运动生物化学论文
摘要：【目的】观察高住低练 (HiLo) 对优秀柔道运动员身体成分及部分生理生化指标的影响, 探讨人工低氧环境对减控体重的作用。【方法】6名北京市一线优秀男子柔道运动员进行为期4周的人工低氧干预。干预方式为高住低练, 模拟海拔高度为2500米, 每晚入住低氧舱10小时, 每周6天。实验前后测试体成分、瘦素、睾酮/皮质醇等指标。【结果】受试运动员实验后体重降低 (0.43%) , 脂肪总量和体脂百分比呈现下降趋势 (分别下降5.90%和6.52%) , 去脂体重略有升高 (0.40%) (p>0.05) ;运动员在本次高住低练第10和20天时血清瘦素呈递增趋势但无统计学意义 (p>0.05) , 与低氧前相比其升幅分别为32.50%和42.08%;至高住低练结束时, 血清瘦素水平呈回落趋势 (p>0.05) ;运动员血清睾酮及T/C值在高住低练后期表现出降低趋势, 在高住低练结束时的降幅均在20%左右 (p>0.05) 。【结论】高住低练对柔道运动员的身体成分具有一定的良性作用, 脂肪总量和体脂百分比表现出降低趋势, 尽管由于样本量小、标准差偏大, 这种良性变化尚不具备统计学上的显着意义, 但从运动员的反应和相关研究的情况看, 应用高住低练控制体重是值得进一步探索的方向;从体重调节相关激素的变化看, 高住低练初期可能诱导血清瘦素水平升高, 这可能是受试运动员出现脂肪量减少、体重下降趋势的原因之一;睾酮在高住低练结束时表现出降低趋势, 提示进行高住低练时应重视血清睾酮降低问题, 加强针对性的营养和恢复措施。
关键词：高住低练; 柔道; 减控体重; 体成分; 瘦素; 睾酮/皮质醇;
作者简介： 王晓琨 (1970—) , 本科, 高级教练, 研究方向:运动训练。;
基金： 北京市重点项目科研攻关与科技服务专项 (2017);
Effect of High Living and Low Practice on Body Composition and Related Physiological and Biochemical Indexes of Judo Athletes
WANG Xiaoqun
Beijing Clover Garden Sports Technical School
如何科学、合理地减体重，在不损害运动员身体健康和降低工作能力的前提下达到减体重的预期目标，是体育科学研究和运动训练实践中的重要课题。如何制定适合优秀运动员个体的减体重的最佳措施和营养方案、如何实现技战术练习和减体重练习协调发展的赛前减体重训练期的训练控制，对于柔道等按体重级别参赛的重竞技项目具有重要意义。
关于高原和人工低氧环境的研究发现，在低氧暴露及低氧训练过程中会出现不同程度的体重降低。运动员进行高原训练和低氧训练时，经常不同程度地出现体重下降、体成分改变的现象。随着模拟高原环境的人工低氧手段的发展，探索低氧训练控制体重具备了现实意义和可能性。高住低练（living high-training low, HiLo）是指运动员在训练周期中居住于高原或人工低氧环境，在平原或常氧环境中进行训练。本研究针对北京队优秀男子柔道运动员高住低练对体成分及相关生理生化指标的影响进行了考察，探讨低氧训练在柔道项目减控重方面的应用。
1 对象与方法
1.1 实验对象与安排
选取非控重期北京市一线优秀男子柔道运动员6名（60kg级：何XX、李X, 66kg级：马XX, 73kg级：陆XX、陈X, 81kg级：郝XX），进行为期4周的人工低氧干预。干预方式为高住低练，模拟海拔高度为2500米，每日入住低氧舱10小时（晚上8:00-次日晨6:00），每周入住6天，周日休息1天。实验期间专项训练和饮食安排保持一致。
1.2 低氧设施条件
人工低氧设施由航天医学工程研究所监制。包括1间机房、1间控制室、3间低氧卧房和1个低氧训练房，模拟海拔1500～3500m，任意可调。3个低氧卧房可同时设置不同海拔高度，CO2浓度<2000ppm，噪声<42dB。
1.3 测试指标与方法
分别在实验前、低氧暴露10天、低氧暴露20天、实验结束后当天的清晨安静时取静脉血装入抗凝真空管。室温静置l小时后，低温离心（4℃，3000r/min) 10rnin分离血清，低温保存待测。
1.3.1 体成分
实验前后使用韩国产INDODY3.0身体成分分析仪进行体成分测试。
1.3.2 睾酮、皮质醇、胰岛素
采用Beckman ACCESS?2全自动化学发光免疫分析仪测定，检测试剂由美国Beckman公司生产。
1.3.3 瘦素
酶联免疫法，用MULTISKAN MK3全自动多功能酶标仪测定，ELISA试剂盒为美国RB生物科技公司生产 (进口分装) 。
1.4 统计方法
采用SPSS 22.0进行统计处理。所有数值以平均数±标准差（x±s）表示。选用Paired-Samples T Test进行统计分析，P<0.05为显着性差异水平，P<0.01为非常显着性差异水平。
2 结果与讨论
2.1 体重及身体成分的变化
表1 高住低练前后体重和身体成分的变化
注：*表示与Hi Lo前相比P<0.05，▲表示P<0.01。
高住低练前后运动员的体重和身体成分变化见表1，呈现良性变化的趋势：体重降低（0.43%），脂肪总量和体脂百分比呈现下降趋势（分别下降5.90%和6.52%），同时去脂体重稳中略升（0.40%），提示本次高住低练对柔道运动员的体重控制有一定的良性作用，能够使运动员在脂肪减少的同时保持肌肉重量。以上各指标的变化不具有统计学上的显着性差异（p>0.05），可能与样本量较少、6名受试运动员体重级别跨度较大，由-60kg级至-81kg级有关；此外，运动员在入住低氧舱期间不限制饮食，而能出现身体成分上的良性变化，表明高住低练对于体重控制可能是有利的。
前人曾对不同项目运动员在高原低氧环境下训练时的体重变化进行过研究，如游泳运动员在昆明高原训练3周后体重下降约2kg，男子自行车运动员在多巴进行3～4周训练期后体重平均下降3.44kg，柔道运动员在多巴训练期间体重下降3.88kg，八一现代五项队在昆明进行为期8周的高原训练期间体重平均下降2.75kg[1]。而人工低氧环境下训练也伴随着体重降低的发生，李晓霞等报道，4周高住低练使受试大学生的体重降低2.99%，体脂百分比降低12.33%[2]。表明高原和人工低氧环境下进行训练，体重确实有降低趋势。
2.2 体重调节相关激素的变化
高住低练过程中体重调节相关激素的变化见表2。
表2 高住低练过程中体重调节相关激素的变化
注：*表示与Hi Lo前相比P<0.05，▲表示P<0.01。
2.2.1 高住低练对瘦素的影响
最近研究表明，肥胖基因含有低氧反应因子位点，能够与低氧诱导因子5’端非转录部分结合，使低氧暴露下细胞产生及分泌瘦素水平增加。因此低氧暴露时瘦素水平增加被认为是机体体重下降的重要原因[3]。
图1 高住低练过程中血液瘦素的变化
本次高住低练过程中柔道运动员血清瘦素的变化如图1所示，在高住低练第10和20天时呈递增趋势但无统计学意义（p>0.05），与高住低练前相比其升幅分别为32.50%和42.08%；至高住低练结束时，血清瘦素水平呈回落趋势（p>0.05）。提示在高住低练开始后的一段时期，可能诱导血清瘦素水平升高，这可能是受试运动员出现脂肪量减少、体重下降趋势的原因之一；而到高住低练的中后期，血清瘦素有回落趋势，其减重效果可能随之削弱。这种变化趋势与黄徐根等[3]动物试验的结果基本一致，即血清瘦素水平在高住低练前半段逐步升高，而在后期呈现回落趋势。黄徐根等还观察到，血清瘦素升高时，大鼠食物摄入有减少趋势，表明低氧引起的血清瘦素升高确实可能引发食欲降低等变化，有助于减控体重。
2.2.2 高住低练对胰岛素的影响
刺激胰岛素分泌的因素包括血糖浓度升高、血中氨基酸浓度升高（特别是精氨酸、赖氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸）、进餐引起的胃肠道激素增加（如胃泌素、胰泌素、胃抑肽、肠血管活性肽）、迷走神经兴奋等。
图2 高住低练过程中血液胰岛素的变化
本次高住低练过程中柔道运动员血清胰岛素的变化如图2所示，在高住低练第10天和20天时呈递增趋势但无统计学意义（p>0.05），与高住低练前相比其升幅分别为31.07%和42.05%；至高住低练结束时，血清胰岛素水平呈回落趋势（p>0.05）。
2.2.3 高住低练对睾酮和皮质醇的影响
急性低氧有可能刺激下丘脑促性腺激素释放激素（GnRH）的分泌，使血睾酮水平升高。此外，低氧应激时，下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴（HPA）可能被激活，肾上腺皮质功能迅速加强，皮质醇分泌增加，一般于2周内恢复至平原水平[4]。
长期低氧对睾丸机能具有一定的不利影响[5]，有研究者对高原低氧环境下普通人群和运动员的血睾酮变化进行了研究，认为高原低氧环境中睾酮会出现一定的降低。Sawhney等研究了平原人到3500m高原后，1天时睾酮出现降低但无显着性，7天时睾酮显着降低，一直持续到第18天；回到平原后1周，睾酮恢复到原有水平[6]。钱风雷等（1993）报道，6名游泳运动员在海拔1890m的高原训练中，血睾酮在第1周呈上升趋势，第2、3周显着下降，而皮质醇在各阶段均显着高于平原[7]。钱风雷等认为，该研究中的运动员对1890m高原缺氧环境的习服大约需要1周左右，在高原训练的适应阶段，机体的轻度缺氧刺激大脑皮质兴奋，下丘脑通过释放促黄体生成素释放激素（LRF）和促卵泡激素（FSH）促进睾丸分泌和释放睾酮，使得第1周时血睾酮有所上升，有利于机体对高原环境的适应。冯连世等（2000）的研究则发现男性运动员上高原1周后、4周后的血睾酮，比上高原前分别下降6.3%和19.5%，下高原3周后仍低于上高原前的水平 (18.4%) ，至下高原5周时才有所回升 (2.2%) ；游离睾酮与血睾酮的变化基本一致[8]。
图3 高住低练过程中血清睾酮的变化（单位：ng/dl)
图4 高住低练过程中血清皮质醇的变化（单位：ng/dl） 下载原图
本次高住低练过程中柔道运动员血清睾酮、皮质醇和T/C值的变化如图5所示。在高住低练第10天，血清睾酮和T/C值有升高趋势；高住低练第20天和高住低练结束时，睾酮和T/C值均呈现降低趋势，始终低于基础值，睾酮和T/C值在高住低练结束时的降幅均为20%左右（p>0.05）。提示长时间高住低练容易引起血清睾酮降低，需加强针对性的营养和恢复措施。
图5 高住低练过程中血清睾酮/皮质醇的变化
3 小结
3.1 高住低练对柔道运动员的身体成分具有一定的良性作用，脂肪总量和体脂百分比表现出降低趋势，尽管由于样本量小、标准差偏大以及未严格控制膳食，这种良性变化尚不具备统计学上的显着意义，但从运动员的反应和相关研究的情况看，应用高住低练控制体重是值得进一步探索的方向。
3.2 从体重调节相关激素的变化看，运动员在本次高住低练第10天和20天时血清瘦素呈递增趋势但无统计学意义（p>0.05），与低氧前相比其升幅分别为32.50%和42.08%；至高住低练结束时，血清瘦素水平呈回落趋势（p>0.05）。提示在高住低练开始后的一段时期，可能诱导血清瘦素水平升高，这可能是受试运动员出现脂肪量减少、体重下降趋势的原因之一。
3.3 运动员血清睾酮及T/C值在高住低练后期表现出降低趋势，在高住低练结束时的降幅均在20%左右，提示进行高住低练时应重视血清睾酮降低问题，加强针对性的营养和恢复措施。
参考文献
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