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

张昊楠，高炳宏

赛艇运动是力量和耐力相结合的周期性体能类项目。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。准确掌握运动员的身体机能状态和水平是教练员实施训练的前提，赛前运动员保持良好的机能状态，为比赛中取得优异成绩奠定基础。

经皮氧分压（TcPO2）是经过皮肤所弥散出来的氧气量，TcPO2的测量是局部非侵入性检测法，通过与测定位点相连的电极反映从毛细血管透过表皮弥散出来的氧气含量，实时、持续地反映机体向组织的供氧能力，了解组织的血液灌注情况。机体输送氧气的任何环节出现损伤，都能立刻从TcPO2变化反映出来。TcPO2的测定已在早期诊断糖尿病周围血管病变[2]，不愈合伤口的检测，血管重建的评价，选择截肢平面及观测术后皮瓣血运[3]等医学领域运用。有研究者通过分析67例截肢患者切口愈合情况与局部TcPO2的关系，发现TcPO2与截肢切口一期愈合及中医辨证分型具有相关性。表明，TcPO2可以为截肢后的一期愈合提供相关依据[18]。目前，运动训练领域已在高原和低氧训练中观察运动员供氧状态中运用。血清肌酸激酶（CK）是机体ATP-CP系统代谢的关键酶之一， 它与机体能量代谢密切相关，常被作为反映运动负荷的指标，血尿素（BU）是机体内蛋白质和氨基酸分解代谢的最终产物，常被作为反映运动量的指标。运动量和强度的增加都会引起这两个指标的升高[1]。血红蛋白（Hb）是评定运动员营养和健康方面的重要指标，睾酮（T）水平反映运动员身体合成代谢状态，并且是判断运动员疲劳程度和竞技状态的重要指标。有关TcPO2和经皮二氧化碳分压（TcPCO2）用于竞技体育机能监控的研究报道几乎没有。本研究尝试使用TcPO2和TcPCO2两个无创性指标与常规机能状态指标相结合的方法对赛艇运动员不同训练阶段进行监控，讨论TcPO2和TcPCO2的变化特点与机能状态变化的关系，为无创性指标在赛艇运动员机能状态评定提供依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以8名国家赛艇队男子轻量级单桨选手为研究对象，其中国际健将6名，国家健将2名。运动员基本情况为：年龄（23.75±2.38）岁，身高（184.00±1.77） cm，体重（74.31±1.60） kg，训练年限（8.38±2.56）年。

1.2 研究方法

世界杯赛前两个月跟踪测试，根据训练计划，把3月5日—4月2日作为运动员第一训练阶段（春季锦标赛前）；把4月9日—4月28日作为运动员第二训练阶段（世界杯赛前）。

微循环指标测试方法，每周一队员休息时，仰卧安静状态下选取运动员的右侧下肢股四头肌外束肌腹作为测试部位，采用由瑞典Perimed公司生产的PeriFlux System 5000系列激光多普勒仪,利用氧电极法进行无创测试，TcPO2和TcPCO2测量时需先稳定10 min，再测量3 min，取1 min稳定数值。

生化指标测试方法，在两个训练阶段，均在每周一晨起安静空腹状态下（6：30～7:00）采血测试。血细胞数量（RBC），Hb用POCH100i三分类血细胞分析仪（日本）测量；BU、CK用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技术公司提供的试剂盒；T、皮质醇（C）采用化学发光法，用Beckman coulter Access 2 immunoassav system全自动生化分析仪（美国）进行测试。第一阶段共取血样4次，分别用C1、C2、C3、C4表示。第二阶段共取血样3次，分别用S1、S2、S3表示。C1、C4、S1和S3为静脉取血的测量值，C2、C3和S2为指尖取血的测量值。

1.3 统计学分析

测试指标均计算平均数、标准差，并以平均数±标准差表示。显著性检验为Paired Samples T检验以及相关性分析，显著性水平为P＜0.05，非常显著性水平为P＜0.01。统计软件为SPSS17.0。

2 研究结果

2.1 不同训练阶段负荷的安排

通过对8名运动员不同训练阶段的水上训练总量、训练目的以及陆上训练的内容的记录，并结合运动员每周的机能监控指标，观察运动员在不同训练阶段机能状态的变化以及对训练量和强度的适应情况。

由于8名运动员均来自男轻单桨组由同一教练带领，训练计划基本一致（不能排除伤病队员训练计划的临时改动）。第一阶段，提高有氧能力为目的，训练量较大，训练强度相对较小，水上训练以有氧长划为主，陆上训练提高综合力量。第二阶段，提高专项综合能力为目的，训练量基本与上一阶段保持一致，强度训练比例增加，水上训练中距离变频划和短距离速度划比例增加，陆上训练次数基本不变，但内容更有针对性，具体安排见表1。

表1 不同训练阶段负荷及内容安排Table Ⅰ Training Load and Contents in Different Training Phases

2.2 不同训练阶段机能指标以及某些内分泌指标的变化

2.2.1 不同训练阶段机能指标的变化情况

由表2可见，BU在第一阶段基本保持平稳，在训练阶段C2略有下降；第二阶段从C2的6.33到C4的7.63，升高了20.53%，其变化具有显著性差异（P＜0.05）。CK在第一阶段呈缓慢下降趋势，但C4却比C3上升了77.25%，比C1升高了51.7%，其变化具有显著性差异（P＜0.05）；第二阶段S3较S2升高了61.29%，其变化具有显著性差异（P＜0.05）。RBC和Hb在第一阶段呈明显的下降趋势，与C1相比分别下降了11.31%和11.26%，其变化具有显著性差异（P＜0.05）。从机能指标的表现可以看出，第一阶段训练运动员机能状态水平有所下降，出现轻度疲劳；第二阶段运动员的机能状态逐步回升。

表2 不同训练阶段BU、CK、RBC和Hb的变化Table Ⅱ Changes of BU, CK, RBC and Hb in Different Training Phases

2.2.2 不同训练阶段运动员T与C的变化

由表3可见，运动员在两个阶段的训练中（见表3），T都呈现出下降趋势。第一阶段下降幅度为23.07%，其变化具有非常显著性差异（P＜0.01）。第二阶段下降幅度为10.18%，其变化不具有显著性差异。第二阶段S3与第一阶段C4相比有所上升，但也不具有显著性差异。在第一阶段的训练中，C呈下降趋势，下降了8.36%；第二阶段C呈现出上升趋势，上升幅度为10.4%，两个阶段的变化均没有显著性差异。在两个阶段的训练中，T/C均下降，分别下降11.8%和19.75%，其变化不具有显著性差异。

表3 优秀男子赛艇运动员不同训练阶段T（ng/dl）、C（ug/dl）和T/C的变化Table Ⅲ Changes of T(ng/dl), C(ug/dl)and T/C of the Elite Male Rowers in Different Training Phases

2.3 不同训练阶段运动员TcPO2和TcPCO2的变化

由表4可见，第一阶段的训练中，经过一周的训练TcPO2有明显的下降趋势分别较C1下降了34.37%、33.73%和37.92%，其中C2和C3相比C1的变化具有显著性差异（P＜0.05）。TcPCO2总体呈上升趋势，C2升高明显，相比C1上升了39.8%，不具有显著性差异。C4相比C1上升了19%，相比C2下降了14.91%。在第二阶段的训练中TcPO2较第一阶段呈现出明显的上升趋势，遗憾的是由于探头出现问题，此次试验未能采集到第二阶段初期的TcPO2。TcPCO2也有所回落。提示：第一阶段运动员机体携带氧的能力下降，训练有所调整的第二阶段运动员机体携带氧的能力有所回升。

表4 不同训练阶段运动员TcPO2与TcPCO2（mmHg）的变化TableⅣ Variation of TcPO2 and TcPCO2 (mmHg) of the Athletes in Different Training Phases

3 分析讨论

3.1 不同训练阶段运动员机能状态的变化

Hb是血液携带氧的主要载体，一般认为，Hb的浓度越高其结合氧量就越多。在大运动量训练开始时容易出现Hb下降，有研究表明是RBC溶血增多造成的[4,5]，一段时间的训练后机体适应了这种平衡，Hb的浓度就会有所回升。BU和CK常被作为反映运动负荷的指标，训练量和强度的增加都会引起这两个指标的升高[9]。BU更多的作为反映训练量的指标，CK训练强度的反应更敏感，因为大强度的训练容易造成肌肉的损伤。T、C是反映机体合成代谢和分解代谢状态的指标，T/C升高，说明机体的合成代谢不足，运动员出现身体疲劳不能得到有效的恢复[6]。

本研究结果显示，3月5日—4月2日作为训练的第一阶段，属冬训的末期，仍然延续冬训大运动量发展有氧能力的训练特点。Hb和RBC的明显下降，BU值的升高以及T/C值的下降，都说明运动员还未能完全适应当前的训练负荷，机体正在建立新的动态平衡，出现了机能状态的相对低谷，出现疲劳现象[7、8、9]。4月9日—4月28日作为训练的第二阶段，是世界杯赛前的备战阶段，训练量与第一阶段相对保持的状态下，强度训练有所增加，突出了赛前的专项训练。训练强度的增加使CK水平在最后一周出现了明显升高，BU水平也有所升高，但都在正常的范围内。Hb和RBC的升高可以看出运动员适应现在的训练负荷，机能状态良好，为比赛奠定基础。C值较之前有所增加，使肌糖元的分解供能增加，有利于在比赛中发挥更好的水平[15]。

3.2 不同训练阶段TcPO2和TcPCO2的变化特点

TcPO2在测量时，用特制的双面粘圈把电极固定在皮肤上，当电极加热使毛细血管或静脉内的血液接近动脉血状态。皮下组织中的血氧经表皮细胞的呼吸消耗和通过阻力作用而下降，其剩余的氧扩散到皮肤表面，形成TcPO2[10]。有文献报道电极温度超过41℃时TcPO2和TcPCO2之间的线性回归相关系数可达0.98[11]，国外文献也有相关报道[12]TcPO2和TcPCO2有高度的相关性。同时TcPO2的测定值与动脉血氧分压高度相关，可以作为反映动脉血氧分压变化的指标[13]。皮肤处于机体供氧系统的末端，机体输送氧气的任何环节出现问题TcPO2的变化都可以反映出来。所以TcPO2、TcPCO2检测能直接反应皮肤组织细胞的实际氧供应量，还可反映微血管功能状态，有效判断动脉、毛细血管功能障碍所致的缺血缺氧。

表5 不同阶段不同测试点RBC与TcPO2的相关关系（N=8）TableⅤ Correlation between RBC and TcPO2 at the Different Test Points in Different Phases

本研究结果显示，在第一阶段的训练过程中，TcPO2的数值持续下降，尤其在第一周训练结束后明显下降，降幅达34.37%。TcPCO2显著上升了18.95%，存在显著性差异。TcPO2的下降表明毛细血管功能障碍机体携带氧的能力有所下降[16]，机体的疲劳未能充分恢复。第二阶段TcPO2的小幅回升和TcPCO2回落，表现出运动员机体携带氧的能力的提升，表明了运动员机能状态良好。

3.3 TcPO2和TcPCO2的变化特点及与机能状态变化的关系

在不同测试点相关性检验中，TcPO2与Hb、RBC在统计学相关性检验中，基本没有显著性相关，只有在第二阶段的S2，TcPO2与Hb存在显著性相关（P＜0.05），相关系数为-0.882（表6）。由图1和图2可得，在两个训练阶段TcPO2的变化趋势基本与Hb和RBC的变化趋势相一致，Hb和RBC在第一阶段呈明显下降趋势，尤其在第一阶段末期明显下降，TcPO2在第一阶段也表现出了明显的下降趋势，Hb和RBC的下降客观地反映了组织携带氧的能力有所下降[14]，这与TcPO2所表现出的结果相一致。在第二阶段，运动员适应了训练负荷，Hb和RBC呈上升趋势，TcPO2相对第一阶段也表现出了上升趋势。从图3和图4看，TcPO2的变化特点与BU和CK的变化趋势未表现出明显的一致性。在第一阶段BU呈上升趋势，RBC呈下降趋势，说明身体机能水平有所下降且出现了疲劳现象[17]，这与TcPO2下降所表现出的携氧能力下降所表现出的状态相一致。

图1 不同训练阶段Hb与TcPO2、TcPCO2的变化趋势图Figure 1 Variation Trend of Hb, TcPO2 and TcPCO2 in Different Training Phases

图2 不同训练阶段RBC与TcPO2、TcPCO2的变化趋势图Figure2 Variation Trend of RBC, TcPO2 and TcPCO2 in Different Training Phases

图3 不同训练阶段BU与TcPO2、TcPCO2的变化趋势图Figure3 Variation Trend of BU, TcPO2 and TcPCO2 in Different Training Phases

图4 不同训练阶段CK与TcPO2、TcPCO2的变化趋势图Figure4 Variation Trend of CK, TcPO2 and TcPCO2 in Different Training Phases

表6 不同阶段不同测试点Hb与TcPO2的相关关系（N=8）Table Ⅵ Correlation between Hb and TcPO2 at the Different Test Points in Different Phases

表7 不同阶段不同测试点BU与TcPO2的相关关系（N=8）Table Ⅶ Correlation between BU and TcPO2 at the Different Test Points in Different Phases

表8 不同阶段不同测试点CK与TcPO2的相关关系（N=8）Table Ⅷ Correlation between CK and TcPO2 at the Different Test Points in Different Phases

4 结论

4.1 Hb和RBC在第一阶段明显下降，第二阶段有所回升，运动员在世界杯赛前氧运转能力较好。BU和CK在第一阶段末期升高，第二阶段保持平稳，T在第一阶段下降，第二阶段基本回升至之前水平，运动员在世界杯赛前整体机能状态良好。

4.2 在运动员机能状态良好时，TcPO2呈上升趋势，TcPCO2呈下降趋势。TcPO2和TcPCO2的变化特点与常规机能监控的变化趋势相一致，在一定程度上可以评定运动员的机能状态水平。

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