高原训练与低氧训练

本课程成绩构成内容分数心率和12分钟跑作业10体质测试10最后的1000字的作业10小组讲课10实验室观摩学习10出勤10试卷40高原训练与低氧训练高原训练低氧训练主题词：高原训练6062011.11.18主题词：低氧训练2432011.11.18重要名词高原训练：是指有目的、有计划地将运动员组织到具有适宜海拔高度的地区,进行定期的专项运动训练的方法。其理论依据是,人体在高原低压、缺氧环境下训练,利用高原缺氧和运动双重刺激,使运动员产生强烈的应激反应,以调动体内的机能潜力,从而产生一系列有利于提高运动能力的抗缺氧生理反应。低氧训练：是指在运动训练周期中持续或间断利用高原自然低氧或人工低氧环境,配合运动训练来增加运动机体的缺氧程度,从而产生一系列有利于提高机体抗缺氧的生理反应及适应能力,调动体内的机能潜力,进而达到提高运动能力的训练方法。在我国,低氧训练则被界定为利用人工低氧环境进行训练或刺激的辅助性训练方法,包括“高住低练”、“高住高练低练”、“低住高练”以及“间隙性低氧训练”等几种形式。重要名词间歇性低氧暴露（INHE）：是在平原上借助低氧仪让运动员间隙性地吸入低于正常氧分压的气体，造成体内适度缺氧，导致一系列有利于提高有氧代谢能力的抗缺氧生理、生化适应。高住低训（HiLo）：让运动员居住在高原或人工低氧环境，训练在平原或较低高度的地方。现在，在国际有关高原训练的会议上一谈到“HiLo”，大家都知道是指“高住低训”。一、高原训练（一）高原环境对运动能力的影响（二）高原训练的起源与发展（三）高原训练的生理学基础（四）影响高原训练的效果因素（五）高原训练的几个问题（1）高原气压与空气成分（一）高原环境对运动能力的影响高度(Altitude)（m）气压(Airpressure)（mmHg）氮气(Nitrogen)（%）氧气(Oxygen)（%）氢气(Hydrogen)（%）二氧化碳(Carbondioxide)（%）076077.1420.960.010.0350071677.8920.950.010.031,00067478.0220.090.010.032,00059681.2418.100.040.013,00052584.2615.180.160.014,00046286.4212.610.670.005,00040586.7810.172.760.006,00035481.227.6910.680.00(2)高原缺氧对运动能力的影响•高原缺氧对机体氧气运输能力的影响•高原缺氧对运动能力的影响有利一面1.改善呼吸系统机能2.提高血液运氧能力3.EPO生成增多4.改善运动员心脏的结构和功能5.提高骨骼肌代谢能力不利一面•运动训练强度小,绝对运动量比平原低•运动后的最大心率和最大乳酸浓度都降低,•在缺氧条件下训练后的疲劳恢复比平原慢•训练中易出现伤病（二）高原训练的起源与发展•高原训练起始于20世纪50年代。当时，前苏联研究人员提出，人在高原环境对缺氧可以产生适应；而在高原上同时进行运动训练获得的适应，更有利于使人体呼吸和心血管系统功能得到增强，对提高有氧代谢运动能力，促进运动成绩特别是耐力项目成绩的提高有良好效果。他们在高加索建立了一个高原训练基地(1，800m)，让参加1956年墨尔本奥运会的中长跑运动员进行了20天的高原训练，取得了较好的效果。•1960年，埃塞俄比亚运动员AbebeBikila在标高2,500m的首都——亚的斯亚贝巴（AddisAbaba）训练后参加了罗马奥运会，以2小时15分16秒2的惊人成绩超过了维持8年之久的世界最好成绩，取得了冠军。之后，他又用同样方法在1964年东京奥运会上打破自己的记录，以2小时12分11秒2的成绩获胜。处于同样地理条件的肯尼亚、坦桑尼亚和摩洛哥的长跑运动员也相继在长跑项目的比赛上夺得了优异成绩。•由于地处高原的非洲运动员的崛起，以及随后各国为备战1968年墨西哥（2，300m）奥运会进行了适应性训练，高原训练引起了国际上的普遍关注，并使高原训练的实践和理论研究得到了发展。1966年3月美国奥委会组织召开了首次国际性高原训练研讨会——“海拔高度对运动机能的影响研讨会”。从而，奠定了高原训练实践与理论进一步发展的基础。•我国在20世纪60年代初期也有人对高原训练进行尝试和研究。1973年12月，国家体委首次正式组织国家中长跑、马拉松项目运动员在海拔1890M的云南海埂高原训练基地进行了为期100天的训练，这次集训虽然有些人的生理指标得到改善，回到平原后运动成绩也普遍得到提高，但由于对高原训练的控制缺乏经验，所以有过度疲劳和血尿等症状。•80年代中期在民主德国教练员执教下，我国游泳队开始进行系统的平原-高原训练。同时成立了专家组，进行了比较系统的监测。•目前，世界各地已建成并投入使用的高原训练基地60多个，分布在5大洲的25个国家。有中长跑、马拉松、竞走、游泳、自行车、赛艇、皮艇、划艇、水球、排球、篮球、足球、乒乓球、曲棍球、垒球、冰球、速度滑冰、冬季两项(滑雪、射击)、摔跤、柔道、武术、拳击及短跑、跳远、跳高、跨栏、射箭、体操、击剑等，几乎包括了所有的奥运会项目的运动员在进行高原训练。（三）高原训练的生理学基础•高原训练对骨骼肌的影响•高原训练对心肺功能的影响•高原训练对血液指标的影响•高原训练与自由基高原训练对骨骼肌的影响•骨骼肌形态结构和酶活性毛细血管增生有氧代谢酶活性增强•肌红蛋白浓度•蛋白质代谢骨骼肌质量下降的同时存在肌纤维变小的现象（四）影响高原训练的效果因素•高度？2000-2500m1000-1500m•高原训练持续时间•高原训练的强度控制•高原训练内容•高原训练后到平原比赛的最佳时间（五）高原训练的几个问题•高原训练提高运动能力的局限性•高原训练难以保持与平原相似的训练强度•骨骼肌蛋白质合成降低低氧训练（一）低氧训练的概念与发展（二）HiLo（三）INHE（一）低氧训练的概念与发展•20世纪80年代末，苏联科学家谢切诺夫和医科大学教授在前人的工作基础上，在医学领域首先创立了间歇性低氧训练，有效地改善了病人体质。该国临床医学所所长在此基础上，结合运动训练的特征，在体育领域首先介绍和组织了间歇性低氧训练，将低氧训练推向一个新的高度。•1991年levine和他的同事介绍了另一种低氧训练的新方法HiLo高住低练训练法。将这一训练用于运动训练的可能是芬兰奥林匹克研究所。•我国最早是山东省体育科学研究中心，1998年建成低压氧舱。•目前是北京体育大学最好。（二）HiLo•HiLo取于英文livinghigh,traininglow中high的hi，和low的lo组合而成。直译过来就是“高住低训”。意思是让运动员居住在高原或人工低氧环境，训练在平原或较低高度的地方。现在，在国际有关高原训练的会议上一谈到“HiLo”，大家都知道是指“高住低训”。•“HiLo”由美国学者Levine于1991年首先提出。从理论上讲，用这种方法既可以通过低氧刺激提高机体运送和利用氧气能力，又可以解决目前常用的传统的高原训练法中的许多不足之处，如肌肉因长期缺氧造成的萎缩，最大吸氧量下降造成的训练强度降低，以及过度训练的易发生等等，从而保证运动强度和运动量，甚而在Hb增高的情况下增加运动强度和运动量，以提高骨骼肌的运动能力。“HiLo”提高运动能力的实例•Levine让受试者居住在2500m高地，训练在1250m高度的地方。经过4周“HiLo”后，受试者5000m跑成绩平均减少了13.4秒；长跑运动员3000m跑成绩平均提高了1.2%。•山地将受试者分为2组，一组在3000m相当高度的低氧仓每天睡眠8小时，并以血乳酸4mmol时的速度在常氧环境下训练1小时。另一组则生活、运动（负荷与前者一样）在相同高度的低氧仓。实验表明，5天以后HiLo组在一定负荷下的跑步持续时间延长了20%，明显大于生活、训练在低氧环境组（此组仅有4%的延长）•Nummela让400m跑运动员在2200m相当高度的低氧仓居住，在常氧环境下训练。10天后发现运动员的400m跑成绩由原先的49.62±2.78秒缩短到49.13±2.74秒（P0.05）。•Mattila让自行车运动员每天在3000m相当高度的低氧仓16~18小时，常氧环境下训练2次。结果表明，经11天的训练后,受试者的平均速度由44.6km/小时提高到46.3km/小时。“HiLo”提高运动能力的生理学机制•“HiLo”可以提高机体运输O2的能力•“HiLo”可以保证正常的训练量和强度•可以提高骨骼肌抗氧化能力（三）INHE•“INHE”来源于英语intermittentnormobarichypoxicexposure，译成“间隙性低氧暴露”，是20世纪80年代初由俄罗斯科学家尔·渤·斯特列尔科夫提出来的一种提高人体有氧耐力的方法。其原理是在平原上借助低氧仪让运动员间隙性地吸入低于正常氧分压的气体，造成体内适度缺氧，导致一系列有利于提高有氧代谢能力的抗缺氧生理、生化适应。“INHE”对机体的影响•“INHE”对血液系统的影响•“INHE”对呼吸系统的影响•“INHE”对心血管系统的影响•“INHE”对骨骼肌能量代谢的影响•“INHE”对运动能力的影响“INHE”对血液系统的影响•Berezovskii让受试者每天低氧（11~14%）暴露30~45min，持续24天，发现受试者Hb、RBC和网织红细胞显著增加。•Benoit让长跑运动员进行一个月的“INHE”，也发现Hb及RBC明显增高。•Rodriguezen等的研究也得到了同样结果。•Koistinen发现，“INHE”后虽然受试者的EPO、血浆可溶性转铁蛋白受体、血浆铁蛋白等明显提高，但Hb及RBC均未发生明显变化。•Garcia研究了每天2小时，持续12天，氧浓度为13%的“INHE”，发现除网织红细胞显著增加外，Hb和RBC均没有变化。“INHE”对呼吸系统的影响•“INHE”过程中吸入的低氧气体，使动脉氧分压和血氧饱和度下降，刺激主动脉和颈动脉体化学感受器，反射性地促进呼吸中枢兴奋，使呼吸加深加快。长期的“INHE”可以使呼吸系统调节机能增强，表现为运动时每分通气量，肺活量和肺总容量增长，保证了机体在剧烈运动时动脉血氧分压及血氧饱和度维持在较高水平“INHE”对心血管系统的影响•李强等研究了“INHE”对健康成年人心血管机能的影响。结果显示，“INHE”5天后，心搏量从64.1±10.5ml增加到81.9±13.2ml。10天后，心搏量增加到105±14.1ml。其他，如心输出量、心搏指数、心脏指数等也有明显增加。“INHE”使心功能加强的机理与低氧气体吸入后引起交感——肾上腺轴的活动反射性增强，从而使心肌收缩力加强，心率加快，外周血管舒张。心功能的加强无疑对提高运动员有氧耐力很大帮助。“INHE”对骨骼肌能量代谢的影响•Green比较了常氧训练和“INHE”（13.5%低氧，每周3次，持续8周）对骨骼肌Na+-K+-ATPase浓度及柠檬酸合成酶活性的影响。发现“INHE”使骨骼肌Na+-K+-ATPase浓度降低了14%，而柠檬酸合成酶活性提高了70%。常氧训练组上述两项指标均明显提高，分别上升了14%和51%。表明，单纯的低氧暴露就可以提高骨骼肌有氧代谢能力。•Pastoris发现，小鼠每天12小时暴露于N2:O2为90:10或91.5:8.5的混合气中，持续4周可以提高骨骼肌中乳酸脱氢酶及己糖激酶活性，但苹果酸脱氢酶及柠檬酸合成酶活性下降。因此，“INHE”对骨骼肌能量代谢到底会产生什么影响研究，需经过大量实验才能证实“INHE”对运动能力的影响•Berezovskii测定了受试者“INHE”前后的PWC170，发现在“INHE”前仅有70%的人能够达到预计的体力负荷水平。而“INHE”后达到或超过预计值的人为97%。并且，基础值较低的人提高幅度达30~35%，基础值较高的人提高幅度仅10%。另外，受试者在“INHE”后进行递增负荷（50~100~150BT），心率比“INH