朱 歡， 高炳宏， 梁世雷， 張昊楠， 王玉新， 黃龍祥

(1. 上海體育學院運動科學學院， 上海 200438； 2. 上海體育科學研究所， 上海 200030； 3. 上海水上運動中心， 上海 201700)

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我國賽艇運動員肱二頭肌微循環(huán)血流儲備能力的研究*

朱 歡1， 高炳宏2△， 梁世雷2， 張昊楠2， 王玉新3， 黃龍祥1

(1. 上海體育學院運動科學學院， 上海 200438； 2. 上海體育科學研究所， 上海 200030； 3. 上海水上運動中心， 上海 201700)

目的：探討長期有氧耐力訓練對我國不同組別賽艇運動員肱二頭肌微循環(huán)血流儲備能力的影響，為我國賽艇隊運動員身體機能狀態(tài)監(jiān)控數(shù)據標準的建立及微循環(huán)血流儲備能力數(shù)據庫的建立提供一定的依據。方法：77名國家隊不同組別賽艇運動員及24名不同性別的普通健康國人(男、女各12名)運動員晨起空腹狀態(tài)下使用PeriFlux System 5000激光多普勒血流儀對右側肱二頭肌微循環(huán)血流灌注量(MBP)及相關指標進行無創(chuàng)測試，且所有受試者測試位點均為右側肱二頭肌同一空間的解剖位點，無明顯的空間差異；所有運動員測試均在其機能狀態(tài)相對比較穩(wěn)定的情況下進行，普通人測試均在健康狀況良好的情況下進行，測試值包括基礎值和加熱后值(44℃)，以加熱前后MBP的差值作為微循環(huán)血流儲備能力。結果：女子公開級(198.97±98.81)>男子公開級(183.45±64.31)>男子輕量級(151.01±65.96)>女子輕量級(140.53±43.22)>普通男性國人(127.21±56.38)>普通女性國人(103.54±33.41)，各組運動員均顯著高于普通健康國人(除女輕組與普通男性國人比較)，但不同組別運動員之間均無顯著性差異(P>0.05)。結論：①長期的耐力訓練可提高賽艇運動員微循環(huán)血流儲備能力，尤其是公開級賽艇運動員；②我國公開級賽艇運動員肱二頭肌微循環(huán)血流儲備能力正常值應在160以上，輕量級賽艇運動員應在120以上，且不同性別運動員之間無明顯差異，若訓練中明顯低于正常值，則表明運動員機能狀態(tài)較差且處于運動性疲勞狀態(tài)。

賽艇運動員；肱二頭肌；微循環(huán)血流儲備能力；機能狀態(tài)監(jiān)控

運動尤其是大強度運動可產生大量的自由基、乳酸等代謝產物，尤其是自由基可進攻細胞膜上的不飽和脂肪酸，引起脂質過氧化水平，進而破壞細胞膜的完整性、通透性及流動性，導致運動能力下降、誘發(fā)機體疲勞，因此對運動員機能狀態(tài)監(jiān)控進行科學監(jiān)控尤為重要[1]。傳統(tǒng)監(jiān)控手段不僅存在針對性不強、分析結果片面化等問題，且會對運動員身體造成一定的創(chuàng)傷。針對這些問題，積極尋找更加有效、更富有針對性且無創(chuàng)的機能評價手段顯得尤為必要。研究發(fā)現(xiàn)，微循環(huán)血流灌注量尤其微循環(huán)血流儲備能力與運動員機能狀態(tài)密切相關，通過對運動員微循環(huán)血流儲備能力的監(jiān)測可及時了解運動員疲勞程度、機能狀態(tài)，且無創(chuàng)、針對性強。激光多普勒血流儀是當今監(jiān)測微循環(huán)血流灌注量的常用手段，其測試簡單、無創(chuàng)且結果可靠。

如今隨著激光多普勒血流儀在體育科研中的使用，無創(chuàng)微循環(huán)相關指標應用于運動員機能狀態(tài)監(jiān)控研究序幕已逐漸拉開[2-8]，其中包括了以有氧耐力為主的賽艇運動。本文通過PeriFlux System 5000激光多普勒血流儀對77名優(yōu)秀賽艇運動員及24名普通健康人微循環(huán)血流灌注量進行監(jiān)測，旨在探討長期有氧耐力訓練對我國不同組別賽艇運動員肱二頭肌微循環(huán)血流儲備能力的影響，同時通過對不同組別賽艇運動員微循環(huán)血流儲備能力的比較，為微循環(huán)血流儲備能力指標用于我國賽艇運動員身體機能狀態(tài)監(jiān)控數(shù)據標準建立及我國賽艇隊運動員微循環(huán)血流儲備能力數(shù)據庫的建立提供一定的數(shù)據支持和參考。

1 對象與方法

1.1 對象與分組

研究對象為備戰(zhàn)2016年里約奧運會的77名國家賽艇隊運動員和24名健康的普通國人，共計101人；運動員運動等級均為運動健將，其中包括1名奧運會冠軍(08年)、1名奧運會亞軍(12年)、24名全運會冠軍(13年)，普通人均為一般普通高校學生，男、女各12名且都無系統(tǒng)運動訓練史；排除心血管疾病，肝病、腎病、糖尿病、外周血管、皮膚病等疾病以及女性生理期，所有運動員測試均在其機能狀態(tài)相對穩(wěn)定的情況下進行，普通人測試均在健康狀況良好的情況下進行，所有受試者測試時間均在晨起空腹狀態(tài)下，基本情況見表1。

Tab. 1 Basic information of the subject

BMI: Body mass index

*P<0.05，**P<0.01vsheavyweight male;##P<0.01vsheavy weight female

1.2 測試儀器原理及指標

1.2.1 測試原理 由瑞典Perimed有限公司生產的第五代激光多普勒血流監(jiān)測儀(LDF)，型號：PeriFlux System 5000。LDF主機發(fā)出激光束，通過輸出光纖探頭廣泛散射到被測組織并被部分吸收，其中一部分激光撞到運動的血細胞后被反射回來，波長發(fā)生改變(多普勒頻移效應)，而散射到靜止組織激光反射波長則不變，波長變化的程度與頻率分布與運動血細胞數(shù)量和運動的速度有關，而與運動方向無關。這些信息被回收光纖接收，然后轉化成電信號，經過濾波、放大，再由?！獢?shù)轉換器轉換成相對數(shù)據的流量進行顯示。LDF不能提供血流量的絕對值如ml/min/100，只能提供一個相對值，所以各指標的測試結果均為相對值，但是其變化可直接反應組織微循環(huán)血流灌注量的改變 。此外PeriFlux System 5000血流儀具有局部加熱功能，可將局部肌肉加熱到44℃。

1.2.2 測試指標 右側上肢肱二頭肌微循環(huán)血流灌注量(microcirculatory blood perfusion, MBP)、運動血細胞濃度(concentration of moving blood cells, CMBC)、血細胞平均運行速度(average velocity of blood cells, AVBC)，其中MBP= CMBC× AVBC/100，MBP單位為PU(perfusion unit )，1PU表示1個灌注單位；所有受試者測試位點均為肱二頭肌同一空間的解剖位點，不存在明顯的空間差異，測試值包括基礎值和加熱后值(44℃)，并以加熱前后的差值作為肱二頭肌該指標的儲備能力。

1.3 測試方法

(1) 保持室內安靜，溫度保持在(25.0±3.0)℃、空氣相對濕度為45%～65%，避免空氣流動，提前20 min打開儀器，使其穩(wěn)定，并進行校準；(2)晨起空腹狀態(tài)下，用75%酒精將受試者測試部位的肌肉擦拭(測試位點均為相同肌肉的同一空間的解剖位點，不存在明顯的空間差異)，待酒精完全揮發(fā)后將雙面膠(PF105-3)貼于測試處(若皮膚上有毛發(fā)，用工具將其剔去)，將探頭輕輕固定于雙面膠上(避開大血管)，保持無壓力接觸；(3)基礎值：取常溫下第6分鐘的測試值為基礎值；(4)加熱后值：用探頭將局部肌肉加熱到44℃，持續(xù)加熱7 min，取第13分鐘測試值為加熱后值；(5)整個測試過程中保持室內及受試者安靜，由與激光多普勒血流儀連接的計算機專用的Perisoft軟件輸出數(shù)據。

1.4 數(shù)據處理

2 結果

2.1 不同組別賽艇運動員及普通人運動血細胞濃度的比較

CMBC基礎值：女子公開級>男子輕量級>男子公開級>女子輕量級，且女子公開級顯著高于女子輕量級(P<0.05)；加熱后值及前后差值：女子公開級>男子輕量級>男子公開級>女子輕量級，其中加熱后值女子公開級組顯著高于普通人組(P>0.05，表2 )。

Tab. 2 Test results of CMBC of different group of rowers and common people

GroupBasisvalueHeatingvalueDifferencevalueHeavyweightmale19.71±8.2588.72±36.4869.51±34.52Lightweightmale20.35±7.40101.24±67.1180.90±63.85Heavyweightfe-male28.00±12.61110.16±65.4782.15±63.76Lightweightfemale17.29±11.35*86.75±38.1369.47±33.89Commonfemalepeople13.12±5.4268.64±24.1355.12±20.19Commonmalepeo-ple15.12±7.3276.14±32.5361.72±34.56

CMBC: Concentration of moving blood cells

*P<0.05vsheavyweight female

2.2 不同組別運動員及普通人AVBC比較

AVBC基礎值：女子輕量級>男子公開級>男子輕量級>女子公開級>普通人，且男子公開級、女子輕量級極顯著高于女子公開級(P<0.01)，男子輕量級顯著高于女子公開級(P<0.05)；加熱后值：男子公開級>女子公開級>女子輕量級>男子輕量級>普通人，且女子公開級顯著高于普通人組(P<0.05 )；加熱前后差值：女子公開級>男子公開級>男子輕量級>女子輕量級>普通人，且女子公開級顯著高于普通人組(P<0.05，表3)。

Tab. 3 Test results of AVBC of different group of rowers and common people

GroupBasisvalue HeatingvalueDifferencevalueHeavyweightmale89.12±39.53252.26±108.44163.45±121.91Lightweightmale81.35±39.49199.03±77.11117.67±58.06Heavyweightfemale60.35±23.48**#231.13±97.50170.78±99.82Lightweightfemale100.83±25.64△△201.38±56.68100.54±64.33Commonfemalepeo-ple74.40±22.18165.38±40.13△△91.29±37.45△△Commonmalepeople83.23±31.23183.18±50.13△△99.45±57.15△△

AVBC: Average velocity of blood cells

**P<0.01vsheavyweight male；#P<0.05vslightweight female;△△P<0.01vsheavyweight female

2.3 不同組別賽艇運動員及普通人微循環(huán)血流灌注量比較

MBP基礎值：女子輕量級>男子公開級>男子輕量級>女子公開級；加熱后值及前后差值：女子公開級>男子公開級>男子輕量級>女子輕量級，不同組別運動員之間不存顯著性差異(P>0.05，表4)。

Tab. 4 Test results of MBP of different group of rowers and common people

GroupBasisvalueHeatingvalueDifferencevalueHeavyweightmale15.14±5.16198.59±64.40183.45±64.31Lightweightmale14.04±5.19165.06±65.76151.01±65.96Heavyweightfemale13.59±5.24212.56±98.88198.97±98.81Lightweightfemale15.43±8.12155.97±45.75140.53±43.22Commonfemalepeo-ple9.76±3.71*113.53±34.31103.54±33.41Commonmalepeople12.58±5.61139.45±56.36127.21±56.38

MBP: Microcirculatory blood perfusion

3 討論

作為微循環(huán)功能發(fā)揮的“載體”，MBP是微循環(huán)相關指標應用于運動員機能狀態(tài)監(jiān)控的核心研究參數(shù)，其對判斷機體微循環(huán)系統(tǒng)及能量代謝系統(tǒng)功能狀態(tài)有著極其重要的作用。尤其在高強度、大負荷下微循環(huán)血流儲備能力與機體物質能量代謝水平相適應對于運動員運動能力有著重要的決定作用[3]。微循環(huán)血流速度減慢、MBP降低或微血管血流儲備能力不能滿足運動時能量代謝需求往往是誘發(fā)運動員疲勞、機能狀態(tài)下降的主要原因。因此通過對MBP監(jiān)測對及時了解運動員的機能狀態(tài)、判斷疲勞程度有著重要意義。

由于不同運動項目專項訓練負荷的差異，導致不同運動項目不同肌肉部位微循環(huán)血流灌注量具有較大的差異，因此找到合適且較能代表運動項目特點的肌肉監(jiān)測位點對于評價專項運動員肌肉微循環(huán)血流儲備能力有著重要的價值。賽艇作為一種以有氧耐力為主的周期性運動，其主要靠上、下肢以及軀干協(xié)同發(fā)力來完成整個運動技能，特別是上下肢肌肉系統(tǒng)在整個運動技能中起著重要的作用，但在整個運動技能完成過程中，上下肢肌肉活動軌跡、發(fā)力大小以及活動時間等不盡相同，那么在整個運動技能完成中上下肢所完成的負荷強度、負荷量將會有所差異，進而導致上下肢肌肉微循環(huán)功能狀態(tài)的不同。相關研究表明，賽艇運動員在進行微循環(huán)血流灌注量等指標監(jiān)測時選取上肢肌肉(肱二頭肌)，其比下肢肌肉更加具有客觀性、代表性[8]。

在本研究中，各個組別的賽艇運動員肱二頭肌微循環(huán)血流儲備能力都高于普通健康國人，且公開級運動員顯著高于普通人(P<0.05)，說明經過長期的耐力訓練我國賽艇運動員微循環(huán)系統(tǒng)較普通人已有明顯的改善，微血管反應性及血流儲備能力高于普通人，這與前人研究結果較為吻合。賽艇運動作為高度有氧運動，其70%～80%能量來自機體的有氧供能系統(tǒng)，無氧供能僅占20%～30%[9，10]，研究表明長期耐力運動可提高微血管平滑肌細胞對NO受體的敏感性，使微血管內皮細胞依賴式舒張能力增強，進而使微循環(huán)的血流灌注量儲備能力增加。Helena L等人通過觀察長距離自行車運動員和不經常參加體育活動年輕人(對照組)體外注射乙酰膽堿和硝普鈉后皮膚微循環(huán)血流灌注量的變化發(fā)現(xiàn)：注射乙酰膽堿后運動員皮膚微循環(huán)血流量的增加顯著高于對照組，運動員組注射后的血流灌注量為安靜時的7.5±0.5倍，對照組為5.9±0.5倍，運動員組血流量降低到安靜狀態(tài)水平的時間也顯著長于對照組；而注射硝普鈉后對照組血流灌注量為安靜狀態(tài)下為7.8±0.5倍，運動員組為6.2±0.5倍[11]。

雖然不同組別運動員微循環(huán)血流儲備能力較普通人都有顯著提高，但不同組別運動員微循環(huán)血流儲備能力卻具有一定的差異。本研究結果表明，公開級運動員微循環(huán)血流儲備能力要高于輕量級運動員，此外同一級別不同性別的運動員也存在一定的差異，但均無顯著性差異，說明不同組別賽艇運動員微循環(huán)血流儲備能不存在顯著的性別差異。從CMBC、AVBC變化幅度看，較小的AVBC儲備能力是導致輕量級運動員微循環(huán)血流儲備能力小于公開級運動員的主要原因，這可能與輕量級運動員微血管直徑較小有關。輕量級運動員由于體重的限制需要長期控重，而公開級運動員則不需要。從BMI指數(shù)看，輕量級運動員尤其是女子輕量級BMI指數(shù)明顯小于公開級運動員(P<0.01)。正常女性BMI指數(shù)在18.5～24.9之間，而中國女子輕量級運動員平均BMI指數(shù)為18.9，這表明女子輕量級運動員體型較為偏瘦，較瘦的體型將會使機體血管變細變小。由于運動時微血管管徑擴張有限，那么血細胞與管壁的摩擦力就會增大，導致運動時血流速度較慢。此外長期處于體型偏瘦的狀態(tài)可引起微循環(huán)一定程度上的功能障礙，這將會抵消一部分運動對微循環(huán)系統(tǒng)的塑造、改善作用，導致輕量級運動員微循環(huán)血流儲備能力增加有限。此外運動員皮膚厚度、毛細血管密度等因素對此可能也有一定的影響。

作為新的無創(chuàng)監(jiān)控手段，無創(chuàng)微循環(huán)指標在運動員身體機能監(jiān)控中顯示出了良好應用前景。如同血紅蛋白、血尿素、血清肌酸激酶等經典機能狀態(tài)監(jiān)控手段評價體系的建立，不同性別及組別數(shù)微循環(huán)血流儲備能力的數(shù)據標準的建立十分重要，其對客觀評價運動員身體機能狀態(tài)有著重要意義。本研究表明同一級別不同賽艇運動微循環(huán)血流儲備能力差異較小，但不同級別運動員之間存在一定的差異，因此賽艇運動員微循環(huán)血流儲備能力應針對不同級別運動建立不同的數(shù)據標準參考。結合研究結果，認為我國公開級賽艇運動員微循環(huán)血流儲備能力正常值應在160以上，輕量級賽艇運動員應在120以上，若訓練中明顯低于正常值，則表明運動員機能狀態(tài)較差且處于運動性疲勞狀態(tài)，應加以注意。

綜上，作為當今體育科研領域研究的一個新方向，使用激光多普勒血流監(jiān)測儀無創(chuàng)監(jiān)測微循環(huán)相關指標應用于運動員身體機能狀態(tài)監(jiān)控將會突破傳統(tǒng)監(jiān)控的局限，成為評價運動員身體機能狀態(tài)的重要體系。

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Study on the biceps brachii microcirculation blood flow reserve capacity of the Chinese rowers

ZHU Huan1, GAO Bing-hong2△, LIANG Shi-lei2, ZHANG Hao-nan2, WANG Yu-xin3, HUANG Long-xiang1

(1. Shanghai University of Sport, Shanghai 200438; 2. Shanghai Research Institute of Sports, Shanghai 200030; 3. Center of Water Sports of Shanghai, Shanghai 201700, China)

Objective: To investigate the effect of chronic endurance exercise on microcirculatory reserve capacity of biceps brachii in Chinese rowers and provide a certain basis for the date standard foundation of monitoring of functional status and the foundation of database of reserve capacity of blood of Chinese rowers. Methods: Empty stomach in the morning, 77 rowers from different groups and 24 common health people were noninvasive tested by using PeriFlux System 5000, the test indexes include the microcirculatory reserve capacity and other related indexes of biceps brachii. The test sites of all athletes were the same space in biceps brachii of the right side of body, there was no space differences of all athletes . All athletes were tested in the relatively stable functional status, common people were healthy. The test value included basic values and heating values, put the before and after heating of microcirculatory blood perfusion (MBP) as the microcirculatory reserve capacity. Results: Heavyweight female(198.97±98.81)>heavyweight male(183.45±64.31)>lightweight male(151.01±65.96)>lightweight female(140.53±43.22)>common male people(127.21±56.38)>common female people(103.54±33.41), the microcirculatory reserve capacity of each group athletes were higher than common people, except the comparison between lightweight female and common male people, and there was no significant difference among the different group athletes. Conclusion: Chronic endurance exercise can improve the microcirculatory reserve capacity of rowers, especially the heavyweight rowers; the normal value of microcirculatory reserve capacity of heavy weight rowers should be more than 160, and lightweight rowers should be more than 120.There was no significant difference among different sex athletes, if the value of microcirculatory reserve capacity is significant lower than normal, it shows that athletes are in the state of fatigue.

rowers; biceps brachii; reserve capacity of blood; microcirculatory reserve capacity of blood; monitoring of functional status

國家體育總局奧運攻關項目(2014B066)

2014-08-21 【修回日期】2014-11-03

G804.5

A

1000-6834(2015)01-061-05

10.13459/j.cnki.cjap.2015.01.018

△【通訊作者】Tel: 13817671181； E-mail： gaobinghong@126.com