張學(xué)領(lǐng)

Zhengzhou University，Zhengzhou 450044，China.

運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度是訓(xùn)練方案中最關(guān)鍵的因素，乳酸閾（lactic acid threshold，LAT）強(qiáng)度是發(fā)展運(yùn)動(dòng)員有氧耐力的最佳強(qiáng)度［16］。大強(qiáng)度（高于LAT強(qiáng)度）間歇訓(xùn)練法則是提高有氧運(yùn)動(dòng)能力或混合供能效率以及機(jī)體耐受乳酸刺激的常用訓(xùn)練方法［7，12，13］，此法可使血乳酸（blood lactic acid，BLA）迅速升高，因此每組訓(xùn)練需要適當(dāng)?shù)拈g歇，間歇期間進(jìn)行完全休息（消極性恢復(fù)）還是一定強(qiáng)度的放松練習(xí)（積極性恢復(fù)）以及積極性恢復(fù)的最佳強(qiáng)度仍存在爭(zhēng)論。本研究旨在探討不同恢復(fù)手段對(duì)一次大強(qiáng)度訓(xùn)練后BLA清除的影響，以明確大強(qiáng)度訓(xùn)練間歇期最佳恢復(fù)手段與強(qiáng)度，為提高運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練效果、競(jìng)技能力和運(yùn)動(dòng)成績(jī)提供參考和依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

15名青年男性專業(yè)田徑運(yùn)動(dòng)員（均為中長(zhǎng)跑二級(jí)運(yùn)動(dòng)員）自愿參加本研究。所有受試者身體健康，無器質(zhì)性疾病，無長(zhǎng)期服藥史，無長(zhǎng)期酗酒、吸煙等不良嗜好。實(shí)驗(yàn)前簽訂知情同意書并且在實(shí)驗(yàn)前48h內(nèi)受試者均未進(jìn)行過劇烈運(yùn)動(dòng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

整體實(shí)驗(yàn)共分兩步進(jìn)行，第一步測(cè)試˙VO2max和LAT；第二步進(jìn)行一次大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后，觀察5種不同恢復(fù)手段干預(yù)后BLA的變化。第一步與第二步實(shí)驗(yàn)之間間隔1周；第二步實(shí)驗(yàn)中每種恢復(fù)手段干預(yù)之間間隔1天。

1.2.1 ˙VO2max和 LAT 測(cè)定

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境：氧濃度21%，CO2濃度小于300ppm，溫度26℃，相對(duì)濕度30%～50%，氣壓：760mmHg。受試者進(jìn)行10min準(zhǔn)備活動(dòng)后，佩帶氣體分析儀面罩和遙測(cè)心率表（Polar FT1，芬蘭），利用功率自行車（Monark 839E，瑞典）和心肺功能測(cè)試系統(tǒng)（Quark PFT，意大利）進(jìn)行遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。起始負(fù)荷為60W，每2min遞增30W，保持60rpm的蹬車速度，直至力竭。運(yùn)動(dòng)過程中以Breath by breath方式同步測(cè)定氣體代謝指標(biāo)，包括攝氧量（˙VO2）、CO2呼出量（VCO2）、呼吸交 換 律（RER＝VCO2／˙VO2）、每分通氣量（VE）等。最大攝氧量（˙VO2max）的判斷標(biāo)準(zhǔn)：1）˙VO2不隨運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增加而上升或出現(xiàn)下降；2）˙VO2的變化幅度不超過5%或150ml／min或2ml／kg／min；3）RER大于1.1；4）受試者達(dá)到力竭。˙VO2峰值持續(xù)超過30s即可認(rèn)為達(dá)到˙VO2max（持續(xù)30s以上作為最后一級(jí)負(fù)荷，持續(xù)時(shí)間低于30s則舍棄，取上一級(jí)負(fù)荷對(duì)應(yīng)的˙VO2值）。實(shí)驗(yàn)過程中，每級(jí)負(fù)荷末取20μL無名指指血，用YSI-1500血乳酸分析儀及Triton-X-100溶血?jiǎng)y(cè)BLA，BLA非線性增長(zhǎng)的拐點(diǎn)（即LAT）由系統(tǒng)軟件自動(dòng)識(shí)別［16］。

1.2.2 一次大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后不同恢復(fù)手段的應(yīng)用

受試者先進(jìn)行10min準(zhǔn)備活動(dòng)，然后以90%˙VO2max對(duì)應(yīng)的功率（W）在功率自行車上運(yùn)動(dòng)5min（保持60rpm的蹬車速度）。運(yùn)動(dòng)后即刻分別以100%、80%、60%、40%個(gè)體LAT對(duì)應(yīng)的功率（W）在自行車上繼續(xù)進(jìn)行放松訓(xùn)練，此為4種不同強(qiáng)度的積極性恢復(fù)方式。消極性恢復(fù)方式（0%LAT）即受試者坐在功率自行車上休息。5種恢復(fù)方式干預(yù)實(shí)驗(yàn)之間間隔1天，每次實(shí)驗(yàn)受試者的測(cè)試順序采取隨機(jī)原則。于運(yùn)動(dòng)前安靜時(shí)、大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后即刻以及恢復(fù)過程中每4min取一次指血測(cè)定BLA（測(cè)試儀器同前），直到BLA恢復(fù)至安靜水平，同時(shí)同步記錄心率（遙測(cè)心率表）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 受試者的一般情況

受試者 均 為 男 子 中 長(zhǎng) 跑 （3 000m，5 000m 和10 000 m）運(yùn)動(dòng)員，每名運(yùn)動(dòng)員各自主項(xiàng)成績(jī)均達(dá)到國(guó)家二級(jí)水平。˙VO2max為52.2±4.8ml／kg／min（47.2～58.5ml／kg／min），變 異 系 數(shù) （coefficient of variability，CV）＝9.2%；LAT 為 4.6±1.8mmol／L（2.0～7.7mmol／L），CV＝39.1%；其他各基礎(chǔ)指標(biāo)CV均＜10%。其一般情況見表1，LAT由心肺功能測(cè)試系統(tǒng)自帶軟件自動(dòng)判斷（圖1）。

2.2 不同恢復(fù)方式心率的比較

為確定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，在恢復(fù)過程中同步記錄運(yùn)動(dòng)中心率。由圖2可見，積極性恢復(fù)各組（即100%、80%、60%和40%LAT）運(yùn)動(dòng)中心率均保持在既定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度范圍內(nèi)，而消極性恢復(fù)組（0%LAT）心率逐漸下降至安靜水平。各組大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后即刻（即0min時(shí)間點(diǎn)）心率無顯著性差異（P＞0.05），從4min時(shí)間點(diǎn)開始，各組同一時(shí)間點(diǎn)的心率值比較均有顯著性差異（P＜0.05，圖2）。

表1 受試者的一般情況一覽表Table 1 General Conditions of the Subjects

圖1 遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中某受試者個(gè)體LAT判斷曲線圖Figure 1. Schematic Diagram of Individual LAT in One Subject during Graded Exercise Test

圖2 不同恢復(fù)方式心率的變化曲線圖Figure 2. Changes of Heart Rate in Different Recovery Methods

BLA在安靜時(shí)、大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后以及恢復(fù)期的時(shí)程變化見圖3。安靜時(shí) BLA處于正常范圍（1.71±0.08mmol／L），大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后 BLA升至（4.62±0.8mmol／L）?；謴?fù)期0～20min各時(shí)間點(diǎn)消極性恢復(fù)BLA均高于其他4種積極性恢復(fù)（P＜0.05），而40%LAT 組則高于60%LAT組（P＜0.05），后兩者均高于80%LAT組和100%LAT組（P＜0.05）。80%LAT 組和100%LAT 組恢復(fù)期各時(shí)間點(diǎn)均無顯著性差異（P＞0.05）。消極性恢復(fù)組在運(yùn)動(dòng)后24min、40%LAT組在運(yùn)動(dòng)后20min、60%LAT組在運(yùn)動(dòng)后16min、80%LAT組和100%LAT組均在運(yùn)動(dòng)后12min恢復(fù)至安靜時(shí)水平，提示以80%～100%LAT進(jìn)行積極性恢復(fù)時(shí)BLA消除最快。為了明確顯示BLA清除速率，用公式：（運(yùn)動(dòng)后即刻BLA-恢復(fù)期某時(shí)刻BLA）÷（運(yùn)動(dòng)后即刻BLA-安靜時(shí)BLA）×100%，計(jì)算BLA在運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期的清除速率見圖4。

圖3 不同恢復(fù)方式BLA的變化曲線圖Figure 3. Changes of BLA in Different Recovery Methods

圖4 不同恢復(fù)方式BLA清除速率的變化曲線圖Figure 4. Changes of BLA Removal Rate in Different Recovery Methods

2.4 不同恢復(fù)方式BLA清除2／3所需時(shí)間（t2／3）的比較

根據(jù)每名受試者BLA清除的折線圖，用Origin 6.0 professional軟件進(jìn)行曲線擬合并計(jì)算擬合優(yōu)度（R2），根據(jù)擬合曲線回歸方程計(jì)算t2／3（圖5）。不同恢復(fù)方式t2／3的比較見圖6，其中積極性恢復(fù)各組t2／3均低于消極性恢復(fù)組（P＜0.05），60%LAT 組t2／3高 于40%LAT 組（P＜0.05），80%LAT 組 和100%LAT 組t2／3均 低 于60%LAT 組 和40%LAT 組（P＜0.05），而80%LAT 組和100%LAT 組t2／3則無顯著性差異（P＞0.05）。

圖5 某受試者BLA清除速率擬合曲線圖Figure 5. Fitting Curve of BLA Removal Rate in One Subject

圖6 不同恢復(fù)方式t2／3的比較示意圖Figure 6. Comparison of t2／3 in Different Recovery Methods

3 討論

大強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)，糖酵解成為運(yùn)動(dòng)肌（主要是II型肌纖維）的重要供能方式，代謝過程中丙酮酸經(jīng)由乳酸脫氫酶催化轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗幔^量的肌乳酸透過肌膜入血并在心、肝、腎等器官進(jìn)行代謝（Cori-循環(huán)或稱乳酸循環(huán)），因此，BLA濃度間接反映了肌乳酸生成與消除的平衡狀態(tài)［4］。劇烈運(yùn)動(dòng)后乳酸堆積可造成代謝性酸中毒，抑制糖酵解酶活性以及骨骼肌收縮效率，從而間接影響機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力［3］，因此，BLA可作為判斷運(yùn)動(dòng)性疲勞的重要標(biāo)志物。探索大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后BLA清除的方法和手段有利于疲勞機(jī)體的快速恢復(fù)并促進(jìn)機(jī)體對(duì)訓(xùn)練負(fù)荷的適應(yīng)，最終提高運(yùn)動(dòng)能力和比賽成績(jī)并減少訓(xùn)練傷病，是本研究的主要目的所在。

由于肌乳酸只有在工作肌氧供充足的情況下才能被氧化，而且過多的肌乳酸需要通過血循環(huán)代謝［10］，因此，大強(qiáng)度訓(xùn)練間歇期進(jìn)行積極性恢復(fù)可能會(huì)比消極性恢復(fù)對(duì)于BLA消除效率更高，本研究證實(shí)了這一假設(shè)，即一次大強(qiáng)度（90%˙VO2max）運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后進(jìn)行多種LAT 強(qiáng)度的積極性恢復(fù)對(duì)于BLA清除的效果均明顯優(yōu)于消極性恢復(fù)（0%LAT），其原因在于低于LAT強(qiáng)度的訓(xùn)練屬于有氧運(yùn)動(dòng)，此時(shí)工作肌可充分氧化大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后積累的肌乳酸［10］；此外，有氧運(yùn)動(dòng)還可加快血循環(huán)，加速BLA在外周組織的代謝（主要是糖異生）［10］。BLA的來源（肌乳酸）減少，去路（外周代謝）增加，其濃度隨之下降。

積極性恢復(fù)的最佳運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度仍是體育實(shí)踐中的熱點(diǎn)問 題 。 有 研 究 顯 示［8，15］，30%～63%˙VO2max可 作 為 積 極性恢復(fù)的有效強(qiáng)度，然而運(yùn)動(dòng)中達(dá)到LAT強(qiáng)度時(shí)BLA出現(xiàn)急劇增加（乳酸拐點(diǎn)），高于LAT強(qiáng)度時(shí)BLA與˙VO2max存在 非 線 性 關(guān) 系［14］，故 以%˙VO2max為 強(qiáng) 度 評(píng) 價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可能存在較大誤差。由于低于LAT強(qiáng)度范圍內(nèi)（有氧運(yùn)動(dòng)），乳酸產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度存在線性正相關(guān)［17］，而LAT的范圍又存在較大的個(gè)體差異（本研究中LAT：4.6±1.8mmol／L，2.0～7.7mmol／L，CV＝39.1%），因此，以個(gè)體LAT的百分比作為確定積極性恢復(fù)的強(qiáng)度可能更科學(xué)［9］。少數(shù)幾項(xiàng)研究利用 LAT［11］和通氣閾（ventilatory threshold，VT）強(qiáng)度［5，6］對(duì)積極性恢復(fù)的效果進(jìn)行了 初探，但這些研究并未對(duì)積極性恢復(fù)的最佳有效強(qiáng)度進(jìn)行深入挖掘。本研究發(fā)現(xiàn)，在不同強(qiáng)度積極性恢復(fù)的手段中，80%～100%個(gè)體LAT強(qiáng)度對(duì)于BLA消除效率要高于其他較低強(qiáng)度，同時(shí)60%個(gè)體LAT強(qiáng)度效果優(yōu)于40%個(gè)體LAT強(qiáng)度，也就是說，個(gè)體LAT強(qiáng)度與大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后BLA清除存在劑量-反應(yīng)關(guān)系，達(dá)到或接近個(gè)體LAT強(qiáng)度更有 利 于 BLA 的 清 除［10］。Del等［8］的 研 究 指 出，27%˙VO2max、9min的積極性恢復(fù)對(duì)血漿pH值增加和BLA清除的效率要高于38%˙VO2max、4.5min的恢復(fù)方式。其原因可能與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度制定的標(biāo)準(zhǔn)（˙VO2max vs LAT）和受試者的選擇（普通人vs運(yùn)動(dòng)員）不同有關(guān)，因?yàn)榧词惯_(dá)到相同的%˙VO2max強(qiáng)度，普通人（LAT較低）BLA水平也會(huì)超過運(yùn)動(dòng)員（LAT較高），從而影響B(tài)LA清除速率［1］。

在遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，由于隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增加BLA升高，因此可以推斷，若以接近個(gè)體LAT強(qiáng)度持續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)BLA應(yīng)保持在恒定水平上，但本研究否定了這一假設(shè)并得出了相反的結(jié)論，可能是在大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后乳酸大量堆積的情況下（而非大強(qiáng)度訓(xùn)練中），以接近個(gè)體LAT強(qiáng)度進(jìn)行恢復(fù)性訓(xùn)練時(shí)，乳酸產(chǎn)生逐漸減少，同時(shí)外周組織對(duì)BLA的氧化代謝也達(dá)到了最大效率［10］。此外，大強(qiáng)度訓(xùn)練后血pH下降，H＋堆積，碳酸氫鹽系統(tǒng)緩沖BLA致使CO2產(chǎn)生增加，CO2刺激呼吸中樞使呼吸加快，即過度通氣反應(yīng)。由此推測(cè)，與較低強(qiáng)度比較，80%～100%個(gè)體LAT強(qiáng)度恢復(fù)性訓(xùn)練時(shí)過度通氣反應(yīng)較強(qiáng)，CO2排出量較大，碳酸氫鹽系統(tǒng)緩沖H＋的效率較高，因而BLA下降較快［8］。

近年來的研究證實(shí)，大強(qiáng)度間歇訓(xùn)練法對(duì)于˙VO2max的改善明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的中等強(qiáng)度持續(xù)訓(xùn)練法［12］，而大強(qiáng)度訓(xùn)練后間歇期進(jìn)行積極性恢復(fù)的積累效應(yīng)可最終改善機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力［7，13］，因此是提高運(yùn)動(dòng)員有氧能力的重要訓(xùn)練手段，但過短的間歇時(shí)間（＜45s）則無顯著效果［18，19］。在訓(xùn)練實(shí)踐中，大強(qiáng)度訓(xùn)練間歇期教練員一般要求運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行2～4min積極性恢復(fù)以盡快清除BLA并消除運(yùn)動(dòng)性疲勞［2］。但本研究的結(jié)果卻顯示，即使是清除BLA效率最高的積極性恢復(fù)手段（80%～100%個(gè)體LAT強(qiáng)度），2～4min的間歇時(shí)間也不足以達(dá)到上述目的。以80%和100%LAT強(qiáng)度進(jìn)行恢復(fù)時(shí)，BLA完全清除大約需要12 min，而BLA清除2／3的時(shí)間分別為6.5min和6.8min，因此，大強(qiáng)度訓(xùn)練后的間歇時(shí)間至少需要6～7min，但這一結(jié)論尚需擴(kuò)大樣本量在不同項(xiàng)目、不同訓(xùn)練方案中進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié)論

一次大強(qiáng)度（90%˙VO2max）訓(xùn)練后進(jìn)行積極性恢復(fù)對(duì)于BLA清除的效果明顯優(yōu)于消極性恢復(fù)；BLA清除的效率與積極性恢復(fù)的強(qiáng)度呈劑量反應(yīng)關(guān)系，且以達(dá)到或接近個(gè)體LAT強(qiáng)度（80%～100%LAT）進(jìn)行積極性恢復(fù)的效果最佳。

［1］林華，馬榮.13～16歲優(yōu)秀青少年游泳運(yùn)動(dòng)員乳酸閾的分析［J］.山東體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，24（1）：45-46.

［2］馬繼政，牛潔.大強(qiáng)度間歇訓(xùn)練心肌細(xì)胞分子適應(yīng)機(jī)制［J］.體育科技文獻(xiàn)通報(bào)，2010，18（3）：33-34.

［3］殷學(xué)鋒，馬洋.乳酸對(duì)人體短時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)能力影響的研究［J］.長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）理工卷，2009，（4）：312-313.

［4］張宗國(guó).極量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后血乳酸產(chǎn)生機(jī)制的質(zhì)疑與新認(rèn)識(shí)——以100m跑為例［J］.山東體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，27（7）：44-48.

［5］BALDARI C，VIDEIRA M，MADEIRA F，et al.Blood lactate removal during recovery at various intensities below the individual anaerobic threshold in triathletes［J］.J Sports Med Phys Fitn，2005，45（4）：460-466.

［6］BALDARI C，VIDEIRA M，MADEIRA F，et al.Lactate removal during active recovery related to the individual anaerobic and ventilatory thresholds in soccer players［J］.Eur J Appl Physiol，2004，93（1-2）：224-230.

［7］DALLECK L，BUSHMAN TT，CRAIN RD，et al.Dose-response relationship between interval training frequency and magnitude of improvement in lactate threshold［J］.Int J Sports Med，2010，31（8）：567-571.

［8］DEL C J，HAMOUTI N，AGUADO-JIMENEZ R，et al.Restoration of blood pH between repeated bouts of high-intensity exercise：effects of various active-recovery protocols［J］.Eur J Appl Physiol，2010，108（3）：523-532.

［9］FAUDE O，KINDERMANN W，MEYER T.Lactate threshold concepts：how valid are they？［J］.Sports Med，2009，39（6）：469-490.

［10］GLADDEN L B.Lactate metabolism：a new paradigm for the third millennium［J］.J Physiol，2004，558（Pt 1）：5-30.

［11］GREENWOOD J D，MOSES G E，BERNARDINO F M，et al.Intensity of exercise recovery，blood lactate disappearance，and subsequent swimming performance［J］.J Sports Sci，2008，26（1）：29-34.

［12］GUNNARSSON T P，BANGSBO J.The 10-20-30training concept improves performance and health profile in moderately trained runners［J］.J Appl Physiol，2012，113（1）：16-24.

［13］HAFSTAD A D，BOARDMAN N T，LUND J，et al.High intensity interval training alters substrate utilization and reduces oxygen consumption in the heart［J］.J Appl Physiol，2011，111（5）：1235-1241.

［14］MA S，ROSSITER H B，BARSTOW T J，et al.Clarifying the equation for modeling of˙VO2kinetics above the lactate threshold［J］.J Appl Physiol，2010，109（4）：1283-1284.

［15］MONEDERO J，DONNE B.Effect of recovery interventions on lactate removal and subsequent performance［J］.Int J Sports Med，2000，21（8）：593-597.

［16］SOULTANAKIS H N，MANDALOUFAS M F，PLATANOU T I.Lactate threshold and performance adaptations to 4weeks of training in untrained swimmers：volume vs.intensity［J］.J Strength Cond Res，2012，26（1）：131-137.

［17］SPERLICH B，KRUEGER M，ZINNER C，et al.Oxygen uptake，velocity at lactate threshold，and running economy in elite special forces［J］.Mil Med，2011，176（2）：218-221.

［18］THEVENET D，TARDIEU-BERGER M，BERTHOIN S，et al.Influence of recovery mode （passive vs.active）on time spent at maximal oxygen uptake during an intermittent session in young and endurance-trained athletes［J］.Eur J Appl Physiol，2007，99（2）：133-142.

［19］TOUBEKIS A G，SMILIOS I，BOGDANIS G C，et al.Effect of different intensities of active recovery on sprint swimming performance［J］.Appl Physiol Nut Metab，2006，31（6）：709-716.