张昊楠, 高炳宏, 朱 欢

(1. 上海体育科学研究所, 上海 200030； 2. 上海体育学院, 上海 200438； 3. 广西民族师范学院体育与健康教育系, 崇左 532200)

男子赛艇运动员赛前6周训练微循环血流储备能力与相关生化指标的关系*

张昊楠1, 高炳宏2△, 朱 欢3

(1. 上海体育科学研究所, 上海 200030； 2. 上海体育学院, 上海 200438； 3. 广西民族师范学院体育与健康教育系, 崇左 532200)

目的：通过对奥运会赛前6周运动员微循环血流储备能力的变化与常规机能指标关系的研究，探讨微循环血流储备能力用于运动员机能状态监控的可行性。方法：以国家赛艇队8名男子轻量级运动员为研究对象，每周一6:30-7:00在安静空腹状态下，指尖采血进行血红蛋白(Hb)、红细胞数量(RBC)、血尿素(BU)和血清肌酸激酶(CK)的测试，同时，训练负荷较大的两周以及奥运会前的两周分别进行静脉取血测试睾酮(T)和皮质醇(C)；在相应的时间节点使用PeriFluxSystem 5000激光多普勒血流监测仪对运动员进行微循环血流储备能力测试。结果：运动员肱二头肌微循环血流储备能力与常规机能指标均呈现出一定的相关性，其中与T存在显著性正相关，(P<0.05)，与Hb、C和T/C存在正相关，但不具有显著性(P>0.05)；与BU和CK存在负相关，且与BU的相关具有显著性(P<0.05)；结论：微循环血流储备能力在评价训练强度对机体疲劳积累的影响时更敏感，其的变化与常规生化指标变化特点具有一定的一致性，可在一定程度上作为运动员机能状态评价和疲劳程度判断的一项无创性指标。

男子赛艇运动员；赛前训练；微循环；血流储备能力；功能生化指标

【DOI】 10.12047/j.cjap.5429.2017.029

赛艇是一项体能为主导的周期性项目，在近些年的比赛中，随着赛艇运动水平的不断提高，想要在比赛中取得优异的成绩，科学训练显得尤为重要。准确及时的掌握运动员身体机能状态是教练员实施训练的前提，尤其是赛前训练运动员良好的机能状态的保持。赛前训练是连接日常训练和比赛的关键环节，是训练水平能否在比赛中正常或超水平发挥的关键阶段，而运动员的各种生理迹象的变化又是赛前训练负荷安排合理性的重要依据。常规的生理生化监控手段虽然具有良好的系统性，但其测试的有创伤和时效性偏差已满足不了当前科学训练对训练监控的需求。因此，时效性较高、针对性强且无创的监控方法是体育科研人员不断寻找的目标。近几年，随着新一代激光多普勒血流检测仪在体育科研中的应用，无创性微循环指标在运动员机能状态监控中的应用已初具雏形，尤其是针对赛艇运动[1-3]。前期通过对赛前不同训练阶段微循环指标的变化研究，发现运动员机能状态良好时经皮氧分压(transcutaneous oxygen pressure,TcPO2)呈上升趋势，经皮二氧化碳分压(transcutaneous carbon dioxide pressure,TcPCO2)呈下降趋势，TcPO2与血尿素(blood urea，BU)有较高的相关性，微循环指标与常规生化指标的变化趋势表现出一定的一致性[4]。此外，朱欢等人在对赛艇运动员微循环血流储备的研究中发现，长期耐力训练可以提高运动员血流储备能力，赛艇公开级运动员的储备能力高于轻量级运动员，且微循环血流储备能力的变化与运动员机能状态关系密切[5]。

基于此，本研究选取备战2012年奥运会的8名赛艇运动员为主要研究对象，并以奥运会前的6周训练为主要研究阶段，通过分析赛前6周运动员微循环血流储备能力与相关生化指标的关系，探讨微循环血流储备能力用于运动员机能状态监控的可行性，旨在拓展无创性指标在运动员机能监控中的应用范围。

1 对象与方法

1.1 研究对象

以参加2012年奥运会的8名国家赛艇队男子轻量级选手为研究对象，其中国际健将6名，国家健将2名。排除心血管疾病，肝病、肾病、糖尿病、外周血管及皮肤病等疾病。运动员平均年龄为(24.25±2.43)岁，平均身高为(184.38±2.26)cm，平均体重为(73.56±2.19)kg，平均训练年限为(9.25±2.55)年。

1.2 实验设计

根据全年训练大纲以及比赛安排，奥运会赛前训练有6周将在丹东进行，从2012年6月4日至2012年7月13日，共进行6次测试，分别标记为M1—M6。

赛前训练的特点：训练量整体呈下降趋势，训练强度逐渐增加，特别在训练的最后两周训练量明显减少，训练强度明显升高。前四周训练周平均训练量200 km左右，以有氧为主，穿插速度训练。第五、六周，训练量降至160 km，强度训练增加，最高乳酸达到17.2 mmol/L(表1)。

Tab. 1 Weekly training volumes in 6 weeks before match

WeekVolume(km)Strengthtraining(times)TrainingcontentM12183Aerobictraining,NointensitytrainingM21953Aerobictraining,specialspeedtrainingM32102Aerobictraining,specialspeedtrainingM41953HighintensityaerobictrainingM51562Intensitytraining,averageLa11.48mmol/LM61652Intensitytraining,averageLa17.2mmol/L

La: Blood lactic acid

1.3 测试指标及测试仪器

微循环指标：选取右侧肱二头肌肌腹为具体测试部位，测试指标包括微循环运动血细胞浓度(concentration of moving blood cells, CMBC)、血细胞平均运行速度(average velocity of blood cells, AVBC)、血流灌注量(microcirculatory blood perfusion, MBP)，其中MBP=CMBC×AVBC/100，单位为灌注单位(perfusion unit, PU)，1 PU表示1个灌注单位。所有受试者测试位点均为肱二头肌同一空间的解剖位点，不存在明显的空间差异，测试值包括基础值和加热后值(44℃)，而相关指标的血管最大储备能力为加热后值减去基础值。

生化指标：血红蛋白(hemoglobin, Hb)、红细胞数量(red blood cell, RBC)、血尿素(blood urea, BU)、血清肌酸激酶(creatine kinase, CK)、睾酮(testosterone, T)和皮质醇(cortisol, C)。

测试仪器微循环测试仪器：由瑞典Perimed有限公司生产的第五代激光多普勒血流仪(LDF)，型号：PeriFlux System 5000，该仪器采用了新的局部加热法(可将局部肌肉加热到44℃)，研究表明将身体局部温度加热到44℃，微血管可达到最大的舒张状态，通过比较加热前后微循环血流灌注量改变程度可准确评价微循环血流储备能力，对判断机体微循环功能状态有着重要作用[6-9]。

生化指标测试仪器：血红蛋白和红细胞数量用POCH100i三分类血细胞分析仪(日本)测试；血尿素和血清肌酸激酶Eppendorf半自动生化分析仪测试，测试试剂盒为北京中生北控生物科技股份有限公司提供的试剂盒；睾酮和皮质醇采用化学发光法，用Beckman Coulter Access 2 immunoassay system 全自动生化分析仪(美国)进行测试。

1.4 测试方法

微循环指标测试方法，在奥运会前的三个训练阶段，每周一运动员休息时，用PeriFlux System 5000激光多普勒血流监测仪对8名运动员右侧肱二头肌进行微循环相关指标进行无创测试。(1) 保持室内温度在(25.0±3.0)℃、相对湿度为45%～65%，提前20 min打开仪器，使其稳定，并进行校准；(2)受试者安静躺于床上，用酒精将受试者测试部位的肌肉擦拭(有多余毛发的，将毛发剃除)，待酒精完全挥发后将双面胶(PF105-3)贴于测试处，将探头轻轻固定于双面胶上(避开大血管)，保持无压力接触；(3)基础值：取常温下第6分钟的测试值为基础值；(4)加热后值：用探头将局部肌肉加热到44℃，持续加热7 min，取第13分钟测试值为加热后值；(5)整个测试过程中保持室内及受试者安静，由与激光多普勒血流仪连接的计算机专用的Perisoft软件输出数据。

生化指标测试方法：在相应的时间节点对运动员指尖采血进行血红蛋白、红细胞数量、血尿素、血清肌酸激酶测定；睾酮和皮质醇为静脉取血测量值。

1.5 统计学处理

2 结果

2.1 赛前训练6周运动员血流储备能力的变化

MBP加热前和加热后的值有很大差别，在这里我们将加热前后的差值设为血流储备能力，差值越大储备能力越强，反之则越小。由表2可以看出，奥运会赛前的六周，运动员血流储备能力呈低-高-低-高的波浪形变化趋势。开始的第一周，训练量最大，血流储备能力为最低112 PU，随着训练量的减少以及对训练负荷的适应，在第二周血流储备能力明显升高，达到160.5 PU。在三周末，又明显下降，降至接近最低值115 PU，并且存在极显著性差异P<0.01。随着赛前的临近，训练负荷逐渐减少，第四周开始血流储备能力又逐步升高。第五周和第六周，经过高强度训练课的刺激，血流储备能力又稍有下降。

WeeksBasisvalueHeatingvalueDifferencevalueM110.50±5.80122.50±87.39112.00±82.32M229.25±20.12189.75±28.79160.50±31.02M318.50±13.40*133.50±87.29**115.00±39.32**M412.75±2.87172.25±69.54159.50±67.90M576.75±125.25199.75±136.75123.00±77.80M69.25±1.26#152.25±91.46143.00±91.68

MBP: Microcirculatory blood perfusion

*P<0.05,**P<0.01vsM2；?#P<0.05vsM4

2.2 赛前训练6周运动员常规生化指标的变化

赛前训练六周，运动员各项生化指标变化如下。Hb的值在第一周出现最高值179.5 g/L，随后整体下降，在第四周下降最为明显，降至整个阶段最低值157 g/L，且变化具有显著性差异(P<0.05，表3)。第五、六周升至与第二、三周相当水平，且保持相对稳定。RBC的变化与Hb相似，第一周出现最高值，第四周出现最低值，变化没有显著性差异。

赛前六周训练，疲劳类指标BU的变化整体呈前高后低的变化特点，这一变化特点也与训练量逐渐减少相一致。第一周，训练量最大，在一个训练阶段开始的初期，运动员对训练负荷的应激明显，故BU出现最高值，且显著高于第二、第四和第六周(P<0.05)，极显著性高于第三周(P<0.01)。随着训练量的逐渐减少，BU值明显下降，且保持相对平稳变化。在整个训练阶段，CK水平基本都在正常活性范围内波动，在第二周明显升高，随后继续保持平稳变化，在强度训练明显增加的第六周又明显升高。

Tab.

RBC: Red blood cells; Hb: Hemoglobin; BU: Blood urea; CK: Creatine kinase

*P<0.05,**P<0.01vsM1;?##P<0.01vsM2;?△P<0.05vsM3;?▲P<0.05vsM5

2.3 赛前训练6周运动员睾酮(T)和皮质醇(C)的变化

奥运会赛前六周训练，运动员睾酮(T)值在4次测试中，呈明显下降趋势，在训练的第六周降至最低值，平均睾酮值547.7 ng/dl，较前一周下降了15.8%。皮质醇(C)则呈上升趋势，在第三周和第六周升至较高水平。T/C也呈明显下降趋势，第三周相比第一周下降了30.6%，第五周未有下降，第六周又有所下降，降至此阶段训练最低点36.04 n/μ，相比第五周下降了17.4%(表4)。

WeekTCT/C(ng/dl)(μg/dl)(n/μ)BeforeOlympicGamesM1766.75±178.9812.71±1.1760.45±13.34M3642.29±206.6916.62±3.7341.89±19.45M5650.29±192.8414.97±1.0543.65±12.89M6547.71±177.5516.28±2.6136.04±17.79

T: Testosterone; C: Cortisol; T/C: Testosterone/Cortisol

2.4 赛前训练6周血流储备能力与常规机能指标的相关性

从表5可以看出，运动员肱二头肌血流储备能力与机能指标存在一定相关性。其中，血流储备能力与Hb、T、C和T/C四个指标存在正相关，且与T的相关存在显著性(P<0.05, 表5)，相关系数为0.494。血流储备能力与BU和CK存在负相关，与BU存在显著性负相关(P<0.05, 表5)，相关系数-0.633。

3 讨论

赛艇项目是对有氧能力要求较高的项目，通常通过大运动量训练积累提高运动员的有氧储备能力。长期大负荷的训练容易造成运动员疲劳积累和恢复较慢，通常是采用生化指标测试来评价运动员机能状态。目前，这样的监控手段成熟且客观，多为血液指标的测试。血红蛋白、血清尿素、睾酮和皮质醇等指标的变化，可以客观的反映运动员身体机能的变化，而运动员能力的提高与机能的变化也受机体利用氧的效率，营养物质的运输速率和交换效率几个因素影响。微循环系统作为机体物质能量代谢的“门户”，这些变化对身体机能的影响也不容小视。赛艇是上下肢协同做功来完成整个技术动作的周期性运动，此次研究选取肱二头肌作为监测肌肉，也是与赛艇项目运动特点相结合。朱欢等在对不同部位微循环血流储备能力的研究中发现，赛艇运动员在进行血流灌注量指标监测时，肱二头肌比其他肌肉更具有代表性和客观性[6]。

赛前训练是整个训练周期的重要组成部分，赛前训练的目的是让运动员在比赛中表现出最佳的竞技状态，创造更好的成绩。所以赛前训练是将日常训练和比赛结合的关键时期，也是保障训练水平在比赛中正常和超长发挥的重要阶段。赛前训练负荷安排的原则是减少训练量，提高训练质量，训练强度也逐渐与比赛强度接近，此阶段运动员的各种生理表现，也就成为赛前训练负荷安排合理性的重要依据。

在本研究中，赛前训练的六周Hb和RBC保持相对平稳的变化，前三周大运动量的刺激，Hb在训练的第四周下降，反应机体对氧的摄取和利用能力下降。Hb、RBC是客观反映血液携氧能力和蛋白质营养状况的指标[7]，正常情况下指标越高说明血液携氧能力和蛋白质营养状况越好,有助于增强机体的代谢过程和提高运动员运动能力[8]。这也与Wilkinson JG等对大学自行车运动员进行3周的大强度训练后发现血红蛋白浓度、红细胞计数及红细胞压积显著低于基础值[9]的研究结果相一致。BU是蛋白质和氨基酸分子代谢的最终产物，是反应运动员机能状态尤其是运动性疲劳发生最为敏感的指标之一。此次研究中，BU在训练的最后几周逐渐降低，这与运动量的下降相一致。CK 是机体 ATP- CP 系统代谢的关键酶之一，CK的变化可以作为评定肌肉承受刺激和了解骨骼肌微细损伤及其适应与恢复的重要敏感的生化指标。研究认为CK与运动负荷及力量训练关系密切[10]。

研究中发现，血流储备能力与Hb和RBC存在一定相关性，但不具有显著性差异(P>0.05)，但通过对比发现，血流储备能力与Hb和RBC有相同的变化趋势。运动员肱二头肌血流储备能力与BU存在负相关，且具有显著性差异(P<0.05)。从变化

Tab. 5 The correlation between reserve capacity of difference value of MBP and biochemical indices in 6 weeks before ±s)

MBP: Microcirculatory blood perfusion

*P<0.05

趋势看，血流储备能力与BU有着相同的变化趋势，经过前三周大运动量的积累，在BU明显升高的第三周，血流储备能力降至最低，说明运动员蛋白质分解增加，同时营养物质交换效率降低。这与之前对重大比赛前不同训练阶段男子赛艇运动员股四头肌血流灌注量变化与BU呈现出显著的负相关，且可作为运动员疲劳状态诊断辅助指标的研究结果相一致[11]。血流储备能力与CK存在一定的负相关，但不具有显著性。在赛前训练的后两周，训练强度明显增加，最高乳酸达到17.2 mmol/L，虽然训练量减少BU水平有所下降，但是大量乳酸的积累也会导致机体酸化，疲劳积累。血流储备能力在这两周，也明显低于第三周，说明训练强度的增大同样造成物质交换能力降低，机体由一定疲劳积累。大量乳酸的堆积可导致大量自由基的产生，引起细胞膜脂质过氧化，而破环细胞膜的完整性、通透性和流变性，导致运动能力下降，诱发机体的疲劳[12，13]。研究表明，血流储备能力在强度监控机体疲劳方面，比BU更敏感。

在身体机能良好时，T水平变化不明显或增加趋势，并伴有体能的增强；而在疲劳、过度训练和机能状态不佳时，T水平则会下降。C是肾上腺皮质分泌的异化激素,其主要作用是使蛋白质分解转化为糖,保持血糖浓度相对稳定,促使脂肪分解,T/C下降，说明机体代谢不平衡，有疲劳积累[14]。在训练的第三周，BU和C明显升高，T和T/C明显下降。等多种指标所表现出共同的现象，三周的训练积累运动员机能状态下降，有一定疲劳积累。血流储备能力与T存在显著正相关(P<0.05)，此外，其变化趋势也基本相同。在T明显下降的第三周和第六周，血流储备能力也明显下降，虽然血流储备能力与T/C的正相关不具备显著性，但T/C也表现出与血流储备能力相同的变化趋势。说明，机体分解代谢比例明显提高的同时机体营养物质运输和交换的效率也会明显下降。这与前人的研究结果相一致，在高强度、大负荷训练刺激下，微循环血流储备能力与机体能量代谢水平相匹配，消耗过大会影响微循环血流储备能力，导致其下降，同时运动员运动能力的变化也对其有一定影响[15，16]。

本研究发现，血流储备能力在部分生化指标表现出机体疲劳和对训练适应欠佳时明显下降，且对强度训练的监控更为敏感。作为无创指标，同时在一定程度上克服了部分指标监控的滞后性，能从另一方面反映出身体机能的变化。作为目前体育科研领域一个崭新的研究方向，无创微循环指标应用于运动员机能状态监控具有十分重要的意义。无创微循环指标与传统机能指标联合，可全方位监控运动员机能状态变化，尤其是针对赛前高强高压的训练，有利于提高训练监控质量与水平。

综上所述，微循环血流储备能力在评价训练强度对机体疲劳积累的影响时更敏感，其的变化与常规生化指标变化特点具有一定的一致性，可在一定程度上作为运动员机能状态评价和疲劳程度判断的一项无创性指标。

[1] Badawczego PR, Danych Z, Statystyczna A,etal. Training-duced alterations of the cutaneous vascular bed in judo athletes[J].MedSportPress, 2009, 2(6): 132-140.

[2] Szygula R. The changes in cutaneous microcirculation in volleyball players at various stages of the training cycle[J].ActaUnivPalackiOlomucGymn, 2007, 37(2): 105.

[3] Szyqula R, Dybek T. The impact of aerobic and anaerobic training on cutaneous microcirculation[J].Fizjoterapia, 2009, 17(3):17-25.

[4] 张昊楠, 高炳宏. 优秀男子赛艇运动员重大比赛前不同训练阶段TcPO2与TcPCO2的变化特点及与机能状态的关系[J]. 体育科研, 2013, 34(2): 80-84.

[5] 朱 欢, 高炳宏, 梁世雷, 等. 我国赛艇运动员肱二头肌微循环血流储备能力的研究[J]. 中国应用生理学杂志, 2015, 31(1): 61-65.

[6] 朱 欢, 高炳宏. 优秀赛艇运动员不同部位肌肉微循环血流灌注量的变化特点[J]. 中国应用生理学杂志, 2014, 30(4): 435-437.

[7] 杨则宜. 运动营养生物化学研究进展[J]. 中国运动医学杂志, 2004, 23(2): 158-165.

[8] 魏宏文, 魏宏强, 裴怡然, 等. 中国国家女子手球队运动员赛前训练的生化特点及机能评定[J]. 北京体育大学学报, 2007, 30(4): 492-494.

[9] Wilkinson JG, Martin DT, Adams AA,etal. Iron status in cyclists during high-intensity interval training and recovery[J].IntJSportsMed, 2002, 23(8): 544-548.

[10]杜忠林. 优秀赛艇运动员血色素的分析[J]. 湖北体育科技, 2001, 20(2): 22-23,26

[11]张昊楠. 优秀男子赛艇运动员奥运会前不同训练阶段微循环指标变化与机能状态关系的研究[D]. 西安: 西安体育学院, 2013.

[12]郭 娜. 递增负荷游泳运动大鼠血清和不同部位骨骼肌自由基代谢动态变化的研究[D]. 石家庄: 河北师范大学, 2007.

[13]黎明华, 汤长发, 欧阳江琼. 红景天苷对运动后自由基和能量代谢改变的影响[J]. 中国应用生理学杂志, 2012, 28(1): 53-56.

[14]曾凡星， 韦俊文. 运动对睾酮与蛋白质分解代谢的影响[J]. 中国运动医学杂志， 1991(2): 96-99.

[15]尤同建, 谢敏豪, 方子龙， 等. 运动训练对雄性大鼠垂体——性腺轴功能的影响[J]. 中国运动医学杂志， 1997(4): 252-256.

[16]Urhausen A, Kullmer T, Kindermann W. A 7-week follow-up study of the behaviour of testosterone and cortisol during the competition period in rowers[J].EurJApplPhysiolOccupPhysiol, 1987, 56(5): 528-533.

The relationship between reserve capacity of microcirculatory blood perfusion and related biochemical indices of male rowers in six weeks’ pre-competition training

ZHANG Hao-nan1， GAO Bing-hong2△， ZHU Huan3

(1. Shanghai Research Institute of Sports Science, Shanghai 200030； 2. Shanghai University of Sport, Shanghai 200438；3. Institute of Sports and Health Education of Guangxi Normal University for Nationalities, Chongzuo 532200)

Objective: To study the change of reserve capacity of microcirculatory blood perfusion (MBP) and the relationship between some conventional function indices of elite male rowers in 6 weeks before the Olympic Games. The feasibility of the MBP using for athletes functional status monitoring was also discussed. Methods: Eight male lightweight rowers of Chinese National Rowing Team were selected as the subjects. Blood samples were taken every Monday morning before eating breakfast (6:30-7:00). The indices including hemoglobin (Hb), red blood cells (RBC),blood urea (BU) and creatine kinase (CK) were tested，while reserve capacity of MBP were collected with PeriFlux 5000 system on the same day. Meanwhile,the venous blood samples were collected and the levels of testosterone (T) and cortisol (C) were determined in the high load training week and last two weeks before the Olympic Games. Results: All presented a certain relevance between the reserve capacity of MBP and conventional function indices. There was significant positive correlation with T (P< 0.05), and it was correlated with Hb, C and T/C positively, negative correlation with CK, and they all did not have significant difference(P> 0.05), but there was significant negative correlation with BU (P<0.05). Conclusion: There is a certain consistency between change of reserve capacity of MBP and the characteristic of conventional function indices. And reserve capacity of MBP is more sensitive in fatigue monitoring after intensity training. In a certain extent, reserve capacity of MBP as a non-invasive indices can be used for evaluating the functional state and judging the degree of fatigue.

male rowers; pre-competition training; reserve capacity of microcirculatory blood perfusion; related biochemical indices

上海市科学技术委员会重点支撑项目(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)

2016-02-29

2016-12-05

G804.23

A

1000-6834(2017)02-112-06

△【通讯作者】Tel： 13811811767； E-mail： gaobinghong@126.com