探索循环系统高原训练对人体呼吸体系和循环体系影响

摘自：毕业论文www.618jyw.com
　1009-9328（2013）10-000-01
摘 要 高原训练的生理机制通常被认为是机体对氧不足引起的血氧过少的适应结果。机体对高原的低氧环境很快会建立起一系列复杂的代偿性生理机制，使各系统达到新的平衡，即所谓习服。而这种习服首先对人体呼吸、循环系统产生影响。
关键词 高原训练 心输出量 血红蛋白
高原训练能直接刺激运动员的心肺功能，提高运动员耐力，增强运动员的有氧代谢能力，因而是有氧训练的一种有效手段。因此，在现代竟技体育训练中，应该做到高原训练科学合理，能够对提高运动员的机能水平起到积极的和正面的作用。以上所说的高原是从海拔1600米至2400米，其中海拔1800米—2300米为最佳高原训练高度。

一、高原对心脏及心肌的影响

低氧可引起冠状动脉血流量增加，心肌供血增多。但人体实验提示与此相反，高原低氧对心肌代谢具有一定的影响，心肌代谢过程极其复杂，以有氧代谢为主，对营养物质的利用可以适应各种不同的能量供应。我国国家男子公路自行车运动员高原训练研究表明，运动员在海拔1890m和2366m进行为期3—4个月训练期间，初上高原时，晨脉和收缩压普遍上升，4—5天后开始下降，高原2—3周时晨脉保持在平原水平，基本不受运动量和强度影响。返回平原后2—3周内晨脉和收缩压显著低于高原训练前水平，运动员左心室电压较训练前显著升高，X线心脏面积明显增大，两周后有所恢复。高原缺氧与运动负荷加大，使心代偿功能逐渐增加，当离开高原后比高原训练前心功能显著增加。

二、高原对心率的影响

平原移居高原后心率明显增加，但在高原数月后其安静心率减慢可与平原人大致相同。长期居住高原的移居者和世居者出现心动徐缓。在高原上静息状态和进行次最大强度训练时，血液中氧含量的减少是通过提高心率来补偿的。中国医学科学院卫生研究所的研究表明，同一批受检者由平原进驻海拔4500m的高原地区，安静时心率比平原平均增加45%，但在从事同等强度体力劳动时，在高原地区平均增加7%—8%。无论是从事轻体力劳动还是重体力劳动，心率增加率两者没有明显差异，但在完成同等做功量的条件下，心脏生理负荷强度比平原增大7%—8%，即在心脏负荷强度相等的情况，心做功率比平原降低8%。

三、高原对心输出量的影响下

高原缺氧引起红细胞增加，一方面增加机体携氧能力，这是机体代偿性反应之一；另一方面，红细胞的增加，血液粘滞性增加，血流缓慢也使心输出量减少。心搏量的下降可能是前负荷降低，心充盈减少的结果。缺氧较严重时，可导致心肌氧化磷酸化障碍，心肌内ATP和磷酸机酸含量明显降低，心肌高能物质不足，甚至引起心肌线粒体变性或坏死。低氧可引起交感—肾上腺活动增强，儿茶酚胺释放增多，导致心功能增强。低氧对心功能的影响取决于低氧对心肌直接作用与交感肾上腺系统活动增强的相互影响，它与海拔高度、停留时间、季节、体力活动强度及个体反应差异有一定关系。在中等海拔高度的高原，每搏输出量在静息、次最大强度和最大强度训练时均下降。每搏输出量的下降最可能反映的是血总容量的减少。国内外专家基本认为，完成一定时间的高原训练，运动员在高原从心脏功能、血液性状到骨骼肌代谢能力都要有一个适应过程。运动员血红蛋白含量逐渐接近或达到最高值；心功能改善、室间隔和左室壁厚度增加、左室收缩力增强、心搏量、射血分数增大、心收缩功能明显增加。心输出量在静息和次最大强度训练时增加，这种增加是由于心率提高引起的，以此来补偿每搏输出量的下降。心输出量在最大强度训练时降低，它是由于心输出量和最大心率的下降造成的。最大心输出量的下降是高原最大摄氧量下降的影响因素之一。

四、高原对氧运输的影响

在高原训练中，运动可使机体需氧量倍增。在高原低氧环境中，可加重机体缺氧程度，它进一步引起机体生理代偿反应。但随着机体其他适应机制的建立，机体与低氧环境达到新的平衡，此时肺通气量的适应性改变也趋于稳定。氧耗一定时，高原世居者运动的肺通气量低于高原移居者。平原人进驻高原后，肺气体弥散力无明显改变，这可能与血红蛋白的增加和氧与血红蛋白反应加快有关。高原训练所面临的环境是高原大气压降低，导致吸入人体内空气的氧分压下降，进而肺摄入氧量减少，最终导致血液中氧分压下降和氧合血红蛋白饱和度的下降，机体通过肺通气量的增大而代偿组织的氧供。人体对高原氧分压降低的重要代偿机制是增加红细胞和血红蛋白含量，以提高氧的转运能力。另一方面，增加肺通气，使呼吸时对氧的摄入增加。但一些研究表明，在高原训练最初阶段最大通气量并不增加反而减少。经过一段时期高原训练后，肺活量表现为显著增大。高原和平原运动员的血液缓冲系统在高原训练前期都偏酸，到末期前脱离了偏酸的状态，经过高原训练，血液缓冲能力得到改善，pH值稳定，无酸中毒现象出现，而平原运动员在海拔2300m高度上氧分压、血氧饱和度、氧含量均较初期增多，说明血液运氧能力提高。
运动员经高原训练返回平原2周时，V02max相对值提高3%，最大有氧功率提高5.6%，在极限和次极限负荷时心率和血乳酸明显下降，血红蛋白和运动后动脉血氧分压和血氧饱和度提高，说明高原训练后心功能增强，血液带氧能力改善。同时，在同等功率运动时有氧供能比率升高，糖酵解推迟。因此.最大摄氧量经高原训练后呈提高的趋势。
参考文献：
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