1 对象和方法 Subjects and methods
1.1 设计 单盲、随机对照试验,采用双因素(干预类型 × 时间点)重复测量设计。
1.2 时间及地点 试验于2024年10月至2025年4月在河北奥林匹克体育中心完成。
1.3 对象 应用G*Power 3.1软件进行样本量估算,设定双侧检验α=0.05,检验效能1-β=0.80,分组比例为1∶1,计算得到每组至少需要12例受试者。考虑10%-15%的脱落或无效数据风险,此次研究计划每组纳入14例,共28例。
入选标准:受试者为规律参与体育训练的青少年女性,所有受试者均无伤病史,身体健康。
排除标准:近期患有下肢损伤、心血管疾病等。
采用随机数字表法将28例规律参与体育训练的17-20岁青少年女性受试者按1∶1比例分配至高强度抗阻训练组和低强度加压抗阻训练组,每组各14例。随机序列由不参与试验实施的研究人员生成,并使用密封不透光信封进行分配隐藏。高强度抗阻训练组年龄(17.29±2.40)岁,身高(166.00±4.47) cm,体质量(64.34±4.21) kg,体质量指数(23.36±1.37) kg/m2;低强度加压抗阻训练组年龄(17.79±2.91)岁,身高(164.00±5.49) cm,体质量(60.49±6.67) kg,体质量指数(22.45±1.66) kg/m2。统计分析显示,两组受试者在年龄、身高、体质量及体质量指数方面均无显著性差异(P > 0.05)。
此次研究已通过河北体育学院伦理委员会审批(批准号:2024A009,审批时间:2024-09-06),符合《赫尔辛基宣言》要求,且受试者在试验前已充分了解测试的安全注意事项及应急方案,并自愿参与此次研究,确保了研究的伦理性和受试者的
安全。
1.4 方法
1.4.1 试验设计和训练方案 高强度抗阻训练组和低强度加压抗阻训练组在基础运动方式、饮食和恢复等方面保持一致,唯一的变量为抗阻训练的模式不同,以确保评估结果的准确性和科学性。试验周期为12周,每周进行3次力量训练,前测和后测分别在试验开始前和训练结束后进行,旨在科学地评估不同训练方式对运动员的综合影响(图1)。
所有受试者的基础训练内容保持一致,目的是提高运动员的全身力量、耐力、爆发力和核心稳定性。训练内容包括弹力带侧步、桥式训练、全身悬挂训练系统划船、战绳训练、跳箱和核心训练,以及抗阻训练如卧推、高翻、推举、下肢半蹲起、哑铃弯举、屈臂举和腿举。所有训练均为4组,每组8-15次,组间休息60-90 s。这些基础训练内容确保两组在训练中保持一致。所有受试者的饮食由专业营养师制定,确保摄入充足的蛋白质、碳水化合物和微量元素。受试者保证每晚至少8 h的睡眠,并每周安排1 d进行低强度主动恢复训练,如拉伸和游泳等。
高强度抗阻训练组采用传统高强度抗阻训练,低强度加压抗阻训练组采用加压技术进行抗阻训练,详见图2。试验组使用KAATSU Master加压训练系统(含主机控制器及Air Bands,美国KAATSU Global Inc.,型号:KAATSU Master C3,日本市场发售)。下肢加压捆绑于大腿1/3处,并与大腿纵轴垂直。捆绑压均为40 mmHg,充气压为180 mmHg。上肢加压绑缚在上臂近端,并与上臂纵轴垂直。捆绑压均为30 mmHg,充气压为120 mmHg。此加压压力根据上下肢围度的关系进行调整,以确保其安全性和有效性[9]。
1.4.2 血液采集分析方式 此次研究严格按照标准化程序进行血液采集和分析,确保数据的科学性与可比性。血液样本检测及数据分析由不了解分组情况的实验技术人员和统计分析师完成。所有受试者的血液采集分为前测和后测,前测时间为训练前一天上午8点,后测时间为训练结束后第2天上午8点。采血时间统一安排在清晨空腹状态,以减少昼夜节律和饮食等外界因素对血液指标的干扰,从而提高数据的可比性。
静脉血采集使用真空采血管系统(Vacutainer BD),采血部位为肘部前区静脉。根据不同检测指标的需求,选择了特定类型的采血管:EDTA抗凝管用于血常规检测,促凝管用于生化检测以获取血清。采集后的血液样本分别处理。血常规样本使用EDTA抗凝管,直接上机检测。生化样本在室温下自然凝固后,在4 ℃下以2 000×g离心10 min,分离出血清以备后续分析。分离出的血清立即分装,置于-80 ℃冰箱中保存,严格保证样本的完整性和检测结果的可靠性。
血液样本的分析分为两部分。血常规检测采用 Sysmex KX-21N全自动血液分析仪(日本希森美康株式会社,神户)进行,包括红细胞计数、血红蛋白等指标。该仪器通过全自动化流程实现快速、精准的检测。生化检测采用 Cobas c311全自动生化分析仪和Cobas e411 全自动免疫分析仪(均为瑞士罗氏诊断公司,巴塞尔)进行。Cobas c311用于检测肌酸激酶、血尿素等生化指标,采用酶促反应和比色法。Cobas e411用于检测血清睾酮、皮质醇、铁蛋白等激素和蛋白质指标,采用电化学发光免疫分析法。这两种仪器均具备高灵敏度,能够准确反映训练对生化参数的影响。为确保试验数据的可靠性,研究中严格控制采样和检测条件,并设置了内部质量控制样本,用于监测检测流程的稳定性和精确度。
通过对前测和后测数据的对比,此次研究旨在科学评估不同训练模式(如高强度抗阻训练和低强度血流限制训练)对青少年健康女性人群血液指标的综合影响,特别是在内分泌功能、肌肉损伤及氧气运输能力等方面的变化。
1.5 主要观察指标
训练负荷与疲劳的评估:血睾酮是一种合成代谢激素,与运动员的恢复能力和生理适应性相关,而皮质醇作为一种应激激素,其升高通常与训练负荷引起的应激反应和疲劳状态密切相关。血睾酮/皮质醇比值是衡量合成代谢与分解代谢平衡的重要生物标志物,反映运动员在训练负荷下的代谢平衡和恢复状况。较低的血睾酮/皮质醇比值通常表明运动员存在疲劳积累或恢复不足[10]。
肌肉与代谢状态的评估:肌酸激酶和血尿素水平直接反映
了肌肉损伤和代谢负担。如果这些指标升高,意味着训练负荷过大或恢复不足,这提示需要减少训练量并增加恢复训练[11]。
氧气运输与血液健康的评估:红细胞计数、血红蛋白、铁蛋白是评估血液健康和氧气运输能力的关键指标。红细胞计数和血红蛋白水平直接影响血液的携氧能力,铁蛋白则是身体的铁储备,确保血液中有足够的铁支持氧气输送。低铁蛋白水平可能导致贫血,影响运动员的恢复能力和氧气运输效率[12]。
1.6 统计学分析 此次研究使用Excel 2016和SPSS 27.0对所有数据进行了统计分析,结果以均值 ± 标准差(x±s)表示。为了比较不同干预方式对青少年体质和心理健康的影响,此次研究采用了双因素重复测量方差分析(Two-way Repeated Measures ANOVA),其中干预类型(试验组、对照组)和时间点(前测、后测)作为两个因素。在进行方差分析之前,首先对数据进行了正态性检验,以确保所有数据符合正态分布的假设。由于时间因素仅包括2个时间点(前测和后测),球形假设自动成立,因此无需进行Mauchly球形检验或Greenhouse-Geisser校正。在方差分析中进一步检验了干预类型和时间点之间的交互效应。若交互效应显著,则进行简单效应分析来探讨具体差异,具体方法为:使用指令“/EMMEANS= TABLES (干预类型 * 时间点) COMPARE (时间点) ADJ(BONFERRONI)”分析前测与后测之间的差异,使用指令“/EMMEANS= TABLES (干预类型 * 时间点) COMPARE (干预类型) ADJ(BONFERRONI)”分析不同干预组在前测和后测的变化。为减少多重比较引起的第一类错误(Type Ⅰ Error),事后检验采用Bonferroni校正,所有统计分析的显著性水平设定为P < 0.05。文章统计学方法已经河北体育学院运动人体科学系体育统计学专家审核。