高住高训低练对优秀武术散打运动员身体机能的影响

来源 :北京体育大学学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuxuxu520
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  摘 要:通过对7名优秀武术散打运动员3周高住高训低练(HiHiLo)训练前、后与身体机能相关指标进行的分析,探讨HiHiLo对优秀武术散打运动员身体机能的影响,以期把HiHiLo训练方法运用到武术散打运动项目中提供实验依据。方法:7名优秀男子武术散打运动员进行为期三周的HiHiLo训练,即每天晚上在模拟海拔2 500 m~2 800 m(氧气浓度14.7%~15.4%)低氧环境中居住至少10h,每周在模拟海拔2500m(氧气浓度15.4%)缺氧环境下进行3次低氧训练,其他时间进行正常生活和常氧环境下的常规专项训练。在HiHiLo前和HiHiLo结束后对受试者进行最大摄氧量、血乳酸和血氧饱和度的测试,并于实验前1d、实验期间每周同一天及实验结束后第3d清晨进行血象监测。结果:HiHiLo训练后最大摄氧量的绝对值和相对值都显著提高(P<0.05),最大功率显著升高(P<0.01),力竭时间明显延长(P<0.01);HiHiLo训练前、后两条血乳酸一负荷曲线表现的趋势大致相同,但是训练后降低了同级运动负荷时的血乳酸值,乳酸阈强度增加;HiHiLo训练后血氧饱和度值均有非常显著的提高(P<0.01);HiHiLo前、后红细胞、红细胞压积和血红蛋白无显著性变化。另外,HiHiLo可以提高优秀武术散打运动员机体载氧能力直接相关的血液指标水平,这种改变主要表现在实验第2周。结论:为期3周的HiHiLo训练提高了优秀武术散打运动员,的身体机能,并且在赛前机能状态表现良好。
  关键词:HiHiLo;武术散打;身体机能
  中图分类号:G804.2 文献标识码:A 文章编号:1007-3612(2010)04-0056-04
  
  近年来,低氧训练方法的研究和应用已在多种运动项目中得到广泛开展。HiHiLo(Living High-Exercise High-Training Low)即“高住高训低练”,是目前最新的低氧训练方法之一,它是让运动员居住在人工低氧环境,训练采用常氧训练为主,低氧运动为辅助训练手段的一种结合式的模拟低氧训练方法。武术散打运动的科学化训练刚刚起步,而将最先进的低氧训练方法运用到其赛前训练中,更是一个空白。因此本研究从武术散打运动员赛前训练的实际需要出发,结合散打运动项目特点,制定科学合理的赛前HiHiLo训练计划,探讨HiHiLo对优秀武术散打运动员身体机能的影响,为科学有效地进行训练和创造理想的运动成绩提供新的思路和实验依据。
  
  1 研究对象与方法
  
  1.1 实验对象 本研究以北京体育大学散打校队备战2007年全国体育院校散打比赛的7名男子散打运动员为实验对象。7名受试者身体健康,无世居高原者,他们为同一个队的运动员,运动等级为健将级运动员(n=1)和一级运动员(n=6)(表1)。
  


  


  


  


  
  1.2 研究方法
  1.2.1 实验法 2007年5月-6月在全国体育院校武术散打比赛前训练准备期间,对本实验对象实施HiHiLo训练,对训练前、后反映散打运动员身体机能的相关指标进行监测和对比,了解散打运动员的身体机能情况。
  1.2.1.1 实验设计 本研究采用HiHiLo训练方法,整个实验分为三个阶段,共需要五周的时间来完成。第一阶段为低氧暴露前一周,对受试者进行V02max、BLA、SPO2和血象指标的测试并记录数据。第二阶段为低氧暴露期,共三周时间,实施HiHiLo训练计划,期间每周同一时间对受试者的血象指标进行监测。同时,对受试者心理方面、各指标测试方面、白天训练方面、作息时间方面和饮食方面都进行了严格的控制,保证本实验的控制因素保持基本一致。第三阶段为低氧暴露后一周,与低氧暴露前一周测试相同。
  HiHiLo训练为期3周,要求7名优秀武术散打受试者每天晚上从20:30至次晨6:30在海拔2500~2800m(氧气浓度为14.7%~15.4%)低氧环境中居住,低氧暴露时间至少为10h/d。实验过程中,由同一名教练员依据同一训练计划对受试者每周进行8次训练,其中包括3次低氧环境下训练和5次常氧环境下训练。其中,每次低氧环境下训练在15.4%O2相当于在海拔2500m低氧训练房中进行1h。训练内容主要为:1)专项打靶:3min一组,间歇1min,3组后换人,运动强度以心率达170次/min以上;2)蹬功率自行车3min一组,间歇1mm,共5组,运动强度以个人80%VO2max强度,转速为60次/min。
  1.2.1.2 测试指标和仪器最大摄氧量(VO22max):MaxⅡ全自动气体分析仪(USA)
  血乳酸(BLA):YSI 1500 SPORT乳酸分析仪(USA)
  血氧饱和度(SPO2):NONIN MODEL 8500型PulseOximeter2个(USA)
  血象:BECKMAN COULTER AC T diff2型全自动血细胞分析仪(USA)
  心率(HR):Polar运动心率表2块(Finland)、SUN—NTO运动心率表7块(Finland)
  低氧训练:低氧发生器“Hypoxic Tent System TM”和“CAT Hatch TM”(USA),MONARK 818功率自行车1辆,ergoline功率自行车3辆。
  
  1.3 数理统计法 实验结果数据用x±S表示,采用Ex-cel 2003软件和SPSS11.5统计学软件处理数据,分别用配对£检验(组间同一时间点进行比较),单因素方差分析(one-way ANOVA,组内不同时间点进行比较)和重复性测量方差分析处理(组间不同时间点进行比较),显著性水平为P<0.05,非常显著性水平为Jp<0.01。并对统计结果进行重复运算,验证计算结果的可靠性。
  
  2 结果
  
  2.1 VO2max指标的变化 VO2max是评定运动员有氧工作能力和心肺功能的重要标志之一。本研究在HiHiLo训练前、后分别对受试者进行了VO2max测试,结果见表2。
  由表2看出,经过3周的HiHiLo训练,V02max绝对值增加了10.58%,相对值增加了15.44%,经对比均有显著性差异(P<0.05);最大功率增加到(270.00±17.32)w,具有非常显著性差异(P<0.01);到达力竭的时间明显延长了11.33%(P<0.01);最高心率与训练前相比略有上升,但无显著性差异。
  
  2.2 BLA指标的变化 运动中血乳酸对反映肌肉代谢的特点及人体运动能力具有重要意义。本研究在测试运动员VO2max时,同时对其血乳酸值进行了监测,做出血乳酸 ——负荷曲线,结果见图1。
  从整体血乳酸一负荷曲线图看,两条曲线大致相同,但是,在相同负荷下,HiHiLo训练后血乳酸的值均低于训练前的值。从图1还可以看出,HiHiLo训练前乳酸闽在90 w时出现,训练后乳酸阈在150w时出现。
  
  2.3 SPO2指标的变化
  在低氧环境下进行的SPO2测试,分为三个阶段,分别是运动前(安静时)、运动中(同等负荷下)和运动后(恢复期),结果见表3。
  低氧测试中SPO2和HR测试指标各阶段比较,*表示恩有显著性差异(P<0.05);**表示具有非常显著性差异(P<0.01)。
  HiHiLo训练前、后两次SPO2测试的横向对比中,三个运动阶段的SP02值都具有非常显著性差异(P<0.01);在各自阶段的纵向比较中,运动前与运动中、运动前与运动后的SP02值相比,也有非常显著性差异(P<0.01)。
  对HR的横向对比中,安静时和恢复时的HR在HiHiLo训练前、后具有非常显著性差异(P<0.01),在运动中的HR也略偏低,但无显著性差异;对HR的纵向对比中,运动前与运动中、运动前与运动后HR值相比较都具有非常显著性差异(p<0.01)。
  在SPO2的测定过程中,一共需要测25个SPO2数值,图2是HiHiLo训练前、后低氧测试过程中SPO2各值变化的曲线图,
  由图2可以明显看出,HiHiLo训练后的血氧饱和值曲线上移,即训练后的血氧饱和值均高于训练前。同时,Hi-HiLo训练前SPO2最低值是在运动中第9min出现,而训练后SPO2最低值是在运动中第13min出现。
  
  2.4 血象指标的变化 本研究主要对RBC、Hot和Hb三个反映与机体载氧能力直接相关的血液指标进行了监测,其结果见表4。
  如表4所示,实验前后RBC、Hct和Hb三个指标的数值基本保持不变,并且在第一周均下降,出现最低值。其中,RBC数值出现非常显著性下降(P<0.01);Hct出现显著性下降(P<0.05);Hb无显著性差异。三个指标在第二周有所上升,其中只有Hb的值超过暴露前的值,并且达到最高值,但无显著性差异。而在第三周,RBC、Hct和Hb又继续出现下降,同样都没有显著性,随后开始回升,至低氧暴露结束第三天时与训练前基本保持一致,无显著性差异。
  Hb指标相对稳定,能较敏感地反映身体机能状态,把实验过程中血红蛋白的变化制成图(图3)。
  由图3可以清楚地看出,血红蛋白在第一周时下降,出现最低值,第一周至第二周上升至最高值,第三周开始一直在下降,在暴露后第三天时的值与暴露前的值基本保持一致,说明受试者的机能状态情况在实验前、后基本保持不变。
  
  3 讨论
  
  3.1 对VO2max影响的分析
  VO2max是反映机体在极限负荷运动时心肺功能水平的一个重要指标,也是评定运动员有氧代谢能力的重要依据。在相同递增负荷的运动中,最大功率增加,运动时间延长,反映出运动能力越强,反之则运动能力下降,因此,本研究的结果说明通过3周HiHi-Lo训练,武术散打运动员的运动能力得到了增强。这可能是由于:1)通过刺激EPO的释放,增加红细胞数量以及血红蛋白含量来提高机体运输氧的能力;2)提高肌细胞利用氧的能力,增加线粒体的数量、体积和毛细血管密度,改善呼吸链的功能,促进关键氧化酶以及抗氧化酶系活性的提高,从而提高运动员的骨骼肌的无氧做功能力。3)低氧环境下进行80%VO2max的高强度运动,可在很大程度上提高骨骼肌线粒体氧化酶活性和柠檬酸合成酶的活性,来提高肌肉的氧化能力,肌肉缓冲能力和机体利用氧的能力也增加。另外,长期低氧暴露后,肌肉缓冲能力增强,红细胞内2,3一二磷酸甘油酸浓度增加,β-肾上腺素增加促进左心室收缩,动脉血氧饱和度提高,呼吸机能改善,等因素,也是最大摄氧量提高的重要因素。
  
  3.2 对BLA影响的分析 BLA被认为是掌握运动强度、评定身体训练适应程度和测定运动能力的一个“标尺”。乳酸阈强度是机体有氧代谢能力、耐力性运动能力的灵敏指标,反映了中枢循环转运氧的能力和肌肉利用氧的能力。测试结果表明,在相同负荷下,训练后的血乳酸值均低于训练前的值,即降低了同级运动负荷时的血乳酸值,使乳酸阈水平提高,在同样的渐增负荷运动中动用乳酸供能越晚,这时糖酵解的最终产物丙酮酸在线粒体内被消耗,即线粒体利用氧的活性较大,丙酮酸没有还原成乳酸,导致乳酸阈强度提高。说明HiHiLo训练后运动员在相同功率负荷时无氧供能比例下降,运动员对这个运动负荷的身体适应程度提高,达到新的生理应激反应。因此,HiHiLo训练对优秀武术散打运动员乳酸代谢能力产生明显的影响,可以提高机体在乳酸堆积前的工作能力和氧利用率,改善体内调节酸碱平衡的能力,提高人体的有氧运动能力。
  
  3.3对SPO2影响的分析 SPO2是指机体内氧和血红蛋白与总血红蛋白的比值,是反应机体供氧程度的一个重要指标。本研究结果说明经过三周时间的HiHiLo训练,机体对该浓度的低氧产生了一定生理上的适应,使得SPO2的值有代偿性的提高。图2表明,HiHiLo训练前SP02最低值是在运动中第9min出现,而训练后SPO2最低值是在运动中第13min出现,说明运动员适应了低氧环境下的训练,机能得到了提高。
  每次运动中机体耗氧量增加,同时又处在低氧环境下,为了满足机体运动时的需要,增强氧输送能力,增加心输出量,所以运动员心率跳动迅速加快。经过HiHiLo训练,心血管系统对缺氧环境有所适应,血液的供氧能力提高或心肌收缩力量增强,每搏输出量增多,氧输送能力已产生代偿性增强,因此HiHiLo后运动员的心率下降,说明运动员机能得到改善。
  对于武术散打运动项目来讲,在运动过程中机体保持一个较高氧转运能力无论对比赛中的有氧供能,还是局间min休息的有氧恢复,以及赛后的有氧恢复,都是十分有利的。在低氧环境中,氧运输能力的增加是一个缓慢的过程,血氧饱和度的任何升高均导致氧运输能力按大致相同的比例增加。因此,本研究所采用的HiHiLo模式有助于提高散打运动员运动及恢复过程中氧气的运输能力,也为今后Hi-HiLo在格斗对抗性项目上的应用提供一个训练手段。
  
  3.4 对血象指标影响的分析 在HiHiLo训练过程中的第一周(表4),受试者的RBC、Hct和Hb均出现最低值,说明, 在第一周,运动员对HiHiLo训练产生不适应,机能状态降低。RBC和Hct降低出现显著性,而Hb却没有,是因为运动时红细胞数量的变化直接影响到红细胞压积的变化,红细胞压积值的变化基本与红细胞数的变化相一致。而Hb是相对稳定的指标,Hb过高或过低都会影响运动员的运动能力。低于正常值,即出现贫血,氧和营养物质供给不足,必然导致工作能力下降。Hb值过高时,血液中红细胞数量和压积也必然增多。这样,血流的粘滞性增大,造成血流阻力增加和心脏负担加重,使血液动力学改变,也会引起身体一系列的不适应和紊乱。随后的第二周开始回升,其中只有Hb的值超过暴露前的值,并且达到最高值,但无显著性差异。说明运动员对低氧训练的适应能力提高,产生了超量恢复,身体状态最佳。也说明HiHiLo训练提高武术散打运动员机体载氧能力直接相关的血液指标水平,这种改变主要就表现在HiHiLo训练的第2周。第三周又继续出现下降,同样都没有显著性,随后开始回升,说明运动员的机体对训练在逐步适应,至低氧暴露结束第三天时与训练前RBC、Hct和Hb的值基本保持不变,表明身体机能状态保持良好。另外,运动员血象指标的各个值都在正常范围内的上限水平,说明运动员身体的循环系统良好,处于理想状态。这说明了在本次HiHiLo训练模式中,机体对训练逐步适应,运动员机能状况表现良好。
  Hb的变化对大负荷训练较为敏感,随着红细胞的破坏增多,会导致Hb下降。HiHiLo对Hb影响的机理可能是由于:血红蛋白受运动量的影响较大;运动员的补铁量和方式不同导致血红蛋白的合成不一致。在本研究中,HiHiLo训练期间,运动员的运动负荷被控制,保持三周相似的负荷,并且在此期间受试者的膳食营养也基本相似,未进行额外的补铁。另外,受试者的个体差异可能也是原因之一。随着对受试者对训练的适应性提高,Hb会逐渐恢复,甚至有所提高。
  
  4 结论
  
  1)通过3周的HiHiLo训练,武术散打运动员VO2max的绝对值和相对值都得到显著增加(P<0.05),获得V02max时的最大功率也显著升高(P<0.01),到达力竭的时间明显延长(P<0.01),最高心率略有上升,但无显著性差异。
  2)HiHiLo训练前、后两条血乳酸一负荷曲线表现的趋势大致相同,但是HiHiLo后降低了同级运动负荷时的血乳酸值,使乳酸阈水平提高,乳酸阈强度增加,有氧代谢能力增强。
  3)通过3周的HiHiLo训练,SPO2值无论是在运动前安静值还是运动过程中以及运动后恢复期均有非常显著性地提高(P<0.01),检验了这次HiHiLo训练效果明显。
  4)通过3周的HiHiLo训练,RBC、Hct和Hb的值基本保持不变,没有显著性差异,表明机能状态得到保持。另外,HiHiLo可以提高优秀武术散打运动员机体载氧能力直接相关的血液指标水平,这种改变主要表现在实验第2周。
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