馬 濤， 高炳宏， 李 濤

(1. 上海體育學(xué)院體育教育訓(xùn)練學(xué)院， 上海 200438； 2. 上海市青浦區(qū)東湖中學(xué)， 上海 201713； 3. 上海體育科學(xué)研究所， 上海 200030)

一直以來(lái)，大量的科學(xué)研究表明，長(zhǎng)期堅(jiān)持體育鍛煉能夠改善自主神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，表現(xiàn)為機(jī)體對(duì)運(yùn)動(dòng)刺激應(yīng)激反應(yīng)的減弱，同等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)下自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能穩(wěn)定性的提高以及安靜下副交感神經(jīng)調(diào)節(jié)作用的增強(qiáng)等[1-2]。不同類型的運(yùn)動(dòng)對(duì)心血管自主神經(jīng)系統(tǒng)的影響也存在一定的差異。有氧運(yùn)動(dòng)能夠明顯改善交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)作用的平衡性，表現(xiàn)為安靜狀態(tài)下迷走神經(jīng)對(duì)心血管系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用的增強(qiáng)和交感神經(jīng)調(diào)節(jié)作用的減弱。此外，長(zhǎng)期中等強(qiáng)度的體育鍛煉能夠降低一次性運(yùn)動(dòng)應(yīng)激后血漿兒茶酚胺中腎上腺素和去甲腎上腺素升高的幅度，使安靜狀態(tài)下的血漿兒茶酚胺水平保持不變或降低[3]。而且，長(zhǎng)期的中等強(qiáng)度有氧運(yùn)動(dòng)又可提高腎上腺髓質(zhì)合成和分泌兒茶酚胺的能力[4]。相較于有氧運(yùn)動(dòng)，無(wú)氧運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體的刺激較深，對(duì)自主神經(jīng)活動(dòng)產(chǎn)生的影響較為持久，不利于自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能的改善，建議心血管機(jī)能存在問(wèn)題人群盡量避免進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間或強(qiáng)度較大的無(wú)氧運(yùn)動(dòng)。此外，無(wú)氧等大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后機(jī)體兒茶酚胺的分泌量將會(huì)大幅升高。

賽艇屬于長(zhǎng)距離有氧供能為主的耐力性水上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，對(duì)從事運(yùn)動(dòng)的練習(xí)者的心肺功能提出了較高的要求。已有的研究表明[5-6]，長(zhǎng)期系統(tǒng)的賽艇運(yùn)動(dòng)對(duì)于改善練習(xí)者的心血管系統(tǒng)機(jī)能，提高機(jī)體吸氧、運(yùn)輸氧以及利用氧的能力都有著重要的作用?？梢哉f(shuō)現(xiàn)有的關(guān)于賽艇訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員有氧能力的研究已經(jīng)相當(dāng)多，且相當(dāng)成熟，訓(xùn)練手段、訓(xùn)練方法也是非常的豐富。但是，現(xiàn)有的關(guān)于賽艇運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能狀態(tài)診斷的研究主要集中在常規(guī)的血液生理生化指標(biāo)方面，而關(guān)于訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的影響，或通過(guò)自主神經(jīng)系統(tǒng)功能指標(biāo)對(duì)賽艇運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行機(jī)能診斷的研究鮮有報(bào)道。鑒于此，本研究嘗試以賽艇運(yùn)動(dòng)員有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練前、中、后恢復(fù)期的血漿兒茶酚胺和心率變異性指標(biāo)的變化為切入點(diǎn)，探討8周有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練對(duì)賽艇運(yùn)動(dòng)員自主神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)的影響，研究8周有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員機(jī)體的訓(xùn)練適應(yīng)能力以及交感和迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)作用的改善作用。因此，本研究的成功進(jìn)行將有助于豐富關(guān)于賽艇訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員自主神經(jīng)系統(tǒng)影響及通過(guò)自主神經(jīng)系統(tǒng)功能指標(biāo)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員的機(jī)能狀態(tài)方面的研究，豐富賽艇機(jī)能監(jiān)控指標(biāo)體系。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究對(duì)象為8名公開(kāi)級(jí)男子賽艇運(yùn)動(dòng)員，其中國(guó)家健將3名，國(guó)家一級(jí)運(yùn)動(dòng)員5名，年齡為(23.88 ±2.85)歲，身高為(192 ±5.2)cm，體重為(94.75 ±7.57)kg，訓(xùn)練年限為(8.75 ±3.28)年。

1.2 訓(xùn)練安排

本研究的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練干預(yù)方式為中等強(qiáng)度的有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練，運(yùn)動(dòng)員每周一至周五的上下午及周六上午進(jìn)行訓(xùn)練，周六下午至周日全天進(jìn)行恢復(fù)休息，運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)休息的這段時(shí)間稱為恢復(fù)期。每個(gè)半天訓(xùn)練120 min，每次訓(xùn)練包括低強(qiáng)度的2 km水上劃艇熱身，整個(gè)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練干預(yù)持續(xù)8周，全部訓(xùn)練由專門的賽艇教練負(fù)責(zé)實(shí)施。第1周的水上劃艇負(fù)荷量為180 km，此后每周遞增5 km。文中將運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練前1周表示為A1，8周的訓(xùn)練干預(yù)周表示為B1-B8。

1.3 測(cè)試指標(biāo)及儀器

采用美國(guó)產(chǎn)Omega Wave運(yùn)動(dòng)員實(shí)時(shí)機(jī)能狀態(tài)綜合診斷系統(tǒng)對(duì)心率變異性(heart rate variability, HRV)指標(biāo)總功率(total power, TP)、高頻功率(high frequency, HF)、低頻功率(low frequency, LF)和極低頻功率(very low frequencies, VLF)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括系統(tǒng)自帶的Omega Wave sport technology system分析軟件。

采用高效液相色譜-電化學(xué)檢測(cè)法對(duì)血漿兒茶酚胺指標(biāo)腎上腺素(epinephrine, E)、去甲腎上腺素(noradrenaline, NE)和多巴胺(dopamine, DA)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試儀器和材料包括高效液相色譜儀(日本島津公司)；Waters2465電化學(xué)檢測(cè)器，WCX固相萃取小柱(1 cc，30 mg，3 um，Waters)。

1.4 測(cè)試流程

運(yùn)動(dòng)員在HRV測(cè)試前一天進(jìn)行了充分的睡眠休息，并且測(cè)試近2 d無(wú)飲酒現(xiàn)象，每次測(cè)試提前30 min打開(kāi)實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)設(shè)備，將室溫控制在25℃，保持室內(nèi)及周邊環(huán)境安靜。運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行HRV測(cè)試的具體時(shí)間為訓(xùn)練前1周、訓(xùn)練第4周以及訓(xùn)練第8周周六上午訓(xùn)練結(jié)束后的次周一清晨6:00。測(cè)試時(shí)先讓運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行5 min仰臥位安靜狀態(tài)下的心理調(diào)整，然后使用醫(yī)用酒精對(duì)肢導(dǎo)、胸導(dǎo)和腦導(dǎo)等部位電極粘貼處皮膚進(jìn)行擦拭，貼上電極貼，最后采用Omega Wave運(yùn)動(dòng)員實(shí)時(shí)機(jī)能狀態(tài)綜合診斷系統(tǒng)(美國(guó))對(duì)每名運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行仰臥位下12導(dǎo)聯(lián)短時(shí)程5 min的心電信號(hào)采集。為了盡可能的保證HRV指標(biāo)和兒茶酚胺指標(biāo)采集的同步性，每名運(yùn)動(dòng)員在HRV測(cè)試結(jié)束即刻進(jìn)行仰臥位下的肘靜脈血采集，采血前先用醫(yī)用酒精棉球?qū)Σ裳课贿M(jìn)行消毒，然后采用EDTA抗凝真空管采集運(yùn)動(dòng)員肘靜脈血2 ml用于E、NE和DA指標(biāo)檢測(cè)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 中等強(qiáng)度有氧水上劃艇訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)期心率變異性的影響

如表1所示，運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)期心率變異性TP、HF和LF水平在中等強(qiáng)度有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練第4周時(shí)較訓(xùn)練前較低，在訓(xùn)練第8周時(shí)較訓(xùn)練前升高，但并未達(dá)到顯著性水平(P>0.05)。而恢復(fù)期的VLF在訓(xùn)練第4周和第8周時(shí)均較訓(xùn)練前降低，但差異不具備顯著性水平(P>0.05)。

GroupTPHFLFVLFPre- training1423.63±702.37719.63±396.28513.00±242.98190.88±114.28After 4 weeks1005.75±639.99 413.38±210.71 448.38±208.52 152.63±95.95 After 8 weeks2738.88±922.161941.13±629.09645.38±282.41152.38±89.08

TP: Total power; HF: High frequency; LF: Low frequency; VLF: Very low frequencies

2.2 中等強(qiáng)度有氧水上劃艇訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)期血漿兒茶酚胺的影響

如表2所示，運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)期血漿兒茶酚胺E、NE和DA水平在中等強(qiáng)度有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練第4周和第8周時(shí)都較訓(xùn)練前顯著性降低(P<0.05)，但各指標(biāo)都在正常范圍內(nèi)；且相較于訓(xùn)練第8周，各指標(biāo)在訓(xùn)練第4周時(shí)降低的幅度更大。

GroupENEDAPre- training200.09±60.021101.42±239.58115.19±19.73After 4 weeks104.50±46.73*648.70±153.10*97.43±4.71*After 8 weeks97.90±9.41*603.10±174.32*95.74±3.84*

E: Epinephrine; NE: Noradrenaline; DA: Dopamine

*P<0.05vspre-training

3 討論

3.1有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)期血漿兒茶酚胺影響的分析

兒茶酚胺是由腎上腺髓質(zhì)和一些交感神經(jīng)元嗜鉻細(xì)胞分泌的一類重要的神經(jīng)遞質(zhì)或激素物質(zhì)，包括腎上腺素、去甲腎上腺素和多巴胺。一般來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)時(shí)間和大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)體血漿兒茶酚胺的濃度會(huì)顯著性升高；而中低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，血液中兒茶酚胺的分泌量將會(huì)減少[7]。也有研究顯示，當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)疲勞，身體機(jī)能狀態(tài)降低時(shí)，兒茶酚胺的分泌將會(huì)受到抑制，分泌量將會(huì)大幅度降低[8]。因此，兒茶酚胺中蘊(yùn)含著交感神經(jīng)興奮性的信息，通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)者不同狀態(tài)下的血漿兒茶酚胺進(jìn)行檢測(cè)，能夠準(zhǔn)確的獲知運(yùn)動(dòng)者交感神經(jīng)的活動(dòng)狀態(tài)。本研究中，在有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練中期，運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)期血漿腎上腺素和去甲腎上腺素濃度快速降低，多巴胺濃度緩慢降低，這表明在該階段運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)期交感神經(jīng)和中樞神經(jīng)的興奮性明顯偏低，機(jī)體對(duì)訓(xùn)練負(fù)荷的應(yīng)激反應(yīng)減弱，這預(yù)示著運(yùn)動(dòng)員機(jī)體對(duì)訓(xùn)練的適應(yīng)能力得到了增強(qiáng)。朱歡等[9]研究也同樣顯示，賽艇運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練第5周后，其外周血腎上腺素明顯降低，這可能是該階段運(yùn)動(dòng)員機(jī)體已經(jīng)適應(yīng)低氧環(huán)境和訓(xùn)練負(fù)荷的刺激，自主神經(jīng)調(diào)節(jié)功能較為穩(wěn)定，應(yīng)激反應(yīng)減弱。而Sellami M等[10]研究表明，在大負(fù)荷量運(yùn)動(dòng)時(shí)，血漿中兒茶酚胺的分泌量顯著增加，主要表現(xiàn)為血漿腎上腺素和去甲腎上腺素濃度的快速升高。其研究進(jìn)一步顯示，隨著運(yùn)動(dòng)的停止或休息時(shí)間的進(jìn)一步延長(zhǎng)，機(jī)體血漿兒茶酚胺的分泌量會(huì)逐漸降低并恢復(fù)到訓(xùn)練前水平，甚至?xí)虝旱牡陀谟?xùn)練前水平。本文中，運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練中期恢復(fù)期的血漿兒茶酚胺濃度明顯低于訓(xùn)練前，并且這種趨勢(shì)延長(zhǎng)至整個(gè)訓(xùn)練干預(yù)結(jié)束，筆者認(rèn)為造成本文研究結(jié)果與Sellami M等其他學(xué)者存在差異的原因可能與訓(xùn)練負(fù)荷類型和訓(xùn)練干預(yù)周期的不同有關(guān)。考慮到上量訓(xùn)練階段前4周的訓(xùn)練負(fù)荷量逐漸增加，尤其第4周的訓(xùn)練量較大，故筆者認(rèn)為運(yùn)動(dòng)員在該階段恢復(fù)期血漿兒茶酚胺濃度的明顯降低，也可能與運(yùn)動(dòng)員機(jī)體存在一定的疲勞，交感神經(jīng)興奮性遭到抑制有關(guān)。Katayama K等[11]在長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷自行車抗阻訓(xùn)練對(duì)自主神經(jīng)系統(tǒng)影響的研究中同樣顯示，由于訓(xùn)練負(fù)荷的持續(xù)增加，運(yùn)動(dòng)員機(jī)體出現(xiàn)疲勞癥狀，交感神經(jīng)的興奮性出現(xiàn)降低。本研究中，在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練干預(yù)結(jié)束后，運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)期血漿兒茶酚胺雖較訓(xùn)練前仍然降低，但比訓(xùn)練前半段降低的幅度要小，這表明在該階段運(yùn)動(dòng)員交感神經(jīng)興奮性抑制的狀況得到了改善。這提示隨著訓(xùn)練量的逐漸增大，運(yùn)動(dòng)員的身體運(yùn)動(dòng)能力也在提高，機(jī)體對(duì)訓(xùn)練負(fù)荷的承受能力也在增強(qiáng)，從而使得交感神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用趨于穩(wěn)定。就運(yùn)動(dòng)員血漿兒茶酚胺在整個(gè)訓(xùn)練周期中的變化來(lái)看，其安靜狀態(tài)下血漿兒茶酚胺濃度的降低，預(yù)示著安靜狀態(tài)下交感神經(jīng)興奮性的降低，其對(duì)心血管的調(diào)節(jié)作用減弱，有利于減少心肌耗氧量，降低心臟工作負(fù)荷。

3.2 有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)期心率變異性影響的分析

人體心率變異性中包含了大量神經(jīng)體液因素對(duì)心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)信息，主要反映心臟交感、迷走神經(jīng)張力及其平衡性[12-13]。有研究顯示，當(dāng)訓(xùn)練負(fù)荷較大或身體機(jī)能狀態(tài)不佳時(shí)，心率變異性總體水平會(huì)降低，反映交感神經(jīng)的LF和VLF升高，反映迷走神經(jīng)的HF降低[14]。Niederer D等[15]研究顯示，癌癥病人在進(jìn)行中等強(qiáng)度有氧康復(fù)運(yùn)動(dòng)初期，交感神經(jīng)的興奮性增加，迷走神經(jīng)張力減弱，自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能的穩(wěn)定性降低，但經(jīng)過(guò)16周的有氧康復(fù)運(yùn)動(dòng)后，其心率變異性總體水平明顯提高。郭峰[16]在其研究中明確指出長(zhǎng)期堅(jiān)持太極拳運(yùn)動(dòng)能夠顯著提高老年人迷走神經(jīng)的調(diào)節(jié)作用，同時(shí)減弱交感神經(jīng)的調(diào)節(jié)作用，自主神經(jīng)系統(tǒng)的總體調(diào)節(jié)功能得到提高，表現(xiàn)為長(zhǎng)期堅(jiān)持太極拳練習(xí)的老年人其一次太極拳運(yùn)動(dòng)后30 min、60 min的心率變異性TP、HF和LF指標(biāo)都顯著高于初學(xué)者。本研究顯示，在有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練中期，隨著訓(xùn)練量的增加，運(yùn)動(dòng)員安靜狀態(tài)下的心率變異性總體水平、迷走神經(jīng)的興奮性以及交感迷走神經(jīng)的綜合調(diào)節(jié)作用降低，這提示在該階段運(yùn)動(dòng)員機(jī)體可能存在輕微的運(yùn)動(dòng)疲勞，自主神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用遭到抑制，這與運(yùn)動(dòng)員血漿兒茶酚胺的研究結(jié)果一致。Plews DJ等[17]研究顯示，優(yōu)秀耐力運(yùn)動(dòng)員在奧運(yùn)會(huì)賽前訓(xùn)練階段，其心率變異性總體水平有一定程度的降低，表現(xiàn)為隨著訓(xùn)練強(qiáng)度的增大，TP、HF降低，LF和VLF明顯升高。其跟進(jìn)結(jié)果進(jìn)一步顯示，隨著訓(xùn)練時(shí)間的延長(zhǎng)，心率變異性各指標(biāo)逐漸恢復(fù)提高，并且在同等強(qiáng)度下心率變異性各指標(biāo)的波動(dòng)減小，該研究認(rèn)為心率變異性對(duì)于評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練適應(yīng)能力及身體機(jī)能狀態(tài)具有一定的應(yīng)用價(jià)值。本研究中，在有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練干預(yù)結(jié)束后，運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)期安靜狀態(tài)下自主神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用較訓(xùn)練中期及訓(xùn)練前都有所提高，表現(xiàn)為安靜狀態(tài)下迷走神經(jīng)調(diào)節(jié)作用的增強(qiáng)，交感神經(jīng)興奮性的對(duì)應(yīng)性減弱，交感迷走神經(jīng)綜合調(diào)節(jié)作用的提高。這提示隨著訓(xùn)練的持續(xù)，運(yùn)動(dòng)員機(jī)體的訓(xùn)練適應(yīng)能力得到提升，機(jī)體累積的疲勞得到逐步消除，自主神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能逐漸恢復(fù)并提高。

綜上所述，運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)8周的有氧漸增負(fù)荷量水上劃艇訓(xùn)練后，運(yùn)動(dòng)員安靜下迷走神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用得到增強(qiáng)，交感迷走神經(jīng)的綜合調(diào)節(jié)作用得到提高，自主神經(jīng)系統(tǒng)的功能狀況得到改善。