朱 歡， 李國政， 高炳宏

(1. 湖北民族學(xué)院體育學(xué)院， 恩施 445000； 2. 西安體育學(xué)院研究生部， 陜西 西安 710068； 3. 上海體育學(xué)院體育教育與訓(xùn)練學(xué)院， 上海 200438)

兒茶酚胺是一類以鄰苯二酚為基本結(jié)構(gòu)的胺類，這類神經(jīng)遞質(zhì)主要由腎上腺素(epinephrine, E)、去甲腎上腺素(norepinephrine, NE)和多巴胺組成。腎上腺素與去甲腎上腺素由腎上腺髓質(zhì)分泌，其中腎上腺素約占80%，去甲腎上腺素約占20%。交感神經(jīng)節(jié)后纖維也合成去甲腎上腺素，其釋放的去甲腎上腺素是循環(huán)血中去甲腎上腺素的主要來源。腎上腺素與腎上腺素能β1受體結(jié)合可使心臟產(chǎn)生正性變時和變力作用，使心輸出量增多，腎上腺素與腎上腺素能α受體結(jié)合可使皮膚、腎臟及胃腸道的血管平滑肌收縮。去甲腎上腺素主要與腎上腺素能α受體結(jié)合使全身血管收縮，外周阻力增加，動脈血壓升高[1-2]。一般情況下，血液中二者的濃度較低。當(dāng)機體遇到緊急情況(如急性低氧暴露、運動等)時，血液中腎上腺素與去甲腎上腺素水平急劇升高，以提高機體的潛能，增強應(yīng)對和適應(yīng)能力，尤其在高原訓(xùn)練時兒茶酚胺濃度的變化對判斷運動員對低氧暴露的適應(yīng)情況以及運動性疲勞的診斷有重要的作用。研究表明，運動員血液兒茶酚胺濃度與運動性疲勞的發(fā)生有密切的關(guān)系。目前，有關(guān)重大比賽前高原訓(xùn)練階段運動員血液兒茶酚胺濃度變化的研究較少。相對于日常的備戰(zhàn)階段，重大比賽前運動員血液兒茶酚胺濃度的變化更為復(fù)雜，對運動員運動能力的影響也更大?；诖?，本研究通過對優(yōu)秀男子賽艇運動員6周高原訓(xùn)練期間血液兒茶酚胺濃度變化特點的分析，探討高原訓(xùn)練期間運動員血液兒茶酚胺濃度變化與運動負(fù)荷、血尿素(blood urea，BU)濃度、肌酸激酶(creatine kinase，CK)活性等指標(biāo)的關(guān)系，以便為運動員運動性疲勞的診斷以及對高原環(huán)境適應(yīng)的判斷提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取中國國家賽艇隊備戰(zhàn)2016年里約奧運會的8名輕量級優(yōu)秀男子單槳賽艇運動員為主要研究對象，8名運動員均為國際運動健將，年齡為(23.2±2.7)歲，身高為(183.0±4.4)cm，體重為(71.9±2.4)kg，訓(xùn)練年限為(8.2±3.5)年。所有入選對象均排除心血管疾病、肝病、腎病、糖尿病、外周血管疾患、皮膚病等不適合完成測試的疾病，且入選對象受教育程度基本相同，無吸煙、飲酒等不良嗜好。測試前2 h內(nèi)禁止飲酒、喝咖啡等。本試驗的開展首先得到中國賽艇隊科研醫(yī)務(wù)反興奮劑委員會、隊員所在組別教練的許可，其次所有入選對象在明白本試驗的目的、測試安排等情況下都自愿接受測試安排。

1.2 研究階段的選取

在中國賽艇隊輕量級男子單槳賽艇運動員備戰(zhàn)2016年里約奧運會過程中，選擇2016年的高原訓(xùn)練階段(2016.01.08～2016.03.14)為研究時段。其中，高原訓(xùn)練前的平原訓(xùn)練在中國千島湖水上運動訓(xùn)練基地(中國杭州)進(jìn)行，高原訓(xùn)練地點為中國會澤水上運動訓(xùn)練基地(中國云南，海拔高度2 120 m)，下高原后的平原訓(xùn)練在千島湖進(jìn)行。研究人員全程跟蹤入選運動員的訓(xùn)練過程，詳細(xì)記錄每次訓(xùn)練的內(nèi)容。

1.3 6周高原訓(xùn)練運動員運動負(fù)荷安排

6周高原訓(xùn)練過程中，第1周是適應(yīng)期，負(fù)荷量、負(fù)荷強度都較小，以有氧長劃為主，周訓(xùn)練量在175 km左右。有氧長劃是指按照訓(xùn)練計劃中所設(shè)定的強度和一定的漿頻進(jìn)行長距離劃行，運動后耳垂血中乳酸濃度<2 mmol/L心率<155次/分，漿頻<22次/分。第2～3周負(fù)荷總量明顯增加，其中第2周訓(xùn)練量為178 km，第3周為191 km，訓(xùn)練仍然以有氧訓(xùn)練為主，但穿插一定的專項速度練習(xí)(如短距離的全力劃、變頻劃以及負(fù)重劃等)。第4、5周運動量與第3周基本持平，但專項速度練習(xí)的比例有所增加，尤其是第5周運動強度為耳垂血中乳酸濃度4～8 mmol/L的專項速度訓(xùn)練較第3周增加了8%左右。第6周訓(xùn)練量明顯下降(103 km)。下高原后的訓(xùn)練主要是常規(guī)有氧訓(xùn)練，訓(xùn)練強度和訓(xùn)練量適中，主要目的是為兩周后的測試儲備體能。

1.4 檢測指標(biāo)及檢測方法

兒茶酚胺測試指標(biāo)包括腎上腺素和去甲腎上腺素。運動員在清晨空腹?fàn)顟B(tài)下取靜脈血，然后將血樣送到艾迪康醫(yī)學(xué)檢驗中心進(jìn)行檢測(HPLC法)，平原階段送往杭州檢測，高原階段送往昆明檢測。檢測的常規(guī)機能指標(biāo)包括血尿素(blood urea，BU)；肌酸激酶(creatine kinase，CK)，其檢測與兒茶酚胺檢測的時間、次數(shù)安排保持一致。血尿素檢測使用上海科華公司的半自動生化分析儀(L-3180)，使用中生北控生產(chǎn)的干粉試劑；肌酸激酶檢測使用羅氏三通道生化分析儀及配套試劑條。BU、CK檢測均采用指尖血，由國家賽艇隊科研人員在科研室完成。檢測時間為高原訓(xùn)練前1周、高原訓(xùn)練1、3、5周末以及下高原2周后。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 6周高原訓(xùn)練期間運動員外周血兒茶酚胺濃度的變化

由表1可知，高原訓(xùn)練1周末和3周末運動員外周血中E和NE濃度變化均不大，與高原訓(xùn)練前相比無明顯差異(P>0.05)；高原訓(xùn)練5周末外周血中E濃度有降低趨勢(P>0.05)，而NE有升高趨勢(P>0.05)。下高原后2周末外周血中E和NE濃度均明顯下降，其中E濃度顯著低于上高原前1周、高原訓(xùn)練1周末和3周末(P均<0.05)，外周血中NE濃度明顯低于上高原前1周、高原訓(xùn)練1周末、3周末及5周末(P均<0.05)。

Tab. 1 The change of blood catecholamines concentration of athletes during six-week plateau training ±s, n=8)

E: Epinephrine; NE: Norepinephrine

*P<0.05vsone week before altitude training；#P<0.05vsat the end of the 1st week of plateau training；△P<0.05vsat the end of the 3rd week of plateau training;▲P<0.05vsat the end of the 5th week of plateau training

2.2 6周高原訓(xùn)練前后運動員外周血BU濃度、CK活性的變化

由表2可知，在整個訓(xùn)練過程中BU濃度都保持在較高水平，高原訓(xùn)練第1周末、下高原后的第2周均保持在6.5 mmol/L左右，其他各時間點測試數(shù)值均在8 mmol/L以上，但各時間點測試數(shù)值均無明顯差異(P>0.05)。在整個訓(xùn)練期間，CK活性變化較大。與高原訓(xùn)練前1周比較，高原訓(xùn)練第1周末CK活性顯著下降(P<0.05)，第3周末CK活性明顯升高(P<0.01)，且在高原訓(xùn)練后期保持在較高水平；下高原后CK活性較高原訓(xùn)練第5周末明顯下降(P<0.05)，但與高原訓(xùn)練前1周比較無明顯差異。

Tab. 2 The changes of blood BU concentration and CK activity of athletes during six-week plateau ±s, n=8)

BU: Blood urea; CK: Creatine kinase

*P<0.05,**P<0.01vsone week before altitude training;#P<0.05,##P<0.01vsat the end of the 1st week of plateau training;△P<0.05vsat the end of the 3rd week of plateau training;▲P<0.05vsthe 2nd week after altitude training

3 討論

高原訓(xùn)練作為一種特殊的訓(xùn)練手段，其主要目的是利用高原自然低氧環(huán)境和運動缺氧的雙重刺激來提高運動員的有氧運動能力，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于耐力性運動項目的強化訓(xùn)練。但高原特殊的環(huán)境刺激(低氧、干燥等)易使運動員身體遭受傷害，因此高原訓(xùn)練期間運動員身體機能監(jiān)控十分重要。BU濃度和血CK活性作為運動訓(xùn)練的一對經(jīng)典的機能監(jiān)控指標(biāo)，在運動員機能狀態(tài)監(jiān)控中有極其重要的應(yīng)用價值。一般而言，BU濃度對運動量比對運動強度更敏感，BU濃度可客觀地反映運動員對負(fù)荷量的承受能力以及機體運動性疲勞情況；而血CK活性對運動強度更敏感，可客觀反映運動強度對運動員的刺激程度以及肌肉損傷情況。當(dāng)運動員處于運動性疲勞狀態(tài)及運動損傷時，BU濃度、血CK活性明顯升高[3-4]。

在缺氧的刺激下，機體的應(yīng)激激素兒茶酚胺的血濃度也發(fā)生明顯變化，兒茶酚胺濃度變化對機體機能水平也有十分重要的影響。研究表明，血兒茶酚胺濃度升高可使中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性增強，使機體反應(yīng)靈敏；心率加快、心輸出量增加，血壓升高，以保證心、肺、腦、肌肉等器官的血流量；呼吸加快、加深，血糖濃度升高，滿足在緊急狀態(tài)下營養(yǎng)物質(zhì)和能量的需求等，因此血兒茶酚胺濃度的變化可反映機體的應(yīng)激程度，可作為運動員機能狀態(tài)變化的診斷指標(biāo)。當(dāng)運動強度過大時，運動員血兒茶酚胺濃度會明顯升高，以動員各器官系統(tǒng)的功能去適應(yīng)當(dāng)前運動的需求。當(dāng)機體應(yīng)激狀態(tài)結(jié)束時或身體機能狀態(tài)較好時，血兒茶酚胺的濃度變化減小[5-6]。正常情況下，血液中腎上腺素的濃度不超過280 ng/L，去甲腎上腺素素濃度不超過1 700 ng/L。在訓(xùn)練過程中，血尿素濃度、肌酸激酶活性的升高與內(nèi)分泌系統(tǒng)兒茶酚胺的分泌有直接的關(guān)系。在運動的刺激下，機體兒茶酚胺分泌增加引起細(xì)胞能量的耗竭、乳酸等代謝產(chǎn)物的積累以及蛋白質(zhì)分解過度，這些變化可使細(xì)胞發(fā)生損傷，導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性增加，使細(xì)胞內(nèi)酶外流以及血尿素升高[7-8]。

在高原訓(xùn)練前的平原階段，運動員血液中較高的BU濃度值提示在平原階段運動量較大，運動員有一定的疲勞積累。通過對平原階段訓(xùn)練計劃安排的研究，發(fā)現(xiàn)平原訓(xùn)練的最后幾周運動強度較大并進(jìn)行各項測試，導(dǎo)致運動員一定程度疲勞的堆積。這一階段血兒茶酚胺濃度處于正常范圍，但通過與高原訓(xùn)練期間測試值比較，可見高原訓(xùn)練前運動員血兒茶酚胺濃度處于相對較高的狀態(tài)，甚至有高于高原訓(xùn)練第1周末的趨勢。提示運動強度較大可能導(dǎo)致運動員出現(xiàn)了一定程度的應(yīng)激狀態(tài)，使血兒茶酚胺濃度呈現(xiàn)較高的趨勢。

高原訓(xùn)練1周后，運動員的BU濃度和血CK活性均有所下降，提示此時運動員的機能狀態(tài)有所提升，分析其原因可能有：運動員到達(dá)高原的時間較短，尚未出現(xiàn)明顯的高原缺氧癥狀。此外，運動員剛到高原，訓(xùn)練還不系統(tǒng)，尤其是尚未施加大強度的訓(xùn)練負(fù)荷。另外在本研究中，大多數(shù)運動員都有多次高原訓(xùn)練經(jīng)歷，所以到高原后對高原的環(huán)境適應(yīng)速度比較快。但這一階段E、NE濃度卻有所升高，可能的原因是在運動訓(xùn)練和環(huán)境低氧的刺激下，運動員動脈血血氧飽和度有所下降。為了彌補動脈血血氧飽和度的不足，通過調(diào)節(jié)機制使心率加快、心輸出量增加以適應(yīng)運動和環(huán)境的需要。高原訓(xùn)練3周后，外周血E、NE濃度變化不大，到了第5周外周血E濃度明顯下降，可能的原因是機體已經(jīng)適應(yīng)低氧環(huán)境的刺激，降低了運動引起的血清酶活性的升高，且此時運動負(fù)荷相對較小，對運動員的刺激較淺[9-10]。但此時運動員BU濃度、血CK活性卻明顯升高，表現(xiàn)出了與兒茶酚胺相反的變化趨勢。下高原后運動員血兒茶酚胺濃度明顯下降，且明顯低于高原前水平，表明運動員高原應(yīng)激狀態(tài)結(jié)束。此外下高原后，運動員的BU濃度與血CK活性也明顯下降，表明下高原后運動機能狀態(tài)良好，無明顯的疲勞堆積。結(jié)合血兒茶酚胺濃度與BU濃度、血CK活性的綜合變化，認(rèn)為下高原后運動員身體機能狀態(tài)較好，心血管的儲備能力較強，當(dāng)進(jìn)行大強度運動時可表現(xiàn)出較高的儲備能力，可為接下來的比賽奠定良好的身體基礎(chǔ)。

綜上，認(rèn)為高原訓(xùn)練期間，運動員外周血兒茶酚胺濃度的變化與運動員身體機能狀態(tài)、運動負(fù)荷的大小以及海拔的高度等多種因素有關(guān)，其內(nèi)在的關(guān)系需進(jìn)一步深入研究；當(dāng)外周血兒茶酚胺濃度明顯升高時，可能預(yù)示著運動員對高原環(huán)境的不適應(yīng)，或運動強度、運動量過大將導(dǎo)致運動員機能狀態(tài)下降。