湯傳德

（1.北京大學(xué) 體育教研部，北京 100091；2.安徽警官職業(yè)學(xué)院 信息管理系，合肥 230001）

體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的有氧能力是指運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中的有氧提供能力，運(yùn)動(dòng)員的有氧能力越強(qiáng)，其運(yùn)動(dòng)能力越強(qiáng)。低氧環(huán)境訓(xùn)練是指運(yùn)動(dòng)員在氧氣較為稀薄的環(huán)境下進(jìn)行體育鍛煉[1-2]，通過間歇性低氧刺激，使運(yùn)動(dòng)員的有氧能力和抗缺氧能力得到提升。體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員在低氧環(huán)境下，不僅可保持正常的訓(xùn)練強(qiáng)度[3]，還可以通過缺氧方式暴露運(yùn)動(dòng)員有氧能力，進(jìn)而依據(jù)運(yùn)動(dòng)員自身?xiàng)l件進(jìn)行專項(xiàng)訓(xùn)練。同時(shí)在低氧環(huán)境訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員無傷害，且低氧環(huán)境實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單[4]，目前是越來越多體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員選擇的訓(xùn)練環(huán)境。自從低氧環(huán)境訓(xùn)練方式被應(yīng)用以來，有很多學(xué)者針對(duì)其對(duì)運(yùn)動(dòng)員有氧能力影響進(jìn)行了分析研究，如李秦隴等[5]研究無氧閾跑情況下，運(yùn)動(dòng)員能量消耗影響，該研究選取青少年為研究對(duì)象，測(cè)試其在無氧跑步一段時(shí)間后的能量消耗情況，依據(jù)能量消耗數(shù)值分析其有氧能力。但該方法運(yùn)動(dòng)形式單一，無法充分呈現(xiàn)低氧環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)員的有氧能力影響。賈鈞等[6]研究短期低氧訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員有氧能力影響，該方法通過設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，分別在無氧環(huán)境下和有氧環(huán)境下展開一段時(shí)間訓(xùn)練后，分析運(yùn)動(dòng)員的有氧能力。但該方法實(shí)驗(yàn)時(shí)間較短，因此存在片面性。面對(duì)上述問題，本研究提出低氧環(huán)境訓(xùn)練對(duì)體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的有氧能力影響分析方法，以更全面地呈現(xiàn)低氧環(huán)境訓(xùn)練對(duì)增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的影響。

1 低氧環(huán)境訓(xùn)練對(duì)體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的有氧能力影響

1.1 研究對(duì)象選取

選取北京某體育高校跳高專業(yè)男性國(guó)家二級(jí)運(yùn)動(dòng)員14 人，全部自愿參加本次實(shí)驗(yàn)研究。14 名運(yùn)動(dòng)員身高在（172±0.5 ） cm，體質(zhì)量在（58±5） kg 之間，運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)年限在（4±1.2）年，年齡在16～18 歲。且14 名跳高運(yùn)動(dòng)員均身體健康，無心腦血管疾病和代謝性疾病，無吸煙史，近一年之內(nèi)無低氧環(huán)境訓(xùn)練，在實(shí)驗(yàn)過程中未服用任何藥物和運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑。將該14 名跳高運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)劃分為2 組，分別命名為WX 組（低氧環(huán)境訓(xùn)練組）和CX 組（常氧環(huán)境訓(xùn)練組），每組各7 名運(yùn)動(dòng)員。

1.2 訓(xùn)練方案設(shè)計(jì)

WX 組和CX 組運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練時(shí)間和訓(xùn)練方法均相同，但是訓(xùn)練的訓(xùn)練/間歇時(shí)間和每次完成循環(huán)次數(shù)不同，通過調(diào)整訓(xùn)練/間歇時(shí)間和每次完成循環(huán)次數(shù)，提高訓(xùn)練效果[7-8]。其中WX組運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練時(shí)需要佩戴低氧面罩。訓(xùn)練計(jì)劃如表1 所示。

表1 運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練方案

運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練時(shí)，每周訓(xùn)練4 次，分別為每周的第1 天、第3 天、第5 天和第7 天，每次訓(xùn)練方法均一致。在實(shí)施訓(xùn)練過程中，通過教練、技術(shù)人員的觀察和記錄監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作執(zhí)行情況、反應(yīng)速度和訓(xùn)練強(qiáng)度，另外使用視頻錄像、紀(jì)實(shí)和筆記等方式，對(duì)運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中的表現(xiàn)進(jìn)行記錄。采用監(jiān)控手段提供數(shù)據(jù)和信息，用于分析和評(píng)估運(yùn)動(dòng)員在實(shí)驗(yàn)中的情況和效果。

1.3 有氧能力參數(shù)測(cè)定方法

血液學(xué)參數(shù)測(cè)定：所有運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)完成后，在其肘部靜脈抽取1.5 mL 靜脈血備用。選取上海態(tài)益醫(yī)療儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)型號(hào)為HC3000全自動(dòng)血球計(jì)數(shù)儀作為運(yùn)動(dòng)員血液參數(shù)測(cè)定儀器。在運(yùn)動(dòng)員靜脈血內(nèi)加入肝素抗凝后，送入全自動(dòng)血球計(jì)數(shù)儀內(nèi)[9-10]，利用該儀器分析并輸出運(yùn)動(dòng)員靜脈血液的紅細(xì)胞、白細(xì)胞數(shù)量、血紅蛋白含量等血液參數(shù)。

利用德國(guó)生產(chǎn)制造型號(hào)為ERGOSELECT 100K 遞增負(fù)荷功率車測(cè)試所有運(yùn)動(dòng)員的有氧運(yùn)動(dòng)能力，測(cè)試方法如下：令運(yùn)動(dòng)員初始負(fù)荷為80 W，每3 min 后，運(yùn)動(dòng)員負(fù)荷增加25 W，使運(yùn)動(dòng)員保持65 r/min 的速度蹬功率車，直至運(yùn)動(dòng)員力竭，自行要求停止。采用德國(guó)耶格生產(chǎn)的運(yùn)動(dòng)心肺代謝監(jiān)測(cè)儀器獲取運(yùn)動(dòng)員攝氧量、二氧化碳呼出量等通氣指標(biāo)[11-12]。利用鄭州上禾電子科技有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為SH-V18 的超聲波心率遙測(cè)儀獲取運(yùn)動(dòng)員心率數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

獲取到所有運(yùn)動(dòng)員有氧能力數(shù)據(jù)后，利用SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2 實(shí)驗(yàn)分析

WX 組和CX 組10 周訓(xùn)練完成后，2 組體質(zhì)量平均值和身體組分參數(shù)變化詳細(xì)數(shù)值，見表2。

表2 不同組運(yùn)動(dòng)員體重和身體組分參數(shù)

分析表2 可知，WX 組和CX 組運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練前其身高、體質(zhì)量和體質(zhì)指數(shù)等數(shù)值均相同，但在低氧環(huán)境和常氧環(huán)境進(jìn)行10 周相同內(nèi)容訓(xùn)練后，WX 組和CX 組運(yùn)動(dòng)員的身高、體質(zhì)量數(shù)值均有小幅度提升，而體質(zhì)指數(shù)、脂肪比均有所下降。其中2 組運(yùn)動(dòng)員身高增加差異較小，其原因在于2 組運(yùn)動(dòng)員雖然訓(xùn)練環(huán)境不同但訓(xùn)練內(nèi)容相同，且運(yùn)動(dòng)員年齡較小，處在身體快速生長(zhǎng)期，因此低氧環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)員身高增加影響不大。2 組運(yùn)動(dòng)員體質(zhì)量也呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，但其增加幅度與身高增加幅度相比較小，說明2 組運(yùn)動(dòng)員的身體脂肪增加較少，僅在運(yùn)動(dòng)過程中增加肌肉。該結(jié)果也可從2 組運(yùn)動(dòng)員的體質(zhì)指數(shù)和脂肪比2 項(xiàng)參數(shù)得出。在體質(zhì)指數(shù)和脂肪比角度來看，WX 組運(yùn)動(dòng)員下降幅度均大于CX 組運(yùn)動(dòng)員，其說明在低氧環(huán)境下訓(xùn)練可有效幫助運(yùn)動(dòng)員降低體質(zhì)指數(shù)和脂肪比，并可較好地保持其體質(zhì)量數(shù)值穩(wěn)定。

以運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量作為衡量指標(biāo)，測(cè)試WX 組和CX 組運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練周期內(nèi)，每個(gè)星期的最大攝氧量絕對(duì)值變化情況，結(jié)果如圖1 所示。

圖1 不同組運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量絕對(duì)值

分析圖1 可知，2 組運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過10 周體育訓(xùn)練后，2 組運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量絕對(duì)值均呈現(xiàn)指數(shù)型上升趨勢(shì)。其中在體育訓(xùn)練為3 周之前時(shí)，在低氧環(huán)境下和常氧環(huán)境下訓(xùn)練的2 組運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量絕對(duì)值上升幅度較小，且2 組運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量絕對(duì)值差值極小。但隨著2 組運(yùn)動(dòng)員體育訓(xùn)練時(shí)間的增加，在低氧環(huán)境下訓(xùn)練的WX 組運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量絕對(duì)值增加幅度變大，而在常氧環(huán)境中訓(xùn)練的CX 組運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量絕對(duì)值增加幅度則較低。在第10 周訓(xùn)練后，WX 組運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量絕對(duì)值為4 630 mL/min 左右，而CX組運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量絕對(duì)值為4 480 mL/min 左右，二者之間相差150 mL/min 左右。上述結(jié)果說明：在低氧環(huán)境中訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量絕對(duì)值數(shù)值較高，低氧環(huán)境有助于提升運(yùn)動(dòng)員攝氧量，增加運(yùn)動(dòng)員有氧能力。

以運(yùn)動(dòng)員的紅細(xì)胞、紅細(xì)胞比容和血紅蛋白參數(shù)作為衡量指標(biāo)，測(cè)試在訓(xùn)練周期不同階段時(shí)，在低氧環(huán)境下和常氧環(huán)境下2 組運(yùn)動(dòng)員的血液學(xué)參數(shù)變化情況，結(jié)果如圖2 所示。

圖2 不同訓(xùn)練環(huán)境下2 組運(yùn)動(dòng)血液學(xué)參數(shù)變化情況

分析圖2（a）可知，在不同訓(xùn)練環(huán)境下，WX 組和CX 組運(yùn)動(dòng)員的血液內(nèi)的紅細(xì)胞數(shù)值呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。但在訓(xùn)練時(shí)間為4 周之前時(shí)，不同訓(xùn)練環(huán)境中的2 組運(yùn)動(dòng)員血液內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)值增加較小，且二者數(shù)值相差不大。隨著訓(xùn)練時(shí)間的增加，在低氧環(huán)境下訓(xùn)練的WX 組運(yùn)動(dòng)員血液內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)值增加幅度較為明顯，在訓(xùn)練周期結(jié)束后，該組運(yùn)動(dòng)員血液內(nèi)的紅細(xì)胞數(shù)值已達(dá)到4.87×1012個(gè)/L 左右，該數(shù)值較在常氧環(huán)境中訓(xùn)練的CX 組運(yùn)動(dòng)員紅細(xì)胞數(shù)值4.67×1012個(gè)/L 高出0.20×1012個(gè)/L。該結(jié)果說明：在低氧環(huán)境中訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員，其血液內(nèi)紅細(xì)胞數(shù)值較高，眾所周知，血液內(nèi)紅細(xì)胞是輸送氧氣的主要媒介，該細(xì)胞數(shù)量高，則運(yùn)動(dòng)員血液的供氧能力較好，說明運(yùn)動(dòng)員有氧能力得到有效提升。由圖2（b）可知，在不同訓(xùn)練環(huán)境下的WX 組和CX 組運(yùn)動(dòng)員血液內(nèi)的紅細(xì)胞比容數(shù)值也呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但2組運(yùn)動(dòng)員血液內(nèi)的紅細(xì)胞比容數(shù)值相差較小。而在低氧環(huán)境下訓(xùn)練的WX 組運(yùn)動(dòng)員血液紅細(xì)胞比容數(shù)值略高于在常氧環(huán)境下訓(xùn)練的CX組運(yùn)動(dòng)員。該結(jié)果說明：低氧環(huán)境下訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員血液內(nèi)的紅細(xì)胞比容數(shù)值較大，血液內(nèi)的血容量略有降低，其供血能力較好。分析圖2（c）可知，經(jīng)過10周的訓(xùn)練，在低氧環(huán)境中訓(xùn)練的WX 組運(yùn)動(dòng)員血液內(nèi)血紅蛋白增加較多，在第10 周時(shí)，血紅蛋白數(shù)值達(dá)到165.4 g/L，而此時(shí)CX 組運(yùn)動(dòng)員血液內(nèi)的血紅蛋白數(shù)值僅為155.2 g/L，通過對(duì)比分析，低氧環(huán)境中訓(xùn)練的WX 組運(yùn)動(dòng)員血液內(nèi)血紅蛋白比常氧環(huán)境下訓(xùn)練的CX 組運(yùn)動(dòng)員血紅蛋白多，該結(jié)果說明低氧環(huán)境訓(xùn)練可以有效提高運(yùn)動(dòng)員血液內(nèi)的血紅蛋白，而血液內(nèi)較多的血紅蛋白輸送氧氣和二氧化碳較多，可有效提升運(yùn)動(dòng)員的肺活量，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力。綜合上述結(jié)果可知：體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員在低氧環(huán)境下訓(xùn)練，可有效提升其血液內(nèi)的紅細(xì)胞、紅細(xì)胞比容以及血紅蛋白數(shù)值，促進(jìn)體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員提升訓(xùn)練效果。

最大攝氧量是指人體在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度最高時(shí)，其攝入的氧氣含量。最大攝氧量是衡量運(yùn)動(dòng)員耐力指標(biāo)之一，也是描述運(yùn)動(dòng)員有氧能力指標(biāo)。以運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量作為衡量指標(biāo)，測(cè)試在訓(xùn)練不同訓(xùn)練階段時(shí)，在不同訓(xùn)練環(huán)境下運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量的變化率，結(jié)果如表3 所示。

表3 不同訓(xùn)練環(huán)境下運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量變化率 %

分析表3 可知，在不同訓(xùn)練環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)員不同訓(xùn)練階段時(shí)的最大攝氧量變化率與其訓(xùn)練時(shí)間成正比關(guān)系。但在低氧環(huán)境中訓(xùn)練的WX 組運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量變化率增加較為迅速，且在相同訓(xùn)練階段時(shí)，在低氧環(huán)境中訓(xùn)練的WX 組運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量變化率遠(yuǎn)高于在常氧環(huán)境下訓(xùn)練的CX組運(yùn)動(dòng)員，在第10 周時(shí)，2 組運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量變化率差距最大，WX 組運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量變化率達(dá)到4.219%，而CX 組運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量變化率為3.016%，WX 組比CX 組運(yùn)動(dòng)員的最大攝氧量高出1.203 百分點(diǎn)。該結(jié)果說明：在低氧環(huán)境下訓(xùn)練的體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量變化率較大，在運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大時(shí)，WX 組運(yùn)動(dòng)員吸入的氧氣含量較多，可有效供給其運(yùn)動(dòng)能量。

以運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后的心率作為衡量指標(biāo)，測(cè)試在不同運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)情況下，在低氧環(huán)境和常氧環(huán)境中訓(xùn)練的WX 組運(yùn)動(dòng)員和CX 組運(yùn)動(dòng)員的心率平均值變化情況，結(jié)果如表4 所示。

表4 不同訓(xùn)練環(huán)境下運(yùn)動(dòng)員心率平均值 次

分析表4 可知，在低氧環(huán)境下和常氧環(huán)境下訓(xùn)練的WX 組和CX 組運(yùn)動(dòng)員的心率數(shù)值隨著其運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)的增加而增加，但在常氧環(huán)境下訓(xùn)練的CX 組運(yùn)動(dòng)員心率數(shù)值增加幅度較大。當(dāng)2 組運(yùn)動(dòng)員同時(shí)運(yùn)動(dòng)50 min 后，2 組運(yùn)動(dòng)員心率平均值相差30 次。從該結(jié)果可知：在低氧環(huán)境下訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員，在運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)相同情況下，其訓(xùn)練數(shù)值較低，說明其身體有氧能力較好，耐力較長(zhǎng)。在有氧環(huán)境下訓(xùn)練，可增加運(yùn)動(dòng)員的耐力，保障運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)心率增加緩慢。

以運(yùn)動(dòng)員完成預(yù)定運(yùn)動(dòng)負(fù)荷到達(dá)力竭的最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間的增長(zhǎng)率作為衡量指標(biāo)，測(cè)試在不同環(huán)境中訓(xùn)練的2 組運(yùn)動(dòng)員在不同訓(xùn)練階段的最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)率，結(jié)果如圖3 所示。

圖3 不同訓(xùn)練環(huán)境下2 組運(yùn)動(dòng)員最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)率

分析圖3 可知，在不同訓(xùn)練環(huán)境中的2 組運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過階段性訓(xùn)練后，其最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間的增長(zhǎng)率數(shù)值均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在訓(xùn)練第1 周時(shí)，WX組運(yùn)動(dòng)員和CX 組運(yùn)動(dòng)員的最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)率數(shù)值相同，但隨著訓(xùn)練時(shí)間繼續(xù)增加，2 組運(yùn)動(dòng)員的最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)率之間出現(xiàn)差值，且差值逐漸拉大。其中，在低氧環(huán)境中訓(xùn)練的WX 組運(yùn)動(dòng)員最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)率增加幅度較大。而在常氧環(huán)境中訓(xùn)練的CX 組運(yùn)動(dòng)員最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)率呈現(xiàn)緩慢增加趨勢(shì)。綜上，在低氧環(huán)境中訓(xùn)練，可有助于運(yùn)動(dòng)員最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間的增加，提升其有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)的耐力。

進(jìn)一步驗(yàn)證低氧環(huán)境下訓(xùn)練對(duì)體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員有氧能力的影響，以疲勞指數(shù)作為衡量指標(biāo)，測(cè)試2 組運(yùn)動(dòng)員在主觀用力程度相同情況下，其疲勞指數(shù)，結(jié)果如表5 所示。

表5 不同環(huán)境中訓(xùn)練的2 組運(yùn)動(dòng)員疲勞指數(shù)數(shù)值

分析表5 可知，在不同環(huán)境中訓(xùn)練的2 組運(yùn)動(dòng)員，其運(yùn)動(dòng)后的疲勞指數(shù)數(shù)值與其主觀用力程度成正比例關(guān)系。在運(yùn)動(dòng)員主觀用力程度為6～11 時(shí)，在低氧環(huán)境和常氧環(huán)境中訓(xùn)練的兩組運(yùn)動(dòng)員的疲勞程度數(shù)值相差不大，其原因在于，主觀用力程度在11 之前時(shí)，其運(yùn)動(dòng)較為輕松，運(yùn)動(dòng)員心率變化較小。隨著運(yùn)動(dòng)員主觀用力程度的增加，在低氧環(huán)境中訓(xùn)練的WX 組運(yùn)動(dòng)員在相同主觀用力程度情況下，其疲勞指數(shù)始終低于在常氧環(huán)境中訓(xùn)練的CX 運(yùn)動(dòng)員。該結(jié)果表明：體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員在低氧環(huán)境中訓(xùn)練，可使運(yùn)動(dòng)員在相同主觀用力程度時(shí)疲勞指數(shù)較低，促進(jìn)體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員體能增加，有氧能力得到較好的提升。

3 結(jié)論

選取國(guó)家二級(jí)體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員，設(shè)置低氧和常氧不同訓(xùn)練環(huán)境，分析了低氧環(huán)境訓(xùn)練對(duì)體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員有氧能力的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和驗(yàn)證可知：在低氧環(huán)境中訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員，最大運(yùn)動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)率增加較為明顯，在相同主觀用力程度時(shí)的疲勞指數(shù)數(shù)值較低；在相同運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)情況下，低氧環(huán)境中訓(xùn)練的體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的心率數(shù)值較低，有氧供氧能力較好由此得出在低氧環(huán)境訓(xùn)練可有效提升體育專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力。