齊 華 和學恭 宋秋喜
營養(yǎng)干預對國家鐵人三項運動員高原訓練中期疲勞恢復效果的影響分析
齊 華1和學恭2宋秋喜1
(1.河北省體育科學研究所,河北 石家莊 050011;2.訓練管理部軍事體育訓練中心 八一鐵人三項隊,云南 昆明 650223)
通過營養(yǎng)干預手段對國家鐵人三項運動員高原訓練中期恢復效果進行研究,分析實驗組和對照組四周的生化指標差異以及營養(yǎng)干預對差異產(chǎn)生的影響,對恢復效果進行階段性縱向分析,并對運動員營養(yǎng)干預手段前后運動能力進行比較分析。結果顯示:(1)男子實驗組第二周HB值與對照組差異顯著,P<0.05,實驗組第三周的HB和HCT值與對照組差異顯著,P<0.05。(2)女子實驗組第二周CK值和對照組差異顯著,P<0.05,第三周實驗組HCT值與對照組差異顯著,P<0.05,第四周HB值和HCT值實驗組和對照組差異顯著,P<0.05。(3)運動員的有氧能力和運動表現(xiàn)在營養(yǎng)干預手段后有一定程度提升。結論:營養(yǎng)干預手段對鐵人三項運動員高原訓練中期疲勞恢復及維持高水平競技狀態(tài)有促進作用。
營養(yǎng)干預;國家隊;鐵人三項;運動員;高原訓練;中期;疲勞恢復;運動能力
鐵人三項高原訓練中期的訓練量和強度較初期逐漸增加,通過營養(yǎng)干預來幫助機體快速恢復疲勞是常用手段之一[1]。鐵人三項是以有氧代謝為主的體能項目,氧利用和氧轉運能力要求較高,鐵是參與血紅蛋白合成的重要組成物質,是影響機體的氧轉運能力的重要因素,因而適量補充含鐵營養(yǎng)制劑為該項目保持較高有氧能力的物質基礎[2-4]。高原訓練中期階段主要集中在每年3月至5月,訓練地點為云南昆明,溫度較高,日照時間長,鐵人三項運動員長時間大強度訓練會導致肌肉水分和蛋白的流失,由于強度的增加使肌酸激酶活性升高,肌肉損傷程度增加,免疫系統(tǒng)調控能力下降[5],在高原低氧環(huán)境下長時間大強度運動會導致機體缺氧,體內內環(huán)境失衡[6],因而需要營養(yǎng)干預手段來提升血紅蛋白含量,增加蛋白質合成,加快肌肉合成和機體恢復,提高免疫機能水平,維持體液酸堿平衡,進而促進機體疲勞的快速恢復,達到保障競技能力與運動表現(xiàn)在高原訓練中期的快速提升的目的[7]。
選取國家隊優(yōu)秀鐵人三項運動員16人,男8人,平均年齡22.3±3.4歲,平均身高175.6±2.3cm,平均體重68.4±5.1kg;女8人,平均年齡17.6±2.1歲,平均身高162.5±4.7cm,平均體重53.8±4.5kg。其中國際級運動健將8人,運動健將4人。
1.2.1運動方式
所有運動員按照教練員制定的訓練計劃進行訓練,在營養(yǎng)干預過程中訓練計劃不變。
1.2.2實驗方法
將16名運動員各分為男子實驗組(4人)和男子對照組(4人),女子實驗組(4人)和女子對照組(4人),營養(yǎng)干預手段通過對實驗組運動前服用,運動后服用Fe包衣型壓片糖果(2粒)、東阿阿膠粉(5g)、納諾克斯谷氨酰胺粉(5g)、輔酶Q10(2粒)、艾博奧運動營養(yǎng)補劑(2粒),運動前中后服用等滲固體飲料(運動前、運動中、運動后)來實現(xiàn),對照組使用同等劑量的安慰劑,所有受試運動員在實驗前均未服用功能相同類營養(yǎng)品,所有營養(yǎng)品在科研人員監(jiān)督下服用。所有運動員均在合理營養(yǎng)膳食結構的基礎上進行運動營養(yǎng)干預。
每周一晨空腹抽取靜脈血1ml進行生化指標測試,包括HB、HCT、BUN、CK、PCO2、PH、BE,HCO3-,共進行四周,使用美國I-STAT血氣分析儀EC8+試紙進行HB、HCT、BUN、PCO2、PH、BE、HCO3-指標測試,使用美國Roche干式生化分析儀進行CK指標測試。并將男、女運動員實驗組和對照組指標進行對比分析,最后將實驗組進行縱向分析,通過速度血乳酸對運動員有氧能力變化進行分析,采用spss18.0對所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析。
由表1可以看出,高原訓練中期,營養(yǎng)干預手段前男子和女子運動員對照組和實驗組各指標沒有顯著性差異,P>0.05。
表1 高原訓練中期營養(yǎng)干預前生化指標情況(n=16)
運動時機體的酸堿平衡變化早已被國內外學者關注,80年代后期國內學者開始研究遞增負荷后的血乳酸、丙酮酸、血氣之間的關系,但大多數(shù)為實驗室研究[8]。酸堿指標的測定可以在一定程度上反映機體血液緩沖能力,對于無氧和有氧能力的提高具有十分重要的意義[9-10],而高原訓練對于血液緩沖能力的影響是較為敏感的,因而選取氧運輸能力、血氣、物質能量代謝等相關指標來反映機能水平與疲勞狀態(tài)及恢復效果。合理的營養(yǎng)干預手段也可以從一定程度上提高機體的血液緩沖能力[11]。
表2 高原訓練中期營養(yǎng)干預對男子運動員生化指標的影響(n=8)
注:“*”表示實驗組和對照組進行獨立樣本T檢驗,差異顯著,P<0.05,表示差異十分顯著,P<0.01。
由表2可以看出,男子運動員第二周HB值實驗組與對照組差異顯著,P<0.05,第三周的HB值實驗組與對照組差異非常顯著,P<0.01,HCT值差異顯著,P<0.05,第四周的CK值實驗組與對照組差異顯著,P<0.05。第二周的HB值對照組和實驗組都呈上升趨勢,而實驗組在第二周明顯高于對照組,可能與服用補鐵、補血類營養(yǎng)品有關。第三周HB和HCT值都有一定程度下降,而對照組下降幅度較大,實驗組相對較小,與及時的營養(yǎng)補充有關,第三周完成的訓練負荷較大,運動員機體出現(xiàn)一定程度疲勞,使用營養(yǎng)干預手段可以有效促進機體恢復,延緩疲勞發(fā)生。第四周實驗組BUN值高于對照組,但差異不顯著,可能與實驗組完成的訓練負荷大于對照組有關,但是CK值實驗組明顯低于對照組,可能與服用谷氨酰胺、肌酸有一定關系,及時補充對肌肉的損傷恢復有積極作用。
表3 高原訓練中期營養(yǎng)干預對女子運動員生化指標的影響(n=8)
注:“*”表示實驗組和對照組進行獨立樣本T檢驗,差異顯著,P<0.05。
由表3可以看出,女子運動員第二周CK值實驗組與對照組差異顯著,P<0.05,第三周HCT值實驗組與對照組差異顯著,P<0.05,第四周HB值和HCT值實驗組與對照組差異顯著,P<0.05??梢钥闯觯舆\動員實驗組的HB值和HCT值上升幅度明顯,第三周上升幅度為2%,第四周上升幅度為5%,女子運動員服用的Fe包衣壓片糖果和東阿阿膠粉補鐵效果較為明顯,特別是在服用四周后HB值上升幅度顯著。從BE和HCO3-來看,實驗組優(yōu)于對照組,實驗組的血液緩沖能力要高于對照組,耐乳酸能力稍強,可能與服用等滲固體飲料有一定關系。
高原訓練中期隨著運動強度和持續(xù)時間的增加,機體自由基的生產(chǎn)急劇增加,遠遠超過機體抗氧化能力的增加幅度,機體處于氧化應激狀態(tài)。運動性氧化應激是組織損傷、肌肉疲勞的主要原因之一。[12]補充抗氧化劑如谷氨酰胺、輔酶Q等可以延緩運動疲勞的發(fā)生,是促進運動后疲勞消除和身體機能恢復重要手段之一。[13-15]通過階段性生化指標分析高原訓練中期使用多種營養(yǎng)品綜合干預的效果,縱向觀察訓練中期實驗組營養(yǎng)干預對于疲勞恢復發(fā)揮的作用。
表4 高原訓練中期營養(yǎng)干預對男子運動員實驗組疲勞恢復階段性效果的分析(n=4)
*表示第二周和第一周,第三周和第二周,第四周和第三周指標兩兩配對T檢驗,P<0.05,差異顯著。
從表4可以看出,男子運動員實驗組第二周與第一周CK值差異顯著,P<0.05,第四周與第三周PH值差異顯著,P<0.05??梢钥闯龅谌芎偷谒闹苷w指標呈下滑趨勢,可能與訓練課的強度安排較大有直接關系。
由圖1可以看出,男子運動員實驗組的CK增加幅度小于對照組,可能與服用谷氨酰胺和肌酸類營養(yǎng)品有一定關系,BE和HCO3-降低幅度小于對照組,可能與服用電解質類營養(yǎng)品有關系,實驗組的HB和HCT值在高原訓練中期階段要高于對照組,可能與服用升血類營養(yǎng)品有關。
從表5可以看出,女子運動員實驗組第二周與第一周PCO2值差異顯著,P<0.05,第四周與第三周PH值差異顯著,P<0.05。HB和HCT呈逐漸上升趨勢,BUN和CK值也呈上升趨勢,說明訓練負荷在逐漸增加,BE和HCO3-呈明顯上升趨勢,說明隨著訓練負荷的遞增,血液緩沖能力在增加。
表5 高原訓練中期營養(yǎng)干預對女子運動員疲勞恢復階段性效果的分析(n=4)
注:“*”表示第一周和第二周,第二周和第三周,第三周和第四周指標兩兩配對T檢驗,P<0.05,差異顯著。
圖1 高原訓練中期男子運動員實驗組與對照組營養(yǎng)品干預效果趨勢圖
圖2 高原訓練中期女子運動員營養(yǎng)干預效果趨勢圖
從圖2可以看出,女子運動員實驗組BE、HCO3-比對照組上升幅度大,HB和HCT呈上升趨勢,平均數(shù)值高于對照組。也同樣說明升血類營養(yǎng)品和電解質類營養(yǎng)品對于運動員提高血紅蛋白含量和增加血液緩沖能力起到積極的作用。
鐵人三項為典型的體能類項目,需要較高水平的有氧能力作為基礎[16],高原訓練中期主要以自行車和跑步的有氧耐力訓練為主要內容,強度較訓練初期在逐漸增加,除了有效的有氧訓練手段與方法外,合理而科學的營養(yǎng)干預手段也可以幫助機體實現(xiàn)快速疲勞恢復[17],進而提高運動能力表現(xiàn)。通過監(jiān)測間隔一周前后兩節(jié)同樣內容(1km跑步+6km騎車+2km跑步)訓練課的完成情況,采用即刻血乳酸值來反映運動員機體能量代謝情況和有氧能力提升情況,在排除其他因素的情況下,說明營養(yǎng)干預有利于促進機體的快速恢復,在運動員有氧能力提高的前提下,完成訓練課的質量在逐漸提高,競技狀態(tài)在不斷提升。
圖3為同樣訓練內容課的血乳酸值對應相對速度散點圖,訓練課內容為跑騎跑內容,速度為最后2km跑步速度,由于前面的跑和騎訓練內容以編隊形式整體配合,速度趨于一致,因而選取最后2km個人跑速度為參照。圖3速度為最后2km跑速度和對應的血乳酸值。可以看出第二周的血乳酸速度散點圖向右上方移動,說明運動員整體第二周有氧能力要比第一周有一定程度提高,與營養(yǎng)恢復手段和系統(tǒng)的訓練有很大關系,第一周競技狀態(tài)和運動表現(xiàn)相對較差,或者機能處于相對疲勞狀態(tài),在營養(yǎng)干預后,運動員的疲勞狀態(tài)得以快速恢復,由于前后間隔一周,考慮運動能力提高的因素影響程度較小,很大程度歸因于營養(yǎng)干預手段可以快速促進疲勞恢復,進而提高運動能力表現(xiàn)。
圖3 兩周速度血乳酸散點圖
周期性的血液指標監(jiān)測可以客觀反映運動員的生理機能狀態(tài)[18],指標數(shù)值周期性浮動可能與多種因素有關,受基因遺傳、飲食狀況、營養(yǎng)干預、睡眠質量、競技能力和訓練內容等因素影響[19-20]。本研究的實驗階段選取高原訓練中期,正是鐵人三項項目訓練強度和訓練量逐漸增加的階段,因此營養(yǎng)干預對于運動員疲勞恢復及高質量完成訓練具有十分重要的意義。在所有實驗組和對照組運動員飲食、睡眠、訓練基本在同一水平的狀態(tài)下,對比分析營養(yǎng)干預對于實驗組運動員血液指標的影響。結果表明,男子運動員實驗組的第二周HB值與對照組差異顯著,P<0.05,實驗組第三周的HB和HCT值與對照組差異顯著,P<0.05,說明補鐵和提升血紅蛋白類的營養(yǎng)品可以在較短時間內產(chǎn)生明顯效果。實驗組第四周的CK值與對照組差異顯著,P<0.05,說明谷氨酰胺類營養(yǎng)品可以緩解負氮平衡,肌酸類和蛋白類營養(yǎng)品可以快速修復受損肌肉。在高原訓練中期的第三、四周訓練負荷逐漸遞增,實驗組的BUN值呈上升趨勢,但差異不顯著,P>0.05,CK值上升幅度明顯低于對照組,說明實驗組長期服用的幫助肌肉恢復的營養(yǎng)品有一定的效果,當然也要考慮其他因素的影響,實驗組為重點運動員,運動能力要高于參照組,在同等訓練計劃下,完成的負荷要大于對照組運動員,因而BUN值要高于對照組。而女子運動員第二周實驗組CK值和對照組差異顯著,P<0.05,女子運動員訓練強度差異不大,肌肉做功能力相對較弱,所有女子運動員CK絕對對照值相對男子較低,而實驗組CK值相對較低,說明長期補充肌酸和服用蛋白合成類營養(yǎng)品對肌肉的快速恢復有明顯效果。第三周實驗組HCT值與對照組差異顯著,P<0.05,說明長期服用補鐵和促紅細胞生長類營養(yǎng)品對紅細胞生成有一定效果。第四周實驗組和對照組HB值和HCT值差異顯著,P<0.05,說明長期服用補鐵補血類營養(yǎng)品對血紅蛋白的提高有幫助,同時可以看出實驗組的運動員機能素質較高,承受負荷的能力較強,隨著訓練負荷的增加,機能指標并沒有較大幅度的改變。從縱向對比可以看出,實驗組男女運動員的PH值和PCO2值隨時間變化差異顯著,特別是從第三周到第四周,BE值和PH值上升趨勢明顯,說明運動員的血液酸堿緩沖能力有明顯提高,一是和訓練水平提高有關,另外和及時補充電解質和等滲運動飲料有很大的關系。
對一線運動隊進行營養(yǎng)干預效果研究有一定的實際困難,需要考慮訓練周期計劃與大賽安排,在充分保障不影響訓練計劃執(zhí)行的基礎上與教練員和運動員及時溝通,并隨時了解訓練目的及運動員的身體機能狀況,做到有針對性的機能監(jiān)控與疲勞狀況診斷,合理而科學的輔助周期性訓練計劃,通過針對性強的營養(yǎng)干預手段幫助運動員實現(xiàn)疲勞恢復和提高賽前競技能力是今后仍需進行研究和討論的關鍵問題。
4.1升血和補鐵類營養(yǎng)補劑在高原訓練中期可以短時間內提高血紅蛋白和血球壓積值。
4.2高原訓練中期服用肌酸類和蛋白合成類營養(yǎng)補劑可以有效幫助肌肉恢復及減少損傷。
4.3谷氨酰胺類營養(yǎng)補劑可以快速恢復因訓練負荷過大引起的機體疲勞。
4.4及時補充等滲固體飲料和電解質飲料可以改善機體酸堿環(huán)境,從一定程度上可以提高機體血液酸堿緩沖能力。
[1]Asker E.Jeuken Drup.Nutrition for endu -rance sports: Marathon,triathlon and road cycling[J].Journal of Sports Sciences, 2011,29(S1):91-99.
[2]車志宏,蔡曉紅,曹建民,等.營養(yǎng)干預對運動性貧血鐵人三項女性運動員鐵代謝的影響[J].沈陽體育學院學報,2010,29(1):76-80.
[3]BAHADORREZA OFOHHI, JOHN ZELEZNIKOW, CLARE MACMAHON .Performance analysis and prediction in triathlon[J].J Sports Sci,2016,34(7):607-612.
[4]GILINSKY, NICOLE,HAWKINS, KEELY R.,TOKAR. Predictive variables for half-Ironman triathlon performance[J].J Sci Med Sport,2014,17(3):300-305.
[5]WQLFGANG GUNZER, MANUELA KONRAD, ELISABETH PAIL.Exercise-induced immunodepression in endurance athletes and nutritional intervention with carbohydrate,protein and fat—what is possible, what is not[J].Nutrients,2012(4):1187-1212.
[6] T. ROHDE,D. A. MACLEAN,A. HARTKOPP. The immune system and serum glutamine during a triathlon[J].European journal of applied physiology and occupational Physiology,1996,74(5):428-434.
[7]YI-HUNG LIAO, TOBY MUNDEL, YAN-TING YANG. Effects of periodic carbohydrate ingestion on endurance and cognitive performances during a 40-km cycling time-trial under normobaric hypoxia in well-trained triathletes[J]. Journal of Sports Sciences,2019,16(37):1805-1815.
[8]浦釣宗,WASSERMAN K,WHIPP BJ,等.常人運動中達無氧閾前后動脈血乳酸、丙酮酸與血氣變化的關系[J].中國運動醫(yī)學雜志,1987,6(1):25-27.
[9]MOHAMMAD FASHI,ALI KAZEMI ,HOMA SHEIKHANI SHAHIN. The Response of Blood Buffering Capacity to Three Types of Recovery during Repeated High-Intensity Endurance Training[J]. Asian J. Med. Pharm. Res,2014,4(1):35-39.
[10]L F OlIVEIRA ,V DE SALLES PAINELLI ,K NEMEZIO.Chronic lactate supplementation does not improve blood buffering capacity and repeated high-intensity exercise[J].Scand J Med Sci Sports,2017,27(11):1231-1239.
[11]ANTONIO HERBERT LANCHA JUNIOR ,VITOR DE SALLES PAINELLI ,BRYAN SAUNDERS. Nutritional strategies to modulate intracellular and extracellular buffering capacity during high-intensity exercise[J].Sports Medicine,2015,45(1):71-81.
[12]JUAN DEL COSO,CRISTINA GONZALEZ, JAVIER ABIAN-VICEN. Relationship between physiological parameters and performance during a half-ironman triathlon in the heat [J].Journal of sports siciences,2014,32(18):1680-1687.
[14]矯瑋.劇烈運動與訓練誘發(fā)體內產(chǎn)生免疫抑制蛋白初步研究[J].體育科學,1998,18(3):75-78.
[15]付中玉.營養(yǎng)認知行為干預對青少年游泳運動員營養(yǎng)改善效果的影響[D].上海體育學院,2020(5).
[16]GARVICAN-LEWIS, L. A SCHUMACHER , Y.O CLARKS. Racing at altitude induce hemodilution despite an increase in hemoglobin mass[J].Journal of applied physiology,2014,117(4):463-472.
[17]候爽.山東省優(yōu)秀短距離場地自行車運動員冬訓期間訓練安排特征研究[D].天津體育學院,2017(4).
[18]邵慧秋,嚴政,梁效忠.自行車運動員大強度訓練后CK、LDH 的動態(tài)變化及評定[J].體育與科學,2000,21(127):33-35.
[19]范國領.自行車運動員提升血紅蛋白的營養(yǎng)方案研究[J].四川體育科學,2010,9(3):28-31.
[20]李振江.男子自行車運動員高原訓練生化指標監(jiān)控[J].北京體育大學學報,2009,32(2):83-85.
An Analysis of Nutrition Intervention on the Mid-term Fatigue Recovery of Altitude Training of National Triathlon Athletes
QI Hua, etal.
(Hebei Institute of Sports Science, Shijiazhuang 050011, Hebei, China)
1.國家科技部課題《不同項目運動員訓練階段疲勞特征研究及部分項目優(yōu)秀運動員疲勞消除關鍵技術的研究與應用》(基金編號:2019YFF0301603-4);2.河北省體育局體育科技項目《賽前競技能力診斷與評價體系在鐵人三項項目中的應用》(基金編號:20221016)。
齊華(1983—),碩士,助理研究員,研究方向:運動生理學及高原訓練的機能監(jiān)控。