龐立敏 張紅品

(臨沂大學(xué) 山東臨沂 276000)

1991年Levine博士提出高住低練(高原居住、低處訓(xùn)練)(Living High,Training low,HiLo)的耐力訓(xùn)練法,即讓運(yùn)動(dòng)員在較高的高度居住,充分調(diào)動(dòng)機(jī)體適應(yīng)高原缺氧環(huán)境,而在較低的高度上訓(xùn)練,可達(dá)到想要的訓(xùn)練量和強(qiáng)度,這一方法引起專家們的注意,美國、日本等國家在這方面進(jìn)行基礎(chǔ)研究與實(shí)際應(yīng)用,并進(jìn)行了大量的投入。這種方法的重點(diǎn)就是通過逐級(jí)進(jìn)行遞增氧負(fù)荷強(qiáng)度,使其達(dá)到一種最大限度地動(dòng)員機(jī)體的抗氧適應(yīng)能力的目的,從而讓運(yùn)動(dòng)員的機(jī)能達(dá)到最大,使運(yùn)動(dòng)員常規(guī)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練負(fù)荷與缺氧負(fù)荷之間合理協(xié)調(diào)發(fā)展。目前,成為高原訓(xùn)練中新的研究熱點(diǎn)的是HiLo訓(xùn)練法。

本文主要對(duì)目前國內(nèi)外HiLo訓(xùn)練法對(duì)人體機(jī)能在生理學(xué)、生物化學(xué)層面的影響進(jìn)行綜述和探討,為HiLo訓(xùn)練法的理論和實(shí)踐提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1 HiLo對(duì)運(yùn)動(dòng)員生理生化的影響

1.1 HiLo對(duì)血液成分的影響

高原低氧刺激下,血液指標(biāo)比較容易受到影響,它是反映運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能變化較敏感的指標(biāo)之一,其中血紅蛋白(Hb)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)及促紅細(xì)胞生成素(EPO)是反映運(yùn)動(dòng)員有氧運(yùn)動(dòng)能力及訓(xùn)練效果最常用的指標(biāo)。研究表明,運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行低氧及HiLo訓(xùn)練過程中,血清EPO及Hb水平均增加明顯,增加的程度和幅度與缺氧的程度及時(shí)間有關(guān),劉文鋒[1]認(rèn)為這一作用必須在2周以上才明顯。雷雨晨等[2]研究發(fā)現(xiàn)個(gè)體脈搏血氧飽和度(SpO2)和Hb的變化可能存有一定的關(guān)聯(lián)性,提示可以將SpO2作為評(píng)價(jià)低氧適應(yīng)的生理指標(biāo)。周志宏等[3]研究發(fā)現(xiàn)血清轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(sTfR)可反映血清EPO變化,但在時(shí)相上有差異,紅細(xì)胞生成情況sTfR比HiLo過程中更能反映出來,因?yàn)樵隗w內(nèi)EPO分泌不增加,可骨髓造血細(xì)胞在不斷增加,所以可不斷生成紅細(xì)胞。研究表現(xiàn)出,sTfR和體內(nèi)鐵有密切關(guān)系,但在HiLo過程中血清鐵和轉(zhuǎn)鐵蛋白水平是否與sTfR的變化水平有關(guān)需要進(jìn)一步研究。這提示HiLo可能影響鐵的代謝。但HiLo是否會(huì)造成運(yùn)動(dòng)員鐵的缺乏今后應(yīng)選取更敏感的指標(biāo),以分子生物學(xué)的手段來進(jìn)行深入觀察與分析。

1.2 心血管功能所受HiLo的影響

1.2.1 心臟功能所受HiLo的影響

普遍認(rèn)為對(duì)心臟功能產(chǎn)生有益影響的是HiLo訓(xùn)練法。侯曉暉研究發(fā)現(xiàn)HiLo大鼠的心肌/體重比值顯著高于低住低練(LoLo)組,提示HiLo較LoLo顯示出更有利于心臟功能的提高[4]。李超[5]的研究發(fā)現(xiàn),HiLo第1天大鼠心肌形態(tài)顯示損傷嚴(yán)重,第7天心肌仍然發(fā)生損傷,且還沒有恢復(fù)。HiLo第28天心肌電鏡顯示形態(tài)正常,尤其是線粒體數(shù)量和峭增加明顯,可以看出3500mHiLo對(duì)大鼠心肌的損傷是可逆的,并且隨著對(duì)低氧運(yùn)動(dòng)的適應(yīng),心肌具有良好的抗缺氧和抗損傷能力,心肌功能增強(qiáng)。

引起有氧運(yùn)動(dòng)能力提高的重要原因是低氧訓(xùn)練,它可以促進(jìn)心肌血管新生,但低氧運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)血管新生的原因還不清楚。研究前期證實(shí),低氧訓(xùn)練后心肌組織呈現(xiàn)出豐富套疊式血管新生的形態(tài)學(xué)特征,成熟的血管由于內(nèi)皮細(xì)胞的分裂、增殖能力有限,所以具推測(cè)可能具有分化為血管ECs功能的某些干細(xì)胞,如內(nèi)皮祖細(xì)胞參與了作用。

1.2.2 HiLo對(duì)血管功能的影響

46KD的肝素結(jié)合糖蛋白稱為血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),VEGF具有較強(qiáng)的促進(jìn)血管(毛細(xì)血管和大血管)內(nèi)皮細(xì)胞分裂的功能,能促進(jìn)ECs的增殖、血管的生成和增加血管的通透性。缺血、缺氧具有強(qiáng)烈的誘導(dǎo)作用,血管生長的主要調(diào)節(jié)因子是生理?xiàng)l件下和病理生理適應(yīng)過程中。血管內(nèi)皮細(xì)胞VEGF mRNA的表達(dá)和蛋白分泌的上調(diào)都是缺氧所引起的,這種上調(diào)對(duì)提高機(jī)體適應(yīng)低氧環(huán)境、大強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)具有重要意義。低氧調(diào)節(jié)VEGF基因和EPO基因表達(dá)的機(jī)制類似。翁錫全等[6]研究發(fā)現(xiàn)常壓下14.5%氧含量(相當(dāng)于海拔3000m)模擬HiLo能穩(wěn)定VEGF的上調(diào),而在常壓下12.6%氧含量(相當(dāng)于海拔4000m)模擬HiLo時(shí)VEGF mRNA基因表達(dá)量卻減少。因此要想提高大鼠心肌VEGF mRNA的表達(dá)水平,只有選擇在適宜的海拔高度進(jìn)行高住和安排好運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練持續(xù)時(shí)間才能有效。

1.3 HiLo對(duì)骨骼肌的影響

目前認(rèn)為，高原訓(xùn)練會(huì)導(dǎo)致一系列副作用，如骨骼肌的蛋白質(zhì)丟失，并隨高度的升高而加劇。骨骼肌的合成降低對(duì)肌肉最大力量的發(fā)揮有所限制，這正是在傳統(tǒng)高原訓(xùn)練，難以提高運(yùn)動(dòng)成績其中的重要原因。而能克服高原訓(xùn)練對(duì)蛋白質(zhì)代謝不良影響的是HiLo訓(xùn)練法。有研究表明，HiLo組大鼠腓腸肌重量的增長明顯高于LoLo組[7]。趙鵬[8]的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)HiLo組大鼠某些血管凹入肌絲內(nèi)以及發(fā)現(xiàn)了肌衛(wèi)星細(xì)胞等現(xiàn)象，應(yīng)該是骨骼肌對(duì)間歇低氧刺激的適應(yīng)性變化。另外HiLo組核旁線粒體數(shù)量增多，線粒體嵴表面積增加，血管旁線粒體體積增加，這一系列改變對(duì)提高機(jī)體利用氧和氧化磷酸能力，進(jìn)而提高機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力有很大幫助。賀道遠(yuǎn)[9]認(rèn)為HiLo調(diào)控骨骼肌生長的分子機(jī)制可能在于通過運(yùn)動(dòng)、低氧影響mTOR蛋白表達(dá)進(jìn)而調(diào)控骨骼肌蛋白翻譯過程?？赡苓€有其它作用機(jī)制，有待進(jìn)一步探討。

1.4 HiLo對(duì)有氧和無氧運(yùn)動(dòng)能力的影響

1.4.1 HiLo對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)能力的影響

HiLo模擬高原訓(xùn)練的本質(zhì)特征:是在改善機(jī)體運(yùn)氧、利用氧的時(shí)候,能保持訓(xùn)練強(qiáng)度是同平原狀態(tài)下的一樣,在機(jī)體系統(tǒng)適應(yīng)后,達(dá)到提高運(yùn)動(dòng)能力、運(yùn)動(dòng)成績和運(yùn)動(dòng)員的有氧耐力的目的。WehrlinJ P[10]對(duì)1名5000m長跑運(yùn)動(dòng)員和1名馬拉松運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行26天的HiLo,發(fā)現(xiàn)5000m跑運(yùn)動(dòng)員成績提高了24s,馬拉松運(yùn)動(dòng)員成績提高了9s。TownsendN E[11]對(duì)33名自行車運(yùn)動(dòng)員和三項(xiàng)全能運(yùn)動(dòng)員的HiLo研究中,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員的次最大負(fù)荷下的肺通氣量均上升,其運(yùn)動(dòng)成績均有提高。Brugni-aux J V[12]將11名優(yōu)秀中距離跑步運(yùn)動(dòng)員分為對(duì)照組(居住、訓(xùn)練高度均為1200m)和HiLo組(2500m高度居住6天,3000m高度居住12天,14h/天,訓(xùn)練高度為1200m),研究發(fā)現(xiàn),HiLo組與對(duì)照組比較,VO2max、最大有氧輸出功率增加;通氣閾所對(duì)應(yīng)的耗氧量和通氣量上升;19km/h的10min跑心率下降,有氧運(yùn)動(dòng)能力提高。

1.4.2 HiLo對(duì)無氧運(yùn)動(dòng)能力的影響

HiLo對(duì)運(yùn)動(dòng)員的有氧能力的提高結(jié)論基本一致,但對(duì)是否能提高運(yùn)動(dòng)員無氧能力尚無統(tǒng)一結(jié)論。高頎等[13]研究結(jié)果表明,為期28天的模擬海拔2500m高度的HiLo能提高女子跆拳道運(yùn)動(dòng)員有氧運(yùn)動(dòng)能力,同時(shí)在一定程度上提高其無氧功和60s踢靶成績。馬國強(qiáng)等[14]觀察了3周HiLo前后女子自行車運(yùn)動(dòng)員10s和60s無氧功的變化,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員的10s無氧功測(cè)試中,最大功率、最大頻率、平均功率、平均頻率都沒有出現(xiàn)明顯的變化,說明骨骼肌磷酸原供能能力沒有被HiLo產(chǎn)生影響。而60s無氧功測(cè)試中,最大功率并沒有明顯變化,但是平均功率有明顯提高,60s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的做功總量增加;同測(cè)試中各20s分段的平均功率都有明顯提高,并表現(xiàn)出高速耐力有更大提高的趨勢(shì),提示運(yùn)動(dòng)員糖酵解的供能能力提高。

2 結(jié)語

綜上所述,HiLo可能影響鐵代謝,導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員缺鐵;心肌血管新生能被HiLo有效促進(jìn),心臟有氧運(yùn)動(dòng)能力提高的重要原因可能是這種改變。HiLo較平原訓(xùn)練顯示出更有利于心臟功能的提高;HiLo對(duì)運(yùn)動(dòng)員的有氧能力的提高結(jié)論基本一致,但對(duì)是否能提高運(yùn)動(dòng)員無氧能力尚無統(tǒng)一結(jié)論。因此從理論上,HiLo訓(xùn)練法與傳統(tǒng)的高原訓(xùn)練相比HiLo訓(xùn)練法明顯更優(yōu),而又能解決傳統(tǒng)的高原訓(xùn)練所面臨的許多困難。目前這方面做得比較多和積累了很多大量寶貴經(jīng)驗(yàn)的是國外,而我國在這方面還不是很豐富,且主要集中于動(dòng)物的研究上,建議今后加大加深對(duì)人的研究力度。

[1] 劉文鋒,瞿樹林,湯長發(fā)，等.“高住低練”對(duì)大鼠網(wǎng)織紅細(xì)胞參數(shù)和成熟紅細(xì)胞參數(shù)的影響[J].中國體育科技,2006,42(5):78-81.

[2] 雷雨晨,胡揚(yáng),田野，等.高住低訓(xùn)過程中血氧飽和度變化及其與血紅蛋白變化的關(guān)聯(lián)[J].中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2005,24(2):203-206.

[3] 周志宏,劉建紅,李國平,等.高住低練對(duì)田徑運(yùn)動(dòng)員血清轉(zhuǎn)鐵蛋白受體及促紅細(xì)胞生成素水平的影響[J].中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2006,25(3):317-322.

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