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《廣州體育學(xué)院學(xué)報(bào)》2015年第二期

1實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從表1可見，反映有氧耐力水平指標(biāo)最大攝氧量(VO2max)隨著氧含量減少而下降，在本實(shí)驗(yàn)?zāi)M2500m高原環(huán)境下降了4.41%，但本實(shí)驗(yàn)兩種環(huán)境下并無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。表2、3、4可知，在常氧環(huán)境和模擬高原氧環(huán)境下，安靜狀態(tài)時(shí)受試者心率和RPE等級(jí)、血乳酸水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，進(jìn)行逐級(jí)遞增相同定量負(fù)荷后，心率與RPE變化相似，都是隨著運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增加呈遞增趨勢(shì)，符合正常的生理規(guī)律。但是氧含量不同，完成相同負(fù)荷后心率和RPE等的變化卻有所不同，在完成50W、100W兩級(jí)負(fù)荷后，受試者心率與RPE的變化幅度相似且無顯著性差異(P＞0.05)，而完成150W、200W、250W三級(jí)負(fù)荷后，在模擬高原環(huán)境下所測(cè)得的心率與RPE變化幅度高于常氧環(huán)境;完成250W負(fù)荷后，兩種環(huán)境下心率都達(dá)到最大，但均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。表4結(jié)果也表明，在模擬高原環(huán)境下機(jī)體耐力水平明顯下降，盡管最高血乳酸和最高心率無顯著性變化(P＞0.05)，但最大工作能力至力竭的時(shí)間縮短近一半，具有非常顯著性差異。

2分析討論

在模擬高原環(huán)境下運(yùn)動(dòng)除了受運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的影響，還受缺氧強(qiáng)度的刺激，造成相對(duì)強(qiáng)度顯著提高，本研究中VO2max下降了4.41%，與國(guó)內(nèi)外報(bào)道的研究結(jié)果接近，陳俊明等報(bào)道中等海拔地區(qū)(約2260m)青少年的VO2max較平原地區(qū)下降20%～30%;Tannheimer等［10］研究發(fā)現(xiàn)登山運(yùn)動(dòng)員VO2max會(huì)隨著海拔的增加出現(xiàn)不同程度的下降;Wehlin等［11］的研究甚至得出VO2max的下降與海拔的增加呈線性關(guān)系的結(jié)論;最大攝氧量降低主要原因是模擬高原環(huán)境空氣中氧含量降低，造成動(dòng)脈血氧含量減少，供應(yīng)組織氧量、毛細(xì)血管的氧分壓降低，進(jìn)而導(dǎo)致組織細(xì)胞氧利用率下降，VO2max下降。

心率是監(jiān)測(cè)人體心血管系統(tǒng)功能最簡(jiǎn)易可行的方法之一，是反映心臟承受負(fù)荷大小的常用量化指標(biāo)。心率的頻率、深淺、強(qiáng)度及某些特征，可作為了解體質(zhì)強(qiáng)弱、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和訓(xùn)練水平，還可以反映心臟和血管本身的功能水平［13］。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度越大心跳就越快，心率與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、攝氧量與能量代謝之間存在著顯著的線性關(guān)系。換言之，在遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)直至次最大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中，隨著負(fù)荷強(qiáng)度逐漸加大，能量代謝的需求就越來越多，攝氧量越來越多，心率也會(huì)越來越高［14］。如表2所示，五級(jí)負(fù)荷中，不管是常氧環(huán)境還是模擬高原環(huán)境，心率都隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加而呈遞增趨勢(shì)。主要是由于在遞增負(fù)荷中，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到亞極量時(shí)，機(jī)體需要能量增加，機(jī)體通過自身的正常的生理生化反應(yīng)已經(jīng)滿足不了機(jī)體需要，于是作為補(bǔ)償，刺激主動(dòng)和頸動(dòng)脈化學(xué)感受器，使之興奮，反射性地引起呼吸加快加深，同時(shí)作用于心血管系統(tǒng)，心率明顯加快，以滿足機(jī)體對(duì)氧的需要。在完成50W、100W兩級(jí)負(fù)荷后心率變化幅度相似且無顯著性差異(P＞0.05)，說明身體機(jī)能的變化沒有差異，原因可能與機(jī)體受到刺激，肌肉興奮性提高，機(jī)體體能足以應(yīng)付輕量負(fù)荷運(yùn)動(dòng)而不需要額外生理補(bǔ)償有關(guān)。而完成150W、200W、250W三級(jí)負(fù)荷后，模擬高原環(huán)境下所測(cè)得的心率升高幅度高于常氧環(huán)境，可能是由于機(jī)體承受運(yùn)動(dòng)負(fù)荷與外界缺氧的雙重刺激，機(jī)體需要的能量增加，機(jī)體僅靠生理反應(yīng)已經(jīng)滿足不了代謝的需要，這時(shí)會(huì)反射性的刺激機(jī)體產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)，機(jī)體對(duì)心血管系統(tǒng)造成更大的影響，其主要表現(xiàn)為心率加快、心肌收縮力增強(qiáng)、收縮壓升高等，故低氧對(duì)機(jī)體的刺激反射性的呼吸加快加深，以滿足進(jìn)行大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中機(jī)體氧的需要。

RPE(主觀體力感覺)是用主觀感覺來反映身體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的一種方法，RPE不是對(duì)身體某一方面感覺的反映，而是對(duì)運(yùn)動(dòng)中個(gè)人的適應(yīng)能力水平、外界環(huán)境影響、身體疲勞情況等的整體自我感覺，它是監(jiān)測(cè)個(gè)體對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的一個(gè)有價(jià)值和可以信賴的指標(biāo)，因此它是判斷疲勞的重要標(biāo)志。在遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中，心率是隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增大而呈上升趨勢(shì)，RPE亦如此，如表3所示，五級(jí)負(fù)荷中不管是在常氧環(huán)境還是模擬高原環(huán)境，RPE都是隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加而呈上升的趨勢(shì)，提示機(jī)體隨著負(fù)荷強(qiáng)度的增大，主觀感覺發(fā)生相應(yīng)的改變。完成50W、100W兩級(jí)負(fù)荷后RPE變化幅度相似且無顯著性差異(P＞0.05)，說明在兩種不同環(huán)境下完成輕量級(jí)的負(fù)荷運(yùn)動(dòng)機(jī)體自我感覺無差異，模擬高原環(huán)境下的輕量級(jí)負(fù)荷運(yùn)動(dòng)不足以使機(jī)體產(chǎn)生顯著性改變。而完成150W、200W、250W三級(jí)負(fù)荷后，模擬高原環(huán)境下所測(cè)得的RPE升高幅度大于在常氧環(huán)境，與前人研究結(jié)果相似，尋紅星等研究?jī)?yōu)秀男子散打運(yùn)動(dòng)員低氧環(huán)境下進(jìn)行跑臺(tái)與功率自行車運(yùn)動(dòng)心率與RPE變化結(jié)果提示，1500m、2300m、3000m海拔組散打運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行自行車遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)主觀感覺比常氧組自我感覺較強(qiáng)烈，3000m海拔組散打運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行自行車運(yùn)動(dòng)自我感覺明顯高于2300m組、1500m組，原因可能是低氧濃度不同機(jī)體缺氧反應(yīng)存在差異，海拔越高機(jī)體自我感覺越強(qiáng)烈，在常氧環(huán)境下，機(jī)體只是承受運(yùn)動(dòng)負(fù)荷帶來的刺激，機(jī)體對(duì)氧的需求量還足以滿足運(yùn)動(dòng)的需要，但會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增強(qiáng)而加大，而在低氧環(huán)境下，由于外界缺氧，機(jī)體能夠攝取的氧量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常氧條件，即攝氧量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于需氧量，致使機(jī)體各系統(tǒng)功能發(fā)生急性下降，自我感覺強(qiáng)烈。

在兩種不同環(huán)境下均產(chǎn)生了大量的乳酸積累，運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌是乳酸生成的主要部位，乳酸是穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)中有氧代謝供能系統(tǒng)的重要氧化基質(zhì)，同時(shí)乳酸還可通過糖異生生成葡萄糖，用以維持血糖濃度平衡和供肌組織利用，乳酸進(jìn)人血液即為血乳酸，血乳酸是體育科學(xué)研究中歷史最長(zhǎng)，應(yīng)用最為廣泛的指標(biāo)之一，測(cè)試運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)時(shí)的血乳酸值，有效地評(píng)定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及進(jìn)行訓(xùn)練監(jiān)控。在遞增負(fù)荷中，乳酸會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增大而慢慢的參與為機(jī)體主要供能，當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到亞級(jí)量時(shí)機(jī)體主要的供能就是糖的無氧酵解，此時(shí)，乳酸就大量的產(chǎn)生。測(cè)試血液中的含量就可以知道機(jī)體的代謝情況，本研究中的運(yùn)動(dòng)后最高血乳酸值在模擬高原環(huán)境下與在常氧環(huán)境下無顯著性差異(P＞0.05)，但在模擬高原氧環(huán)境下最大工作能力至力竭的時(shí)間縮短近一半，造成這樣的原因可能是因?yàn)楦咴奶厥猸h(huán)境，在模擬高原環(huán)境下遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，機(jī)體承受的雙重缺氧刺激，運(yùn)動(dòng)中機(jī)體出現(xiàn)氧供給與消耗的失衡，進(jìn)而導(dǎo)致肌氧含量發(fā)生變化，研究已證實(shí)肌肉和血液中氧含量的變化對(duì)工作肌有極大影響，當(dāng)肌肉氧含量供給不足時(shí)會(huì)加速疲勞產(chǎn)生進(jìn)而導(dǎo)致肌肉工作能力下降;另一方面外界缺氧的刺激加速了這種作用，最終力竭運(yùn)動(dòng)時(shí)間大大低于常氧環(huán)境下力竭時(shí)間，與趙之光的研究一致，不同海拔急性低氧暴露力竭時(shí)間都比平原提前，分析其原因可能是低氧環(huán)境下氧分壓下降，導(dǎo)致肺泡中的氧分壓降低，從而導(dǎo)致血液中的氧分壓降低，人體的供氧不足，氧供需不平衡使丙酮酸移行，肺泡內(nèi)無氧酵解增大，雖然此時(shí)的乳酸分解速度也會(huì)有所增加，但乳酸的產(chǎn)生的速度更快，其濃度顯著增加，血液PH值下降加快，肌肉、心臟、中樞等組織的酸化加速，內(nèi)環(huán)境平衡失調(diào)，必然會(huì)導(dǎo)致能量代謝時(shí)間縮短，結(jié)果運(yùn)動(dòng)力竭時(shí)間縮短。

由此可見，模擬高原環(huán)境下自行車驢友急性騎行能力有所下降，不僅增大心肺功能負(fù)擔(dān)，而且更加容易引起疲勞，但是本研究中測(cè)得的心率與RPE變化均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這可能與模擬高原的海拔高度有關(guān)，海拔越高機(jī)體變化越明顯;也可能與受試者有一定的自行車運(yùn)動(dòng)水平有關(guān)，同樣的環(huán)境與負(fù)荷刺激，水平越高機(jī)體變化越小。故在高原環(huán)境騎行要避免大強(qiáng)度，騎行過程中還可以簡(jiǎn)單地通過心率與RPE來監(jiān)控運(yùn)動(dòng)負(fù)荷。然而，由于有非常大的個(gè)體差異，也受到社會(huì)、環(huán)境、心理等因素的影響，須根據(jù)個(gè)體特征，實(shí)時(shí)監(jiān)控心率的動(dòng)態(tài)變化，借助心率和主客觀提供的信息，及時(shí)調(diào)整運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，掌握鍛煉節(jié)奏，最終達(dá)到科學(xué)健康騎行旅游的目的。

3小結(jié)與建議

急性高原環(huán)境與常氧環(huán)境下進(jìn)行自行車騎行，負(fù)荷強(qiáng)度在亞極量以上每級(jí)相同負(fù)荷至最大工作能力時(shí)，高原環(huán)境下的力竭時(shí)間顯著縮短，說明高原環(huán)境對(duì)機(jī)體進(jìn)行大負(fù)荷運(yùn)動(dòng)影響顯著，更容易引起疲勞。建議自行車驢友在進(jìn)行高原旅游前提高自己的運(yùn)動(dòng)能力，在騎行過程中應(yīng)適當(dāng)降低強(qiáng)度及適時(shí)休息，同時(shí)可以通過心率與RPE等簡(jiǎn)易指標(biāo)進(jìn)行自我監(jiān)控。

作者：藍(lán)道忠 翁錫全 胡婧 周柏星 黃麗英 單位：廣州體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室