极限运动后低氧暴露对CUBA大学生篮球运动员血液缓冲能力的影响-跑酷街

极限运动后低氧暴露对cuba大学生篮球运动员

血液缓冲能力的影响

周桔  瞿树林  汤长发

(湖南师范大学体育学院运动人体科学专业  长沙410012)

 

摘  要:目的:观察极限运动后递增强度的低氧暴露情况下cuba大学生篮球运动员血液缓冲能力的变化。方法:10名cuba大学生篮球运动员分别在安静状态下(a组)、极限运动即刻(a1组)、极限运动后进行2小时递增程度的低氧暴露即刻,即po2 为14.6kpa的低氧暴露即刻(a2组)和po2为11.2kpa的低氧暴露即刻(a3组)采取桡动脉血2ml,测试代表缓冲系统能力的指标值 be(碱超)、hco3-(碳酸氢根离子)、ph(酸碱度)、pco2(二氧化碳分压)、tco2(二氧化碳总量 )的变化。结果表明:代表缓冲系统能力的指标值 be、hco3-、ph、pco2、tco2 a1组相比a组均有不同程度的下降(p>0.05);a2组相比a1组有增高的趋势(p>0.05),但仍低于a组;a3组相比a组、a1组、a2组均有上升(p>0.05)。主要结论:极限运动后低氧暴露对提高篮球运动员血液缓冲能力有重要作用。

关键词:动脉血;cuba;大学生;低氧暴露;血液缓冲能力

 

the influence of hypoxia exposure on buffer ability of blood of hoop man cuba after acute exercise

       zhou ju ,   qu shu –lin,tang chang-fa

(kinesiology, institute of physical education, hunan normal university, changsha , 410012)

 

abstract: the purpose of this sturdy was to investigate the change of buffer ability of blood after increasing hypoxia exposure on cuba hoop man after acute exercise. the methods: subjects are tested with blood samples that taken before, immediately and two hours’ increasing hypoxia exposure after acute exercise, respectively. observing the change of those indexes which represent the buffer ability of blood, such as be、hco3-、ph、 pco2、 and tco2. the results can be concluded as follows: 1) after acute exercise, the indexes of group a1was lower than group a; 2) exerting hypoxia exposure (po2:14.6kpa) after acute exercise for two hours, the indexes of group a2 were higher than group a1, but still lower than group a; 3) exerting hypoxia exposure (po2:11.2kpa) after acute exercise for two hours, the indexes of group a3 were higher than group a1, a2 and a3. conclusion: hypoxia exposure after acute exercise could advance buffer ability of blood as mentioned above.

kay words: arterial blood; cuba;colleague student;hypoxia exposure;buffer ability of blood

 

前言

随着运动水平的不断提高,人们在谨慎加大运动负荷的同时,着眼于提高训练难度,给予机体更强烈的刺激,以调动人体的最大潜力。在运动训练中借助低氧环境加强机体的缺氧刺激已成为运动训练方法的一个研究热点。20世纪80年代以来,国内外体育科研工作者提出和发展了一些模拟高原训练的方法,急性低氧暴露训练法就是其中的一种,即使运动员安静时接受一定程度的低氧刺激,从而达到提高机体抗缺氧生理、生化适应的目的[1-3]。田野、胡杨、包大鹏等人的最近研究表明:长期间歇性低氧暴露刺激rbc、hb产生、血液携带氧能力增强、甲襞循环的变化较为明显[4];但运动后低氧暴露不利于体内自由基[5]、血液流变学及红细胞形态的恢复[6]。本研究通过对运动员极限运动后施加递增程度的低氧暴露,观察代表缓冲能力的指标be、hco3-、ph、pco2、tco2的变化,有助于了解极限运动后低氧暴露对机体血液缓冲能力产生的影响,为正确运用低氧暴露训练手段与运动训练相结合培养cuba大学生男子篮球运动员提供依据。

1.研究对象与方法

1.1研究对象

湖南师范大学校男子篮球队篮球运动员10名(2004年3月参加全国cuba西南赛区比赛获第四名),身高190.6±5.929cm,体重80.57±7.767kg,年龄20.3±1.337,训练年限6±1.764,身体健康并无世居高原者。

1.2 研究方法

10名运动员进行自身对照,采用极限运动后施加递增程度2小时低氧暴露,进行为期一周的训练,受经费、器材限制(低氧舱一次只能住2-3人),将受试者随机分成ⅰ组和ⅱ组,测试的条件完全相同。每两名运动员之间间隔30分钟完成极限运动后立即进行心率、血压、体温和抽血,测试在1min之内完成。测试完后立即进常压低氧舱静坐2h后,即刻手从窗口伸出,用玻璃针管(经肝素抗凝)取2ml桡动脉血。

1.2.1具体实验操作步骤如表1。

表1: 实验分组及指标检测时间一览表

时间

ⅰ大组

ⅱ大组

6月10日-7月27日

集训

集训

7月28日

上午9:00测a组指标值

上午9:00测a组指标值

7月29日-7月30日

常规训练

常规训练

7月31日

休息

常规训练

8月1日

上午9:00测a1组、a2组指标值

休息

8月2日

休息

上午9:00测a1组、a2组指标值

8月3日

休息

休息

8月4日

上午9:00测a3组指标值

休息

8月5日

休息

上午9:00测a3组指标值

1.2.2极限运动训练方案:

⑴13min的准备活动:8分钟的绕篮球场的跑步活动,跑步过程中心率控制在120次/分, 5min的拉韧带练习。

⑵20min的极限运动,全场往返的徒手脚步动作练习共8个部分:上步(三组);攻击步接上步(三组);一步一滑(二组);二步一滑(二组);单腿跳(二组);急停急起(二组);三步一滑(二组);全场后滑步+追防+全场后滑步+追防(四组)。平均心率为189次/分。

1.2.3 be、hco3-、ph、pco2、tco2指标值测定

采用美国hypoxico低氧装置,美国toxiblaepgm-36型氧气监测仪,实时监测低氧舱中氧分压的变化,氧分压分别控制为14.6kpa和11.2kpa.,使低氧舱内形成一个常压低氧的环境。上午8:00即在低氧舱中充入氮气,室外气温37-38摄氏度,舱内放置大量冰块降温以保持气温。瑞士产avl compact 3 plood gas analyzer血气分析仪测定代表血液缓冲能力的指标检测是在标准条件下(血温37摄氏度,pco2 为40mmhg),把血浆或全血的ph值调整到所需的酸或碱的量,排除代谢性酸碱失衡时呼吸代偿的影响。

1.2.4结果处理

结果均以平均数±标准差(x±s)表示,用spss.10.0软件进行统计学分析,所有结果均采用单侧方差分析,显著性水平为p<0.05,非常显著性水平为p<0.01。

2 结果

代表血液缓冲能力指标be、hco3-、ph、pco2、tco2的测定结果如表2。

表2: 血液缓冲能力指标在不同状态下的测定结果一览表

血气指标

 安静组(a组)

极限运动即刻组(a1组)

po2为14.6kpa低氧暴露组 (a2组)

po2 为11.2kpa低氧暴露组 (a3组)

pco2

4.992±0.728

4.74±0.68

4.91±0.47

5.089±0.663

tco2

22.480±3.952

19.22±4.97

22.01±3.35

23.090±3.848

be

-3.55±3.518

-7.43±5.45

-4.02±3.44

-3.030±4.206

hco3-

21.330±3.796

18.14±4.83

20.88±3.26

21.920±3.746

ph

7.361±0.032

7.30±0.08

7.36±0.04

7.364±0.066

以上各组组与组之间的比较各指标均具有统计学意义,但无显著意义,p>0.05。

3 分析与讨论

一般而言,血气是指血液中所含的o2和co2。血气指标着重反映了血液的气体运输和酸碱平衡的机能。血气包含缓冲系统和血氧水平两方面。沃尔斯基称缓冲系统是指机体缺氧时通气量增加,当达到高原通气量增加时,co2排出增加,血液中的pco2下降,导致血液中h+浓度升高和相应的ph值下降,这可引起初期的代谢性酸中毒和呼吸性碱中毒。为了保持体内的酸碱平衡,将刺激肾脏排出、分泌碳酸盐等碱性物质;另外,由于缺氧时中间代谢障碍,血液中聚集的有机酸(如乳酸和丙酮酸等)逐渐增加,这便要中和一部分血液中的碱性物质(如nahco3),这两种作用使血液的ph值又恢复正常[7]。

3.1 极限运动后运动员血液缓冲能力变化

极限运动后代表血液缓冲能力的指标值较安静状态差异无显著性,但均有下降的趋势。这与已有学者的研究结论基本一致。何伟等人的研究发现大强度运动至疲劳时,机体以代谢性酸中毒表现为主,并合并呼吸性碱中毒[8]。常氧极限运动中,主要是动用无氧代谢供能,产生大量的酸性物质——乳酸,这些酸性物质进入血液后,就会产生较多的氢离子使血液变酸,从而导致ph下降。通常动脉血中的tco2保持相对稳定水平,极限运动中由于各种因素的刺激,肺通气加强,则可使动脉血中的pco2和tco2下降。而动脉血中tco2的减少可导致缓冲效率最高的hco3-来源减少。此外,动脉血中pco2和tco2的下降,还可使氧解离曲线左移,在组织细胞内o2与hb不易解离,导致组织进一步缺氧,乳酸生成增加,血ph值下降。如表所示:ph值由7.361±0.032下降至7.30±0.08。

极限运动后be值低于安静值,是负值,这进一步说明碱缺失和代谢性酸中毒存在,血液中碱储备已减少至无力中和过多的酸性物质,机体出现代谢性酸中毒。这提示若能在此刻提高血液中的碱储备,可能对提高机体的缓冲能力有实际意义,从而推迟或避免代谢性酸中毒的发生。

3.2 极限运动后施加2小时递增程度低氧暴露后血液缓冲能力变化

3.2.1 极限运动后施加po214.6kpa低氧暴露后血液缓冲能力变化

闵筠等1994年对中国竞走运动员在高原(2366米)训练期间的研究中指出,运动员在高原训练的第一周,be、ph、hco3-、pco2、tco2都轻度偏向酸性,而在后期,指标值明显上升,说明通过高原训练,运动员的缓冲能力有所提高[9]。本实验结果显示:极限运动施加2小时po2 为14.6kpa的低氧暴露a2组的指标值be、ph、hco3-、pco2、tco2 与极限运动即刻a1组相比,均有不同程度的上升,这说明常氧极限运动后进行低氧暴露,可使机体缓冲系统产生有利的生理适应机制。这与先前报导的缺氧训练的生理意义来自机体的一系列适应机制相符合,其中最重要的适应是缺氧刺激机体epo分泌增加,促进红细胞的生成,使运动员体内的携氧和运氧能力增强,从而提高机体的血氧水平[10]。

固定酸或固定碱以及pco2和tco2的量可使hco3- 的浓度随之改变,hco3- 的浓度增减,直接影响ph的稳定。极限运动后进行2小时po2为14.6kpa的低氧暴露,碱贮hco3-的浓度相比极限运动即刻有所上升,对乳酸的缓冲能力增强,所以ph值也相应有所上升。然而,体内碱储备虽已增加,但仍可能无法中和体内大量的酸性物质,所以与安静状态相比,be、ph、hco3- 、pco2、tco2的仍下降了,且无显著意义。但此时机体已经轻度脱离了酸性。提示极限运动后进行一次性低氧暴露,机体的碱储备有所增加。

3.2.2 极限运动后施加po211.2kpa低氧暴露后血液缓冲能力变化

极限运动后置于超低氧环境po2为11.2kpa进行2小时低氧暴露a3组的指标值be、ph、hco3-、pco2、tco2与极限运动即刻a1组相比,有较大程度上升的趋势,如上表:be值由-4.02±3.44上升至-3.030±4.206、ph值由7.36±0.04上升至7.364±0.066。各指标值与安静组a比较,也有了一定程度的上升。这说明机体极限运动后施加2小时递增程度的低氧暴露后,机体缓冲系统能力得到提高。而且随着低氧暴露程度的增加,指标值be、ph、pco2、tco2、hco3-仍有上升。提示超低氧环境暴露后,机体碱储备更充足,更能有效的中和体内过量的酸性物质。ph值由7.30±0.08上升至7.364±0.066,机体由偏酸状态转为脱离酸性状态,酸碱度保持了相对恒定,维持了内环境的稳定。

许欣、曾凡星在《间歇性常压低氧训练研究进展》中指出:间歇性低氧暴露法在相对缺氧的条件下(1.5—2.0小时),也足以刺激机体的造血系统[11]。本实验采用2小时不同低氧程度暴露,时间为一周,这于血氧水平达到峰值需要进行低氧刺激3—8天的报道相符[11]。结果表明:极限运动后低氧暴露可增加血液碱储备,提高机体缓冲能力,但是无显著意义,这可能与低氧暴露的次数有关。

极限运动后低氧暴露对提高机体缓冲系统能力的作用机理目前尚未彻底研究清楚,这与目前运动生理学中某些经典原理正在受到质疑不无关系,相关的研究也为大家所关注。

4 小结

1.常氧极限运动后置于低氧暴露2小时,能使机体缓冲系统能力有所提高。

2.随着低氧程度的增加,(po214.6kpa降至11.2kpa)机体缓冲能力提高效果更好。

3.常氧极限运动后施加低氧暴露是使机体缓冲系统产生良好的适应性变化的有效途径(或方法),能为培养训练cuba大学生男子篮球运动员提供一定的依据。

 

参考文献

[1] 雷志平.间歇性低氧训练的临床应用研究.成都体育学院学报,1997,23(3):65-68

[2] wilber. current trend in altitude training. sports med, 2001, 31(4): 249-265

[3] 叶鸣,雷志平.间歇性低氧训练在运动训练中应用的研究进展.中国运动医学杂志,2002,9(5): 495-497

[4] 谌晓安,田野,胡杨,等.间歇性低氧暴露对运动员甲襞微循环和血象指标的影响.湖北体育科技,2005,24(2):180-183

[5] 河春姬,胡 扬,田 野,等.急性常氧运动后低氧暴露对体内自由基代谢的影响.北京体育大学学报,2005, 28 (6): 766-768

[6] 包大鹏,胡 扬,田 野,等.运动后低氧暴露对血液流变学及红细胞形态的影响.体育科学,2005,25(4):28

[7] 沃尔斯基.高原训练对呼吸系统的影响.高原训练的理论与实践.1996.

[8] 何伟,梁民.大强度运动后血ph值、血气指标、hb、电解质变化特点及其相互关系的研究.成都体育学院学报,2000,26(5):84-88

[9] 闵筠等. 高原训练对中日竞走运动员肺通气功能的影响,中日竞走多巴高原训练合作研究论文专辑,1994:48-52

[10] 林文涛.常压模拟高住低练对大鼠促红细胞生成素及红细胞相关指标的影响.中国运动医学杂志,2003,22(6):566-568

[11] 许欣,曾凡星.间歇性常压低氧训练研究进展. 中国运动医学杂志,2002,9(5): 490-493

 

 

作者简介:周桔(1981-), 女, 湖南岳阳人, 硕士研究生, 从事运动人体科学研究;

e-mail: zhouju510@163.om  

通讯作者:汤长发,教授。湖南师范大学体育学院。电话:13607448559  e-mail:tangchangfaa@sina.com

通信地址:湖南师范大学体育学院运动人体科学专业2004级  周 桔