近来,耐力性项目运动员使用了一些新奇的方法和形式来进行高原训练,包括:
1)通过氮气稀释来达到常压低氧(低氧公寓);
2)辅助供氧;
3)低氧睡眠装置;
4)间歇性低氧暴露(IHE)。常压低氧公寓模拟一种相当于2000-3000米的高原环境。
使用低氧公寓的运动员每天“生活和休息”在一个特殊的低氧环境8-18小时,但是训练却是在平原或是相当于平原的环境下完成。一些研究表明,使用该方式的低氧公寓会使促红细胞生成素水平、网织红细胞计数和红细胞总数产生有益的变化,这种有益变化会导致高原后耐力运动能力的提高。
然而,另外一些研究则没有显示出在使用低氧公寓后血液指数有显著变化。这些差异可能是因使用不同的方法,运动员所暴露的低氧刺激或是训练状况导致的。
辅助供氧是用来在高原大强度训练中模拟常氧(海平面)或低氧的状况。该方法是高住低训的修改版,运动员住在自然高原环境中,但却利用辅助供氧的方式按照平原环境训练。低氧训练效果的一些有限资料显示,在适宜高度(1860米)下的大强度训练以及平原环境下的耐力能力可能会因为在高原数周采用辅助供氧训练而得到提高。
低氧睡眠装置包括科罗拉多高原训练营地(CAT)、低压舱和低氧帐篷(常压低氧系统),所有这些都是用来让运动员高住低训。这些装置分别模拟了大约4575米和4270米的高原环境。目前,还没有已经发表的专业文章来阐述这些装置能对红细胞数生成、最大吸氧量和优秀运动员运动能力产生何种效果。
间歇性低氧暴露是基于一种假设,即短暂暴露于低氧(1.5-2.0小时)环境下,但足够刺激促红细胞生成素的释放,最终目标是使红细胞浓度增加。在休息或训练课间隙,运动员会专门使用间歇性低氧暴露。数据显示,间歇性低氧暴露对血液指数和运动能力产生的效果是很微小和不确定的。
1.将低氧训练方法结合到高水平运动中
为了追求运动成绩的不断提高,早在90年代的初期,美国和斯堪的那维亚地区的国家就通过高原训练设计出新的训练方法和装置。目前,低氧训练和高原暴露的一些形式仍然存在:传统的高住高训、现代的高住低训、休息期的间歇性低氧暴露、连续性训练课的间歇性低氧暴露。尽管低氧训练和暴露的这些方法之间存在着实质性差异,但是它们都有相同的目标,就是促进平原运动成绩的提高。
这些方法还被用来备战高原地区的比赛。低氧训练效果的内在机理曾引起人们的广泛争议。尽管人们普遍认为,高原训练会导致血液运输能力提高,但这不是主要或者唯一能提高运动能力的因素。另外一些因素,例如肺通气量、血液动力或神经系统适应性,以及外周系统,如肌肉的缓冲能力或经济性等都发挥着重要作用。高住低训被认为是一个有效的方法,高住的适宜高度是2200-2500米,这样的高度可以提供更好的红血球生成效果,超过3100米,就不会产生血液指标上的变化。
高原训练适宜的滞留时间一般为4周,这样可以加速红血球生成,而3周(例如18天)的时间已经足够使肌肉的经济性、缓冲能力、低氧通气反应、Na(+)/K(+)-ATPase活性产生有益变化。最关键的一点是每日高原的剂量。一个高度为2500米,每天在这样的高度生活20-22小时,另外2-4小时只是到山谷训练,能显著增加红血球生成并提高平原地区的运动能力。因为低氧暴露每天超过16小时,可以观察到更多的益处。刺激红血球生成的每日低氧暴露的最小剂量是每天12小时。对非血液指标上的变化,低氧暴露的时间可以更短一些。
运动员可以利用连续性训练课的间歇性低氧暴露,因为在运动能力提高上,这种方式似乎比休息期的间歇性低氧暴露效果更好。有证据表明,高原大强度练习在很大程度上刺激了肌肉对有氧和无氧练习的适应性并限制了力量的下降。所以,尽管连续性训练课的间歇性低氧暴露因较低的“高原剂量”不会导致最大吸氧量的增加,但是因为线粒体效率和pH酸性调节的提高而导致的大强度练习所产生的运动能力的提高却是事实。我们提出了低氧训练方法的一个新组合,即高住低训(5个晚上在3000米高度,2个晚上在平原)与平原训练相互结合。
2.低氧训练对肌肉和运动成绩的作用
利用高原训练进一步提高平原地区运动成绩或者适应高原环境下的比赛已经非常普遍。在过去几十年,已经形成了一些方法,例如,高住低训和低住高训等很受欢迎。该研究在广泛调研低住高训之后,将重点放在身体功能、肌肉和实际训练方面。根据该研究,受试者在低氧环境下训练,但是保持在常氧下休息。
研究表明,低氧环境下练习可以提高训练刺激。在过去发表的有关低氧训练的高度(2300-5700米)、训练时间(10天-8周)和受试者身体素质的研究文章存在着很大差异。从肌肉结构、生物化学和分子组成得到的证据表明了低氧在耐力训练中有特殊的作用。然而,根据现有反映运动能力的数据,例如最大吸氧量和最大力量输出,低氧作为训练的一个补充并没有持续性地表现出对平原运动能力有多大好处,而是有更确凿的证据说明低氧训练对高原运动能力确实有益处。
此外,由低氧辅助训练导致的基因表达适应的复杂形式表明,肌肉组织对低氧有特定反应。这些基因表达的改变是否或到什么程度导致蛋白质浓度的显著改变仍然未知。可以肯定的是,功能性指标,例如最大吸氧量、最大力量输出还不足以探测出更精细的变化,至少对高水平运动员是如此。
3.对游泳选手的高原训练
人们对高原训练所能带来的好处的观点十分不同,科学家、生理学家、教练员和游泳选手对高原训练的有效性、生理效果和个人反应存在着赞同和不赞同的论调。世界上无数的研究成果和论文以及成百上千小时的观察产生出了许多不同的结论。众多研究表明,高原训练并不是提高高水平游泳选手运动成绩的一条康庄大道。对高水平游泳选手进行的高原集训不能仅局限于他们的生理基础和运动成绩提高上。
高原训练问题,早在上世纪60年代初期的欧洲和前苏联有氧运动研究报告中就首次出现,当时这些研究成果在美国还不易获得,直到开始备战1968年墨西哥奥运会,科研人员和教练员才考虑高原训练作为一种训练工具的有效性。在70年代,研究人员、特别是来自东德的研究人员通过大量调查研究得出了一条不变的真理,即高原会影响到人体的生理指标、个人反应和赛前准备,对该过程的管理至关重要,特别是高原高度上升和下降阶段。
对高原训练的争议开始于对高原的定义,一般来说,超过3000米的高度才被认为是高原。中等高度的高原为1800-3000米,这一高度也被认为是最适宜进行高原训练的高度。问题是,如果超过这一高度,游泳选手就不能应付所需的运动强度,而强度是游泳选手最重要的训练手段。
当教练员和科研人员之间的谈论集中于高原训练对生理指标的影响时,他们的观点几乎一致,即几乎人体的每一个生理系统都会受高原的影响,包括呼吸系统、心血管系统、循环系统、中枢神经系统、内分泌系统、肌肉反应。美国国家游泳队教练认为,高原训练可能导致身体的如下变化:
1)对所有选手来说,都可能出现对铁的补充;
2)有可能出现体重下降;
3)睾丸激素水平可能下降;
4)在高原训练中,短距离游泳选手的初始效果有可能比长距离选手更大;
5)水合作用非常关键。
从生理学角度看,身体对高原最直接的反应是肺通气量显著增加、血色素提高、身体组织汲取氧气的能力增加。这种反应在抵达高原时就立刻产生,并依据高原的高度从3-21天有所不同。教练员喜欢高原训练的一个原因是,可以用较低的训练量达到相同的乳酸水平和训练强度。研究人员在一项研究中,将20名优秀选手带至高原训练并与平原对照组的13名选手进行比较,使用相同的训练计划,发现在返回平原后,高原训练提高了选手的无氧运动能力。
奥运会金牌获得者、前美国著名蛙泳选手贾格尔相信,高原训练只是产生了部分效果并非是全部生理变化的原因。贾格尔说:“在高原,你可以进行更多的技术练习,心率和呼吸能力提高,可以进行专项练习,挑战身体能力。”
一个值得注意的问题是,教练员错误使用高原训练,让年轻选手承受太大的负荷。他们忘记,在完成相同训练量时,高原比平原要多付出15-20%的体力。游泳选手不可能完成在平原时的相同练习组数。高原训练的最大价值是对意志品质的锻炼,在高原,每一次训练课都是艰苦的,身体要承受很大的压力。
高原训练的个体反应十分不同,有些人似乎在较低高度就会出现高原病的反应和环境适应性不适症状,而另外一些人在相同的高度什么反应都没有。这主要取决于个体差异和身体状况,有些选手有可能从高原训练中受益,有些则不会受高原训练的影响,而另外一些选手会受到高原训练的伤害。
那么,一名游泳选手能做什么呢?前世界纪录保持者范阿尔姆希克认为,要相信自己的教练。自1992年,她参加了6次高原集训。她说:“我知道高原训练意味着什么,会怎样影响你的血液和产生什么益处。在高原,做任何事情都会更艰难一些,晚上坐在床上,感觉疲劳极了,但是我知道要尽力完成练习。”
许多世界一流的游泳选手都将定期的高原训练融入他们全年训练计划中。范阿尔姆希克说:“频繁的高原训练使返回平原的训练更容易完成,并帮助自己在200米项目上一直保持较高水平。”日本游泳选手也非常相信高原训练,他们定期到北亚利桑那大学高原训练中心训练,为期一般3周。
是短距离还是长距离选手更能从高原训练中获得益处呢?人们一般认为长距离游泳选手更能从高原训练中获益,但这种说法还是缺乏足够的研究证据。假设游泳运动员确实能从高原训练中得到益处,那么随之而来的问题是,什么时候受益最大。按照高原训练后的时间窗口为13-28天计算,则耐力选手达到最高竞技水平应该靠近时间窗口的前端,短距离选手则靠近后端。
在进行高原训练时,一定要清楚为什么要进行高原训练?是适应高原比赛环境,还是提高短期和长期平原的运动成绩;为什么要模拟低氧?是为了获得生理上的效果,还是将高原训练与平原训练结合。只有弄清楚这些问题,才能更好地实施高原训练。
来源:竞技体育信息201108期