧训练可提高机体抗过氧化物反应酶的活性，加速自由基的清除 瞳5 。矧。间歇性低氧训练与常氧训练相比可更有效地减少由于运动产生的脂质过氧化 物，有规律的低氧训练可选择性的削弱脂质过氧化反应乜”。z h o u 等( 1 9 9 6 ) 的研 究发现，在对独立大鼠肌细胞进行5 m i n 缺氧及5 m i n 常氧恢复2 次或用外因性的 过氧离子( 0 。一) 进行预处理时，经缺氧预处理的细胞超氧化物歧化酶( s o d ) 的活 性有所上升啦8 | 。蒋明朗的实验也表明，间歇性低氧训练可有效提高心肌、脑、骨 骼肌组织s o d 活性，增强机体在缺氧条件下的工作能力，对长时间运动中延缓中 枢疲劳，保证心脏供血，预防运动损伤有积极的作用瞳9 1 。 1 2 3 运动训练对内分泌系统生化指标的影响 1 2 3 1 运动训练对血清睾酮的影响 睾酮( t e s t o s t e r o n e ，t ) 是体内主要的促合成代谢激素之一，它除了维持男子 性功能和副性特征外，还刺激组织摄取氨基酸，促进核酸与蛋白质的合成，促进 肌纤维和骨骼生长，刺激促红细胞生成素分泌，增加肌糖原储备，维持雄性攻击 意识。 睾酮的分泌在男性与女性之间存在着很大的差异啪1 ：在男子，9 0 左右由睾 丸间质细胞合成分泌，其余部分在肾上腺皮质和其它组织生成。血睾酮变化有一 些规律，如：清晨睡眠时高，傍晚时低；秋末冬初较高，春季较低；运动、应急 等均可引起明显变化。另有研究表明，约6 0 的男性有8 至3 0 天不等的血睾酮浓 度变化的周期。在女性，由卵巢的间质细胞和门细胞与肾上腺皮质网状带合成的 睾酮约各占总睾酮量的2 5 ，其余的5 0 主要由雄烯二酮在肝脏、脂肪、皮肤等 组织转换而来。女性血中睾酮的水平大约是男子的1 1 0 。卵巢分泌的睾酮量不随 月经周期而波动，而肾上腺皮质分泌的睾酮有早晨高、午后低的昼夜节律。血浆 总睾酮包括约占2 的游离睾酮和约占9 8 的结合睾酮。结合睾酮在血浆中有以 下几种形式存在1 | ：与性激素结合球蛋白( s e xh o r m o n eb i n d i n gg 1 0 b u l i n ，s h b g ) 结合、与白蛋白( a l b u m i n ，a l b ) 和与皮质素传递蛋白( t r a n s c p r t i n ，t r a ) 。结合 睾酮也存在男女性别差异。：在男性，血浆中约4 4 的睾酮与s h b g 结合，约5 4 4 首都体育学院硕士学位论文 的睾酮与a l b 、t r a 结合。在女性，约6 0 的睾酮与s h b g 结合，约3 8 的睾酮 与a l b 、t r a 结合。在男性，睾丸分泌睾酮受到垂体和下丘脑分泌的激素调控。下 丘脑分泌的促性腺激素释放激素( g n r h ) 促进垂体分泌黄体生成素( l h ) 和卵泡 刺激素( f s h ) ，l h 和f s h 共同协调促进睾丸间质细胞的功能。在女性，雄激素分 泌不具有l h 与性腺之间的反馈调节。卵巢分泌的雄激素一定程度上是通过性激素 结合球蛋白( s h b g ) 的合成量与激素代谢廓清率来调控的。肾上腺皮质合成分泌睾 酮受下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴调控。垂体分泌的促。肾上腺皮质激素( a c t h ) 促 进。肾上腺皮质睾酮的合成与分泌，因此，这部分睾酮的变化节律与皮质醇皮质酮 的节律相似。 自2 0 世纪7 0 年代，以血睾酮为代表的雄激素和运动训练的关系开始受到运 动界的重视，许多学者进行了有关的研究，并且普遍认为高水平的睾酮与良好的 竞技状态、运动成绩有关口2 卅5 1 。国内学者口朝认为血睾酮基础值高者适宜从事力量 性运动项目，甚至定量地认为男子运动员血睾酮在5 0 0 n g d 1 以上，女子运动员在 1 0 0 n g d l 以上时，机能状态良好。 运动对血清睾酮的影响主要与三种运动变量，即运动强度、运动量和参与运动 的肌肉量有关口引。运动引起血睾酮变化，主要受运动的密度、负荷强度、负荷量、 持续时间等因素影响。总体上讲，运动首先引起血睾酮升高，随着运动时间的延 长，会达到一个峰值，尔后便下降。如果运动继续，血睾酮会不断地下降，甚至 低于运动前的水平。运动后血睾酮恢复速度也受到运动强度与持续时间的影响。 运动引起血睾酮升高有多种解释。由于运动引起血中l h 和f s h 的变化并不确 定，因此l h 似乎不是引起血睾酮升高的原因，但最近有研究提示口7 。，急性运动后 睾酮的升高可能同l h 的生物活性有关。j e z o n a 等( 1 9 8 1 ) 口们实验发现，运动使肝血 流量减少，血睾酮在肝脏及肝外的清除率下降导致了运动后血睾酮的升高。还有 研究表明，运动可引起血液浓缩与运动促使雄烯二酮转变为睾酮也是出现睾酮升 高的重要原因，但也不乏证明运动性血睾酮升高与此无关的研究。交感。肾上腺系 统兴奋也是运动引起血睾酮升高的重要原因。因为在运动时血液中儿茶酚胺的水 平明显升高，b 受体阻断剂心得安能抑制运动引起的血睾酮升高反应。尤其是在 8 0 年代以来一些试验证实了睾丸间质细胞上存在b2 受体后，为这一假说提供了 新的依据。肾上腺皮质分泌睾酮与其分泌皮质醇皮质酮的特点相似，而在女性肾 上腺皮质分泌的睾酮占2 5 ，这就是说，运动引起升高的血睾酮中，有一部分是 应该是肾上腺皮质分泌而来的。 一次长时间较大强度的运动、长期大运动量训练或过度训练时引起血睾酮下 降机制的解释似乎比较一致，如下丘脑功能受抑制，g n r h 减少，l h 随之减少，导 致睾丸合成睾酮减少；睾酮的靶组织如骨骼肌摄入睾酮增加；严重长时间应激反 应使血浆皮质醇升高，继发低血睾症，以及h p g 轴功能在多环节被抑制等。另外， 体力负荷后睾丸分泌的雄激素需要4 8 小时以上才能恢复口5 j 。 首都体育学院硕士学位论文 1 2 3 2 运动对血皮质醇的影响 在具有一定强度和持续时间的运动中，促肾上腺皮质激素立即增加，而血浆 皮质醇要在1 5 分钟后才达到峰值。从中等强度运动到激烈运动，随运动强度的加 大，血中a c t h 浓度上升，血浆皮质醇浓度也上升，用以调节机体对外界刺激的适 应能力。运动应激可使肾上腺皮质功能加强，但过量运动训练造成肾上腺皮质机 能下降后，体力也明显下降。 皮质醇( c o r t i s o l ，c ) 的生物学作用主要是参加物质代谢，维持体内糖代谢 的正常进行，保持血糖浓度的相对稳定；同时，促进肝外组织蛋白质的分解，抑 制氨基酸进入肝外组织，使血中氨基酸含量上升，加强糖异生；另外，促使四肢 的脂肪组织分解进行氧化。 运动后皮质醇的变化受运动负荷的影响而发生变化，这种变化多呈现波动性， 首先升高，再降低，再升高：一般来说运动负荷较大时，会使运动后次日晨皮质 醇依然保持较高水平。但也有观点认为皮质醇的变化是一过性的，恢复相对较快。 在阶段性训练过程中，安静时血皮质醇的变化没有获得一致的研究结果，有 的升高，有的降低，还有的不变，这主要与运动量的安排有关。在持续大负荷训 练后，一般为明显升高，同时还可能伴有瘦体重、血红蛋白下降；如果训练强度 较小或运动员水平较高，则会出现下降或不变。但也有例外，我国优秀赛艇运动 员在高原训练后皮质醇均明显下降，据认为是由于机体消耗过大，导致肾上腺皮 质激素耗竭；也有可能是垂体功能受到抑制所致。国外也有类似报道，认为长期 应激会削弱下丘脑一垂体一肾上腺轴的反应，并且主要是由于肾上腺皮质对a c t h 的反应性降低，但这种变化的生理意义还不清楚。 在长期训练初期，安静状态下血皮质醇水平是上升的。这种上升的生物学意 义在于，提高机体的应激水平，有利于运动肌糖原分解供能。有报道发现，高水 平桨手的皮质醇水平高于低水平桨手，认为这种升高有助于运动时糖酵解供能。 经过一段训练时间，血皮质醇又可以恢复到原来水平，这种先升高后恢复到原有 水平，是在训练过程中有机体对训练应激适应的结果。当然，如果再进行更大负 荷的训练，还会出现先升高，后下降的过程。长期训练使得运动员的肾上腺皮质 机能加强，其表现并不在安静状态下而是在长时间运动后期。长时间运动使普通 人的下丘脑一垂体一肾上腺皮质机能受到抑制，使得血浆皮质醇水平浓度明显降 低，影响了运动能力；而运动员的下丘脑一垂体一肾上腺皮质机能抑制出现的时 间推迟，而且受抑制程度相对较小，有助于运动员保持较好的运动状态，抵抗疲 劳出现。 1 2 3 3 运动训练对t c 比值的影响 在一次急性运动后，尤其是1 2 小时的大强度运动后，血睾酮水平通常已下 降，而皮质醇处于较高水平，此时血浆t c 比值会明显下降，其下降幅度比单独 的血睾酮或皮质醇变化的幅度更大、更明显。因此，有人认为以睾酮与皮质醇比 6 首都体育学院硕士学位论文 值来反映运动后机体的疲劳状况更为敏感。在长期持续训练过程中，t c 比值一 般是先上升，然后保持一段时间，再进一步下降到原来水平或更低，基本呈梯形 变化。大量的研究表明，经过一段时间训练后，运动员的运动能力提高，通常会 伴随着t c 比值的提高；而在持续大强度训练期后，运动员出现疲劳积累，血睾 酮持续下降，皮质醇也保持较高水平得不到恢复，机能下降，此时t c 比值明显 下降，而且变化比单一指标更为敏感；而在调整期后，运动员机能状态良好，疲 劳得到消除；会伴随着t c 比值的提高。m u j i k a ( 1 9 9 6 ) 研究发现，在1 2 周集训和4 周调整期问，运动员t c 、f 1 c 与其机能状态呈相关关系。 1 2 3 4 运动训练对黄体生成素( l h ) 和卵泡刺激素( f s h ) 的影响 有文献表明l h 对运动强度较敏感，而f s h 的变化与较长的运动持续时间有关 啪1 ，但也有一些文献报道认为运动并不引起l h 和f s h 发生明显变化b 引。 1 2 4 低氧环境对内分泌系统生化指标的影响 1 2 4 1 低氧环境对睾酮的影响 高原对性腺功能的影响，对男性的观察研究较多，总的是认为高原低氧对男 性性腺功能有一定的抑制作用。g u i l l a n d 等观察到5 名登山运动员在4 8 0 0 m 高原 和6 0 0 0 m 以上高山与1 0 3 7 m 地区相比，在肾上腺皮质和髓质功能显著增强的同时， 血中雄激素水平明显降低。b a n g h a m 和h a c k e t t 发现平原人到达高原的第1 0 天， 血中l h 明显降低，h e a t h 和w i l l i a m s 认为高原低氧抑制垂体分泌l h ，从而引起 睾酮分泌减少。动物实验表明，低氧对睾丸可能有直接损伤作用。b e l k i n 和k a i u m o v 在3 4 8 8 m 和4 0 0 0 m 高原均发现大鼠睾丸充血、间质水肿等微循环障碍，但f a h i m 等在模拟6 0 0 0 m 高原低压舱内观察到急性低氧对睾丸即血浆睾酮水平没有明显影 响；而慢性低氧引起血浆睾酮水平显著降低n 引。 1 2 4 2 低氧环境对皮质醇的影响 高原低氧同其它应激( s t r e s s ) 反应一样，可迅速激活下丘脑一垂体一肾上 腺皮质系统，使a c t h 和皮质醇增多。平原人进入2 0 0 0 m 以上高原地区，肾上腺皮 质功能立即增强，一般于第2 周恢复至平原水平。m o n c l o a 等反应1 0 名健康男性 登上4 3 0 0 m 高原，皮质醇分泌速率于第l 天到第3 天明显增加，从第4 天开始恢 复，l 周后恢复正常。动物实验也表明，大鼠吸入1 0 o ：1 h ，血浆皮质酮浓度从 1 2 4 1 0 1 4 4 3 咖o l l 增加到9 6 9 7 0 1 0 3 9 0 m m o l 几。急性低氧其肾上腺皮质功 能增强，主要是通过对外周化学感受器的刺激，反射性引起下丘脑释放c r f 和垂 体释放a c t h 增多，继而使肾上腺皮质激素分泌增加。急性低氧引起。肾上腺皮质糖 皮质激素分泌增多的同时，血浆a c t h 水平明显升高，大鼠肾上腺皮质对低氧的最 强反应发生在2 4 4 8 h ，此时a c t h 分泌可增加3 0 倍。高原对肾上腺皮质功能的影 响，除低氧外，还有其它附加因素的作用，如运动、情绪变化等。s u t t o n 观察到 8 名健康男性、模拟4 5 5 0 m 低压舱内，安静时血浆皮质醇浓度与减压前类似，但次 强度运动( 7 5 0 k g m m i n ) 使其显著升高，而且运动停止后6 0 m i n ，仍持续在高水 7 首都体育学院硕 ：学位论文 平h 引。 肾上腺皮质对高原的反应与机体对低氧的适应有关。急性低氧引起肾上腺皮 质功能一过性增强，随着机体对低氧的适应( a d a p t a t i o n ) 或习服 ( a c c l i m a t i z a t i o n ) ，。肾上腺皮质功能逐渐恢复正常。人类对中度高原的适应一 般不超过2 周h 训。 1 2 5 低氧训练对内分泌系统生化指标的影晌 现在有关低氧训练对内分泌系统生化指标的影响的研究多集中在高原训练方 面。有关间歇性低氧训练对其影响研究未见报道。k r a e m e r ( 1 9 9 0 ) 发现，促。肾上腺 皮质激素( a c t h ) ，无论是安静时，还是低压舱训练期间相同的定量负荷都比正常 对照组显著增加，并认为这种改变有助于提高肾上腺髓质对a c t h 的敏感性h 。 f r i e d l 等( 1 9 8 8 ) 发现，1 6 名健康男性受试者由1 8 3 0 米上升到3 0 5 0 米后，雌二醇 明显升高，1 7 一羟一类固醇明显下降；上高原8 小时后，睾酮和黄体生成索( l h ) 水平下降，皮质醇、催乳素和甲状腺素水平无变化，并且睾酮的下降与雌二醇的 升高有关h 引。k a r v o n e n 等( 1 9 9 0 ) 报道，5 名国家级水平的男子短跑运动员在1 8 6 0 米高原训练5 天后血睾酮呈下降趋势，回到平原8 天血睾酮继续下降，但均不显 著n 引。钱风雷等( 1 9 9 3 ) 发现，6 名游泳运动员在海拔1 8 9 0 米的高原训练中，血浆 睾酮第1 周呈上升趋势，第2 周呈下降趋势，第3 周下降显著：而皮质醇均显著 升高( 与上高原前比，p 0 0 1 、p 0 0 5 、p 0 0 1 ) h 引。赵晋等( 1 9 9 7 ) 的研究则表明， 国家赛艇队运动员高原训练3 周后，血清睾酮除女子公开级运动员稍微下降外， 女子轻量级、男子公开级和男子轻量级均显著下降，血清皮质醇也显著降低；但 女子公开级的t c 显著性升高，男子公开级呈轻微上升趋势，男子轻量级有较明 显的上升( 无统计学意义) ，女子轻量级则呈下降趋势。作者认为这4 组的差异反 映了各组的机能状况h5 1 。冯连世等人的研究则发现男性运动员上高原1 周后及4 周后的血清睾酮值，比上高原前的值分别下降6 3 和1 9 5 ；回到平原第3 周后 的血清睾酮值比上高原前低1 8 4 h 引。 高原训练时，运动员血清游离睾酮的变化研究较少。冯连世等( 1 9 9 8 ) 研究发 现，世居平原男运动员在高原训练前后，游离睾酮的变化趋势与睾酮的变化趋势 基本保持一致，只是在血清睾酮水平下降时，游离睾酮仍保持在一定的水平上h 副： 这可能是高原训练过程中运动员对睾酮下降时保持运动能力的种适应。有关高原 训练前后睾酮和游离睾酮的变化规律及其与运动员机能状态的关系和意义，值得进 一步深入观察和研究。 1 2 6 间歇性低氧训练与运动训练 虽然间歇性低氧训练不论在理论还是现实意义上均存在一定优越性，但这方 面的研究还相对不足，尚无足够的体育实践证明该方法有效，这可能与本方法尚 未得到广泛推广应用有关。李强等( 2 0 0 1 ) 的研究证明，受试者经过4 周间歇性 低氧刺激后，通气无氧阈出现时间推迟，无氧阈心率降低，且功率明显提高；完 首都体育学院硕士学位论文 成定量负荷时较低氧刺激前呼吸频率、呼吸商、运动后血乳酸和心率均显著下降； 低氧组完成极限负荷运动时在力竭时间、最大心率、最大功率、血乳酸峰值和运 动后3 m i n 时心率恢复情况均明显优于对照组n0 j 。m i r e i ac a s a s 等的研究发现，6 名优秀登山运动员经过3 5 小时天，模拟4 0 0 0 5 5 0 0 m 高原的1 7 天间歇性低氧 训练后，乳酸一负荷曲线及心率一负荷曲线均右移，血液学参数也均明显提高。 他们认为在间歇性低氧训练后递增负荷实验时乳酸堆积的减少，反应了有氧耐力 的提高h 7 1 。b e r e z o v s k i iv a 的研究也报道了相似的结果n 引。 虽然上述报道肯定了间歇性低氧训练对提高运动能力的有效性，但相关文献 还不多，相关的研究工作还有待进行，例如在间歇性低氧训练对内分泌系统、免 疫系统作用的研究还进行较少，而内分泌系统作为机体两个最主要的调节系统之 一，与神经系统一起在对抗应激的过程中发挥着重要的调节功能，因此我们有必 要对上述问题进行较系统的研究，以填补这方面的空白。更好地为运动员进行科学 化训练提供理论依据，为提高运动员运动能力和在2 0 0 8 年奥运会上取得更好的成绩 服务。 1 2 7 间歇性低氧训练负荷强度的选择 任何事物都存在两重性，低氧训练也不例外。低氧刺激既可对机体产生正面 影响，同样也可产生负面影响。如果刺激程度不足，不能建立低氧的生理适应， 就会达不到预期效果，而刺激程度过深则会使机体因过度缺氧而产生一系列的病 理反应。因此间歇性低氧训练方法是否有效其关键在于探索适当的低氧刺激强度、 间歇时间和负荷总量。目前对间歇性低氧训练的研究在我国开展的还不十分广泛， 以人体为研究对象的科研工作开展的还较少，尤其是以优秀运动员为研究对象的 就更加缺乏，所以在选择低氧训练负荷强度方面可以借鉴的经验很少。国内雷志 平等人( 2 0 0 1 ) 进行了间歇性低氧训练对气体代谢影响的研究，研究对象为无运 动训练史、无特殊体育运动训练的大学生，采用的低氧训练负荷方案为氧浓度1 0 ， 间歇组合方式为5 分钟低氧，5 分钟常氧间歇，每天进行1h ，每周5d ，共3 周；李 强等人( 2 0 0 1 ) 进行了间歇性低氧训练对运动能力影响的研究，研究对象为羽毛 球运动员，采用的低氧负荷方案为递增式负荷：( 详见表1 ) 。 表l ： 递增低氧负荷方案 9 首都体育学院硕士学位论文 2 研究方法 2 1 实验对象与材料 2 1 1 实验对象 正常训练的线赛艇专业运动员1 2 名( 其中国家健将2 名，一级运动员5 名， 二级运动员5 名) 运动员平均年龄为2 0 5 1 8 y ，平均身高为1 8 8 o 0 5 m ，平 均体重为7 9 3 9 o k g ，训练年限1 6 年。 所有参加实验的运动员均身体健康，无遗传病史和内分泌疾病，测试期间未 服用任何运动营养补剂。 2 1 2 主要仪器设备： d if f e r 2 三分类血球计数仪：美国贝克曼库尔特公司生产 a d v i a l 2 0 全自动血细胞分析仪：德国b a y e r 公司生产 b t 3 0 0 半自动生化分析仪：西班牙产 y c 1 2 计数器：美国d p c 公司生产 g 0 2 a l t i t u d e 四人低氧训练仪：澳大利亚生物技术有限公司生产( 此仪器每次可供 4 人同时进行间歇性低氧训练) 。 2 1 3 主要试剂： ( 1 ) 测定血红蛋白的主要试剂 溶血剂、稀释液 ( 2 ) 测定血尿素氮的主要试剂 血尿素粉剂、基质液：试剂盒由北京中生北控生物科技股份有限公司提供。 ( 3 ) 测定肌酸激酶的主要试剂 c k 粉剂、基质液：试剂盒由北京中生北控生物科技股份有限公司提供。 ( 4 ) 测定血清睾酮、游离睾酮、卵泡刺激素、黄体生成素的主要试剂 血清睾酮、游离睾酮、卵泡刺