对高原训练的几点新看法

时间：2007-04-16 11:33:12 来源：网络作者：佚名

在过去的20年里，各种运动项目的最大吸氧量（VO2max）得到提高，长跑世界纪录被刷新。对VO2max的提高和世界纪录的刷新产生影响的其中一个因素被认为是高原训练，因为在高原上生活和训练可能对氧运输链的各部分具有显著影响。此外，在高原上生活和训练的运动员在1988年和1992年奥运会上夺得多枚长跑金牌。几项研究表明高原训练能提高在高原上的VO2max和运动成绩，但没有充分证据显示它对海平面上运动成绩有帮助。然而，几乎所有耐力运动员都利用高原训练来提高各自在亚特兰大奥运会上运动成绩，而亚特兰大就接近海平面。在本文中我将着重阐述以耐力运动员为主的研究，为强化海平面运动成绩而在山上进行的“正常”高原训练的优点和存在的问题，以及我们从高原训练中受益但避免因高原训练引起的问题的新的可能性。

高原训练后的海平面VO2max

    为提高海平面运动成绩的高原训练的主要作用是期望因红细胞量增加而引起VO2max提高。通过查阅文献可以发现大多数高原训练研究中不包括对照组。也有几项此类研究表明高原训练后在海平面上VO2max得以提高。大概赞成高原训练最重要的研究是由达尼尔和奥尔德里奇完成的。他们的研究对象是6名几次在2300 m的高原上训练的运动员，训练时间先是14天，然后7天，在高原上总天数为42天。高原训练结束后，运动员在海平面上的VO2max提高了4.4%, 有5名赛跑运动员跑出了个人最好成绩，一人打破1英里跑世界纪录。

    然而，对运动员进行的许多类似的研究显示不管在高原上生活和训练的时间长短，在海平面上的VO2max均无变化。也有一些研究含有在海平面的对照组。研究结果也是不尽相同；有时发现研究得出的结果是下降，无变化，提高，或类似情况。近期的一项研究非常有趣，因为受试者都是优秀运动员，受试的两个组是赴国外进行集训的。9名国家队水平的赛艇运动员在海拔1800 m高处集训了21天，水平相当的另外9名桨手在海平面集训了21天。集训结束后，在海平面的一组海平面VO2max和运动能力分别提高了4%和3%，而在高原训练的一组未发现任何变化。

    在芬兰我们也对我们的国家队越野和滑雪射击运动员进行了高原训练研究。在研究中，对25名运动员高原训练前、后进行了分析，他们在1600~1800 m的高原上训练3周，或在2500 m训练、在1500 m生活2周。此类训练营对世界各国的越野和滑雪射击运动员都是常事。在本研究中，未发现高原训练后海平面VO2max发生变化。而8名对照组滑雪运动员的VO2max却明显提高，他们是在海平面集训的，与参加高原训练的选手检查前、后的期限相同。当我们观察这25名运动员的个体反应时，会发现个体差异很大。海平面VO2max变化标准差为3.6%, 最大提高值为+7 ml/kg/min, 最大减小值为-11 ml/kg/min。10名滑雪运动员的提高大于2 ml/kg/min, 6名滑雪运动员的减小大于2 ml/kg/min，这是确定VO2max的测定误差。这些数据均表明高原训练可能提高某些运动员的海平面VO2max，但个体差异如此之大，无法总能发现小组的显著提高。不幸的是，我们没有直接的数据来解释为什么个体反应如此不同，但我会在本文后半部分阐述这一问题。

红细胞生成和红细胞群-在高原训练过程中得到提高

    对经受高原缺氧的一个共同发现是由于血浆量和迅速下降，血红蛋白浓度和血细胞比容出现短暂的提高，几天后红细胞生成本身得到提高。一系列文献显示我们有许多数据表明运动员的血红蛋白和血细胞比容值在适应性训练和高原训练后提高，但由于血浆量的变化，这不能作为明显的证据来证明高原训练后血红细胞群也有所提高。

    我们从以前对非运动员的研究中了解到高原居民的红细胞群比生活在海平面的人们高，主要高度似乎在1600~3000 m。我们还知道非运动员甚至没有在高原上训练只适应3~4个星期就能提高血红细胞群。然而，很难将这些研究用于运动员，因为在海平面上训练本身就会明显提高红细胞群，甚至未在高原上训练的优秀耐力运动员其红细胞群也比未受过训练的受试者高20%~25%。

    有趣的是几乎没有研究显示运动员在高原训练后红细胞群确实提高。斯特雷-冈德森等人发现在海拔2500 m的高原上训练了4周的运动员红细胞群提高9%。该研究提示较低的高度也可能提高红细胞群；然而，另一项研究表明在海拔1800 m的高原上训练3周的游泳运动员血量及计算出的红细胞群都没有变化。在最近由斯特雷-冈德森及其同事进行的一项研究中，运动员先在海平面训练6周，然后赴2500 m的高原上集训4周。有些运动员在这一海拔高度训练，另有一些在1300 m的较低高度训练。在本研究中红细胞群和海平面VO2max明显提高；两个受过高原训练的子群提高幅度相似，但在海平面的对照组没有变化。

    多年来我和我的同事对芬兰国家队长跑运动员和竞走运动员的红细胞群数据进行了搜集。目前，这些数据中包括在2200~2300 m高原上训练了3~5星期的14名运动员的情况。红细胞群提高6%具有显著统计意义，确认运动员的红细胞群在高原训练期间确实得到提高。在本研究中我们也注意到个体反应，在这里红细胞群变化的标准差也大得令人吃惊（3.2 ml/kg)。红细胞群的个体变化从-2到+10 ml/kg。

    随着对高原的适应，红细胞生成刺激素（EPO）使红细胞群的提高处于中间水平，红细胞生成刺激素主要是从肾释放出来的，尽管其他一些因素也可能对对释放产生影响。血清EPO一般在高原上的2~4天达到峰值，峰值的高度取决于海拔高度（在海拔2000~3000 m的高原上为海平面值的150%-200%) , 如果海拔高度是中等的，达到峰值之后，由于组织氧化和红细胞群的逐渐提高，大约在一周内随即降下来。

    总的说来，在2000~2500 m的高原训练能提高运动员的红细胞量，增强提高海平面VO2max的潜力。红细胞群的增大似乎大于VO2max，但在海平面VO2max上的个体差异表明高原训练含有一些似乎危及VO2max提高的因素。

解释海平面VO2max提高不够和存在个体差异的几个因素

    对海平面VO2max提高不够和存在个体差异第一个解释可能是在高原训练过程中红细胞没有提高。有数据表明个体红细胞群反应与铁的可用性和骨髓产生红细胞的能力有关。斯特雷-冈德森及其同事的研究显示在高原训练前铁蛋白水平正常的运动员能在高原训练后提高其红细胞群。相反，初始铁蛋白值低的运动员不能明显提高其红细胞群水平。我们也试图将初始的铁蛋白与红细胞的变化联系起来但没有成功；它们不存在相关。然而，所有女运动员的铁蛋白都低，而她们的红细胞群水平未显示变化。有些初始铁蛋白值高的男运动员其红细胞群未提高表明其它一些因素也可能影响在个体红细胞群水平上的个体差异。譬如，这些因素可能是初始红细胞群较高，高原及高原训练带来的高应力，动脉血氧过少，以及高原训练过程中酸度提高，后者可能会引发抑制骨髓中红细胞生成。

    导致VO2max下降或不变的第二个因素与在高原上的训练速度和训练刺激有关。训练速度，例如滑雪速度或跑速在高原上下降。血乳酸心率曲线向左移，似乎在整个高原训练过程中都居左，因此运动员经常被迫在高原上以较低的心率训练。在高原训练期间血乳酸浓度增大的一个原因是血氧饱和度下降。甚至在海平面，在VO2max为85%的极限下运动过程中优秀耐力运动员与非优秀运动员相比血氧饱和度降低，当运动员到海拔750 m的中等高度或在VO2max强度下训练时会进一步下降。此外，优秀运动员的VO2 max在低于1000 m的高原上降低。

    运动员除了在高原上VO2max和训练速度下降外，其心搏量也可能在高原训练期间下降。由于在高原上血浆量下降而应力增强，与海平面值相比，尽管红细胞群增大，在高原上未受过训练的受试者甚至在进行了为期3星期的适应性训练后，其心输出量和心搏量在极限下运动过程中提高。这些与高原上训练速度下降有关的所有数据表明与在海平面训练相比，训练刺激在高原上可能会降低。

    可能导致高原训练后海平面VO2max下降的第三个因素是过度训练。已发现我们的国家队越野滑雪和滑雪射击运动员在高原训练后安静时血清考的索值显著提高。这表明高原训练和这种海拔高度的高原可能应力如此之大使运动员感到精疲力竭，无法在高原上对训练刺激作出积极反应。额外应力增加了过度训练的可能性，而应荷尔蒙可能导致抑制骨髓中红细胞生成，尤其是在高原训练的初期阶段。

   是否有可能控制高原训练期间的适应能力，至少避免某些问题发生，譬如与正常高原训练有关的过度训练？我们采用了渐进极限下踏车跑测试，在高原集训期间每隔3天进行测试，4次4分钟。与海平面值相比，心率和血乳酸浓度在高原上每次强度跑都提高。在最初由于适应性提高后，极限下心率和血乳酸值开始向海平面值下降；我们发现这种下降存在很大个体差异，结果有些运动员一星期内就适应在高原上的训练，而也有一些人训练了2-3个星期后仍未适应。我们还采用了简单的直立心率测试来监督高原集训过程中的个体反应。直立心率反应既反映了血浆量的变化，也反映了交感调节和副交感神经调节的变化，因此也可用来探测过度训练的的发展。一个人在站立后，其心率最初由副交感神经反射调节，心率曲线的后一部分（站立1分钟后）主要由交感神经系统调节。如果我们看一下仰卧时和站立时的心率，就会发现它们在高原训练上最初几天大幅度提高，与运动心率的提高方式相似。在集训期间，心率值保持在上升水平，表明高原应力和血浆量下降仍然对直立性心率反应产生影响。这种反应个体差异很大，使一些运动员似乎对高原适应较快，而也有一些运动员在整个高原训练过程中反应较大。

作为高原集训过程中个体反应和过度训练的一个事例，我收集了一名越野滑雪运动员的数据，在高原训练后他的海平面VO2max下降最大（-11ml/kg/min）,VO2max为80 ml/kg/min，仰卧心率为56，站立心率为70，这都是滑雪运动员典型的值。一年后，大约在高原集训前一星期，他的VO2他的VO2max提高了85ml/kg/min。有趣的是其仰卧时心率和站立时心率均有较大幅度提高，表明该运动员在高原集训前自身已过度紧张，也许已经训练过度。在高原上集训了3个星期后大约一星期，再次对该运动员进行测试，此时他的VO2max已下降到74ml/kg/min。观察到他的乳酸阈（4mmol）下降幅度也相当大。尽管血红蛋白浓度增大（它表明红细胞块可能增大），但最大血乳酸浓度从11.9mmol下降到6.9mmol,仰卧心率和站立心率的进一步提高均代表了一名过度训练运动员的特征。我认为这些研究结果证实可能发生过度训练成为与高原训练有关的问题之一。

某些研究已对高原适应训练期间或模拟高原训练期间骨骼肌适应性进行了检查。据报道，在缺氧期后，酵解活性减弱，氧化酶活性及肌红蛋白浓度和毛细管化增强，但研究结果缺乏一致性。肌内适应能力的不同也可能说明对对高原训练出现某些差异的原因，也提到与呼吸系统有关的一些因素影响对高原训练的个体反应。

总之，个体反应和高原训练的一些问题似乎与铁储存低，训练节奏慢，以及在高原上可能出现的训练刺激下降而应力增强有关。在直立测试中极限下心率，血乳酸控制，以及简单的心率反应可用于对高原训练反应的实地追踪，避免出现因高原训练引起的一些问题。

高出生活，低处训练-在海平面上的假设和模拟

1991年莱文和他的同事介绍了一种高原训练的新方法。他们对9名有竞争力的赛跑选手在为期4周的实验训练阶段中在高处生活、低处训练的高-低假设进行了验证。一个低-低对照组在海拔1300m高处生活，而同时高-低组在海拔2500m处生活以适应高原环境，但与低-低组一起在1300m处训练以保证训练速度和训练强度平等。在高-低组中发现最大摄氧量显著提高（5%）。高-低组的海平面5km跑成绩也提高了30秒，而低-低组未见任何变化。高-低组也显示了总血量显著增大，提高了500ml；这表明对高原的适应可能是提高海平面运动能力最重要的因素。在较低的高原上训练使避免与通常在高原见到的训练速度下降有关的问题。

来源于运动技术网

在对高处生活，低处训练进行的新研究中，斯特雷-冈德松和莱文首次监督在海平面为期6周的训练，之后运动员参加为期4周的高-低（2500/1300m）或高-高（2500m）训练，同时一个对照组参加了在海平面的类似的集训。高-高和高-低组显示了在高原上血清EPO提高相似，而且在高原训练期结束后红细胞群和海平面VO2max的提高也相似，但在海平面的对照组未发现任何变化。高-低组的海平面运动能力（跑完5km用的时间）比高-高组提高大，但其差异没有统计上的显著性。

高处生活、低处训练的假设已得到以前进行的一些研究的支持，这些研究的对象是未受过训练的人和动物，研究表明在安静状态下处于常压低氧（氮稀释）或低压低氧几小时时可发现血清EPO水平显著提高。

芬兰见不到大山，我们研制了一座高原房来模拟高原，以便研究高处生活、低处训练法。高原房包括一台氮膜发生器，空气压缩机，混合系统，以及两个独立的控制系统。产生的氮与周围空气混合并导入高原房，制做的高原尽可能密封。如果氧浓度下降到预定的限度时，这两个独立控制和警报系统阻止氮的供给。第一座常压低氧房于1993年11月建于Vuokatti体育学院，第二座高原房（常压低氧）于1994年建于瑞典，第三座高原房（低压低氧）于1995年在挪威开放。

为调研高处生活、低处训练这一假设及高原房的功能，对运动员进行了三项研究。在这些研究中，运动员在高原房里每天生活和睡眠14-18个小时，这里的氧气浓度为15.3%, 相当于海拔高度2500米的高原，PO2为116mm hg。受试者的动脉血氧饱和度在高原房内安静状态下下降到94%，在极限下运动过程中下降到80-90%。运动员在海平面正常训练一天1-3次，一日三餐均在海平面（海拔150米）上周围氧气正常条件下的高原房外。

对6名越野滑雪运动员的首次研究成果显示在8天高原房期间血清EPO和网状细胞数量都明显提高。网状细胞和血清EPO的提高表明在高原房期间红细胞生产增强。在此项研究中，血样是在第三天下午抽取的，运动员已离开高原房几个小时（训练和用餐）；那天血清EPO显著下降。 3名运动员继续在高原房生活了12夜，他们的EPO浓度在此期间保持上升。

当运动员在高原房时，他们也是完成4次4分钟极限下踏车测试，跟他们在意大利2200米正常高原集训期间和在芬兰正常的海平面集训期间的做法相同。在这次运动测试中，心率和血乳酸水平表现的情况在高原房与在正常高原训练期间完全一样。在头几天，开始上升，然后随着在高原房和在高原上的适应而下降。运动员也在高原房进行了直立性心率测试，跟在正常高原集训和正常海平面集训时的做法一样。在高原房仰卧时和站立时心率反应与在正常高原训练时的表现相似。

近期对滑雪运动员，赛跑运动员和竞走运动员的研究已确认血清EPO，网状细胞数量以及红细胞二磷酸甘油酸的提高很大，在高原房期间至少2星期继续保持较高水平。我们研究小组还测定了在高原房居住了至少2.5星期，有的甚至4星期的6名赛跑运动员和6名竞走运动员的红细胞量。在整个这一组运动员中，红细胞团未明显增大；平均提高7%。同时，包括7名赛跑运动员和竞走运动员的另一组在2200米高处进行了4-5星期正常高原集训，而且在本研究中，也发现红细胞有类似的非显著性提高，但海平面对照组未显示红细胞团有任何变化。个体红细胞团数据表明在高原房6名运动员中有5名红细胞团增大，而且红细胞团减小的这位赛跑运动员在高原房期间正赶上月经期。如果对她的数据忽略不计，那么红细胞团提高就具有统计意义。

在对低处生活，高处训练的研究中（在氧正常下生活，未经适应在低氧下训练），可能也有一些发现在海平面上VO2max和运动能力都得到提高，但在近期对运动员和没有经过训练的受试者进行的研究中，低氧训练的效果与氧正常训练的没有什么不同。在高原上的高氧训练反而可能显著提高高原上甚至也许海平面上的耐力。

总之，我要对高原正常训练与高处生活、低处训练法（采用高原房或者自然的高原）的优点和问题进行比较。在这两种情况下适应性训练似乎相同，但我们知道训练速度，训练时心率和血乳酸在这两种情况下存在差异。我们不知道是否在这两种条件下应力和发生过度训练的可能性有所不同，延长在高原房的居住时间对健康有何危害。到目前为止，我们在芬兰还没遇到过因使用高原房而引起的问题。我猜想如果你能在海平面训练，则过度训练的发生率就会较低。尽管结果并非十分令人信服，但我还是肯定如果你采用高处生活、低处训练这一方法，海平面运动能力就得到提高。

综上所述， 1）高原房可用来在海平面模拟中等高度高原的生活氛围和模拟运动员在海平面的红细胞生成， 2）高处生活、低处训练法似乎具有适应高原环境的一切优点，似乎拥有避免出现与正常高原训练相关的潜力。 3）高原房和高处生活、低处训练法似乎为提高优秀运动员的海平面运动成绩提供了最佳方法。（完）   您正在浏览运动技术网  http://www.sport120.com

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