深山修練

2020/10/15閱讀時間約 8 分鐘
為甚麼看到很多運動類的漫畫或電影都會在最終戰之前,去到深山去訓練。絕對不是甚麼吸收大地精華還是為了遇到絕世高僧! 而是為自己的身心得到更好的能力。至於有沒有用就見仁見智啦~本篇的主題就是...
高原訓練( Altitude training )
@MoFarah

呼吸的重要

運動風氣興起,不論是路跑、自行車或是鐵人三項運動,不只是賽事場數遽 增,參賽人數也逐年上升;為了可以完賽及突破自我最佳成績,各種不同的訓練方式不斷被模擬與比較
高強度或持續的耐力訓練,會降低呼吸功能,影響整體表現,而呼吸系統限制運動表現的因素有降低呼吸功能、低血氧、呼吸肌疲勞與呼吸困難。對於自行車或鐵人三項運動員 (鐵人三項之競賽內容亦包含 40-180 公里自行車競速) 而言,需要有氧及耐力訓練來增加心肺功能
研究指出,低訓練量的高強度間歇訓練 ( high-intensity interval training, HIIT ),可節省大量的時間之外,同時有效的提升未受訓練者的有氧能力,也能增進有氧能力極佳的運動員之耐力運動表現,並減少過度訓練的風險

低氧環境與生理反應

低氧是指周圍環境氧氣濃度低於海平面氧氣濃度。海平面氧氣濃度為 20.93%,此時人體動脈氧分壓 ( oxygen partial pressure, PO2 ) 約為 100 mmHg,當海拔上升至 2,439 公尺時,動脈 PO2 剩下 60 mmHg,但組織 PO2 仍維持不變,而血氧飽和濃度下降至 90-92%;合併動脈與組織氧濃度梯度下降兩項因素,氧氣在血液中的運送與擴散能力下降
高地定義為海拔 5,000 英呎 ( 1,524 公尺) 以上的高度,通常暴露於高地數秒,會導致
  1. 動脈氧分壓降低
  2. 誘導主動脈弓、 頸動脈內的周邊化學接受器 ( peripheral chemoreceptor )
  3. 促使過度換氣使呼吸變快、變深,以吸進更多氧氣增加肺換氣量,維持正常活動所需的氧氣
  4. 增加心跳率以維持心輸出量
若長期低氧狀態下可活化第一型低氧因子 HIF-1α ( hypoxia inducible factor-α ),此為 EPO 之轉錄調控因子,可提升腎臟 EPO 之基因與蛋白質釋放更多 EPO 以製造更多紅血球攜帶氧氣
研究指出在海拔 3,000 公尺每天接受 14 小時的訓練,共三週 ( 300 小時低氧訓練) 可增加血紅素質量 ( Hemoglobin mass, Hb mass ) 3-5%;此研究也應證了在低氧環境下 ( 2,300-3,000 公尺) 100 小時可增加 1% 紅血球
Baker and Hopkins 也提出在海拔 2,500 公尺以上訓練一個月可以使紅血球製造增加提升攜氧能力;促進氧氣的運送及利用能力利於增加全身最大攝氧量

低氧之不適症狀

高地環境下,其不適症狀輕微者會有
  1. 頭痛
  2. 噁心
  3. 食慾不振
  4. 下痢
  5. 嘔吐...等症狀
這些症狀稱之為急性高山症 ( acute mountain sickness, AMS );當暴露於海拔超過 2,500 公尺 6 小時造成低壓低血氧症時,症狀就有可能發生。隨著高度增加,發生高山症的比例也跟著升高。AMS 發生的機率在海拔
  • 1,850-2,750 公尺為 22%
  • 3,000 公尺為 42%
  • 4,500 公尺為 60%

人體適應

高山症的適應期通常需要數天或一個月,除了個體反應生理代償外,體內能量系統會加速醣類代謝脫水現象,使體內產生壓力賀爾蒙 ( stress hormones ) 進而對骨髓的造血功能造成抑制;此為環境造成氧合血紅素飽和度降低,容易造成運動時肌肉血液含氧量不足而影響有氧能力相關的運動表現
即使是平常訓練有素的耐力運動員,在海拔 1,600 公尺環境下,其安靜時的動脈氧合血紅素飽和度( oxyhemoglobin saturation by pulse oximetry, SPO2 ) 仍然顯著低於平地。當動脈 PO2 降低,引發周邊化學接受器活性增加,因缺氧導致換氣過度, 產生急性呼吸性鹼中毒 ( acute respiratory alkalosis )

低氧之生理監測方式

一套好的訓練計劃,除了適當的環境外,訓練的負荷強度監控更是重要,運動負荷的判定包括主觀的自我感覺強度判斷方法及客觀生理反應或數據測量值為依據
客觀負荷監控常使用的指標為心率時間距離速度功率,更進階的監控則使用攝氧量血乳酸或其他的生化指標。訓練強度的監控非常重要,若運動負荷未能達到訓練應有的閾值,訓練效果可能不佳,過度則會增加受傷的風險
利用高地自然環境或人工模擬低氧對人體產生特殊生物學效應配合運動訓練,使人體在缺氧環境下得以改變身體反應及適應能力進而提高運動表現。常見的訓練方式有:
  1. 高住高練 ( living high-training high, LHTH )
  2. 高住低練 ( live high-train low, LHTL)
  3. 低住高練 ( live low-train high, LLTH )
  4. 人工低氧艙 ( artificial hypoxic chamber )
  5. 間歇低氧訓練 ( intermittent hypoxic training, IHT )…等,皆以低氧訓練為概念

研究

短時間 LHTH 運動表現?

菁英游泳選手為期 3~4 週的 LHTH 訓練,發現沒有立即性的變化。反而是 LLTH 表現優於 LHTH。主要原因可能是游泳不像其他長距離的項目(腳踏車,馬拉松),等於是說還沒用到該用的能力時就結束了

抗氧化酶活性增加

有研究顯示,在高山條件下運動會導致抗氧化酶( SOD )活性增加。尤其在第 10 天增加約 36%,第 18 天增加約 38%
過氧化氫酶( CAT )活性在訓練第4天增加約 37%,第 10 天增加約 35%,第 18 天增加約 75%
不過也就是說 CAT 增加也代表自由基的增加。這樣的話一受傷就會變得很麻煩,因為自由基會導致體內一些不好的表現

世界反興奮劑組織( WADA )

WADA 禁用清單的物質/方法,它必須滿足以下三個標準中的兩個 :
  1. 科學證據或經驗表明,該方法或物質具有增強或提高運動成績的潛力
  2. 醫學證據或經驗表明,使用該物質或方法對運動員構成實際或潛在的健康風險
  3. 物質或方法的使用違反了體育精神
WADA 科學、醫學和倫理委員會在 2006 年 5 月對有關“人為缺氧條件”的證據進行了徹底評估,得出以下結論:
  1. 人為誘導的缺氧條件在適當應用時可以顯著提高性能,通過增加 EPO 的內源性產生,隨後紅細胞產生增加和更好的氧氣轉移到肌肉
  2. 在適當的醫療監督下,當使用可靠的設備並再現中等高山模擬時,沒有報告任何顯著的健康風險跡象
  3. 在與世界反興奮劑機構倫理審查小組協商後,一致認為人為引起的缺氧狀況應被視為違反世界反興奮劑機構的體育精神標準

結論

WADA 不禁止精英運動員使用“人工誘導的缺氧條件”,至少在 2007 年之前。但是意大利所有“低壓/缺氧做法(目前)"都被禁止。按照規定意大利衛生部於 2005 年 6 月(意大利衛生部法令 13.04.2005。第 5 節,第 M.1 小節,2005 年 6 月 3 日)響應涉及職業自行車手參加 2005 年環意大利比賽的事件

我的看法

如果你有看完文章,最後就會得出要使用高山訓練不是不行,但她的訓練效果太不一了。所以如果有看到那種仿高山口罩的話,更要三思而後行
Kevin-體能訓練師
Kevin-體能訓練師
擁有NSCA-CSCS、運動防護及物理治療背景的體能訓練師 希望把這些元素混合一起能帶給他人不同的體驗與觀念 目前改為不定時更新且短篇幅內容(本人在畫畫)
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