張昊楠, 高炳宏, 朱 歡

(1. 上海體育科學研究所, 上海 200030； 2. 上海體育學院, 上海 200438； 3. 廣西民族師范學院體育與健康教育系, 崇左 532200)

男子賽艇運動員賽前6周訓練微循環(huán)血流儲備能力與相關生化指標的關系*

張昊楠1, 高炳宏2△, 朱 歡3

(1. 上海體育科學研究所, 上海 200030； 2. 上海體育學院, 上海 200438； 3. 廣西民族師范學院體育與健康教育系, 崇左 532200)

目的：通過對奧運會賽前6周運動員微循環(huán)血流儲備能力的變化與常規(guī)機能指標關系的研究，探討微循環(huán)血流儲備能力用于運動員機能狀態(tài)監(jiān)控的可行性。方法：以國家賽艇隊8名男子輕量級運動員為研究對象，每周一6:30-7:00在安靜空腹狀態(tài)下，指尖采血進行血紅蛋白(Hb)、紅細胞數(shù)量(RBC)、血尿素(BU)和血清肌酸激酶(CK)的測試，同時，訓練負荷較大的兩周以及奧運會前的兩周分別進行靜脈取血測試睪酮(T)和皮質醇(C)；在相應的時間節(jié)點使用PeriFluxSystem 5000激光多普勒血流監(jiān)測儀對運動員進行微循環(huán)血流儲備能力測試。結果：運動員肱二頭肌微循環(huán)血流儲備能力與常規(guī)機能指標均呈現(xiàn)出一定的相關性，其中與T存在顯著性正相關，(P<0.05)，與Hb、C和T/C存在正相關，但不具有顯著性(P>0.05)；與BU和CK存在負相關，且與BU的相關具有顯著性(P<0.05)；結論：微循環(huán)血流儲備能力在評價訓練強度對機體疲勞積累的影響時更敏感，其的變化與常規(guī)生化指標變化特點具有一定的一致性，可在一定程度上作為運動員機能狀態(tài)評價和疲勞程度判斷的一項無創(chuàng)性指標。

男子賽艇運動員；賽前訓練；微循環(huán)；血流儲備能力；功能生化指標

【DOI】 10.12047/j.cjap.5429.2017.029

賽艇是一項體能為主導的周期性項目，在近些年的比賽中，隨著賽艇運動水平的不斷提高，想要在比賽中取得優(yōu)異的成績，科學訓練顯得尤為重要。準確及時的掌握運動員身體機能狀態(tài)是教練員實施訓練的前提，尤其是賽前訓練運動員良好的機能狀態(tài)的保持。賽前訓練是連接日常訓練和比賽的關鍵環(huán)節(jié)，是訓練水平能否在比賽中正?；虺桨l(fā)揮的關鍵階段，而運動員的各種生理跡象的變化又是賽前訓練負荷安排合理性的重要依據(jù)。常規(guī)的生理生化監(jiān)控手段雖然具有良好的系統(tǒng)性，但其測試的有創(chuàng)傷和時效性偏差已滿足不了當前科學訓練對訓練監(jiān)控的需求。因此，時效性較高、針對性強且無創(chuàng)的監(jiān)控方法是體育科研人員不斷尋找的目標。近幾年，隨著新一代激光多普勒血流檢測儀在體育科研中的應用，無創(chuàng)性微循環(huán)指標在運動員機能狀態(tài)監(jiān)控中的應用已初具雛形，尤其是針對賽艇運動[1-3]。前期通過對賽前不同訓練階段微循環(huán)指標的變化研究，發(fā)現(xiàn)運動員機能狀態(tài)良好時經(jīng)皮氧分壓(transcutaneous oxygen pressure,TcPO2)呈上升趨勢，經(jīng)皮二氧化碳分壓(transcutaneous carbon dioxide pressure,TcPCO2)呈下降趨勢，TcPO2與血尿素(blood urea，BU)有較高的相關性，微循環(huán)指標與常規(guī)生化指標的變化趨勢表現(xiàn)出一定的一致性[4]。此外，朱歡等人在對賽艇運動員微循環(huán)血流儲備的研究中發(fā)現(xiàn)，長期耐力訓練可以提高運動員血流儲備能力，賽艇公開級運動員的儲備能力高于輕量級運動員，且微循環(huán)血流儲備能力的變化與運動員機能狀態(tài)關系密切[5]。

基于此，本研究選取備戰(zhàn)2012年奧運會的8名賽艇運動員為主要研究對象，并以奧運會前的6周訓練為主要研究階段，通過分析賽前6周運動員微循環(huán)血流儲備能力與相關生化指標的關系，探討微循環(huán)血流儲備能力用于運動員機能狀態(tài)監(jiān)控的可行性，旨在拓展無創(chuàng)性指標在運動員機能監(jiān)控中的應用范圍。

1 對象與方法

1.1 研究對象

以參加2012年奧運會的8名國家賽艇隊男子輕量級選手為研究對象，其中國際健將6名，國家健將2名。排除心血管疾病，肝病、腎病、糖尿病、外周血管及皮膚病等疾病。運動員平均年齡為(24.25±2.43)歲，平均身高為(184.38±2.26)cm，平均體重為(73.56±2.19)kg，平均訓練年限為(9.25±2.55)年。

1.2 實驗設計

根據(jù)全年訓練大綱以及比賽安排，奧運會賽前訓練有6周將在丹東進行，從2012年6月4日至2012年7月13日，共進行6次測試，分別標記為M1—M6。

賽前訓練的特點：訓練量整體呈下降趨勢，訓練強度逐漸增加，特別在訓練的最后兩周訓練量明顯減少，訓練強度明顯升高。前四周訓練周平均訓練量200 km左右，以有氧為主，穿插速度訓練。第五、六周，訓練量降至160 km，強度訓練增加，最高乳酸達到17.2 mmol/L(表1)。

Tab. 1 Weekly training volumes in 6 weeks before match

WeekVolume(km)Strengthtraining(times)TrainingcontentM12183Aerobictraining,NointensitytrainingM21953Aerobictraining,specialspeedtrainingM32102Aerobictraining,specialspeedtrainingM41953HighintensityaerobictrainingM51562Intensitytraining,averageLa11.48mmol/LM61652Intensitytraining,averageLa17.2mmol/L

La: Blood lactic acid

1.3 測試指標及測試儀器

微循環(huán)指標：選取右側肱二頭肌肌腹為具體測試部位，測試指標包括微循環(huán)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)、血流灌注量(microcirculatory blood perfusion, MBP)，其中MBP=CMBC×AVBC/100，單位為灌注單位(perfusion unit, PU)，1 PU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℃)，而相關指標的血管最大儲備能力為加熱后值減去基礎值。

生化指標：血紅蛋白(hemoglobin, Hb)、紅細胞數(shù)量(red blood cell, RBC)、血尿素(blood urea, BU)、血清肌酸激酶(creatine kinase, CK)、睪酮(testosterone, T)和皮質醇(cortisol, C)。

測試儀器微循環(huán)測試儀器：由瑞典Perimed有限公司生產(chǎn)的第五代激光多普勒血流儀(LDF)，型號：PeriFlux System 5000，該儀器采用了新的局部加熱法(可將局部肌肉加熱到44℃)，研究表明將身體局部溫度加熱到44℃，微血管可達到最大的舒張狀態(tài)，通過比較加熱前后微循環(huán)血流灌注量改變程度可準確評價微循環(huán)血流儲備能力，對判斷機體微循環(huán)功能狀態(tài)有著重要作用[6-9]。

生化指標測試儀器：血紅蛋白和紅細胞數(shù)量用POCH100i三分類血細胞分析儀(日本)測試；血尿素和血清肌酸激酶Eppendorf半自動生化分析儀測試，測試試劑盒為北京中生北控生物科技股份有限公司提供的試劑盒；睪酮和皮質醇采用化學發(fā)光法，用Beckman Coulter Access 2 immunoassay system 全自動生化分析儀(美國)進行測試。

1.4 測試方法

微循環(huán)指標測試方法，在奧運會前的三個訓練階段，每周一運動員休息時，用PeriFlux System 5000激光多普勒血流監(jiān)測儀對8名運動員右側肱二頭肌進行微循環(huán)相關指標進行無創(chuàng)測試。(1) 保持室內(nèi)溫度在(25.0±3.0)℃、相對濕度為45%～65%，提前20 min打開儀器，使其穩(wěn)定，并進行校準；(2)受試者安靜躺于床上，用酒精將受試者測試部位的肌肉擦拭(有多余毛發(fā)的，將毛發(fā)剃除)，待酒精完全揮發(fā)后將雙面膠(PF105-3)貼于測試處，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(nèi)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(jù)。

生化指標測試方法：在相應的時間節(jié)點對運動員指尖采血進行血紅蛋白、紅細胞數(shù)量、血尿素、血清肌酸激酶測定；睪酮和皮質醇為靜脈取血測量值。

1.5 統(tǒng)計學處理

2 結果

2.1 賽前訓練6周運動員血流儲備能力的變化

MBP加熱前和加熱后的值有很大差別，在這里我們將加熱前后的差值設為血流儲備能力，差值越大儲備能力越強，反之則越小。由表2可以看出，奧運會賽前的六周，運動員血流儲備能力呈低-高-低-高的波浪形變化趨勢。開始的第一周，訓練量最大，血流儲備能力為最低112 PU，隨著訓練量的減少以及對訓練負荷的適應，在第二周血流儲備能力明顯升高，達到160.5 PU。在三周末，又明顯下降，降至接近最低值115 PU，并且存在極顯著性差異P<0.01。隨著賽前的臨近，訓練負荷逐漸減少，第四周開始血流儲備能力又逐步升高。第五周和第六周，經(jīng)過高強度訓練課的刺激，血流儲備能力又稍有下降。

WeeksBasisvalueHeatingvalueDifferencevalueM110.50±5.80122.50±87.39112.00±82.32M229.25±20.12189.75±28.79160.50±31.02M318.50±13.40*133.50±87.29**115.00±39.32**M412.75±2.87172.25±69.54159.50±67.90M576.75±125.25199.75±136.75123.00±77.80M69.25±1.26#152.25±91.46143.00±91.68

MBP: Microcirculatory blood perfusion

*P<0.05,**P<0.01vsM2；?#P<0.05vsM4

2.2 賽前訓練6周運動員常規(guī)生化指標的變化

賽前訓練六周，運動員各項生化指標變化如下。Hb的值在第一周出現(xiàn)最高值179.5 g/L，隨后整體下降，在第四周下降最為明顯，降至整個階段最低值157 g/L，且變化具有顯著性差異(P<0.05，表3)。第五、六周升至與第二、三周相當水平，且保持相對穩(wěn)定。RBC的變化與Hb相似，第一周出現(xiàn)最高值，第四周出現(xiàn)最低值，變化沒有顯著性差異。

賽前六周訓練，疲勞類指標BU的變化整體呈前高后低的變化特點，這一變化特點也與訓練量逐漸減少相一致。第一周，訓練量最大，在一個訓練階段開始的初期，運動員對訓練負荷的應激明顯，故BU出現(xiàn)最高值，且顯著高于第二、第四和第六周(P<0.05)，極顯著性高于第三周(P<0.01)。隨著訓練量的逐漸減少，BU值明顯下降，且保持相對平穩(wěn)變化。在整個訓練階段，CK水平基本都在正常活性范圍內(nèi)波動，在第二周明顯升高，隨后繼續(xù)保持平穩(wěn)變化，在強度訓練明顯增加的第六周又明顯升高。

Tab.

RBC: Red blood cells; Hb: Hemoglobin; BU: Blood urea; CK: Creatine kinase

*P<0.05,**P<0.01vsM1;?##P<0.01vsM2;?△P<0.05vsM3;?▲P<0.05vsM5

2.3 賽前訓練6周運動員睪酮(T)和皮質醇(C)的變化

奧運會賽前六周訓練，運動員睪酮(T)值在4次測試中，呈明顯下降趨勢，在訓練的第六周降至最低值，平均睪酮值547.7 ng/dl，較前一周下降了15.8%。皮質醇(C)則呈上升趨勢，在第三周和第六周升至較高水平。T/C也呈明顯下降趨勢，第三周相比第一周下降了30.6%，第五周未有下降，第六周又有所下降，降至此階段訓練最低點36.04 n/μ，相比第五周下降了17.4%(表4)。

WeekTCT/C(ng/dl)(μg/dl)(n/μ)BeforeOlympicGamesM1766.75±178.9812.71±1.1760.45±13.34M3642.29±206.6916.62±3.7341.89±19.45M5650.29±192.8414.97±1.0543.65±12.89M6547.71±177.5516.28±2.6136.04±17.79

T: Testosterone; C: Cortisol; T/C: Testosterone/Cortisol

2.4 賽前訓練6周血流儲備能力與常規(guī)機能指標的相關性

從表5可以看出，運動員肱二頭肌血流儲備能力與機能指標存在一定相關性。其中，血流儲備能力與Hb、T、C和T/C四個指標存在正相關，且與T的相關存在顯著性(P<0.05, 表5)，相關系數(shù)為0.494。血流儲備能力與BU和CK存在負相關，與BU存在顯著性負相關(P<0.05, 表5)，相關系數(shù)-0.633。

3 討論

賽艇項目是對有氧能力要求較高的項目，通常通過大運動量訓練積累提高運動員的有氧儲備能力。長期大負荷的訓練容易造成運動員疲勞積累和恢復較慢，通常是采用生化指標測試來評價運動員機能狀態(tài)。目前，這樣的監(jiān)控手段成熟且客觀，多為血液指標的測試。血紅蛋白、血清尿素、睪酮和皮質醇等指標的變化，可以客觀的反映運動員身體機能的變化，而運動員能力的提高與機能的變化也受機體利用氧的效率，營養(yǎng)物質的運輸速率和交換效率幾個因素影響。微循環(huán)系統(tǒng)作為機體物質能量代謝的“門戶”，這些變化對身體機能的影響也不容小視。賽艇是上下肢協(xié)同做功來完成整個技術動作的周期性運動，此次研究選取肱二頭肌作為監(jiān)測肌肉，也是與賽艇項目運動特點相結合。朱歡等在對不同部位微循環(huán)血流儲備能力的研究中發(fā)現(xiàn)，賽艇運動員在進行血流灌注量指標監(jiān)測時，肱二頭肌比其他肌肉更具有代表性和客觀性[6]。

賽前訓練是整個訓練周期的重要組成部分，賽前訓練的目的是讓運動員在比賽中表現(xiàn)出最佳的競技狀態(tài)，創(chuàng)造更好的成績。所以賽前訓練是將日常訓練和比賽結合的關鍵時期，也是保障訓練水平在比賽中正常和超長發(fā)揮的重要階段。賽前訓練負荷安排的原則是減少訓練量，提高訓練質量，訓練強度也逐漸與比賽強度接近，此階段運動員的各種生理表現(xiàn)，也就成為賽前訓練負荷安排合理性的重要依據(jù)。

在本研究中，賽前訓練的六周Hb和RBC保持相對平穩(wěn)的變化，前三周大運動量的刺激，Hb在訓練的第四周下降，反應機體對氧的攝取和利用能力下降。Hb、RBC是客觀反映血液攜氧能力和蛋白質營養(yǎng)狀況的指標[7]，正常情況下指標越高說明血液攜氧能力和蛋白質營養(yǎng)狀況越好,有助于增強機體的代謝過程和提高運動員運動能力[8]。這也與Wilkinson JG等對大學自行車運動員進行3周的大強度訓練后發(fā)現(xiàn)血紅蛋白濃度、紅細胞計數(shù)及紅細胞壓積顯著低于基礎值[9]的研究結果相一致。BU是蛋白質和氨基酸分子代謝的最終產(chǎn)物，是反應運動員機能狀態(tài)尤其是運動性疲勞發(fā)生最為敏感的指標之一。此次研究中，BU在訓練的最后幾周逐漸降低，這與運動量的下降相一致。CK 是機體 ATP- CP 系統(tǒng)代謝的關鍵酶之一，CK的變化可以作為評定肌肉承受刺激和了解骨骼肌微細損傷及其適應與恢復的重要敏感的生化指標。研究認為CK與運動負荷及力量訓練關系密切[10]。

研究中發(fā)現(xiàn)，血流儲備能力與Hb和RBC存在一定相關性，但不具有顯著性差異(P>0.05)，但通過對比發(fā)現(xiàn)，血流儲備能力與Hb和RBC有相同的變化趨勢。運動員肱二頭肌血流儲備能力與BU存在負相關，且具有顯著性差異(P<0.05)。從變化

Tab. 5 The correlation between reserve capacity of difference value of MBP and biochemical indices in 6 weeks before ±s)

MBP: Microcirculatory blood perfusion

*P<0.05

趨勢看，血流儲備能力與BU有著相同的變化趨勢，經(jīng)過前三周大運動量的積累，在BU明顯升高的第三周，血流儲備能力降至最低，說明運動員蛋白質分解增加，同時營養(yǎng)物質交換效率降低。這與之前對重大比賽前不同訓練階段男子賽艇運動員股四頭肌血流灌注量變化與BU呈現(xiàn)出顯著的負相關，且可作為運動員疲勞狀態(tài)診斷輔助指標的研究結果相一致[11]。血流儲備能力與CK存在一定的負相關，但不具有顯著性。在賽前訓練的后兩周，訓練強度明顯增加，最高乳酸達到17.2 mmol/L，雖然訓練量減少BU水平有所下降，但是大量乳酸的積累也會導致機體酸化，疲勞積累。血流儲備能力在這兩周，也明顯低于第三周，說明訓練強度的增大同樣造成物質交換能力降低，機體由一定疲勞積累。大量乳酸的堆積可導致大量自由基的產(chǎn)生，引起細胞膜脂質過氧化，而破環(huán)細胞膜的完整性、通透性和流變性，導致運動能力下降，誘發(fā)機體的疲勞[12，13]。研究表明，血流儲備能力在強度監(jiān)控機體疲勞方面，比BU更敏感。

在身體機能良好時，T水平變化不明顯或增加趨勢，并伴有體能的增強；而在疲勞、過度訓練和機能狀態(tài)不佳時，T水平則會下降。C是腎上腺皮質分泌的異化激素,其主要作用是使蛋白質分解轉化為糖,保持血糖濃度相對穩(wěn)定,促使脂肪分解,T/C下降，說明機體代謝不平衡，有疲勞積累[14]。在訓練的第三周，BU和C明顯升高，T和T/C明顯下降。等多種指標所表現(xiàn)出共同的現(xiàn)象，三周的訓練積累運動員機能狀態(tài)下降，有一定疲勞積累。血流儲備能力與T存在顯著正相關(P<0.05)，此外，其變化趨勢也基本相同。在T明顯下降的第三周和第六周，血流儲備能力也明顯下降，雖然血流儲備能力與T/C的正相關不具備顯著性，但T/C也表現(xiàn)出與血流儲備能力相同的變化趨勢。說明，機體分解代謝比例明顯提高的同時機體營養(yǎng)物質運輸和交換的效率也會明顯下降。這與前人的研究結果相一致，在高強度、大負荷訓練刺激下，微循環(huán)血流儲備能力與機體能量代謝水平相匹配，消耗過大會影響微循環(huán)血流儲備能力，導致其下降，同時運動員運動能力的變化也對其有一定影響[15，16]。

本研究發(fā)現(xiàn)，血流儲備能力在部分生化指標表現(xiàn)出機體疲勞和對訓練適應欠佳時明顯下降，且對強度訓練的監(jiān)控更為敏感。作為無創(chuàng)指標，同時在一定程度上克服了部分指標監(jiān)控的滯后性，能從另一方面反映出身體機能的變化。作為目前體育科研領域一個嶄新的研究方向，無創(chuàng)微循環(huán)指標應用于運動員機能狀態(tài)監(jiān)控具有十分重要的意義。無創(chuàng)微循環(huán)指標與傳統(tǒng)機能指標聯(lián)合，可全方位監(jiān)控運動員機能狀態(tài)變化，尤其是針對賽前高強高壓的訓練，有利于提高訓練監(jiān)控質量與水平。

綜上所述，微循環(huán)血流儲備能力在評價訓練強度對機體疲勞積累的影響時更敏感，其的變化與常規(guī)生化指標變化特點具有一定的一致性，可在一定程度上作為運動員機能狀態(tài)評價和疲勞程度判斷的一項無創(chuàng)性指標。

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The relationship between reserve capacity of microcirculatory blood perfusion and related biochemical indices of male rowers in six weeks’ pre-competition training

ZHANG Hao-nan1， GAO Bing-hong2△， ZHU Huan3

(1. Shanghai Research Institute of Sports Science, Shanghai 200030； 2. Shanghai University of Sport, Shanghai 200438；3. Institute of Sports and Health Education of Guangxi Normal University for Nationalities, Chongzuo 532200)

Objective: To study the change of reserve capacity of microcirculatory blood perfusion (MBP) and the relationship between some conventional function indices of elite male rowers in 6 weeks before the Olympic Games. The feasibility of the MBP using for athletes functional status monitoring was also discussed. Methods: Eight male lightweight rowers of Chinese National Rowing Team were selected as the subjects. Blood samples were taken every Monday morning before eating breakfast (6:30-7:00). The indices including hemoglobin (Hb), red blood cells (RBC),blood urea (BU) and creatine kinase (CK) were tested，while reserve capacity of MBP were collected with PeriFlux 5000 system on the same day. Meanwhile,the venous blood samples were collected and the levels of testosterone (T) and cortisol (C) were determined in the high load training week and last two weeks before the Olympic Games. Results: All presented a certain relevance between the reserve capacity of MBP and conventional function indices. There was significant positive correlation with T (P< 0.05), and it was correlated with Hb, C and T/C positively, negative correlation with CK, and they all did not have significant difference(P> 0.05), but there was significant negative correlation with BU (P<0.05). Conclusion: There is a certain consistency between change of reserve capacity of MBP and the characteristic of conventional function indices. And reserve capacity of MBP is more sensitive in fatigue monitoring after intensity training. In a certain extent, reserve capacity of MBP as a non-invasive indices can be used for evaluating the functional state and judging the degree of fatigue.

male rowers; pre-competition training; reserve capacity of microcirculatory blood perfusion; related biochemical indices

上海市科學技術委員會重點支撐項目(15490503300)；上海市人類運動能力開發(fā)與保障重點實驗室(上海體育學院，11DZ2261100)

2016-02-29

2016-12-05

G804.23

A

1000-6834(2017)02-112-06

△【通訊作者】Tel： 13811811767； E-mail： gaobinghong@126.com