(吉林體育學(xué)院 吉林 長(zhǎng)春 130022)
高原訓(xùn)練發(fā)展迅速,但是關(guān)于其評(píng)價(jià)也是褒貶不一。大量研究證明高原訓(xùn)練可以提高運(yùn)動(dòng)員的有氧能力,其原因在于運(yùn)動(dòng)員RBC(紅細(xì)胞)、Hb(血紅蛋白)和EPO(促紅細(xì)胞生成素)等含量提高,進(jìn)而提高運(yùn)動(dòng)員運(yùn)輸氧的能力,有氧能力提高,但血象指標(biāo)的測(cè)試較為復(fù)雜,每次測(cè)試都需要對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行采血,并不能及時(shí)反映運(yùn)動(dòng)員運(yùn)輸氧能力的變化情況,因此如何實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員機(jī)體運(yùn)輸氧能力的變化情況也是教練員和相關(guān)科研人員想要了解的內(nèi)容。為此,本文主要以血氧飽和度為主要研究?jī)?nèi)容,探究高原訓(xùn)練過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員血氧飽和度的變化區(qū)間、變化規(guī)律,并對(duì)產(chǎn)生這種變化規(guī)律的機(jī)制機(jī)理方面做簡(jiǎn)要分析。以期為教練員和相關(guān)科研人員在指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行高原訓(xùn)練時(shí)提供參考。
血氧飽和度(SpO2)是高原訓(xùn)練中常用的測(cè)試指標(biāo)之一,它能夠反映運(yùn)動(dòng)員機(jī)體的缺氧程度,在海拔越高的環(huán)境中測(cè)得的SpO2就越低,運(yùn)動(dòng)員的缺氧程度就越深。研究表明,脈搏SpO2和動(dòng)脈SpO2有顯著相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)為0.90-0.98),監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)員的SpO2可以用來(lái)反映血液中Hb的氧合程度。而在外周循環(huán)良好的條件下,經(jīng)皮和動(dòng)脈血?dú)夥治龅贸龅腟pO2值無(wú)顯著性差異,但經(jīng)皮SpO2監(jiān)測(cè)更及時(shí)且無(wú)創(chuàng)無(wú)痛。SpO2的變化受多種因素影響,其中包括氧分壓、紅細(xì)胞和Hb含量、2,3-DPG含量,PH值以及CO2等指標(biāo),分別從氧容量和氧含量?jī)蓚€(gè)方面來(lái)影響SpO2的變化。
正常SpO2區(qū)間為93%-98%,主要受氧分壓影響。在氧分壓(PaO2)約為13.3kPa(100 mmHg)時(shí),即平原條件下的氧分壓時(shí),其SpO2值在 98%-99%之間。當(dāng) 13.3kPa>PO2(氧分壓)>8.0kPa 時(shí),其SpO2值變化較小,當(dāng)PaO2下降至10.7kPa時(shí),SpO2仍能保持在90%左右,當(dāng)氧分壓在2.0kPa-8.0kPa時(shí),SpO2變化顯著。有研究表明,運(yùn)動(dòng)員在亞高原(海拔1650m新疆冰上運(yùn)動(dòng)中心)進(jìn)行18d的高原訓(xùn)練時(shí),其SpO2值在前9天低于97%;在海拔2366m時(shí),其女子運(yùn)動(dòng)員高原訓(xùn)練第2天時(shí)與高原前相比具有非常顯著性差異,高原訓(xùn)練第15天相比于高原前也同樣具有顯著性差異。受海拔高度的影響,運(yùn)動(dòng)員的SpO2與常氧相比顯著降低。
在初進(jìn)高原時(shí),運(yùn)動(dòng)員血氧飽和度會(huì)有一明顯下降,這是由于運(yùn)動(dòng)員不適應(yīng)高原環(huán)境所引起的,一般會(huì)持續(xù)一到兩天。隨著對(duì)低氧環(huán)境的適應(yīng),運(yùn)動(dòng)員的血氧飽和度會(huì)出現(xiàn)不同的變化類(lèi)型,分別為 “上坡”型、“平穩(wěn)”型兩種類(lèi)型。
運(yùn)動(dòng)員在低氧期間其SpO2并非一直維持在初進(jìn)低氧時(shí)大小,而是會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng),SpO2呈上升趨勢(shì)。有研究表明運(yùn)動(dòng)員在亞高原訓(xùn)練期間,其SpO2從第9天開(kāi)始達(dá)到并維持在97%以上。也有文獻(xiàn)表明,運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練期間其SpO2在前兩周逐漸上升,在后兩周保持穩(wěn)定,這種逐漸上升后保持穩(wěn)定的變化規(guī)律是運(yùn)動(dòng)員逐漸適應(yīng)低氧環(huán)境的表現(xiàn)。由于不同運(yùn)動(dòng)員個(gè)體對(duì)低氧環(huán)境的適應(yīng)能力不同,運(yùn)動(dòng)員在由上升到平穩(wěn)的拐點(diǎn)不同,其拐點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的血氧飽和度值可能不同,其原因在于低氧環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)員,血氧飽和度值上升快,出現(xiàn)拐點(diǎn)較早。在拐點(diǎn)時(shí)所對(duì)應(yīng)的血氧飽和度值高的運(yùn)動(dòng)員,Hb結(jié)合氧的能力更強(qiáng)。出現(xiàn)拐點(diǎn)不同及其拐點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的血氧飽和度值不同的原因有很多,其主要原因在于運(yùn)動(dòng)員個(gè)體身體機(jī)能的差異以及訓(xùn)練造成的影響。
不同于“上坡”型的變化特點(diǎn),“平穩(wěn)”型的運(yùn)動(dòng)員血氧飽和度在初進(jìn)低氧下降后快速回升,然后保持相對(duì)穩(wěn)定。與“上坡”型變化特點(diǎn)不同于在下降至最低點(diǎn)后回升到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間短,這種快速回升至穩(wěn)定狀態(tài)的變化特點(diǎn)可能與運(yùn)動(dòng)員的個(gè)人機(jī)體特點(diǎn)有關(guān)。
RBC和Hb與血氧飽和度關(guān)系密切,RBC和Hb含量越高,攜帶的氧氣含量就越多,氧容量就會(huì)提高。有研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行高原訓(xùn)練1周后,其Hb量與高原訓(xùn)練前相比提高幅度明顯,并且非常具有顯著性P<0.01;2周后其Hb量與高原訓(xùn)練前相比,提高幅度也比較明顯,對(duì)比結(jié)果具有顯著性差異,P<0.05;而平均Hb量和平均Hb濃度與進(jìn)行高原訓(xùn)練前相比,其數(shù)值略有提升,但對(duì)比結(jié)果并不具有顯著性差異,在王政的研究中提到“高原訓(xùn)練階段,Hb含量呈現(xiàn)出S型函數(shù)增長(zhǎng),前2周提高速度快于此后時(shí)段,其中,HiHi模式更為明顯但穩(wěn)定性較低,HiLo模式相對(duì)平緩且穩(wěn)定性較高”。由此可知,在高原訓(xùn)練前兩周,運(yùn)動(dòng)員為適應(yīng)高原缺氧環(huán)境提升Hb量,使用更多的Hb來(lái)攜帶氧氣為機(jī)體的需氧組織提供氧氣,維持運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力。在張全江等人的研究中發(fā)現(xiàn),在高原前八天運(yùn)動(dòng)員的Hb出現(xiàn)了明顯的波浪狀變化,第八天與第一天時(shí)相比有了顯著性的升高。在馮連世的 《高原訓(xùn)練及其研究現(xiàn)狀(續(xù)完)》研究中提到,國(guó)內(nèi)外許多文獻(xiàn)表明在高原訓(xùn)練后,關(guān)于RBC和Hb的變化研究頗多,且研究結(jié)果大致相同,RBC和Hb在高原一周后升高,但是升高幅度會(huì)有所差別;在兩周時(shí)RBC和Hb值會(huì)接近高原訓(xùn)練前水平;3-4周時(shí)RBC和Hb水平會(huì)有所下降,甚至低于高原訓(xùn)練前水平。
在“上坡”型的SpO2的變化特點(diǎn)中,運(yùn)動(dòng)員SpO2逐漸上升階段主要集中在高原訓(xùn)練前兩周,而在此期間也是運(yùn)動(dòng)員RBC和Hb含量的上升階段。不難看出SpO2的變化特點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)員RBC和Hb含量密切相關(guān)。
血樣親和力與血氧飽和度值的變化特點(diǎn)密切相關(guān),在熊正英的研究中提到:“氧運(yùn)輸最關(guān)鍵的影響因素是血氧容量和Hb親和力?!毖鹾渴侵该?00ml血液中Hb實(shí)際與O2結(jié)合的量,而Hb親和力的大小決定著氧含量高低,而影響血氧親和力的因素如PH、CO2、2,3-DPG等,歸根到底是與Hb的構(gòu)型發(fā)生改變有關(guān)。研究氧離曲線可以了解到,血液中二氧化碳分壓升高、pH值降低、體溫升高以及RBC中糖酵解產(chǎn)物2,3-二磷酸甘油酸的增多都會(huì)使Hb對(duì)O2的親和力下降,其原因在于:由于Bohr效應(yīng),氫離子濃度升高,去氧Hb結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,不利于結(jié)合氧氣,則血氧親和力降低;CO2一方面通過(guò)PCO2增加使得RBC內(nèi)的CO2含量升高,降低RBC內(nèi)的pH,引起B(yǎng)ohr效應(yīng),使得親和力降低;另一方面通過(guò)與Hb發(fā)生反應(yīng),使得去氧Hb結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,從而降低了Hb的氧親和力。2,3-DPG是調(diào)節(jié)Hb氧親和力的主要因素,它能夠通過(guò)改變Hb的分子構(gòu)型降低Hb的氧親和力。在李強(qiáng)等人的研究結(jié)果中,將2,3-DPG在低氧期前兩周與低氧前進(jìn)行差異性分析發(fā)現(xiàn)P<0.05,而低氧期后2周與低氧前相比并不具有差異性,說(shuō)明隨著對(duì)低氧的適應(yīng),缺氧對(duì)機(jī)體的刺激逐漸減弱。
(1)高原訓(xùn)練的海拔越高,SpO2下降越明顯;(2)高原訓(xùn)練時(shí),SpO2會(huì)呈現(xiàn)“上坡”型或“平穩(wěn)”型的變化特點(diǎn);(3)血氧容量與Hb親和力是影響SpO2的重要因素。