马拉松比赛中的肌肉损伤和疲劳（连载2）

黄佳敏<译>，硕士，CSCS

研究方向：田径，体能/康复训练

　　NOAKES则提出了不同的观点（2007a，2007b），认为人类在进化中已经发展出了对在高温下进行长距离跑的生物学适应能力（汗腺增多，体毛减少及根据血浆渗透压而引发的渴觉机制）。根据该作者的观点，跑步运动员只应该在他们感觉口渴的时候才喝水，因为这样既能有效地防止过度脱水，又能够避免由于过度饮水而造成低钠血症。运动中根据渴觉来饮水往往会造成运动员脱水程度超过2%（PASSE等人，2007）。尽管脱水超过2%对耐力项目成绩有不利影响的事实已被实验室研究所证明（SAWKA等人，2007），但高水平马拉松运动员赛中脱水程度往往会超过2%，并且即便是那些重大马拉松赛事的冠军也存在这种情况（BEIS等人，2012）。

　　由于长距离跑造成的肌肉分解可能是一个影响成绩的关键因素（RAMA等人，1994）。MEYER-BETZ（1910年）首度描述了一种被称为“后用力综合征”的症状，主要表现为严重的肌肉疼痛、虚弱和小便赤黄。这也就是现在的运动性横纹肌溶解症，即由于剧烈运动造成肌肉破坏，使肌蛋白分解（主要为肌球蛋白）并释放进入血液。运动性横纹肌溶解症伴有肌纤维、肌膜、T管和肌原纤维的严重破坏，因而对肌力的产生造成负面影响（CLARKSON&SAYERS，1999）。许多研究都对肌纤维被破坏后肌力下降的现象有过报道，主要体现在离心收缩当中（BROWN等人，1996；KIRBY等人，2011）。在比实验室研究更低强度的跑步运动中同样涉及肌肉的向心和离心收缩（FRIDEN等人，1983；BROWN等人，1996；CLARKSON等人，2006）。据报道，高水平马拉松运动员赛后的伸膝最大力量测试成绩会下降22%，下蹲跳功率测试成绩下降13%（PETERSEN等人，2007）。然而，目前无法评估马拉松赛后，尤其是高温比赛后的肌力和爆发力的下降是否与肌肉损害或脱水有关。

　　本研究旨在调查业余马拉松运动员在暖天比赛后的体重变化及尿肌球蛋白浓度。其次是分析在马拉松赛后运动员表现出体重大幅下降和/或肌球蛋白尿浓度过高的情况下，肌肉爆发力是否也会大幅下降。

　　方法

　　受试者

　　本研究的样本量为138名马拉松完赛运动员。他们赛前的主要形态学特征和训练情况如表1所示。所有的受试者之前均完成了一场马拉松赛。在下发书面知情同意书参与本次调查之前，受试者均被充分告知本实验可能存在的一切风险和不适。在参与研究前，受试者们完成了一份关于训练情况和疾病史的简短问卷。凡是存在肌肉紊乱、心脏或肾脏疾病或者那些正接受药物治疗的人均不列入本研究受试者之中。

　　表1：研究受试者的形态学特征、训练情况和比赛成绩（数据用平均值±标准差来表示，受试者为138名健康的马德里马拉松赛完赛运动员）

　　实验流程

　　赛前1-3天，所有受试者均进行了体检，以确保他们的健康状况良好。用生物电阻抗法（BC-418，百利达，日本；（MOON等人，2009））测量他们的体脂成分。然后，每个人进行五分钟的准备活动，其中包括一些动力性练习和次最大强度的跳跃，并且他们对跳跃测试均非常熟悉。接下来，每个受试者在测力台（Quattrojump，Kistler，瑞士）上进行两次全力的反弹纵跳。测试中，受试者先站好不动，身体直立，体重均匀地分布在双脚上。双手放在腰部，以消除跳跃中手臂带来的影响。随着口令，受试者膝盖弯曲至90°，然后尽全力往上跳，同时保持手臂放在腰部，最后用双脚同时着地。休息1分钟后，再次进行第二次下蹲跳。

　　纵跳测试后，运动员们收到一个无菌容器，并对他们如何在比赛当天的早上采集尿样进行语言上的指导。在完成准备活动后，运动员于比赛开始前30分钟到达起点处，准备活动内容依据个人习惯安排。受试者携带着各自的尿样，穿有比赛指定的统一服装。测定赛前的体重精确到±50g（Radwag，波兰）。然后，受试者们来到起点线以完成比赛，期间没有对他们跑的节奏或者饮水进行过任何指导。

　　42195m的比赛期间，温度为28±1℃（21-30℃，自比赛开始后五小时内每隔30分钟测定一次温度），天气干燥，相对湿度为46±3%。完赛3分钟后，受试者来到终点区域，按先前所述进行2次反弹纵跳测试。赛后体重用同样的精确值（±50g）测量，且穿着与赛前测量时同样的服装。尽管赛后称量体重时衣服上浸满了汗水，但它所造成的误差不会超过10%（CHEUVRONT等人，2002）。受试者被要求在称体重前不能饮水，同时在终点线处有一位实验员监督，确保他们没有饮水。在那之后会提供他们饮料（水和运动饮料），以补充水分并有助于排尿。完赛后的30-60分钟，运动员采集赛后尿样并将其装入无菌容器，然后离开赛后布景区。随后几天如果发现受试者中有谁存在医学问题的话，就通过邮件与他们联系。

　　在2小时内立即对比赛当天早上和赛后60分钟的尿样进行分析，内容如前所述，包括：尿比重（Usg）、pH值、蛋白质、糖、尿酮体和胆红素浓度，并用反应试条分析白细胞和红细胞（Combur测试，罗什，瑞士）（ABIAN-VICEN等人，2012）。尿检过程中，将试条蘸入尿样，余下部分则用干净的吸水纸擦拭。然后将试条放在光度计（Urisys 1100，瑞士罗什）的托盘上，1分钟后对前述的指标进行测量。取尿样中的一部分（5mL）放在-80℃的低温下进行冷冻。随后几天又通过免疫荧光技术对尿蛋白浓度进行了测定。

　　统计分析

　　首先，我们用Kolmogorov-Smirnov检验来检测每个指标的正态性。对每个指标赛前和赛后的变化进行配对样本T检验。为了便于呈现体重的变化情况，用体重变化幅度的每1%为间隔，对受试者进行分类。类似地，在腿部肌肉爆发力的变化方面则用变化幅度的10%为间隔。尿检指标的变化则用一个确切的数字来表示。我们用皮尔森相关系数来评估两个指标之间的关联性。显著性水平设定为P<0.05。结果如表2所示。

　　表2：马拉松比赛前后的尿检情况（数据用平均值±标准差表示，为138名健康的运动员在热天参加马拉松比赛时的检测结果。表中包括尿检所涉及的多个指标如：尿比重（Usg）、血尿、白细胞尿、尿蛋白、尿酮体、胆红素尿）

　　结果

　　体重变化

　　大多数受试者在赛后的体重都出现了下降（从71.9±10.8降至70.3±10.7kg；P＜0.05），但个体的体重变化幅度却差异很大（图1）。赛后体重的平均下降幅度为2.2±1.2%，有55名运动员（占总体的40%）体重下降幅度少于2%。只有10名受试者（占样本量的7.2%）体重下降幅度超过4%，其中下降幅度最大的为6.2%。相对的，有3名运动员赛后体重有所增加，增加幅度最大的为1.3%（水分过多）。

　　比赛成绩和腿部肌肉爆发力的变化

　　受试者比赛的平均成绩为229±38分钟（151-301分钟），其中96人的完赛时间在240分钟内。赛前，纵跳测试的向心收缩阶段的平均功率为22.5±4.9W·kg-1，跳跃平均高度为24.0±5.8cm。赛后，纵跳功率（18.9±5.6W·kg-1；P<0.05）和高度（19.2±6.3cm；P<0.05）均出现了显著下降，分别为16±10%和20±10%。然而，与体重的变化类似，个体在肌肉爆发力方面的变化幅度同样差异很大（图2）。共有109名受试者（占总体的79%）的肌肉功率下降幅度小于30%。同样地，24名受试者的腿部肌肉功率下降幅度超过30%（下降幅度最大的为62%），另有4名受试者的腿部肌肉功率有轻微提高（提高幅度最大的为6%）。

　　图1：在暖天参加马拉松比赛的前后体重变化（数据来自138名业余马拉松运动员的频数统计）

　　图2：马拉松比赛前后下蹲跳测试所反映的腿部肌肉爆发力变化（数据来自138名业余马拉松运动员的频数统计）

　　尿样分析

　　对于比赛当天早上的尿样，122名受试者的尿比重低于1.020。只有16人（占总体的12%）超过了1.020，没有人超过1.025。比赛前后的尿比重没有发生变化（表2）。然而，比赛使得尿液中的红细胞和白细胞浓度显著增加，同时蛋白质、尿酮体和胆红素的平均浓度也有所提高（表2；P<0.05）。赛前的尿样中没有检测出肌球蛋白，但赛后的尿样中肌球蛋白浓度却增加至3.5±9.5μg·mL-1。共有120名受试者的赛后尿样中肌球蛋白浓度低于1μg·mL-1。只有12人（9%）尿样中的肌球蛋白浓度高于10 μg·mL-1，最高者为52.3μg·mL-1。

　　相关性

　　图3描述的是运动员体重的平均变化与他们腿部肌肉爆发力变化之间的关系。比赛前后体重的变化和腿部肌肉爆发力的变化之间不具有显著相关性（r=-0.08；P=0.35）。另一方面，我们发现腿部肌肉爆发力的变化与赛后尿样中肌球蛋白浓度之间具有显著相关性（r=-0.55；P=0.01）。在此，那些肌肉输出功率下降幅度很大的运动员往往也是尿样中肌球蛋白浓度很高的人。而体内脱水状况和尿中肌球蛋白浓度之间不具有相关性（r=-0.06；P=0.48）。最后，比赛成绩与腿部肌肉爆发力的变化（r=0.01；P=0.90）以及赛后尿中肌球蛋白浓度（r=0.06；P=0.48）之间也不具有相关性。

　　图3：在温暖天气下完成一场马拉松赛后体重下降幅度（A）、尿样中肌球蛋白浓度（B）和腿部肌肉爆发力变化之间的关系（数据用平均值±标准差表示，138名业余马拉松运动员根据他们赛后肌肉爆发力的下降幅度进行分类）。