高原訓練對人體呼吸係統和循環係統的影響
運動科學
作者：郭曙光
中圖分類號：G804 文獻標識：A 文章編號：1009-9328（2013）10-000-01
摘要高原訓練的生理機製通常被認為是機體對氧不足引起的血氧過少的適應結果。機體對高原的低氧環境很快會建立起一係列複雜的代償性生理機製，使各係統達到新的平衡，即所謂習服。而這種習服首先對人體呼吸、循環係統產生影響。
關鍵詞高原訓練心輸出量血紅蛋白
高原訓練能直接刺激運動員的心肺功能，提高運動員耐力，增強運動員的有氧代謝能力，因而是有氧訓練的一種有效手段。因此，在現代竟技體育訓練中，應該做到高原訓練科學合理，能夠對提高運動員的機能水平起到積極的和正麵的作用。以上所說的高原是從海拔1600米至2400米，其中海拔1800米—2300米為最佳高原訓練高度。
一、高原對心髒及心肌的影響
低氧可引起冠狀動脈血流量增加，心肌供血增多。但人體實驗提示與此相反，高原低氧對心肌代謝具有一定的影響，心肌代謝過程極其複雜，以有氧代謝為主，對營養物質的利用可以適應各種不同的能量供應。我國國家男子公路自行車運動員高原訓練研究表明，運動員在海拔1890m和2366m進行為期3—4個月訓練期間，初上高原時，晨脈和收縮壓普遍上升，4—5天後開始下降，高原2—3周時晨脈保持在平原水平，基本不受運動量和強度影響。返回平原後2—3周內晨脈和收縮壓顯著低於高原訓練前水平，運動員左心室電壓較訓練前顯著升高，X線心髒麵積明顯增大，兩周後有所恢複。高原缺氧與運動負荷加大，使心代償功能逐漸增加，當離開高原後比高原訓練前心功能顯著增加。
二、高原對心率的影響
平原移居高原後心率明顯增加，但在高原數月後其安靜心率減慢可與平原人大致相同。長期居住高原的移居者和世居者出現心動徐緩。在高原上靜息狀態和進行次最大強度訓練時，血液中氧含量的減少是通過提高心率來補償的。中國醫學科學院衛生研究所的研究表明，同一批受檢者由平原進駐海拔4500m的高原地區，安靜時心率比平原平均增加45%，但在從事同等強度體力勞動時，在高原地區平均增加7%—8%。無論是從事輕體力勞動還是重體力勞動，心率增加率兩者沒有明顯差異，但在完成同等做功量的條件下，心髒生理負荷強度比平原增大7%—8%，即在心髒負荷強度相等的情況，心做功率比平原降低8%。
三、高原對心輸出量的影響下
高原缺氧引起紅細胞增加，一方麵增加機體攜氧能力，這是機體代償性反應之一；另一方麵，紅細胞的增加，血液粘滯性增加，血流緩慢也使心輸出量減少。心搏量的下降可能是前負荷降低，心充盈減少的結果。缺氧較嚴重時，可導致心肌氧化磷酸化障礙，心肌內ATP和磷酸機酸含量明顯降低，心肌高能物質不足，甚至引起心肌線粒體變性或壞死。低氧可引起交感—腎上腺活動增強，兒茶酚胺釋放增多，導致心功能增強。低氧對心功能的影響取決於低氧對心肌直接作用與交感腎上腺係統活動增強的相互影響，它與海拔高度、停留時間、季節、體力活動強度及個體反應差異有一定關係。在中等海拔高度的高原，每搏輸出量在靜息、次最大強度和最大強度訓練時均下降。每搏輸出量的下降最可能反映的是血總容量的減少。國內外專家基本認為，完成一定時間的高原訓練，運動員在高原從心髒功能、血液性狀到骨骼肌代謝能力都要有一個適應過程。運動員血紅蛋白含量逐漸接近或達到最高值；心功能改善、室間隔和左室壁厚度增加、左室收縮力增強、心搏量、射血分數增大、心收縮功能明顯增加。心輸出量在靜息和次最大強度訓練時增加，這種增加是由於心率提高引起的，以此來補償每搏輸出量的下降。心輸出量在最大強度訓練時降低，它是由於心輸出量和最大心率的下降造成的。最大心輸出量的下降是高原最大攝氧量下降的影響因素之一。