孟志軍 屈成剛 白旭宇 李舒潔 普峰 楊揚 王琳瑯 于璦旗

云南省體育科學研究所（昆明 650041）

高原訓練已經(jīng)成為耐力項目運動員提高有氧耐力水平的主要訓練手段之一[1]。多項研究發(fā)現(xiàn)，高原訓練能夠改變?nèi)梭w的體重[2]、血容量[3]、造血功能[4]、免疫能力[5]和激素水平[6]等。其中，高原訓練對促紅細胞生成素（erythropoietin，EPO）和紅細胞生成的提高被認為是提高運動員有氧水平的主要原因[7]，但同時也可能對免疫能力造成影響[5]。因此，運動員在高原訓練期間的血液生化指標會發(fā)生變化，進行血液生化指標評估時需要考慮高原復雜環(huán)境對生化指標的影響。這些影響主要是高原環(huán)境氧含量低、氣壓低、氣溫低、空氣干燥和紫外線強等因素造成的，其中氧含量低和空氣干燥與運動員高原訓練期間生化指標的改變密切相關(guān)[8]。

血液生化指標的測試和評估是運動訓練科學化的重要內(nèi)容和實現(xiàn)途徑[9]。血液生化指標的測試結(jié)果可以用于監(jiān)控訓練效果、評價機能狀態(tài)和監(jiān)控運動疲勞等[10]。但是，血液生化指標受訓練環(huán)境（高原和平原）和人群（運動員和普通人）的影響較大。而目前缺乏世居平原運動員高原訓練期間血液生化指標的參考范圍，以往有關(guān)血液指標的參考范圍的研究大多是普通人在不同環(huán)境（平原[11]和高原[12，13]），以及運動員在平原訓練期間[14]。訓練實踐中，如果參考普通人或在平原環(huán)境中的生化指標參考范圍，則可能對運動員在高原訓練期間的機能狀態(tài)和訓練狀態(tài)造成不精確的評估。高原訓練的生理生化監(jiān)控亟待完善和發(fā)展[15]，建立耐力項目運動員高原訓練期間部分血液生化指標的參考范圍十分重要。因此，本研究總結(jié)分析2011～2020年10年間世居平原耐力項目如游泳、田徑和自行車等項目運動員在云南昆明高原訓練期間的生化指標，建立部分生化指標的參考范圍，旨在為耐力項目運動員在高原訓練期間的機能評定和訓練監(jiān)控等提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象

以2011～2020年到云南省體育科學研究所高原訓練重點實驗室進行測試的1494 名平原運動員為研究對象，其中男運動員778人、女運動員716人，每人完成2 次血液生化指標測試，共計2988 人次。運動員年齡處于15～35 歲之間，來自游泳、田徑（中長跑、馬拉松、競走）、自行車（公路自行車和山地車）、賽艇、鐵人三項和現(xiàn)代五項6 個項目。高原訓練營海拔高度為1900～2200米。具體運動項目測試人次見表1。

表1 血液生化指標測試人次基本信息

1.2 納入、排除標準

排除云南、西藏、甘肅和貴州等高海拔地區(qū)運動員來昆明進行測試的生化數(shù)據(jù)，采用其他平原省份的運動隊伍來昆明進行測試的生化數(shù)據(jù)。采用游泳等6個耐力項目運動員的生化數(shù)據(jù)，排除柔道、拳擊和舉重等非耐力項目運動員的生化數(shù)據(jù)。

1.3 測試指標

晨起（7:00～8:00）空腹狀態(tài)下抽取運動員肘靜脈血6 ml，其中EDTA 抗凝2 ml，無抗凝4 ml，分別儲存在真空管中。采集血樣在5小時內(nèi)完成測試。

1.3.1 紅細胞、血紅蛋白、白細胞、紅細胞壓積和血小板

EDTA 抗凝管用于紅細胞（red blood cell，RBC）、血紅蛋白（hemoglobin ，Hb）、白細胞（white blood cell，WBC）、紅細胞壓積（hematocrit，Hct）和血小板（platelet，PLT）的測試，測試儀器為Beckman LH680，測試前進行校準和質(zhì)控。測試試劑為儀器配套的試劑盒：LYSE S 3III diff Lytic、PAK和COULTER CLENZ。

1.3.2 血尿素和肌酸激酶

無抗凝管以3000 轉(zhuǎn)/分鐘的速度離心10 分鐘后，取血清進行血尿素（blood urea，BUN）和肌酸激酶（creatine kinase，CK）的測試，測試儀器為Beckman UnicelDxC 600，測試前進行儀器的校準和質(zhì)控。測試試劑為儀器配套的試劑盒：BUN 2×300、CK 2×400、ISE Electrolyte Buffer和ISE Electrolyte Reference。

1.3.3 睪酮、皮質(zhì)醇和鐵蛋白

無抗凝管以3000轉(zhuǎn)/分鐘的速度離心10分鐘后，取血清進行睪酮（testosterone，Testo）、皮質(zhì)醇（cortisol，Cort）和鐵蛋白（ferritin，SF）的測試，測試儀器為Beckman ACESS 2，測試前進行儀器的校準和質(zhì)控。測試試劑為儀器配套的試劑盒：ACCESS TESTOSTERONE、ACCESS CORTISOL、ACCESS FERRITIN和Wash Buffer II。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

使用SPSS 26進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。所有數(shù)據(jù)分組使用Kolmogorow-Smironov進行正態(tài)分布檢驗，若數(shù)據(jù)為正態(tài)分布，男女之間和運動項目之間比較用單因素方差分析，參考范圍用公式平均值±1.96×標準差求得；若數(shù)據(jù)為非正態(tài)分布，則采用非參數(shù)2個獨立樣本W(wǎng)il?coxon檢驗進行男女之間比較，采用非參數(shù)K個獨立樣本Kruskal-Wallis H檢驗進行運動項目之間比較，參考范圍用百分位數(shù)法求得，求取2.5%和97.5%兩個百分位數(shù)作為參考范圍的下限和上限[14，16]。

（續(xù)表4）

2 結(jié)果

2.1 運動員高原訓練期間血液生化指標參考范圍與臨床參考范圍的比較

如表2所示，與文獻報道的運動員血液生化指標比較，男子運動員高原訓練期間Testo、Cort、RBC、Hb、Hct和PLT較高；女子運動員高原訓練期間Testo、Cort、WBC、RBC、Hb 和PLT 都高于文獻報道的平原訓練參考范圍，而BUN低于文獻報道的平原訓練參考范圍。

表2 運動員高原訓練期間血液生化指標參考范圍

與文獻報道的普通人血液生化指標臨床參考范圍比較，男子運動員高原訓練期間CK、BUN、Cort、RBC、Hb和PLT都高于男性臨床參考范圍，WBC低于男性臨床參考范圍。女子運動員高原訓練期間CK、Cort、RBC、Hb 和PLT 都高于女性臨床參考范圍，SF 和WBC低于女性臨床參考范圍。

男子和女子運動員高原訓練期間CK、BUN、Testo、Cort、SF、RBC、Hb、Hct 和PLT 存在顯著的性別差異，而WBC不存在男、女之間的差異。

2.2 不同耐力項目運動員高原訓練期間血液生化指標參考范圍

各項目男、女運動員高原訓練期間常用血液生化指標參考范圍如表3、表4所示。通過非參數(shù)K個獨立樣本Kruskal-Wallis H檢驗進行運動項目之間比較，發(fā)現(xiàn)所有指標在運動項目之間都存在顯著差異。

表3 不同項目男子運動員高原訓練期間血液生化指標參考范圍

表4 不同項目女子運動員高原訓練期間血液生化指標參考范圍

男子運動員高原訓練期間，游泳項目SF、WBC、RBC 和PLT 參考范圍較高，而BUN、Testo 和Hb 參考范圍較低；田徑項目CK 參考范圍較高，而Testo、Cort、WBC、RBC、Hb、Hct 和PLT 參考范圍較低；自行車項目SF、RBC 和Hb 參考范圍較高；賽艇項目BUN、Testo、Cort、WBC、RBC、Hb和Hct參考范圍較高，而SF參考范圍較低；鐵人三項項目BUN 和Cort 參考范圍較高，而WBC 和PLT 參考范圍較低；現(xiàn)代五項項目PLT 參考范圍較高，而BUN和RBC參考范圍較低。

女子運動員高原訓練期間，游泳項目SF、WBC、RBC 和PLT 參考范圍較高；田徑項目CK 參考范圍較高，而Testo、WBC、RBC和Hct參考范圍較低；自行車項目CK 和Hb 參考范圍較低；賽艇項目BUN、Cort、WBC和Hct參考范圍較高，而SF和PLT參考范圍較低；鐵人三項項目SF 和Hb 參考范圍較高，而WBC 參考范圍較低；現(xiàn)代五項項目Testo和PLT參考范圍較高，而BUN、SF和RBC參考范圍較低。

3 討論

雖然已經(jīng)有文獻報道普通人血液生化指標的臨床參考范圍[17]和優(yōu)秀運動員的血液生化指標參考范圍[14]，但是，這些參考范圍都是基于普通人和運動員在平原環(huán)境下進行測試的結(jié)果。由于耐力項目運動員和高原環(huán)境的特殊性，高原訓練的生理生化監(jiān)控亟待完善和發(fā)展[15]，建立耐力項目運動員高原訓練期間部分血液生化指標的參考范圍就顯得尤為重要。本研究選取了游泳等6 個耐力性項目的血液生化指標進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)運動員在高原訓練期間RBC和Hb都高于運動員在平原和普通人的臨床參考范圍，這與近年來對高原訓練的相關(guān)研究結(jié)果一致。研究發(fā)現(xiàn)，高原訓練對RBC 和Hb 等具有明顯的提高作用[6，18]，提高運動員返回平原后的耐力運動表現(xiàn)。本研究發(fā)現(xiàn)女子運動員在高原訓練期間的SF 參考范圍低于男子運動員且低于女性臨床參考范圍，說明女子運動員在高原訓練期間缺鐵情況更加嚴重。Stellingwerff等建議運動員在高原訓練期間的SF應保持100 ng/ml以上[19]，這高于本研究女子運動員高原訓練期間SF 的平均值（31.5 ng/ml）。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能有兩個：一是高原環(huán)境中，運動員造血功能明顯增加，紅細胞和血紅蛋白增加，而鐵是合成血紅蛋白的重要原料之一，對鐵的需求增加[20]；二是女運動員每月生理周期可能會丟失一定量的鐵元素，進一步造成鐵蛋白的下降。因此，在高原訓練前和高原訓練過程中，應重視鐵的攝入，通過膳食和運動營養(yǎng)補劑增加鐵的攝入，從而保證紅細胞生成的增加[21]。同時男、女運動員高原訓練期間Cort的參考范圍高于運動員平原訓練期間參考范圍和臨床參考范圍，這可能是高原缺氧環(huán)境應激的結(jié)果，導致Cort升高[6]。部分研究認為高原訓練可能會降低機體免疫能力和WBC[5]，但本研究并未發(fā)現(xiàn)高原訓練期間運動員的WBC 的參考范圍發(fā)生明顯的變化。

不同的運動項目在高原訓練期間的血液生化指標參考范圍存在差異，這可能與運動項目的技術(shù)動作結(jié)構(gòu)和訓練負荷特征密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，男、女游泳運動員RBC 參考范圍在6 個項目中較高，原因可能是游泳運動員主要是在水中進行訓練對肌肉刺激小有關(guān)[22]，這也與武鐵男[6]和屈成剛[23]對游泳運動員高原訓練期間RBC有大幅度提高的研究結(jié)果基本一致。本研究中的田徑項目包括中長跑、馬拉松和競走項目，結(jié)果顯示田徑項目CK 參考范圍較高，RBC 參考范圍較低，這可能與耐力性田徑項目與地面直接接觸，對肌肉刺激較大有關(guān)[24]，且中長跑和馬拉松項目的訓練兼具強度大和負荷量大的特點[25]，也有研究報道力竭跑步訓練可能降低RBC[26]。男、女賽艇運動員BUN 參考范圍較高，可能與賽艇運動員在高原訓練過程中進行大負荷量訓練有關(guān)，有報道賽艇運動員在高原訓練期間的周平均負荷量為127～196 km[27]，而BUN是評價負荷量的指標之一，負荷量越大，BUN 越高[28]，陳偉等認為賽艇運動員在高原環(huán)境和運動缺氧的雙重刺激下，運動員糖皮質(zhì)激素生成增加，導致蛋白質(zhì)參與運動供能比例增加，BUN 生成增加[29]。鐵人三項運動員高原訓練期間WBC 參考范圍較低，與宋凱的研究結(jié)果基本一致，鐵人三項運動員要參加游泳、跑步和自行車三個項目的訓練，高原訓練期間訓練量每周高達252～560 km[30]，較大的訓練量導致了WBC 和免疫力的下降[31]。男、女現(xiàn)代五項運動員高原訓練期間BUN 參考范圍較低，與文獻報道的男子現(xiàn)代五項運動員亞高原訓練不同時間點BUN平均值5.5～7.2 mmol/L和女子現(xiàn)代五項運動員BUN 平均值4.2～6.2 mmol/L的結(jié)果[32]相比也稍低，這可能與不同研究中測試的時間點和訓練負荷背景的不同有關(guān)，也可能與本研究中現(xiàn)代五項在6 個項目中樣本量最少導致的統(tǒng)計誤差有關(guān)。因此，不同項目的血液生化指標參考范圍的建立，具有更強的針對性和實用性，可為具體運動項目高原訓練期間血液生化指標的評估提供參考。

本研究中所有數(shù)據(jù)均為云南省體育科學研究所高原訓練重點實驗室所測，在測試人員、測試儀器、測試試劑、質(zhì)量控制方面有較好的一致性，數(shù)據(jù)可靠性強。但由于時間跨度大和客觀條件所限，并未對運動員的年齡、身高、體重、運動員訓練年限和高原訓練持續(xù)時間等進行詳細統(tǒng)計，未對不同年齡段特別是青少年和成年運動員在高原訓練期間的生化指標參考范圍進行統(tǒng)計和分析討論，是本研究的不足。同時本研究只使用了實驗室現(xiàn)有儀器檢測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，并未與其他儀器型號進行對比，對血液生化指標參考范圍的推廣也造成了一定的限制。

4 總結(jié)

本研究通過對1494 名（2988 人次）的世居平原運動員高原訓練期間的血液生化指標分析，建立了世居平原耐力項目運動員高原訓練期間部分血液生化指標的參考范圍。Cort、RBC 和Hb 的參考范圍高于文獻報道的運動員平原訓練期間參考范圍和臨床參考范圍。大部分生化指標參考范圍存在顯著的男女性別差異。同時建立了游泳、田徑和自行車等6 個項目運動員高原訓練期間生化指標的參考范圍，且存在顯著的項目特征。