低氧運動訓練研究的方向分析

1、低氧運動/訓練研究的方向分析    摘要：低氧訓練與競技能力提高、與健康有關(guān)的問題一直是國際運動科學的研究熱點。以2012年第59屆美國運動醫(yī)學會年會交流論文為例，低氧訓練/低氧運動為主題，從低氧運動在健康促進中的研究與應用、低氧訓練促進競技水平研究中的新發(fā)現(xiàn)、低氧運動/訓練機制研究新進展、低氧運動中的營養(yǎng)補充等四個方面進行綜述。2012年ACSM大會上低氧運動研究涉及醫(yī)學、航天，體育等領域，人們對其研究涉及諸多內(nèi)容，低氧運動形式各自存在著相應的適用范圍及優(yōu)缺點，采取有效措施揚長避短發(fā)揮低氧運動優(yōu)勢，促進潛能發(fā)揮，是本次大會低氧運動的核心理念。 關(guān)鍵詞：

2、低氧訓練；潛能；健康促進 中圖分類號：G804.23 文獻標識碼：B 文章編號：10073612（2012）08006006 低氧訓練與競技能力提高、與健康有關(guān)的問題一直是國際運動科學的研究熱點。低氧與健康研究包含在21世紀人類面臨的“人口、資源、環(huán)境和健康”四大問題之中，涉及國家西部大開發(fā)，體育運動發(fā)展，人民健康水平等多個方面，是一個目前急需加強的研究領域。本文以“hypoxia”為檢索詞，檢索第59屆ACSM匯編題目，發(fā)現(xiàn)共有19篇，其中僅一篇為完全醫(yī)學應用研究（低氧可促進天然以及人工關(guān)節(jié)軟骨（AC）膠原交聯(lián)，其他18篇均為運動結(jié)合低氧的相關(guān)研究。本文就低氧訓練/低氧運動為主題，綜述201

3、2年ACSM大會最新進展，希望對體育科學研究人員有所裨益。 1 低氧運動在健康促進中的研究與應用 低氧運動作為一種有效提高心、肺功能的訓練方法和手段，不僅應用于競技體育領域，也廣泛應用于全民健身。近年來，有關(guān)低氧運動對健康促進的研究如雨后春筍越來越多，低氧運動能改善心肌缺血和組織利用氧的功能、造血功能、呼吸系統(tǒng)功能、免疫系統(tǒng)功能和有效控體重等，從而促進整體健康和體質(zhì)水平。然而，低氧作為一種健康促進的手段和方法的具體應用效果還有待進一步研究證實。如何將不同低氧濃度、不同低氧時間，以及與不同運動形式進行有機結(jié)合增進大眾健康，將是今后低氧運動在健康促進研究的新視點。 1.1 耐力訓練和慢性間歇性低壓

4、低氧可調(diào)節(jié)肝臟線粒體生物能學一有效抵抗水楊酸誘導的線粒體功能紊亂耐力訓練和慢性間歇性低壓低氧一直是代謝性疾病以及心血管疾病的防治措施。水楊酸是一類抗炎物質(zhì)，然而過量水鹽酸可導致線粒體急性受損，從而改變肝臟的功能而致病。目前，耐力訓練和慢性間歇性低壓低氧是否可抵制有毒物質(zhì)的侵害，調(diào)節(jié)肝臟線粒體生物能學功能尚無報道。Antonio A.Ascensao對此議題展開研究，28只成年雄性大鼠被分為4組：常氧安靜組，常氧一運動組，低氧一安靜組，以及低氧-運動組。運動方式：每天進行1 h的耐力跑；低氧模式：5 h/d，氧分壓為49.3 kPa；連續(xù)5周。結(jié)果表明耐力訓練和慢性間歇性低壓低氧可抵抗水楊酸鹽的

5、某些副作用。該研究結(jié)果具有重要的臨床應用價值。 1.2 不同時間的常壓低氧訓練對久坐男性代謝危險因子的影響 代謝綜合征是高血壓、血糖異常、血脂紊亂和肥胖癥等多種疾病在人體內(nèi)集結(jié)的一種狀態(tài)，它的直接后果是導致嚴重心血管事件的發(fā)生，并造成死亡。目前國際上公認，防治代謝綜合征的主要目標是預防心血管病和2型糖尿病的發(fā)生，預防措施主要包括生活方式的重塑，如積極運動、減輕體重，必要時給予調(diào)脂、降糖、降壓等針對性的藥物治療。“Exercise is medicine（運動是良醫(yī)）”是ACSM的核心理念。2012年ACSM大會上，Takuma Morishima等人研究了不同時間（2周和4周）低氧訓練對代謝綜

6、合征危險因子的影響，結(jié)果表明，和2周相比，4周的低氧訓練對提高胰島敏感性的效果更佳。2周組沒有發(fā)現(xiàn)葡萄糖耐量顯著改善，其可能和胰島素敏感適應性的個體差異有關(guān)。因此，長時間常壓低氧訓練對代謝綜合征的預防提供了新理念。 1.3 常壓低氧運動對腦氧代謝以及認知行為的影響 低氧導致的認知障礙常常被認為和低氧暴露腦氧代謝降低有關(guān)。低氧運動是目前常見的一種運動方式，然而其對腦代謝以及認知功能的影響尚無相關(guān)報道。因此，ChulHo Kim以8名中年男性為測試對象，進行兩組實驗：低氧或低氧運動，方案：休息2h，騎車1 h，恢復2下小時。低氧濃度：12.5%。研究常壓低氧以及低氧結(jié)合小強度運動對腦氧代謝以及認知

7、行為的影響。結(jié)果表明：和低氧相比，低氧運動導致血氧飽和度以及腦氧代謝明顯降低；此外，低氧環(huán)境下，認知行為有所下降，但是低氧結(jié)合小強度運動后認知行為沒有發(fā)生改變。因此，低氧運動可減輕低氧誘導的認知功能損害，對大腦功能有保護作用。 1.4 臥床休息結(jié)合低氧對骨骼肌氧化機能的影響 近年來，隨著航天事業(yè)的迅猛發(fā)展，航天飛船艙內(nèi)環(huán)境對機體的影響日益成為科研工作者關(guān)注的焦點問題。意大利烏迪內(nèi)大學Desy Salvadego等人模擬航天飛船艙內(nèi)環(huán)境，研究了10 d常壓臥床休息（BR）和低氧（H）（氧分壓12.5 kPa，相當于海拔4 000 m）暴露對機體骨骼肌氧化代謝的影響。結(jié)果表明，控制心血管氧運輸能力

8、限制因素，單腿膝關(guān)節(jié)屈伸運動后BR組以及HBR組的肺最大攝氧量，以及骨骼肌最大氧運輸能力下降程度相似。HBR組骨骼肌氧化代謝能力（骨外側(cè)肌纖維活檢后，使用高分辨率呼吸運動計量法，分析線粒體呼吸機能改變）升高；BR組無變化。臥床休息結(jié)合低氧可提高體外線粒體機能，推測可能是一種低氧調(diào)節(jié)的補償機制。 1.5 模擬飛機艙低氧和脫水條件，小強度運動訓練對循環(huán)系統(tǒng)應答的影響 2001年Lapostoll曾報道，飛行時間超過6 h后機體發(fā)生深靜脈栓塞或肺血栓的概率就會增加。2004年，Greenleaf等人進一步報道：飛機艙內(nèi)恒定的氧分壓以及空氣濕度的下降會導致脫水、低血容量、血液粘稠度增高，以及腿部靜脈血

9、流量的降低。2005年，Greenleaf等人從運動防治該現(xiàn)象的角度進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：每15 min，進行3 min的小強度運動并不能防御動脈血栓的形成。本次ACSM年大會上Steve P.Hunter等人改變運動模式，探索研究模擬飛機艙長時間坐位過程中，間歇性小強度足部屈伸運動對對機體循環(huán)系統(tǒng)應答的影響。結(jié)果表明，運動后即刻心率，舒張壓，以及動脈血流速度的峰值增加。運動后5 min心率仍然較高，而動脈血流速度峰值和對照組沒有差異，推測股動脈處檢測動脈血流速度峰值，可能其敏感性欠佳。該運動模式或更高強度/頻率的運動負荷對心血管保護的潛在益處（如對微循環(huán)以及軟組織腫脹的影響等）尚需進一步研究&

10、#160;    2 低氧訓練促進競技水平研究中的新發(fā)現(xiàn)低氧訓練是利用低氧儀在平原條件下模擬不同海拔高度的高原低氧環(huán)境，對運動員進行適宜的低氧刺激，以提高運動員有氧代謝能力和抗缺氧能力的一種訓練方法。鑒于低氧訓練具有可發(fā)掘機體最大潛能，促進機體提高有氧代謝能力等的優(yōu)勢，目前低氧訓練相關(guān)研究引起了國際體育科學界的極大關(guān)注。在低氧訓練成為競技體育一種輔助訓練手段的同時，如何有效地使用該方法提高運動能力？通過何種手段進一步激發(fā)低氧訓練的最大潛能和提高機體極限做功能力？必將是今后體育科研工作者的研究熱點。2.1 缺血預適應不能促進海平面或急性常壓低氧暴露下自行車運動能力

11、缺血預適應指反復短暫的心肌缺血對心肌產(chǎn)生保護作用，使心肌對更長時間缺血的耐受性增強，這一現(xiàn)象稱心肌缺血預適應（ischemic preconditioning，IPC）。動脈血氧濃度不足會影響運動成績，缺血預適應對動脈血氧濃度的提升作用可能有助于運動成績的提高，然而目前尚無相關(guān)的報道。Elizabeth A.Hittinger等人研究了在海平面以及急性常壓低氧環(huán)境下，低氧預適應對肺功能以及自行車最大運動機能的影響，然而并沒有發(fā)現(xiàn)陽性結(jié)果，推測可能和IPC影響肌肉組織的有限數(shù)量有關(guān)，缺血預適應提升運動能力的研究有待進一步核實。2.2 急性重度低氧暴露運動至力竭，氧合作用可促進機能增進：安慰劑起作用嗎？ 急性低氧力竭狀態(tài)下，吸入富氧混合氣體可迅速減輕疲勞。然而，這種促進機能增進的氧合作用最低水平為多少，目前并不清楚。此外，為了避免實驗誤差，這個問題的解決亦需要排除安慰劑的作用。研究結(jié)果表明，急性低氧暴露下，遞增負荷運動至力竭時，氧合作用的增加可減輕疲勞狀況；但是，一定程度上安慰劑的效果同樣存在，表明中等程度或重度低氧暴露運動至力竭時，中樞疲勞是主要機制。2.3 相同血液氧分壓情況下，和常壓低氧相比，低壓低氧對計時賽運動能力影響較大 已有的研究表明：相同血液氧分壓情況下，常壓低氧（NH）和低壓低氧（HH）的肺通氣量，動脈氧飽和度，以及心率均有所不同