8周有氧水上划艇训练对赛艇运动员某些儿茶酚胺和心率变异性指标的影响 *
马 涛1，2， 高炳宏1△， 李 涛3
(1. 上海体育学院体育教育训练学院， 上海 200438； 2. 上海市青浦区东湖中学， 上海 201713； 3. 上海体育科学研究所， 上海 200030)
【摘要】 目的： 探讨有氧渐增负荷量水上划艇训练对赛艇运动员某些血液儿茶酚胺和心率变异性指标的影响。方法： 对8名男子公开级赛艇运动员进行持续8周的中等强度有氧渐增负荷量水上划艇训练，运动员每周一至周五上下午和周六上午进行训练，此后至周末恢复休息，每个半天训练120 min，第一周的水上划艇负荷量为180 km，此后每周递增5 km。运动员在训练前1周、训练第4周以及训练第8周结束后的次周一清晨6:00进行安静状态下短时程5 min的心率变异性测试，并在心率变异性测试结束即刻进行安静状态下的肘静脉血采集，用于儿茶酚胺指标的检测。结果： 与训练前相比，运动员经过有氧渐增负荷量水上划艇训练第4周和第8周后，血浆儿茶酚胺E、NE和DA水平均显著性降低(P <0.05)；恢复期心率变异性TP、HF和LF水平，在训练第4周时有所降低，在训练第8周时有所升高，而VLF则在训练第4周和第8周时均有所降低，但这些变化没有统计学意义(P > 0.05)。结论： 运动员经过8周的有氧渐增负荷量水上划艇训练后，运动员安静下迷走神经系统对心血管系统的调节作用得到增强，交感迷走神经的综合调节作用得到提高，自主神经系统的功能状况得到改善。
【关键词】 有氧运动；划艇训练；心率变异性；儿茶酚胺
【KEY WORDS 】aerobic exercise; rowing training; heart rate variability; catecholamine
一直以来，大量的科学研究表明，长期坚持体育锻炼能够改善自主神经系统对心血管系统的调节作用，表现为机体对运动刺激应激反应的减弱，同等强度运动下自主神经调节功能稳定性的提高以及安静下副交感神经调节作用的增强等[1-2]。不同类型的运动对心血管自主神经系统的影响也存在一定的差异。有氧运动能够明显改善交感神经和迷走神经调节作用的平衡性，表现为安静状态下迷走神经对心血管系统调节作用的增强和交感神经调节作用的减弱。此外，长期中等强度的体育锻炼能够降低一次性运动应激后血浆儿茶酚胺中肾上腺素和去甲肾上腺素升高的幅度，使安静状态下的血浆儿茶酚胺水平保持不变或降低[3]。而且，长期的中等强度有氧运动又可提高肾上腺髓质合成和分泌儿茶酚胺的能力[4]。相较于有氧运动，无氧运动对机体的刺激较深，对自主神经活动产生的影响较为持久，不利于自主神经系统调节功能的改善，建议心血管机能存在问题人群尽量避免进行较长时间或强度较大的无氧运动。此外，无氧等大强度运动后机体儿茶酚胺的分泌量将会大幅升高。
赛艇属于长距离有氧供能为主的耐力性水上运动项目，对从事运动的练习者的心肺功能提出了较高的要求。已有的研究表明[5-6]，长期系统的赛艇运动对于改善练习者的心血管系统机能，提高机体吸氧、运输氧以及利用氧的能力都有着重要的作用。可以说现有的关于赛艇训练对运动员有氧能力的研究已经相当多，且相当成熟，训练手段、训练方法也是非常的丰富。但是，现有的关于赛艇运动员身体机能状态诊断的研究主要集中在常规的血液生理生化指标方面，而关于训练对运动员自主神经系统功能的影响，或通过自主神经系统功能指标对赛艇运动员进行机能诊断的研究鲜有报道。鉴于此，本研究尝试以赛艇运动员有氧渐增负荷量水上划艇训练前、中、后恢复期的血浆儿茶酚胺和心率变异性指标的变化为切入点，探讨8周有氧渐增负荷量水上划艇训练对赛艇运动员自主神经系统功能状态的影响，研究8周有氧渐增负荷量水上划艇训练对运动员机体的训练适应能力以及交感和迷走神经调节作用的改善作用。因此，本研究的成功进行将有助于丰富关于赛艇训练对运动员自主神经系统影响及通过自主神经系统功能指标监控运动员的机能状态方面的研究，丰富赛艇机能监控指标体系。
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1 对象与方法
1.1 研究对象
本研究对象为8名公开级男子赛艇运动员，其中国家健将3名，国家一级运动员5名，年龄为(23.88 ±2.85)岁，身高为(192 ±5.2)cm，体重为(94.75 ±7.57)kg，训练年限为(8.75 ±3.28)年。
1.2 训练安排
本研究的运动训练干预方式为中等强度的有氧渐增负荷量水上划艇训练，运动员每周一至周五的上下午及周六上午进行训练，周六下午至周日全天进行恢复休息，运动员恢复休息的这段时间称为恢复期。每个半天训练120 min，每次训练包括低强度的2 km水上划艇热身，整个运动训练干预持续8周，全部训练由专门的赛艇教练负责实施。第1周的水上划艇负荷量为180 km，此后每周递增5 km。文中将运动员训练前1周表示为A1，8周的训练干预周表示为B1-B8。
1.3 测试指标及仪器
如表1所示，运动员恢复期心率变异性TP、HF和LF水平在中等强度有氧渐增负荷量水上划艇训练第4周时较训练前较低，在训练第8周时较训练前升高，但并未达到显著性水平(P >0.05)。而恢复期的VLF在训练第4周和第8周时均较训练前降低，但差异不具备显著性水平(P >0.05)。
采用高效液相色谱-电化学检测法对血浆儿茶酚胺指标肾上腺素(epinephrine, E)、去甲肾上腺素(noradrenaline, NE)和多巴胺(dopamine, DA)进行检测，测试仪器和材料包括高效液相色谱仪(日本岛津公司)；Waters2465电化学检测器，WCX固相萃取小柱(1 cc，30 mg，3 um，Waters)。
1.4 测试流程
如表2所示，运动员恢复期血浆儿茶酚胺E、NE和DA水平在中等强度有氧渐增负荷量水上划艇训练第4周和第8周时都较训练前显著性降低(P <0.05)，但各指标都在正常范围内；且相较于训练第8周，各指标在训练第4周时降低的幅度更大。
1.5 统计学处理
有艺术悟性的刘曼文，用绘画语言和人们交流，她很低姿态，有时很羞怯，但也很自信，甚至很倔强，人们之所以乐意接受她和她的艺术，因为她和它们真诚。
所有数据均采用SPSS17.0统计软件和Microsoft Excel 2007软件进行处理分析，测试结果以均值±标准差
表示。以配对样本t 检测比较不同训练时间与训练前的各指标差异。
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2 结果
2.1 中等强度有氧水上划艇训练对运动员恢复期心率变异性的影响
采用美国产Omega Wave运动员实时机能状态综合诊断系统对心率变异性(heart rate variability, HRV)指标总功率(total power, TP)、高频功率(high frequency, HF)、低频功率(low frequency, LF)和极低频功率(very low frequencies, VLF)进行监测，包括系统自带的Omega Wave sport technology system分析软件。
Tab. 1 Changes of heart rate variability during the convalescence period of the athletes during the training period (ms2,
n =8)
TP: Total power; HF: High frequency; LF: Low frequency; VLF: Very low frequencies
2.2 中等强度有氧水上划艇训练对运动员恢复期血浆儿茶酚胺的影响
运动员在HRV测试前一天进行了充分的睡眠休息，并且测试近2 d无饮酒现象，每次测试提前30 min打开实验室的空调设备，将室温控制在25℃，保持室内及周边环境安静。运动员进行HRV测试的具体时间为训练前1周、训练第4周以及训练第8周周六上午训练结束后的次周一清晨6:00。测试时先让运动员进行5 min仰卧位安静状态下的心理调整，然后使用医用酒精对肢导、胸导和脑导等部位电极粘贴处皮肤进行擦拭，贴上电极贴，最后采用Omega Wave运动员实时机能状态综合诊断系统(美国)对每名运动员进行仰卧位下12导联短时程5 min的心电信号采集。为了尽可能的保证HRV指标和儿茶酚胺指标采集的同步性，每名运动员在HRV测试结束即刻进行仰卧位下的肘静脉血采集，采血前先用医用酒精棉球对采血部位进行消毒，然后采用EDTA抗凝真空管采集运动员肘静脉血2 ml用于E、NE和DA指标检测。
Tab. 2 Changes of plasma catecholamine during the convalescence period of the athletes during the training period (ng/L, 
n =8)
E: Epinephrine; NE: Noradrenaline; DA: Dopamine
*P <0.05vs pre-training
3 讨论
3.1有氧渐增负荷量水上划艇训练对运动员恢复期血浆儿茶酚胺影响的分析
儿茶酚胺是由肾上腺髓质和一些交感神经元嗜铬细胞分泌的一类重要的神经递质或激素物质，包括肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺。一般来说，长时间和大强度运动时，机体血浆儿茶酚胺的浓度会显著性升高；而中低强度运动时，血液中儿茶酚胺的分泌量将会减少[7]。也有研究显示，当机体出现疲劳，身体机能状态降低时，儿茶酚胺的分泌将会受到抑制，分泌量将会大幅度降低[8]。因此，儿茶酚胺中蕴含着交感神经兴奋性的信息，通过对运动者不同状态下的血浆儿茶酚胺进行检测，能够准确的获知运动者交感神经的活动状态。本研究中，在有氧渐增负荷量水上划艇训练中期，运动员恢复期血浆肾上腺素和去甲肾上腺素浓度快速降低，多巴胺浓度缓慢降低，这表明在该阶段运动员恢复期交感神经和中枢神经的兴奋性明显偏低，机体对训练负荷的应激反应减弱，这预示着运动员机体对训练的适应能力得到了增强。朱欢等[9]研究也同样显示，赛艇运动员在高原训练第5周后，其外周血肾上腺素明显降低，这可能是该阶段运动员机体已经适应低氧环境和训练负荷的刺激，自主神经调节功能较为稳定，应激反应减弱。而Sellami M等[10]研究表明，在大负荷量运动时，血浆中儿茶酚胺的分泌量显著增加，主要表现为血浆肾上腺素和去甲肾上腺素浓度的快速升高。其研究进一步显示，随着运动的停止或休息时间的进一步延长，机体血浆儿茶酚胺的分泌量会逐渐降低并恢复到训练前水平，甚至会短暂的低于训练前水平。本文中，运动员训练中期恢复期的血浆儿茶酚胺浓度明显低于训练前，并且这种趋势延长至整个训练干预结束，笔者认为造成本文研究结果与Sellami M等其他学者存在差异的原因可能与训练负荷类型和训练干预周期的不同有关。考虑到上量训练阶段前4周的训练负荷量逐渐增加，尤其第4周的训练量较大，故笔者认为运动员在该阶段恢复期血浆儿茶酚胺浓度的明显降低，也可能与运动员机体存在一定的疲劳，交感神经兴奋性遭到抑制有关。Katayama K等[11]在长时间大负荷自行车抗阻训练对自主神经系统影响的研究中同样显示，由于训练负荷的持续增加，运动员机体出现疲劳症状，交感神经的兴奋性出现降低。本研究中，在运动训练干预结束后，运动员恢复期血浆儿茶酚胺虽较训练前仍然降低，但比训练前半段降低的幅度要小，这表明在该阶段运动员交感神经兴奋性抑制的状况得到了改善。这提示随着训练量的逐渐增大，运动员的身体运动能力也在提高，机体对训练负荷的承受能力也在增强，从而使得交感神经系统的调节作用趋于稳定。就运动员血浆儿茶酚胺在整个训练周期中的变化来看，其安静状态下血浆儿茶酚胺浓度的降低，预示着安静状态下交感神经兴奋性的降低，其对心血管的调节作用减弱，有利于减少心肌耗氧量，降低心脏工作负荷。
3.加入切好的白菜和海带丝，加入清水，没过白菜、海带丝，再加入虾皮，盖上锅盖大火烧开，中火炖7～8分钟，待白菜7～8成熟时加入粉丝，煮3～4分钟即可出锅。
3.2 有氧渐增负荷量水上划艇训练对运动员恢复期心率变异性影响的分析
人体心率变异性中包含了大量神经体液因素对心血管系统的调节信息，主要反映心脏交感、迷走神经张力及其平衡性[12-13]。有研究显示，当训练负荷较大或身体机能状态不佳时，心率变异性总体水平会降低，反映交感神经的LF和VLF升高，反映迷走神经的HF降低[14]。Niederer D等[15]研究显示，癌症病人在进行中等强度有氧康复运动初期，交感神经的兴奋性增加，迷走神经张力减弱，自主神经系统调节功能的稳定性降低，但经过16周的有氧康复运动后，其心率变异性总体水平明显提高。郭峰[16]在其研究中明确指出长期坚持太极拳运动能够显著提高老年人迷走神经的调节作用，同时减弱交感神经的调节作用，自主神经系统的总体调节功能得到提高，表现为长期坚持太极拳练习的老年人其一次太极拳运动后30 min、60 min的心率变异性TP、HF和LF指标都显著高于初学者。本研究显示，在有氧渐增负荷量水上划艇训练中期，随着训练量的增加，运动员安静状态下的心率变异性总体水平、迷走神经的兴奋性以及交感迷走神经的综合调节作用降低，这提示在该阶段运动员机体可能存在轻微的运动疲劳，自主神经系统对心血管系统的调节作用遭到抑制，这与运动员血浆儿茶酚胺的研究结果一致。Plews DJ等[17]研究显示，优秀耐力运动员在奥运会赛前训练阶段，其心率变异性总体水平有一定程度的降低，表现为随着训练强度的增大，TP、HF降低，LF和VLF明显升高。其跟进结果进一步显示，随着训练时间的延长，心率变异性各指标逐渐恢复提高，并且在同等强度下心率变异性各指标的波动减小，该研究认为心率变异性对于评价运动员的训练适应能力及身体机能状态具有一定的应用价值。本研究中，在有氧渐增负荷量水上划艇训练干预结束后，运动员恢复期安静状态下自主神经系统对心血管系统的调节作用较训练中期及训练前都有所提高，表现为安静状态下迷走神经调节作用的增强，交感神经兴奋性的对应性减弱，交感迷走神经综合调节作用的提高。这提示随着训练的持续，运动员机体的训练适应能力得到提升，机体累积的疲劳得到逐步消除，自主神经系统的调节功能逐渐恢复并提高。
综上所述，运动员经过8周的有氧渐增负荷量水上划艇训练后，运动员安静下迷走神经系统对心血管系统的调节作用得到增强，交感迷走神经的综合调节作用得到提高，自主神经系统的功能状况得到改善。
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【中图分类号】 G861.4
【文献标识码】 A
【文章编号】 1000- 6834( 2019) 03- 219- 004
【DOI】 10.12047/ j.cjap.5724.2019.047
* 【基金项目】 上海市教育委员会2018年学校体育科研项目青年项目(HJTY-2018-D60)；上海市科学技术委员会重点攻关项目(15490503300)；上海市人类运动能力开发与保障重点实验室(上海体育学院，11DZ2261100)；上海市体育局2015年重点备战项目攻坚保障研究课题(J008)
【收稿日期】 2018-07-10 【修回日期】2019-03-06
△【通讯作者】 Tel: 13817671181; E-mail: gaobinghong@126.com
标签：有氧运动论文; 划艇训练论文; 心率变异性论文; 儿茶酚胺论文; 上海体育学院体育教育训练学院论文; 上海市青浦区东湖中学论文; 上海体育科学研究所论文;