第一章 疲劳监测常规指标变化的基本特点
第一节 拳击运动疲劳监测常规指标
奥林匹克拳击是以竞技为目的,按规则规定进行的拳击运动。运动员按各自体重的不同,参加规则规定的11个体重级别的竞赛。运动员着背心短裤和头盔,双手戴284克(10盎司)拳击手套,在4.9~6.1平方米的场地上,应用各种拳法和与之相适应的步法,与对手进行2分钟一个回合共4个回合(回合间休息1分钟)的技击,最后以有效拳得点的多少判定胜负。
拳击运动是按体重级别参赛、近身对抗并以拳峰击打对方身体有效部位为竞技核心的运动,对运动员的形体有着较高的要求。由于拳击运动每个回合持续时间为2分钟,要求运动员既要完成单一拳法的进攻与防守又要完成组合拳法的进攻与防守,进攻与防守的转换十分频繁,不同拳法的变换也十分复杂,因此,拳击运动主要是以无氧供能系统的代谢供能为主。高水平拳击运动员在良好有氧代谢能力的基础上,既要以高效的ATP-CP代谢供能来保证出拳击打对手身体有效部位的力度与速度,又要以出色的乳酸代谢供能来完成连续进攻与防守的复杂技术动作。
我国的拳击运动恢复于20世纪80年代末期。为了使该项目尽快冲出亚洲,走向世界,切实地提高竞技水平,惟一的途径就是增加训练难度和提高训练负荷。在训练过程中,通过多项生理生化指标的测试和分析,可以客观地了解和诊断拳击运动员运动性疲劳的程度;为正确地调控机体的机能状态,进行科学训练提供依据;使运动性伤病的预防工作落到实处,最大限度地提高拳击运动训练的实效性。
一、内分泌系统
(一)测试方法
周一晨,安静空腹状态下取末梢血或静脉血。尽管内分泌指标值存在昼夜变化的不同规律,只要采样的时间保持前后相对一致,每一个体自身内分泌系统应处于相同时相。一般在早晨5~6时采集血样。目前最常用的内分泌指标测量方法为磁分离均相酶联免疫测定法(SE-ROZYME)或放射免疫法(RIA)。测试周期一般为一周,也可根据运动员的具体情况,缩小或增大监测密度。为了便于进行横向比较,测试结果多采用国际标准计量单位。
(二)应用及评价
睾酮作为拳击运动中运动员机体机能评定的首选内分泌指标,有着非常重要的生物学意义。在长期运动实践中我们发现,血清睾酮浓度的个体差异极大,浓度水平的变化幅度也比较剧烈(图1-1)。因此,在进行客观评价时,应注意以下3个方面的问题:
图1-1 拳击运动员全年训练血清睾酮、卵泡刺激素和黄体生成素的变化趋势
1. 着重每一个体的纵向比较,相应淡化不同个体的横向比较,当血清睾酮浓度突然出现大幅度变化时,首先要排除个人生活诸如遗精、营养品使用等影响因素;
2. 短期睾酮浓度降低者运动能力的下降具有一定的滞后性;
3. 连续两周睾酮浓度持续较低的个体,应该进一步检测血清卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)的浓度水平,以判定低睾酮血症是外周性的还是中枢性的,并由此对其愈后作出预测,现实地对调整训练负荷提出建议。
(三)参考值范围
普通男子的正常参考范围是:卵泡刺激素6~18 IU/L,黄体生成素1.1~8.2 IU/L,血清睾酮9.5~30 nmol/L。(表1-1)
表1-1 我国拳击运动员比赛与全年训练血清睾酮浓度实测值
二、血尿素
(一)测试方法
尿素的测定的方法可分为两大类:一类直接法,尿素直接和某试剂作用,测定其产物,最常见的为二乙酰一肟法;另一类是尿素酶法,用尿素酶将尿素变成氨,然后用不同的方法测定氨。
尿素测定目前多采用尿素酶偶联法:尿素酶分解尿素产生氨,氨在谷氨酸脱氢酶的作用下使NADH氧化为NAD+时,通过340 nm吸光度的降低值可计算出尿素含量。此法是目前自动生化分析仪上常用的方法。此外,尿素酶水解尿素产生氨的速率,也可用电导的方法进行测定,其电导的增加与氨离子浓度有关,反应只需要很短的时间,适用于自动分析仪。
酚-次氯酸盐显色法:尿素酶水解尿素生成氨和酚及次氯酸盐,在碱性环境中作用形成对-醌氯亚胺,在亚硝基铁氰化钠催化下对-醌氯亚胺同另一分子的酚作用,形成吲哚酚,它在碱性溶液中产生蓝色的解离型吲哚酚。此反应敏感,血清用量少(10 μl),无需蛋白沉淀,一般用于手工操作测定中。纳氏试剂显色法:尿素经尿素酶作用后生成氨,氨可与纳氏试剂作用,生成棕黄色的碘化双汞铵。尿素酶法的优点是反应专一,特异性强,不受尿素类似物的影响,缺点是操作费时,且受体液中氨的影响。
二乙酰一肟直接法:尿素可与二乙酰作用,在强酸加热的条件下,生成粉红色的二嗪化合物(Fearom反应),在540 nm比色,其颜色强度与尿素含量成正比。二乙酰不稳定,用二乙酰一肟代替,后者遇酸水解成二乙酰。试剂中加入Fe3+或Cd2+及硫氨脲,可提高灵敏度,增加显色稳定性,其中Fe3+和Cd2+有氧化作用,还能消除羟胺的干扰作用。提高酸的浓度可增加灵敏度。二乙酰一肟与尿素的反应不是专一的。该法灵敏、简单,产生的颜色稳定,缺点是加热时有异味释放,一般很少使用此方法。
测试的时间一般安排在周一晨,也可根据训练的具体情况和需要进行测试。血尿素的测试一般用末梢血进行。
(二)应用及评价
尿素是蛋白质分解代谢的终末产物之一。血液中尿素含量的变化可以反映出机体蛋白质分解代谢的情况。在冬训的准备期,经过全面调整后进入冬训者,一般血尿素浓度在前5周处于较高水平,大多数运动员的血尿素绝对值均超过普通人正常值上限。这种体内蛋白质分解代谢增强的反应在许多运动项目冬训准备期中出现,具有一定的普遍性。其实质是机体运动系统对训练的不适应。随着训练的进程,机体逐渐适应各类运动负荷,蛋白质的合成代谢增强,拳击运动员机体中血尿素的浓度下降,并仅在一个狭小的范围内波动。拳击运动员准备期后训练中血尿素浓度的这种波动与训练负荷的强度密切相关。此时若出现个体血尿素浓度值连续2~4周超过7 mmol/L,应引起重视,并根据运动员的具体情况对其训练提出建议。
(三)参考值范围
普通人正常值范围是1.8~6.8 mmol/L。拳击运动员全年测试的平均值为6.56±3.17mmol/L(n=146),冬训前5周为8.93±3.85mmol/L(n=40)。(图1-2)为拳击运动员全年训练的血尿素变化趋势。
图1-2 拳击运动员全年训练的血尿素变化趋势
三、红细胞
(一)测试方法
红细胞检测指标手工检测十分繁琐,随着血细胞分析仪的广泛使用,目前运动实践中常用的指标有血液红细胞数量、血红蛋白浓度和红细胞压积等。
1. 血红蛋白(Hb)浓度测定方法
自从1875年Gower设计了稀释溶血液目测比色法以来,学者们对Hb测定进行了大量探讨,大致分为:(1)根据Hb分子组成测定总Hb法(全血铁法);(2)根据血液物理特性测Hb(比重法、折射仪法);(3)根据Hb与O2 可逆性结合的物性测Hb(血气分折法);(4)根据Hb衍生物光谱特点进行的定量测定法等四大类,其中有些方法简单易行,而得到长期广泛应用(如沙利法),但随着技术的进步和研究的深入,缺点日渐显著,逐渐被淘汰。为统一Hb测定方法,1966年国际血液学标准化委员会推荐氰化高铁血红蛋白测定法(HICN法)作为国际Hb测定标准法。1978年国际临床化学联合会和世界病理学会联合会发表的国际性文件中重申了HICN法。
HICN法具有操作简单、显色快且稳定(显色后如保存得当可6年不退色),除SHb外各种血红蛋白均可检测、读取吸光度后可直接定值等优点。
HICN的消光系数是44 mmol-1.cm-1。可根据下式进行计算:
A/44×64458(mg)/1000×251=A×367.7=Hb(g/l)
式中A是在540nm处HICN吸光度,64458mg是Hb的毫克分子量,1000是将毫克转换为克,251是实验时血液的稀释倍数。但使用367.7这个常数是有条件的,是基于在仪器比色杯、试剂及操作均严格的要求下,才能直接使用。仪器的校正是测定的关键,决定着测定结果的准确与否。在实际工作中,使用的分光光度计很难达到上述要求,往往通过K值来校正结果,定期地检查K值十分重要。HICN法被列为国际血红蛋白测定的参考方法。HICN法逐渐在国内普及,对Hb测定的标准化起了一定作用,但在实际应用中尚存在一些问题,并非理想的方法。其致命点是KCN有剧毒,使用管理不当可造成公害,此外高白细胞和高球蛋白血症可致混浊,以及HbCO转化较慢的问题也未完全解决。
实际工作中,多采用替代方法进行Hb测定。国内多采用十二烷基硫酸钠血红蛋白测定法。由于摩尔消光系数尚未最后确认,因此不能用吸光度A直接计算Hb浓度。该法可用HICN法定值的抗凝血或溶血液,制备标准工作曲线,间接计算血红蛋白浓度本法的优点是操作简单,呈色稳定,准确性和精确性符合要求,无公害,在全国临床检验方法学学术会议上,被推荐为次选方法。
叠氮高铁血红蛋白测定法具有与HICN相似的优点,最大吸收峰在542nm,且峰值高度几乎与HICN者重合,文献报道HICN与HIN3 两者结果回归方程的截距仅为0.013或为0,实验时显色快且稳定,试剂毒性仅为HICN者的1/7,但仍存在公害问题。
Zander 1984年提出碱羟血红蛋白(AHD575)测定法,575 nm为其检出波长。该法试剂简单,不含有毒剂。呈色稳定,可用氯化血素作标准品,已被许多单位采用。但由于自动细胞分析仪或血红蛋白测定仪多采用540 nm左右范围滤光板,限制了此法在该类仪器的使用。
沙利酸化血红蛋白测定法虽操作简单,但误差较大,已被列为淘汰的实验项目。
近年来,多参数血细胞分析仪的应用,使Hb测定逐步以仪器法取代手工法,其优点是操作简单、快速,同时可以获得多项红细胞的参数,但由于各型号仪器使用的溶血剂不同,形成Hb的衍生物不同。某些溶血剂形成的衍生物稳定性较差,因此要严格控制溶血剂加入量及溶血时间,特别是半自动血细胞分析仪应严格控制实验条件。有些溶血剂内虽加入了KCN,但其衍生物并非是HICN,仪器要经过HICN标准液校正后,才能进行Hb测定。
2. 红细胞压积(HCT)测定
测定红细胞压积的方法有多种,如折射计法、比重测定法、离心法、电阻抗法和放射性核素法。后者被ICSH定为参考法,非一般实验室所能开展。离心测定红细胞压积不够精确的关键是无法完全排除压积红细胞之间的残留血浆,因此测定值比真值略高,残留量一般认为约3%。血细胞分析仪仅用微量血通过电阻抗法可进行红细胞压积测定。由于其结果是仪器测定数千个红细胞体积产生的脉冲叠加后换算的结果,因此相对比较准确。
红细胞检测指标作为拳击运动员机能评定的常规检测指标,于每周一晨取末梢血进行常规测试。对于有贫血和脱水倾向者,可适当增加测试的密度,以避免机体运氧能力的进一步恶化。
(二)应用与评价
血红蛋白的主要功能是运输O2 及CO2,同时也是重要的缓冲物质,Hb携氧时(HbO2)呈偏酸性,当血液流经组织时氧释放后,成为酸性较小的Hb,正是氧化Hb和Hb的酸性差别才能使组织中生成的HCO3运至肺部转变成CO2 排出体外,而这种“匀氢转移”是机体组织器官获取氧的基本过程。我们通过对拳击运动员全年训练的血红蛋白浓度观察发现,拳击运动员的血红蛋白浓度范围与普通人正常值范围一致,基本上都在130 g/L水平之上,随训练性质的不同,仅有小范围的波动(图1-3)。
图1-3 拳击运动员全年训练的血红蛋白浓度变化趋势
拳击运动员红细胞压积增高多见运动性脱水或减重状态,因此,测定红细胞压积可以了解拳击运动员血液的浓缩程度,作为补液和评定减重方式与减重速率是否适宜的依据。
利用血细胞计数仪同时计数红细胞、测定血红蛋白浓度和红细胞压积,可进一步间接算出平均红细胞容积MCV、平均红细胞血红蛋白含量和平均红细胞血红蛋白浓度,有益于深入分析拳击运动员的红细胞形态特征。
(三)参考值范围(表1-2)
表1-2 我国拳击运动员全年训练红细胞指标实测值与普通人正常值