人體機(jī)能評定及運動訓(xùn)練的生理生化監(jiān)控

PAGEPAGE11第五章〓人體機(jī)能評定及運動訓(xùn)練的生理生化監(jiān)控科學(xué)的訓(xùn)練監(jiān)控和身體機(jī)能評定，是科學(xué)化訓(xùn)練的重要組成部分。特別是在運動成績愈來愈高、國際競賽日益激烈的情況下，訓(xùn)練方法的有效性、針對性和創(chuàng)新性，是提高運動能力、充分挖掘機(jī)體潛能的首要前提。同時，為了避免造成過度訓(xùn)練和運動損傷，對運動訓(xùn)練進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)控和運動員的身體機(jī)能狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)地檢測和評定，是提高運動訓(xùn)練水平和運動員的身體機(jī)能狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)地檢測和評定，是提高運動訓(xùn)練水平和運動員競技能力的重要保證。第一節(jié)〓人體機(jī)能評定的常用指標(biāo)一、身體形態(tài)學(xué)指標(biāo)身體形態(tài)學(xué)指標(biāo)主要有身高、體重、坐高、胸、腰和臀等部位相關(guān)圍度及皮褶厚度等。通過測定身體的形態(tài)學(xué)指標(biāo)可以了解身體的一般情況。二、生理學(xué)評定指標(biāo)人體運動機(jī)能評定所采用生理指標(biāo)分別在運動、循環(huán)、呼吸和中樞神經(jīng)等系統(tǒng)。(一)運動系統(tǒng)運動系統(tǒng)的生理學(xué)指標(biāo)主要有肌肉力量、肌電圖和關(guān)節(jié)伸展度等。肌力肌力評定主要包括最大肌力、爆發(fā)力和肌肉耐力等，有等長力量、等在測試過程中肌肉或肌群做等長收縮，無關(guān)節(jié)活動。此方式主要了解在某一固定關(guān)節(jié)角度時肌肉或肌群所能克服的最大阻力負(fù)荷(最大肌力)或克服等張力量又叫動態(tài)力量，常用測力計、杠鈴、啞鈴及力量練習(xí)器械來在克服所給予阻力后，休息2-3分鐘后再克服新的阻力值，通常每次增重不超過2-4公斤，直到最高阻力值。其等張耐力的測定通常以能持續(xù)克最大等張力量 70%負(fù)荷的次數(shù)作為評定指標(biāo)，通常一般人可連續(xù)完成12-15次，而運動員則可完成20-25次。等動力量的測試需要利用專門的等動測力計完成，它與等長力量和等張力量的區(qū)別在于：等長力量只能測出某一關(guān)節(jié)角度的最大肌力，等張力量只能測出肌肉收縮過程中關(guān)節(jié)處于最不利收縮角度時的最大肌力，在其由于運動阻力是隨關(guān)節(jié)活動而不斷變化并自動調(diào)節(jié)的，因而只要肌肉進(jìn)行最大收縮，就可準(zhǔn)確測出肌肉或肌群在整個運動范圍的最大肌力。因此，利用等動練習(xí)器進(jìn)行訓(xùn)練，可發(fā)展肌肉各收縮角度的最大肌力。肌電圖肌電圖（EMc）是通過肌電儀將肌纖維興奮時所產(chǎn)生的動作電位進(jìn)行放大記錄所得到的圖形。通過計算機(jī)可對其進(jìn)行振幅、頻域和時域分析，從而對肌肉興奮程度和機(jī)能狀態(tài)進(jìn)行評定。關(guān)節(jié)的伸展度通過測定受試者的相關(guān)關(guān)節(jié)的活動幅度，可以評價運動員的柔韌性。（二）循環(huán)系統(tǒng)指標(biāo)循環(huán)系統(tǒng)指標(biāo)主要包括心臟形態(tài)、結(jié)構(gòu)和心血管功能方面的指標(biāo)。臟體積、心肌重量、心腔容積、左心室后壁和心室間隔厚度等指標(biāo)。心臟結(jié)構(gòu)指標(biāo)與心功能指標(biāo)結(jié)合用于循環(huán)機(jī)能的評定，采用的測定手段主要是超聲心動圖，它能直觀準(zhǔn)確地測量出心室肌厚度和心室腔內(nèi)徑，并據(jù)此推算出心肌重量和其他心功能指標(biāo)，是目前較為理想的無創(chuàng)性心臟結(jié)構(gòu)反映心血管功能的指標(biāo)在機(jī)能評定中也具有重要作用，主要有心率、心電圖心肌收縮性、心肌舒張性和動脈血壓等。這些指標(biāo)可以通過遙測心率計、心電圖儀、多道生理記錄儀、超聲心動儀、核磁共振儀和血壓計等儀器測得。經(jīng)過長年系統(tǒng)訓(xùn)練的運動員與一般人相比，其心臟結(jié)構(gòu)和功能都表現(xiàn)出自身的特點，形成通常所說的“運動員心臟(三)呼吸系統(tǒng)和能量代謝指標(biāo)呼吸系統(tǒng)機(jī)能指標(biāo)主要有肺活量、時間肺活量、肺通氣量、最大肺通氧量、攝氧量、最大攝氧量和呼吸肌耐力等。這些指標(biāo)可通過肺活量計和氣體分析儀等儀器設(shè)備測得。在測定上述指標(biāo)過程中，通過氣體分析儀還可測得反映機(jī)體能量代謝情況的指標(biāo)，如呼吸商(RQ)、無氧閾(AT)等。(四)神經(jīng)感覺系統(tǒng)機(jī)能指標(biāo)視覺閃光融合閾值、肢體平衡機(jī)能、雙手協(xié)調(diào)機(jī)能、前庭器官穩(wěn)定機(jī)能、第二節(jié)〓訓(xùn)練負(fù)荷及訓(xùn)練方法的生理生化監(jiān)控在日常訓(xùn)練中，用于評定訓(xùn)練強(qiáng)度和訓(xùn)練量的常用生理生化指標(biāo)主要包括心率、血乳酸、血尿素、血清CK、尿蛋白和尿膽原等。它們在實踐中的主要應(yīng)用方法見表5-1、表5-2。在運動訓(xùn)練的實踐中，教練員或運動員不僅要掌握好負(fù)荷強(qiáng)度和負(fù)荷量，還要了解運動訓(xùn)練后身體機(jī)能的變化情況。然而，影響運動負(fù)荷的因素是多方面的，單一生化指標(biāo)評定運動負(fù)荷往往有一定的局限性，從而會存在某些誤差或限制。例如，采用血乳酸評定運動負(fù)荷強(qiáng)度，但無法了解運動負(fù)荷量；同樣，采用血尿素評定負(fù)荷量，卻無法了解負(fù)荷強(qiáng)度。有些生化指標(biāo)既與負(fù)荷強(qiáng)度有關(guān)，又與負(fù)荷量有關(guān)。如尿蛋白，運動負(fù)荷量大時，尿蛋白排出量增加，但當(dāng)負(fù)荷強(qiáng)度加大時，其排出量更多，單獨用尿蛋白作為評定指標(biāo)，兩者均很難確定。但如果增加另一些生化指標(biāo)，如同時采用血乳酸、尿蛋白、血尿素三項指標(biāo)進(jìn)行綜合評定，血乳酸與負(fù)荷強(qiáng)度有關(guān)，血尿素與負(fù)荷量及身體機(jī)能有關(guān)，尿蛋白既與負(fù)荷強(qiáng)度有關(guān)，又與負(fù)荷量有關(guān)，還與身體機(jī)能狀況有關(guān)，這樣，既可全面評定運動負(fù)荷的大小，又可客觀了解運動員對負(fù)荷的反應(yīng)。第三節(jié)〓運動素質(zhì)及其訓(xùn)練效果的生理生化評定運動素質(zhì)是身體機(jī)能的外部表現(xiàn)，其決定因素是機(jī)體形態(tài)及各系統(tǒng)功能，尤其與機(jī)體的物質(zhì)基礎(chǔ)及能量供應(yīng)狀況有關(guān)，其測定也圍繞這方面進(jìn)行。第四節(jié)〓運動員身體機(jī)能恢復(fù)與過度疲勞的綜合評定運動訓(xùn)練就是疲勞-恢復(fù)-再疲勞-再恢復(fù)的過程，運動員機(jī)能水平的提高就由訓(xùn)練導(dǎo)致適度的運動性疲勞，并施以合理的恢復(fù)后，人體機(jī)能狀態(tài)在新的水平上獲得適應(yīng)的結(jié)果。因此，疲勞和恢復(fù)過程都是運動訓(xùn)練中不可缺少的部分。但如果運動員在連續(xù)的大負(fù)荷訓(xùn)練以后，機(jī)體得不到及時的恢復(fù)，運動性疲勞就會積累，其結(jié)果是疲勞-疲勞積累-“超過限量”-過效的訓(xùn)練，而沒有恢復(fù)的訓(xùn)練則是危險的訓(xùn)練”原則。隨著現(xiàn)代競技運動水平的提高、比賽的日益和激烈，運動員在運動訓(xùn)練中承受的負(fù)荷越來越高，出現(xiàn)運動性疲勞的幾率也更高。而加速運動性疲勞的消除，促進(jìn)身體機(jī)能的恢復(fù)，及時地利用多項生理生化指標(biāo)對運動員機(jī)體的疲勞程度及恢復(fù)情況進(jìn)行綜合評定和診斷，防止過度訓(xùn)練，是實現(xiàn)運動訓(xùn)練科學(xué)化、提高訓(xùn)練水平的關(guān)鍵所在。第五節(jié)〓運動員賽前身體機(jī)能的綜合評定運動員經(jīng)過系統(tǒng)的運動訓(xùn)練后，身體機(jī)能水平會有所提高，但賽前運動員的身體機(jī)能狀態(tài)，是決定運動員在比賽中能否取得優(yōu)異成績的重要影響因素之一。因此，在賽前應(yīng)加強(qiáng)機(jī)能評定，以合理地控制訓(xùn)練負(fù)荷，確保運動員以最佳機(jī)能狀態(tài)參加比賽。表6是目前常用的運動員賽前身體機(jī)能綜合評定的指標(biāo)和評定方法。第六節(jié)〓高原訓(xùn)練中的生理生化檢測與評定高原訓(xùn)練的特點是運動員機(jī)體要承受運動缺氧和高原缺氧的雙重刺的運動員高原訓(xùn)練中生理生化檢測指標(biāo)與評定方法見表7。在進(jìn)行綜合評定時，應(yīng)根據(jù)評定的目的、項目特點、運動員訓(xùn)練水平等情況，以及測試條件來選擇和確定指標(biāo)。綜合評定的各項生化指標(biāo)應(yīng)具有自身的獨立性，能從不同的側(cè)面較敏感地反映運動負(fù)荷或機(jī)能的變化；還應(yīng)具有最佳的指標(biāo)組合，既簡單實用，又可相互補(bǔ)充，以便得出較全面的評價。例如，血乳酸能夠評定運動負(fù)荷強(qiáng)度；血尿素能夠評定負(fù)荷量和機(jī)能狀態(tài)；而心率、尿蛋白等既與負(fù)荷強(qiáng)度有關(guān)，又與負(fù)荷量有關(guān)，還與身體機(jī)能狀況有關(guān)。如果同時采用心率、血乳酸、尿蛋白、血尿素等多項指標(biāo)進(jìn)行綜合評定，既可較為全面地評定運動負(fù)荷的大小，又可客觀了解機(jī)體對負(fù)荷的適應(yīng)和恢復(fù)情況。因此，通過多項生理生化指標(biāo)的測試與分析，能夠較為客觀地診斷運動員的機(jī)能狀態(tài)，對科學(xué)安排訓(xùn)練、預(yù)防過度疲勞和運動損傷的發(fā)生具有重要的作用。第六章〓運動員營養(yǎng)的生理生化監(jiān)控第一節(jié)〓運動員營養(yǎng)的生理生化評定及其依據(jù)競技體育對運動員體力和體能等方面的要求越來越高，缺乏科學(xué)指導(dǎo)的訓(xùn)練和沒有營養(yǎng)學(xué)輔助營養(yǎng)生化監(jiān)控恢復(fù)系統(tǒng)在疲勞及疲勞恢復(fù)程度的判定上有十分重要的實用價值，從而在訓(xùn)練計劃的制定和調(diào)整，恢復(fù)手段科學(xué)化上將起至關(guān)重要的作用。一、營養(yǎng)生理生化監(jiān)控的具體內(nèi)容營養(yǎng)生理生化監(jiān)控主要通過膳食營養(yǎng)狀況、身體測量和血樣及尿樣檢測來了解運動員機(jī)體的物質(zhì)代謝和機(jī)能的不同狀況，一般將檢測分為以下幾類：膳食營養(yǎng)狀況的調(diào)查和身體成分的測試可用最新研制的“運動員及大眾膳食營養(yǎng)分析與管理系統(tǒng)”軟件進(jìn)行膳食營養(yǎng)調(diào)查，了解膳中存在的問題；用最新型的InBody3 0型體成分分析儀，評估訓(xùn)練對肌肉增長的作用；體能狀態(tài)的能力的評定指標(biāo)血乳酸(LA)的測定或乳酸曲線的制作，用以判斷運動員有氧和無氧訓(xùn)練的效果及能力。血液學(xué)指標(biāo)(HCT(RBC(RDW-CV)白質(zhì)的營養(yǎng)狀況等。反映肌肉狀態(tài)及蛋白質(zhì)代謝的相關(guān)指標(biāo)(BUN(CK(LDH)、尿蛋白、尿潛血、尿膽原、尿3-甲基組氨酸(3-MH等。內(nèi)分泌學(xué)指標(biāo)(T)(Cor(E(NE和腎上腺軸的功能。免疫學(xué)指標(biāo)免疫球蛋白IgG、IgA、IgM、淋巴細(xì)胞亞群CD4/CD8、NK細(xì)胞、血漿谷氨酰胺等，反映機(jī)體的免疫功能。自由基生成及抗過氧化能力指標(biāo)(MDA(SOD(GPx基能力。以上七類測試指標(biāo)的測試難度、變化周期和在訓(xùn)練實踐中的利用率都不一樣，所以測試的周期不能一概而論。有的多到每周甚至每天測，有的則一月甚至可以幾個月測一次。二、營養(yǎng)生理生化監(jiān)控對訓(xùn)練計劃的指導(dǎo)作用多年來，教練員已經(jīng)習(xí)慣采用乳酸值來指導(dǎo)訓(xùn)練中有氧和無氧訓(xùn)練比例的安排，這是一個使訓(xùn)練科學(xué)化的好方法。近年來，人們發(fā)現(xiàn)還有更多的生理生化指標(biāo)可以作為訓(xùn)練計劃調(diào)整的依據(jù)。血清肌酸激酶(CK(BUN)(LDH)損傷的程度和休息后的恢復(fù)情況根據(jù)國內(nèi)進(jìn)行的1800多名優(yōu)秀運動員的生化測試數(shù)據(jù)，結(jié)合國外的報導(dǎo)，初步將運動員的BUN和CK安靜值定為：BUN男子＜7mmol/l、女子0mmol/l;CK男子＜300U；女子CK＜200U/l;男女LDH＜250U/l。動態(tài)觀察這些值隨訓(xùn)練量和強(qiáng)度改變而發(fā)生的變化，可以為教練員決定上量上強(qiáng)度或減量強(qiáng)度的依據(jù)以舉重運動員為例他們在大強(qiáng)度訓(xùn)練日的晚上CK值可以高達(dá)1500-1600U/l,訓(xùn)練次日晨可回落1000U/l左右。一周的大強(qiáng)度訓(xùn)練后調(diào)整3-4天值可以回復(fù)到500U/l以下一周大強(qiáng)度訓(xùn)練后，運動員的運動能力將上一個臺階。血色素和血睪酮值能很好反映運動員應(yīng)激狀態(tài)下的合成和分解代謝的狀況。據(jù)，并配合相應(yīng)的恢復(fù)措施，取得了良好的效果。第二節(jié)〓合理的膳食營養(yǎng)是成功的一半和無形地影響訓(xùn)練的效果和訓(xùn)練后的恢復(fù)，當(dāng)然也就障礙了運動成績的提高。國內(nèi)外大量的不同運動級運動員的膳食營養(yǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，運動員的膳食的失衡主要涉及于6個方面。這些失衡使運動員的機(jī)體代謝處于紊亂狀態(tài)，對訓(xùn)練效果和疲勞消除復(fù)帶來諸多不利影響。一、碳水化合物(糖)攝入嚴(yán)重不足按照合理的膳食要求，一天的食物中碳水化合物所提供的能量應(yīng)占總能量攝入的55-60%，耐力運動員則要求達(dá)到65%或更高。而大量報道認(rèn)為運動員所攝入的碳水化合物只有總能量的40這一問題需要通過增加主食攝入運動前、中、后補(bǔ)充含糖運動飲料來解決。二、脂肪和蛋白質(zhì)攝入過多合理膳食中脂肪和蛋白質(zhì)的發(fā)熱量應(yīng)分別為總熱能的25%和12-15%。東方運動員膳食中脂肪的熱能比為30-55%，蛋白質(zhì)最高可達(dá)25%。西方運動員優(yōu)于東方，但是脂肪的攝入比例也偏高。這要從烹調(diào)用油和膳食選擇上給予指導(dǎo)和干預(yù)。三、部分維生素攝入不足運動員的攝食調(diào)查表明，運動員普遍存在不同程度的B族維生素，也有部分運動員維生素A攝入不足。這需要通過食物的調(diào)配和運動員特殊維生素制劑的補(bǔ)充來解決。四、三餐攝食量分配不合理不進(jìn)食早食。運動員早食的熱能僅占全天的19%(合理量為28%)。午餐的熱能比也只有2339%。為了保證訓(xùn)練的質(zhì)量，訓(xùn)練中的加餐也是非常重要的。五、鈣攝入不足大量的運動員的膳食調(diào)查結(jié)果顯示，中國大約有27入足夠量的、高質(zhì)量的奶制品和豆制品。六、運動中忽視了水和無機(jī)鹽的及時補(bǔ)充運動中會大量出汗，失水達(dá)體重的2-3前、中、后的補(bǔ)充指導(dǎo)也是不可缺少的。第三節(jié)〓營養(yǎng)強(qiáng)力劑將提高訓(xùn)練和比賽的質(zhì)量以充分發(fā)揮。營養(yǎng)強(qiáng)力劑廣泛地存在于食物中，有的是糖、脂肪或蛋白質(zhì)的代謝中間產(chǎn)物，均為人體生命活動的必需營養(yǎng)品。僅僅依靠膳食補(bǔ)充從量上已經(jīng)不能滿足運動機(jī)體的需求，必需給予額外的補(bǔ)充。所以營養(yǎng)強(qiáng)力劑實際上是一些高度純化和濃縮的營養(yǎng)素。營養(yǎng)強(qiáng)力劑的合理補(bǔ)充將有助于提高運動員機(jī)體不同器官組織的代謝水平，從而挖掘機(jī)體的最大的潛能，再配以高強(qiáng)度和大運動量訓(xùn)練，就可能達(dá)到提高運動能力的效果，對運動員訓(xùn)練和比賽起保障作用。 營養(yǎng)強(qiáng)力劑大體上可以為運動員解決四個方面的問題增加肌肉的大小和收縮力為訓(xùn)練和比賽快速和持續(xù)地提供能量(3)加速訓(xùn)練后疲勞的消除和體能恢復(fù)順利完成減體重、控體重或增體重的任務(wù)。下面對4類營養(yǎng)強(qiáng)力劑進(jìn)行舉例介紹。一、增加肌肉大小和收縮力的營養(yǎng)強(qiáng)力劑肌肉的增大和肌力的增長就象我們蓋房子一樣，首先要用磚為材料，高生物活性的優(yōu)質(zhì)蛋白就是構(gòu)建肌肉的“磚造的最佳的激素環(huán)境，即自身分泌的睪酮、生長激素、胰島素和相關(guān)激素的水平提高將成為最好的“黏1 高生物活性的優(yōu)質(zhì)蛋白和氨基酸乳清蛋白、酪蛋白、卵白蛋白的水解產(chǎn)物(含二肽、三肽、游離氨基酸)、谷氨酰胺、鳥氨酸和α-酮戊二酸合劑(OKG)、支鏈氨基酸、β-羥基、β-甲基丁鹽酸(MHβ)、牛磺酸等。創(chuàng)造肌肉合成的最佳的激素環(huán)境的營養(yǎng)強(qiáng)力劑肌酸、精氨酸、鳥氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、鉻、硼、維生素C、鋅等。提高肌肉收縮能力和沖刺能力肌酸增加肌肉對肌動蛋白和肌球蛋白的攝取，從而增強(qiáng)肌肉的收縮力。二、促進(jìn)能量代謝的營養(yǎng)補(bǔ)充它們包括：補(bǔ)充原則。肌酸進(jìn)入肌肉同磷酸結(jié)合成磷酸肌酸，可快速提供肌肉收縮的能量。(FDP節(jié)能力，加速糖酵解合成ATP，提供能量。三、加速訓(xùn)練后疲勞的消除和體能恢復(fù)的營養(yǎng)強(qiáng)力劑系統(tǒng)補(bǔ)糖，使用能消除氧自由基和保護(hù)細(xì)胞膜的抗氧化和增強(qiáng)免疫能力的谷氨酰胺、維生素維生素C1，6-二磷酸果糖(FDP)和長白景仙靈、道安液等中藥保健品都能有效地促進(jìn)疲勞消除和體能恢復(fù)。四、運動員減、控體重的科學(xué)方法及減體重后比賽期的特殊營養(yǎng)補(bǔ)充更以說減體重和控體重已成為以上運動項目訓(xùn)練和比賽計劃的重要內(nèi)容之一。限制水的攝入和利尿劑的使用對多種體能均有損傷?？伢w重期和比賽前快速減體重可以首先通過膳食的個體化干預(yù)來實施，同時使用減體重系列食品，它們包括：魔芋強(qiáng)化食品盡可能縮小減少進(jìn)食給機(jī)體健康和體能帶來的不利影響。復(fù)合電解質(zhì)活力膠囊含有適合于運動員減體重期需要的鈉、鉀、鎂、鈣、氯、維生素E等。能量泵填充劑重后、比賽前和比賽中分次使用。第四節(jié)〓訓(xùn)練中出現(xiàn)的醫(yī)學(xué)問題要及時解決訓(xùn)練的目的是提高運動能力，這就要求運動員在超生理極限的強(qiáng)度下訓(xùn)練。超負(fù)荷的運動量和(1(2)(3)免疫機(jī)能的下降；(4)造血系統(tǒng)功能的抑制；(5)一、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疲勞的防治二、神經(jīng)內(nèi)分泌功能的激活長期大運動量訓(xùn)練中出現(xiàn)的低血清總睪酮是較為頭痛的問題，它會伴隨運動員競爭意識下降，興奮性差，訓(xùn)練后體力恢復(fù)慢等。經(jīng)過大量的測試，我們初步將男、女運動員的血清總睪酮值的最低限定在580和38ng/dl三、免疫功能失調(diào)的預(yù)防和治療運動員尤其是優(yōu)秀運動員在大強(qiáng)度訓(xùn)練或比賽期間，可能發(fā)生細(xì)胞免疫和體液免疫機(jī)能抑制。輔助/誘T(CD4T(CD8CD4/CD8(2)免疫球蛋白IgG、、IgM降低；(3)血清谷氨酰胺濃度降低?？诜墓劝滨０?、谷酰胺肽和某四、運動員低血色素和貧血的預(yù)防和治療經(jīng)大量的測試，我們將我國運動員血紅蛋白的理想值定為男運動員高于150g/l，女運動員高于130g/l(1(2)鐵劑補(bǔ)鐵，如生血鐵；(3)氧自由基拮抗，如生命紅素即番茄紅素；(4)紅細(xì)胞保護(hù)劑，如16-二磷酸果糖，即活性糖等。五、清除機(jī)體的自由基，幫助運動后