李惠霖，李博阳，王 雪，强玉婷，朱文赫 (吉林医药学院，吉林 吉林 132013)

高原训练是指利用高原低压、低氧环境以及运动缺氧的双重刺激来激发运动员机体的补偿机制，同时通过提高训练难度和负荷量,使运动员的最大运动能力在体能和生理上得到充分的发挥[1]。当运动员受到高原低氧环境和运动所致缺氧的刺激时，机体将产生一系列抗缺氧的生理反应[2]，从而导致摄取氧、运输氧和利用氧的能力在不同程度上有所提高，进而影响运动能力及运动成绩。高原训练对机体有着十分广泛的影响，本文对高原训练时运动员呼吸系统、心血管系统、骨骼肌系统、内分泌系统、免疫功能、神经系统等方面的生理学机制作以综述。

1 高原训练对运动员的呼吸系统的影响

1.1 最大摄氧量

最大摄氧量(VO2max)是指人体在运动过程中每分钟摄入的最高氧气含量，它是能够充分反映机体有氧代谢能力变化的指标。高炳宏[3]等观察15名游泳运动员进行为期2周的模拟“高住低练”，运动员的VO2max以及VO2max/kg分别提升了4.7%和4.35%。马小明[4]随机选取了200名内地学生、200名在青海短居的大学生和200名在青海久居的大学生，对他们的身体机能指标与身体素质指标进行比较，结果表明，随着入住高原的时间不断延长，VO2max也在不断增高，运动能力得到一定提高。刘鸿志[5]将篮球运动员在海拔2500 m高度下进行为期21 d的间歇性低氧训练(IHT)，结果显示，运动员的VO2max的绝对值和相对值分别增加了6.5%和7.8%。但也有相关研究认为高原训练对VO2max的变化无明显影响。宋淑华[6]将运动员进行28 d高住的高练低训，结果显示对运动员的VO2max影响不明显。研究结果的差异可能与训练项目和训练方案有一定联系；而且最大摄氧量也受遗传因素的影响，个体差异性也会影响实验结果。

1.2 肺通气功能

高原训练时的通气反应包括兴奋性和抑制性反应，很大程度上受到低氧程度和低氧持续时间的影响，但主要表现为肺通气功能增强促进肺泡氧分压升高，从而提高肺部气体交换能力[7]。

1.3 肺弥散能力

García[8]在海拔1850 m高度下对游泳运动员进行14 d的高原训练，尽管每分钟肺泡通气量下降、每升肺泡容积的一氧化碳弥散量增加，但肺弥散能力变化极小，无显著差异。因此，个体差异、研究标本数量以及海拔高度均可对研究结果产生影响。

2 高原训练对运动员的心血管系统的影响

高原训练初期，运动员的心率会呈一定幅度的升高。高原空气密度较大因此心脏需要增加泵血量来满足机体血液的供应。高原训练不仅对心肌功能有益，心脏泵血能力也能得到一定程度的增强[9]。白雪[10]对比赛前高原训练的各项生理生化指标研究发现，在平原准备期间晨脉趋于下降，在高原训练初期晨脉先是上升达峰值，随后高原训练的进行期间，晨脉又逐渐下降至稳定，表明机体并没有出现疲劳累积损伤，说明高原训练对运动员的心血管产生了一定有利的影响。王旭萍[11]研究表明高原环境可以使得心肌细胞发生形态学上的改变。Sanz-Quinto[12]等在海拔3900 m高度下对职业轮椅运动员进行训练，结果显示，高原训练会对心电图R-R间期差异、静息心率、氧饱和度、舒张压和收缩压产生一定的影响。Liu[13]等研究表明，随着机体在高原环境中不断适应，每搏输出量会相对降低；而回到平原常氧环境后，每搏输出量会呈显著提高的趋势。因此，高原训练可以通过加快心率，从而扩张外周血管、减弱血液循环的阻力来增大心输出量，进而加快血液流速，增强运氧能力[14]。

3 高原训练对运动员的骨骼肌系统的影响

Wang[15]将Nrf2信号通路敲除(KO)小鼠与野生型(WT)小鼠暴露于常氧和低氧环境48 h后，进行跑台运动至力竭，发现Nrf2 KO小鼠的运动能力在Nrf2信号通路缺失的情况下没有明显提高，但48 h低氧适应增强了WT小鼠的运动能力，表明低氧可以通过参与骨骼肌Nrf2信号以促进小鼠的运动能力，其机制可能与Nrf2、HIF-1、AMPK信号的上调以及参与抗氧化、糖原代谢和脂肪酸代谢以及线粒体生成的基因表达相关。不仅如此，高原训练可以提高骨骼肌有氧代谢酶的活性。高鹏华[16]研究表明，间歇性低氧训练后大鼠的骨骼肌中LDH、SDH以及ATP酶活性显著提高。赵鹏[17]通过研究不同低氧训练模式下大鼠骨骼肌超微结构改变发现，低氧训练后骨骼肌出现血管凹入肌丝内、肌卫星细胞等现象，同时骨骼肌中的线粒体数量增加、体积增大，嵴结构发生变化。表明高原训练能够刺激机体产生酶的适应性变化，通过增强骨骼肌的氧化能力和线粒体的氧化磷酸化能力改善机体对氧的利用能力以及有氧代谢能力，从而更好地适应高原环境、提高氧的利用率。

4 高原训练对运动员的内分泌系统的影响

血睾酮可以促进骨骼肌和组织蛋白质的合成代谢，是评定运动员在疲劳训练后恢复训练时的身体指标。睾酮值越高，反映机体状态越好，睾酮值越低，则反应机体状态越差。夏宇馨[18]对速滑运动员进行模拟高原训练，结果显示，从模拟高原训练初期至最后1周，睾酮值呈持续下降趋势，但在最后一周睾酮值明显提高，运动能力也有所提升，并且回到平原6 d后测得睾酮值比进氧舱前提高5.51 μg/L，表明随着运动员对高原环境的适应，肌肉的恢复能力加快，机体状态得到改善。皮质醇可以促进组织蛋白质和脂肪的分解。赵少平[19]等研究结果显示，运动员在高原训练初期由于对训练和环境的不适应导致皮质醇下降，在训练中后期由于达到训练负荷最大值导致皮质醇增加，在训练结束后皮质醇又下降至训练前水平。不仅如此，在高原训练期间，睾酮和皮质醇的比值总体呈上升趋势，表明机体内蛋白质合成大于分解，机体对高原环境的适应性较好，有助于提高运动疲劳后的恢复速度，从而提高机体的运动水平。

5 高原训练对运动员的免疫功能的影响

CD3+可以反映细胞免疫功能。Wang[20]通过对20名男子足球运动员进行为期4周的低氧训练后得出结果，低氧训练组运动员的T淋巴细胞总数CD3+呈增加趋势，而CD4+、CD8+、CD4+/CD8+则无显著改变，证明高原训练可能会促进机体的免疫能力提高。但是，也有研究表明高原环境可能抑制机体免疫功能。许文胜[22]将小鼠分为3组：不进行低氧暴露(H0)组、低氧暴露1次(H1)组和低氧暴露4次(H4)组，随后检测免疫器官及免疫细胞功能的变化情况，结果显示，H4组小鼠脾指数和胸腺指数均低于对照组；与H1组相比，H4组吞噬百分率及吞噬指数稍增高，且淋巴细胞在低氧环境中呈下降趋势，表明低氧可能会抑制小鼠的免疫功能，但小鼠随着低氧暴露次数的增加对低氧环境的适应能力也逐渐加强。作为免疫系统第一道防线的红细胞可以参与机体免疫调节。高原训练早期，机体促红细胞生成素代偿性增强能够促进红细胞数目增多，并增强红细胞的免疫功能。随着高原训练的进行，高原训练负荷量不断加重，异常红细胞数量不断增多，而正常红细胞数目逐渐减少，红细胞无法正常发挥生理作用，进而导致红细胞免疫功能下降[22]。因此，高原训练方法、训练强度、训练时间、海拔高度等因素的不同都可能对机体的免疫功能产生影响[23]，运动员在进行高原训练前要充分考虑这些因素所带来的影响，尽可能减少不良反应，最大限度地提高运动员运动能力。

6 高原训练对运动员的神经系统的影响

郭明方[24]等研究表明，通过高住低练法可以影响脑和神经组织的抗缺氧能力，从而使得神经系统的工作能力得到一定程度的改善。陈耕春[25]等通过间歇性低氧训练分别对小鼠和人进行实验。结果显示，安静组小鼠丙二醛含量最多、超氧化物歧化酶含量最少，运动低氧组小鼠丙二醛含量最少、超氧化物歧化酶含量最多；人体实验后的大部分测试成绩有显著提升，证明间歇性低氧训练可以促进神经组织的代谢能力和抗缺氧能力。

7 小 结

高原训练对运动员身体机能有促进作用，但也存在着一定的缺点，如运动员体重的下降、免疫能力降低等，因此，传统高原训练方法仍然需要改进。近年来，随着模拟高原训练的兴起，更多科学的高原训练方法被应用以减少高原训练对机体的副作用，从而最大限度地提高运动成绩。