血乳酸在運(yùn)動(dòng)中的監(jiān)控

血乳酸在運(yùn)動(dòng)中的監(jiān)控-----體研1302范偉偉血乳酸的測(cè)定血乳酸的定義血乳酸指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中的應(yīng)用乳酸與運(yùn)動(dòng)基本內(nèi)容一、血乳酸的定義

乳酸在供能系統(tǒng)中占重要作用，它是糖原無(wú)氧酵解的產(chǎn)物，血乳酸濃度增高又能保持運(yùn)動(dòng)能力不降低，被認(rèn)為是無(wú)氧運(yùn)動(dòng)高的表現(xiàn)。所以運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中常以血乳酸濃度的高低結(jié)合運(yùn)動(dòng)能力來(lái)評(píng)價(jià)無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力。同時(shí)，又是有氧代謝功能系統(tǒng)中重要的氧化基質(zhì)，還可以在肝內(nèi)經(jīng)糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟恰６?、血乳酸的測(cè)定1.運(yùn)動(dòng)中血乳酸濃度的變化

人體運(yùn)動(dòng)時(shí)隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加,血乳酸也逐漸增加,在輕負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)血乳酸值不是很高,

隨著強(qiáng)度平緩上升,當(dāng)負(fù)荷強(qiáng)度超過(guò)一定水平時(shí)血乳酸會(huì)急劇上升(約最大強(qiáng)度的80%~~90%)。提示糖酵解活動(dòng)明顯加強(qiáng)。有人在實(shí)驗(yàn)條件下用逐步增加強(qiáng)度的方法得出:當(dāng)血乳酸濃度達(dá)到4mmol/L時(shí)乳酸呈線性增加(圖略),這個(gè)非線性上升點(diǎn)的血乳酸值,稱為無(wú)氧閾。但

是事實(shí)上,

對(duì)于不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和不同的運(yùn)動(dòng)員個(gè)體,每個(gè)人都有血乳酸

動(dòng)力學(xué)變化特點(diǎn),因此又有人提出了個(gè)體無(wú)氧閾的概念。2.乳酸無(wú)氧閾的測(cè)試方法首先應(yīng)選擇運(yùn)動(dòng)員所從事的或符合本人運(yùn)動(dòng)動(dòng)作特點(diǎn)的項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試,這樣有利于反映運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際能力。3.多級(jí)遞增負(fù)荷實(shí)驗(yàn)

一般應(yīng)有3~4級(jí)強(qiáng)度,起始負(fù)荷一般為80%最大強(qiáng)度,要求第一負(fù)荷強(qiáng)度的血乳酸在4mmol/L以下;然后逐級(jí)遞增,血乳酸4~12mmol/L間有2級(jí)負(fù)荷;12mmol/L以上即最后一級(jí)為全力。具體方法:田徑運(yùn)動(dòng)員可用:3×400m跑(80%~85%)、2×400m跑(90%)、1×400m跑(95%)、1×400m跑(100%);游泳中短距離為:3×200m(80%~85%)、2×200m(90%)、1×200m(95%)、1×200m(100%);游泳長(zhǎng)距離為:1×400m(80%~85%)、1×400m(90%)、1×400m(95%)、1×40

0m(100%)。4.兩點(diǎn)法實(shí)驗(yàn)

要求在4~12mmol/L之間選兩極強(qiáng)度,測(cè)出血乳酸后,在血乳酸--速度曲線圖上連接兩點(diǎn)畫出一條直線,通過(guò)兩點(diǎn)之間的延長(zhǎng)線找到4~12mmol/L所對(duì)應(yīng)速度。5.一點(diǎn)法實(shí)驗(yàn)

只測(cè)運(yùn)動(dòng)員完成某一強(qiáng)度后的血乳酸,

也可以幫助選擇訓(xùn)練強(qiáng)度和評(píng)定機(jī)能;一點(diǎn)法還常用于測(cè)驗(yàn)比賽,它可反映運(yùn)動(dòng)員某個(gè)項(xiàng)目的最大血乳酸值,對(duì)診斷運(yùn)動(dòng)員的無(wú)氧能力有重要的意義.三、乳酸與運(yùn)動(dòng)

乳酸在供能體系中占有重要地位。它是糖酵解供能系統(tǒng)的終產(chǎn)物，又是有氧代謝

供能系統(tǒng)的重要氧化基質(zhì)，還可在肝內(nèi)經(jīng)糖異生途徑轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟恰Ｅc此同時(shí)，乳

酸過(guò)多對(duì)內(nèi)環(huán)境酸堿平衡的影響又成為負(fù)面效應(yīng)，導(dǎo)致疲勞發(fā)生。因此，運(yùn)動(dòng)時(shí)乳

酸的生成、運(yùn)動(dòng)后乳酸的消除，以及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和體育鍛煉中血乳酸指標(biāo)的應(yīng)用成為

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練監(jiān)控的重要內(nèi)容之一。一、運(yùn)動(dòng)時(shí)肌乳酸的生成機(jī)理

糖酵解是生物體內(nèi)普遍存在的一種代謝方式，正常生理?xiàng)l件下也有乳酸生成。如

表皮、神經(jīng)、視網(wǎng)膜、腎髓質(zhì)和紅細(xì)胞等細(xì)胞內(nèi)糖酵解很活躍。

同位素的研究進(jìn)一步證明，細(xì)胞都能在正常生理?xiàng)l件下產(chǎn)生乳酸，

包括骨骼肌細(xì)胞。安靜狀

態(tài)下，肌肉代謝率低，以氧化脂肪酸為主，亦有低速率乳酸生成。骨骼肌乳酸濃度約為1毫摩爾／千克濕肌。運(yùn)動(dòng)時(shí)，骨骼肌是產(chǎn)生乳酸的主要場(chǎng)所。乳酸的生成與骨骼肌肌纖維類型、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系。(一)短時(shí)間極量運(yùn)動(dòng)乳酸的生成

肌細(xì)胞磷酸原儲(chǔ)量很少，維持最大功率運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不到10秒。在超過(guò)數(shù)秒的極量運(yùn)動(dòng)中，隨著ATP、CP的消耗，細(xì)胞內(nèi)ADP、AMP、磷酸和肌酸的含量逐漸增多，它們可激活糖原分解，使糖酵解速度大大加快，約在運(yùn)動(dòng)30—60秒達(dá)到最大速度，肌乳酸迅速增多，直至運(yùn)動(dòng)結(jié)束。在竭盡全力的自行車運(yùn)動(dòng)中，肌乳酸濃度可高達(dá)39毫摩爾／千克濕肌。(二)亞極量運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸的生成

長(zhǎng)時(shí)間亞極量運(yùn)動(dòng)時(shí)，體內(nèi)處于最大攝氧量以下，運(yùn)動(dòng)肌的能量主要由糖、脂的有氧代謝提供。但在運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，肌內(nèi)僅有少量的血液供應(yīng)，結(jié)合在肌紅蛋白和血

紅蛋白上的儲(chǔ)存氧只能供少量肌糖原氧化產(chǎn)能，遠(yuǎn)不能滿足運(yùn)動(dòng)肌的需要。而通過(guò)整體調(diào)節(jié)提高肌肉血液供應(yīng)，需花費(fèi)數(shù)分鐘時(shí)間。其結(jié)果，在運(yùn)動(dòng)開始的數(shù)分鐘內(nèi)，由于局部性缺血引起的暫時(shí)供氧不足，導(dǎo)致乳酸生成量增加。大約在運(yùn)動(dòng)5

—10分鐘獲得穩(wěn)態(tài)氧耗速率后，糖酵解供能相應(yīng)減少，乳酸生成速率下降。但當(dāng)戰(zhàn)術(shù)變換采取加速度或增大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度時(shí)，乳酸生成速率又會(huì)相應(yīng)提高。所以，長(zhǎng)時(shí)間、亞極量強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)，乳酸的生成主要是在運(yùn)動(dòng)開始時(shí)氧虧空期間和獲得穩(wěn)態(tài)氧耗速率以前。(三)中、低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)開始時(shí)乳酸的生成

在中、低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，肌內(nèi)并不缺氧。乳酸生成不是由于缺氧引起，而是氧

的利用率不高所致。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)刺激肌糖原分解速率迅速提高的過(guò)程只需大約30秒，

使細(xì)胞質(zhì)內(nèi)丙酮酸和還原型輔酶工(NADH·H’)生成速率達(dá)最大值。然而，線粒體內(nèi)

丙酮酸和還原型輔酶I氧化速率提高到最大值的激活過(guò)程需花費(fèi)1-2分鐘。因此，在線粒體達(dá)到最大有氧代謝速率之前，即使存在氧，也會(huì)因丙酮酸和還原型輔酶I的生成速率與氧化速率之間的暫時(shí)不平衡，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)內(nèi)丙酮酸和還原型輔酶I堆積，引起乳酸生成增多。所以，中、低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，乳酸的生成并非缺氧所致，而是循環(huán)系統(tǒng)處于提高過(guò)程和尚未建立穩(wěn)態(tài)代謝時(shí)，糖酵解速率超過(guò)有氧代謝速率的結(jié)果。二、乳酸消除

骨骼肌是乳酸生成的主要場(chǎng)所，亦是乳酸消除的主要場(chǎng)所。乳酸的消除主要通過(guò)生物化學(xué)的代謝過(guò)程實(shí)現(xiàn)。(一)乳酸消除的基本途徑人體內(nèi)乳酸有三條代謝轉(zhuǎn)換途徑：(1)在骨骼肌、心肌等組織內(nèi)氧化成二氧化碳和水；(2)在肝和骨骼肌內(nèi)重新合成葡萄糖和糖原；(3)在肝內(nèi)合成脂肪、丙氨酸等。在這三條代謝途徑中，(1)(2)是主要的。此外有少量的乳酸直接隨汗、尿排出體外(約占乳酸消除總量的5％)(二)運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸代謝

布魯克斯(Brooksl986)對(duì)肌乳酸生成后轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的研究指出，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，工作

肌內(nèi)生成的乳酸約有半數(shù)以上在工作肌不同類型的肌纖維中進(jìn)行重新分配。肌肉收縮時(shí)，Ⅱb型快肌纖維中生成的乳酸不斷進(jìn)入Ⅱa型快肌纖維或I型慢肌纖維中氧化利用。此外，部分乳酸則穿出肌細(xì)胞膜后經(jīng)彌散作用進(jìn)入毛細(xì)血管，再通過(guò)血液循環(huán)運(yùn)送至非運(yùn)動(dòng)肌、心肌氧化利用，或進(jìn)入肝臟、腎臟作為糖異生作用的底物。布魯克斯(1980)對(duì)鼠長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)至筋疲力竭后體內(nèi)乳酸代謝的定量分析指出，運(yùn)動(dòng)結(jié)束后4小時(shí)內(nèi)，體內(nèi)乳酸代謝分配比為：氧化:55％-70％肝(肌)糖原:<20％蛋白質(zhì)成分:5％—10％葡萄糖和乳酸:<2％其他(氨基酸、三羧酸循環(huán)的中間代謝產(chǎn)物):<10％三、乳酸與運(yùn)動(dòng)能力的關(guān)系(一)乳酸生成與運(yùn)動(dòng)能力

在以糖酵解為主要供能方式的速度耐力型項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸生成愈多，則糖酵解供能能力愈強(qiáng)，利于保持速度耐力，提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。研究表明，短時(shí)間激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，最大血乳酸水平與運(yùn)動(dòng)成績(jī)密切相關(guān)。(二)乳酸消除與運(yùn)動(dòng)能力

如前所述，乳酸消除的代謝去路主要是在骨骼肌、心肌中氧化為丙酮酸，最終通過(guò)三羧酸循環(huán)氧化為二氧化碳和水。顯然，乳酸的消除主要取決于有氧代謝能力。研究表明，訓(xùn)練水平愈高，血乳酸的消除能力也愈強(qiáng)?？妓沟贍?Costill)和索羅門(Snominen)在對(duì)優(yōu)秀長(zhǎng)跑選手和無(wú)訓(xùn)練者的對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練水平高者，琥珀酸脫氫酶活性是未訓(xùn)練者的2．5倍，蘋果酸脫氫酶活性也有明顯提高，這為運(yùn)動(dòng)后乳酸的快速氧化提供了可能。每分子乳酸徹底氧化可生成18分子ATP，乳酸作為重要的氧化基質(zhì)，為肌肉提供了一定的能量。同時(shí)，提高乳酸轉(zhuǎn)運(yùn)速率可減少肌肉pH值的下降幅度，延緩疲勞的產(chǎn)生，這時(shí)保持糖酵解供能能力有重要作用。四、血乳酸指標(biāo)在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的監(jiān)控作用1.評(píng)定運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練水平

(1)評(píng)定有氧運(yùn)動(dòng)能力：我們把個(gè)體在漸增負(fù)荷中乳酸拐點(diǎn)定義為“個(gè)體乳酸閾”。乳酸閾是反映骨骼肌代謝水平和有氧工作能力的重要指標(biāo)，其可通過(guò)多級(jí)負(fù)荷實(shí)驗(yàn)和兩點(diǎn)法做出的血乳酸一速度曲線來(lái)評(píng)定運(yùn)動(dòng)員所具有的有氧能力，當(dāng)血乳酸達(dá)到4mmol／L時(shí)所對(duì)應(yīng)的速度越高，說(shuō)明有氧能力越強(qiáng)，另外，通過(guò)同等條件的第二次測(cè)試，在記錄成績(jī)的同時(shí)，檢查血乳酸的變化，如果4mmol／L時(shí)所對(duì)應(yīng)的速度提高了，說(shuō)明該運(yùn)動(dòng)員有氧能力也相應(yīng)提高了；如果4mmol／L時(shí)所對(duì)應(yīng)的速度下降了，說(shuō)明該運(yùn)動(dòng)員有氧能力也相應(yīng)下降了。

(2)評(píng)定無(wú)氧能力：①ATP—CP供能系統(tǒng)能力的評(píng)定(適宜于舉重和田賽中的投跳項(xiàng)目)：做功大而乳酸值低者，說(shuō)明ATP-CP系統(tǒng)儲(chǔ)備高，做功小乳酸值高，說(shuō)明ATP—CP系統(tǒng)儲(chǔ)備低；②糖酵解能力的評(píng)定：主要是

測(cè)定最大血乳酸值，高水平運(yùn)動(dòng)員的血乳酸值越高，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員機(jī)體耐受乳酸能力越高，糖酵解動(dòng)員怏，供能多，肌肉適于參與劇烈運(yùn)動(dòng)，即無(wú)氧能力較好；反之，最大乳酸能力較差，即無(wú)氧能力較差。2.制定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度

(1)乳酸閾強(qiáng)度：個(gè)體乳酸閾強(qiáng)度是發(fā)展有氧耐力的最佳強(qiáng)

度，其

理論

依據(jù)是，用個(gè)體乳酸閡強(qiáng)度進(jìn)行訓(xùn)練，既能使呼吸和循環(huán)系統(tǒng)機(jī)

能達(dá)

到

較高水平，最大限度地利用有氧功能，同時(shí)又能在能量代謝中使無(wú)氧代謝

的比例減少到最低程度。

(2)最大乳酸訓(xùn)練：機(jī)體生成乳酸的最大能力和機(jī)體對(duì)它的耐受能力直接與運(yùn)動(dòng)成績(jī)相關(guān)研究表明，血乳酸在12mmol／L一2Ommol／L是最大無(wú)氧

代謝訓(xùn)練所敏感的范圍。為使運(yùn)動(dòng)中能產(chǎn)生高濃度的乳酸，強(qiáng)度和密度要

大，間歇時(shí)問(wèn)要短，練習(xí)時(shí)問(wèn)一般要大于30秒，以1分鐘一2分鐘為

宜以

這種練習(xí)強(qiáng)度和時(shí)問(wèn)及間歇時(shí)問(wèn)的組合，能最大限度地動(dòng)用糖酵解供

能系

統(tǒng)供能的能力。

(3)乳酸耐受能力訓(xùn)練：乳酸耐受能力一般可以通過(guò)提高緩沖能力和肌肉中乳酸脫氫酶活性來(lái)獲得。因此，訓(xùn)練中要求血乳酸在12mmol／L

左右，重復(fù)訓(xùn)練，刺激機(jī)體對(duì)這一血乳酸水平適應(yīng)，提高緩沖能力和肌肉中乳酸脫氫酶活性。3.運(yùn)動(dòng)員選材

馬勇占等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)指出血乳酸急劇升高之前的段落，主要由磷酸原系統(tǒng)提供能量，在短距離跑項(xiàng)目的選材中，

可用該段落跑的成績(jī)和血乳酸值共同評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員的速度力量水平，成

績(jī)好且血乳酸值低的運(yùn)動(dòng)員應(yīng)作為重點(diǎn)對(duì)象加以考察。血乳酸急劇升高之后的段落，主要由糖酵解系統(tǒng)供能，該段落的成績(jī)好且血乳酸值高，說(shuō)明其糖酵解系統(tǒng)