何 琳，徐 飛，馬國(guó)東，李 岳，騰軼超

●成果報(bào)告

急性低氧對(duì)自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)肌氧飽和度的影響

何 琳1，徐 飛2，馬國(guó)東1，李 岳3，騰軼超3

目的：通過(guò)近紅外光譜技術(shù)觀察自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員低氧下遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)肌氧飽和度的變化，探索可靠、有效、無(wú)創(chuàng)的評(píng)價(jià)肌肉疲勞指標(biāo)。方法：連續(xù)監(jiān)測(cè)15名自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員常氧和急性低氧環(huán)境下遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)心肺系統(tǒng)和肌氧飽和度的變化。結(jié)果：（1）低氧條件下，由開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到75%最大功率，Δ[HbO2]降低、Δ[HHb]增高；由75%至100%最大功率時(shí)，Δ[HbO2]保持不變，而Δ[HHb]和Δ[THb]增加，但在4個(gè)不同功率等級(jí)下低氧Δ[HbO2]均高于常氧值，Δ[HHb]在50%、75%和100%最大功率時(shí)均低于常氧對(duì)應(yīng)值；（2）運(yùn)動(dòng)員在低氧運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)氧閾（VT）和最大攝氧量（V O2max）出現(xiàn)時(shí)對(duì)應(yīng)的心率、氣體代謝、血氧飽和度（SpO2）和功率都出現(xiàn)降低；其中VT和VO2max對(duì)應(yīng)的VO2、VE/VO2、VE/VCO2和SpO2都低于常氧運(yùn)動(dòng)時(shí)的值。結(jié)論：（1）自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員低氧運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)強(qiáng)度增大，而低氧通氣反應(yīng)顯著高于常氧水平，提示提高自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練和/或比賽時(shí)的低氧通氣反應(yīng)有利于提高其有氧能力；（2）低氧運(yùn)動(dòng)時(shí)Δ[HbO2]顯著高于常氧值，Δ[HHb]顯著低于常氧值，說(shuō)明肌氧飽和度是反映肌肉疲勞程度的敏感指標(biāo)，可考慮將其作為監(jiān)控和評(píng)價(jià)自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練、比賽的指標(biāo)。

急性低氧；自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員，近紅外光譜技術(shù)（NIRS）；肌氧飽和度

在自行車(chē)項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員競(jìng)速能力是競(jìng)技能力的核心。競(jìng)速能力包含的起動(dòng)速度、加速能力、最高速度和高速耐力都與肌肉工作能力密切相關(guān)[1-4]。因自行車(chē)項(xiàng)目需要長(zhǎng)期騎行的項(xiàng)目特點(diǎn)（如著名的環(huán)法大賽和我國(guó)的環(huán)青海湖自行車(chē)賽等），運(yùn)動(dòng)員常在高原進(jìn)行比賽和訓(xùn)練，所以探索高原和低氧環(huán)境下科學(xué)化訓(xùn)練的方法和評(píng)價(jià)訓(xùn)練效果的有效指標(biāo)一直是科研人員追求的目標(biāo)[5-6]。

眾多研究已證實(shí)肌肉和血液中氧含量的變化對(duì)工作肌有極大影響，當(dāng)肌肉氧含量供給不足時(shí)會(huì)加速疲勞的產(chǎn)生從而導(dǎo)致肌肉工作能力下降[7-8]。自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員對(duì)大腿肌肉工作能力要求很高，所以如何監(jiān)控和評(píng)價(jià)自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員騎行過(guò)程中大腿工作肌的氧含量變化就具有重要現(xiàn)實(shí)和理論意義。以往評(píng)價(jià)肌肉疲勞的經(jīng)典指標(biāo)是有創(chuàng)取血離體測(cè)定技術(shù)，有一定的局限性。隨著近紅外光譜測(cè)試技術(shù)（near-infrared spectroscopy，NIRS）在體育領(lǐng)域的應(yīng)用，為自行車(chē)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的科學(xué)化訓(xùn)練和實(shí)時(shí)監(jiān)控、評(píng)價(jià)提供了極大便利，其具有無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)和有效的特點(diǎn)。有研究證實(shí)，中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員肌氧變化對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度極為敏感[9]，且遞增運(yùn)動(dòng)后肌氧變化與血乳酸變化趨勢(shì)一致[10]，提示肌氧飽和度可作為評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)能力的有效指標(biāo)。新近研究證實(shí)NIRS技術(shù)能反映出肌肉代謝情況[11]，甚至有學(xué)者報(bào)道肌肉氧代謝隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的增加逐漸降低，最終達(dá)到一個(gè)類似最大有氧功率輸出的平臺(tái)值[12－13]。目前關(guān)于自行車(chē)運(yùn)動(dòng)低氧環(huán)境下訓(xùn)練或比賽時(shí)肌氧變化的報(bào)道較為少見(jiàn)，本研究探討了自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員急性低氧環(huán)境下遞增負(fù)荷時(shí)肌氧飽和度的變化情況，以期為該項(xiàng)目科學(xué)化運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和運(yùn)動(dòng)員機(jī)能評(píng)定提供參考。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

15名有高原訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)，半年內(nèi)未上過(guò)高原的某省自行車(chē)隊(duì)隊(duì)員（9男6女，健將級(jí)5人，一級(jí)運(yùn)動(dòng)員10人）自愿參與本試驗(yàn)。受試者熟悉試驗(yàn)流程后，在正式試驗(yàn)前簽署知情同意書(shū)。所有運(yùn)動(dòng)員無(wú)心肺系統(tǒng)疾病史、無(wú)吸煙史，其基本情況（M±SD）為：年齡（23±4）歲，身高（176±6）cm，體重（71±4）kg，大腿皮褶厚度（7±3）mm，血紅蛋白（159±0.7）g/dL，紅細(xì)胞壓積45%±2%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

運(yùn)動(dòng)員常氧基礎(chǔ)值測(cè)試后休息2～3天，對(duì)15名運(yùn)動(dòng)員隨機(jī)編號(hào)為1～15號(hào)，1～8號(hào)運(yùn)動(dòng)員先進(jìn)行常氧測(cè)試（FIO2=21%），9～15號(hào)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行低氧測(cè)試（FIO2=14.0%，模擬海拔約3 200 m，約為青海湖地區(qū)平均海拔）；休息1周后隨機(jī)順序交換測(cè)試環(huán)境，1～8號(hào)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行低氧測(cè)試（FIO2=14.0%）；9～15號(hào)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行常氧測(cè)試（FIO2=21%）。

遞增負(fù)荷測(cè)試：受試者在22℃、38%相對(duì)濕度的常氧和低氧環(huán)境下進(jìn)行遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)直至力竭。運(yùn)動(dòng)方案為：運(yùn)動(dòng)員在Monark 839E功率車(chē)（瑞典）上熱身10 min后安靜，以75 W為初始負(fù)荷，每2 min遞增25 W直至經(jīng)鼓勵(lì)后運(yùn)動(dòng)員力竭（滿足下述2項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)判定為力竭）：（1）呼吸商≥1.1或出現(xiàn)最大攝氧量平臺(tái)；（2）心率超過(guò)170 bpm；（3）RPE≥17或不能達(dá)到60 rpm轉(zhuǎn)速；同期進(jìn)行氣體代謝分析（Max II，美國(guó)）；運(yùn)動(dòng)終止時(shí)的功率計(jì)為運(yùn)動(dòng)員的最大功率，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中同步記錄心率（Poalr S810，芬蘭）和血氧飽和度（Nonin 3100，美國(guó)）。

肌氧飽和度測(cè)試：采用近紅外光譜（NIRS）肌氧飽和度監(jiān)測(cè)儀（TSHA－100，中國(guó)）[14]記錄運(yùn)動(dòng)員肌氧飽和度：包括肌肉中氧合血紅蛋白（HbO2）、還原血紅蛋白（HHb）及總血紅蛋白（THb）；測(cè)試時(shí)探頭放置于股外側(cè)肌肌腹中部，光源和感光元件軸線平行于大腿肌肉方向，光探頭用彈力繃帶輕微固定，防止光探頭漏光和運(yùn)動(dòng)時(shí)隨光源移動(dòng)，同時(shí)避免造成局部缺血[15]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

1名男運(yùn)動(dòng)員中途因故退出試驗(yàn)，故最終完成試驗(yàn)運(yùn)動(dòng)員14人。全部NIRS數(shù)據(jù)均用相對(duì)于運(yùn)動(dòng)開(kāi)始前即刻安靜狀態(tài)時(shí)（0 μM）微摩爾濃度的變化量（Δ[HbO2]、Δ[HHb]和Δ[THb]）來(lái)表示，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度采用最大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的百分比表示。常氧和低氧狀態(tài)下對(duì)氣體代謝相關(guān)指標(biāo)采用t檢驗(yàn)；常氧和低氧狀態(tài)下，相對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度（分為25%、50%、75%和100%Peak Power）的肌氧指標(biāo)采用單因素方差分析，絕對(duì)強(qiáng)度（100和200 W）的肌氧指標(biāo)采用T檢驗(yàn)。所有數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±SD）表示，顯著性水平置于P≤0.05。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 急性低氧下遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)對(duì)自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員無(wú)氧閾和最大攝氧量的影響

運(yùn)動(dòng)中及運(yùn)動(dòng)后運(yùn)動(dòng)員主觀報(bào)告無(wú)急性高原反應(yīng)相關(guān)的頭暈、頭痛、惡心等癥狀。但運(yùn)動(dòng)員在低氧下運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)氧閾（VT）和最大攝氧量（VO2max）出現(xiàn)時(shí)對(duì)應(yīng)的心率、氣體代謝、血氧飽和度（SpO2）和功率都出現(xiàn)降低；其中VT和VO2max對(duì)應(yīng)的VO2、VE/VO2、VE/VCO2和SpO2都低于常氧運(yùn)動(dòng)時(shí)的值。低氧與常氧相比，運(yùn)動(dòng)員VT和VO2max出現(xiàn)時(shí)對(duì)應(yīng)的功率分別降低33%和28%（P＜0.05）（見(jiàn)表1）。

注：*與常氧相比有顯著性差異（P＜0.05）。

2.2 急性低氧下遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)對(duì)自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員肌氧飽和度的影響

常氧和低氧條件下運(yùn)動(dòng)員各功率等級(jí)下的肌氧飽和度變化見(jiàn)圖1。低氧條件下，由開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到75%最大功率，Δ[HbO2]降低、Δ[HHb]增高；由75%至100%最大功率時(shí)，Δ[HbO2]保持不變，而Δ [HHb]和Δ[THb]增加（見(jiàn)圖1、表2）。常氧時(shí)，肌氧飽和度（Δ [HbO2]、Δ[HHb]和Δ[THb]）與常氧條件下變化趨勢(shì)大致相同；但在4個(gè)不同功率等級(jí)下低氧Δ[HbO2]均高于常氧值（見(jiàn)圖1 A），Δ [HHb]在50%、75%和100%最大功率時(shí)均低于常氧對(duì)應(yīng)值（見(jiàn)圖1 B），而Δ[THb]在各相對(duì)功率等級(jí)時(shí)無(wú)顯著性差異（見(jiàn)圖1C）。

圖1 不同相對(duì)功率等級(jí)下常氧與低氧間肌氧飽和度的變化Figure 1 Underdifferent relative powerlevels between normoxic and hypoxic changes in muscle oxygen saturation

注：*與常氧比較P＜0.05，與25%最大功率比較P＜0.05，與50%最大功率比較P＜0.05，§與75%最大功率比較P＜0.05。

Table 2 The relative powerof the corresponding changes in muscle oxygen saturation（±SD）

本研究還考察了絕對(duì)功率下運(yùn)動(dòng)員肌氧飽和度的變化情況，發(fā)現(xiàn)Δ[HbO2]隨運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增大而降低（P＜0.05），但低氧下降低幅度大于常氧值；Δ[HHb]隨運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增大而增加，但低氧下增加幅度大于常氧值；而Δ[THb]隨著運(yùn)動(dòng)負(fù)荷的增大而顯著增加，但低氧和常氧下不同絕對(duì)功率時(shí)對(duì)應(yīng)值無(wú)顯著性差異（見(jiàn)表3）。

表3 絕對(duì)功率時(shí)肌氧飽和度的變化（±SD） （W）Table 3 Muscle oxygen saturation changes in the absolute power

表3 絕對(duì)功率時(shí)肌氧飽和度的變化（±SD） （W）Table 3 Muscle oxygen saturation changes in the absolute power

注：*與常氧比較P＜0.05，#與100 W比較P＜0.01。

3 分析與討論

自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員常在高原地區(qū)進(jìn)行訓(xùn)練和比賽（如著名的環(huán)法和我國(guó)的環(huán)青海湖自行車(chē)賽），但不同運(yùn)動(dòng)員對(duì)低氧耐受性存在較大的個(gè)體差異[16]，這為監(jiān)控和評(píng)價(jià)自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技能力帶來(lái)了較大困難。本研究在相對(duì)最大功率的基礎(chǔ)上評(píng)價(jià)和分析相關(guān)指標(biāo)的變化（不同運(yùn)動(dòng)員在低氧環(huán)境下最大工作能力有差異，但最大功率的百分比對(duì)個(gè)人而言相同）[17]，這樣就更好地控制了運(yùn)動(dòng)員低氧適應(yīng)能力的個(gè)體差異，為精確評(píng)價(jià)和分析運(yùn)動(dòng)員低氧情況下肌氧變化提供了可靠的前提條件。

常氧運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度對(duì)人體的生理反應(yīng)和代謝調(diào)節(jié)（如心血管功能和呼吸功能等）起主要作用[18]。本研究發(fā)現(xiàn)自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員在低氧下運(yùn)動(dòng)時(shí)VT和VO2max出現(xiàn)時(shí)對(duì)應(yīng)的生理指標(biāo)都出現(xiàn)降低，其中運(yùn)動(dòng)員達(dá)VT和VO2max時(shí)其HR、VO2和SpO2顯著低于常氧運(yùn)動(dòng)VO2max出現(xiàn)時(shí)的值（見(jiàn)表1），這主要是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員在高原低氧環(huán)境中以相同強(qiáng)度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)其血液攜氧量顯著下降（表現(xiàn)為SpO2顯著下降），造成相對(duì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度顯著增加[17，19]。而造成相對(duì)強(qiáng)度顯著提高的主要原因是低氧環(huán)境下VT和VO2max的降低，因AT和VO2max是反映人體有氧運(yùn)動(dòng)能力的重要指標(biāo)，二者的顯著降低意味著有氧運(yùn)動(dòng)能力的顯著下降，提示自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員在高原比賽時(shí)其有氧能力較大程度受高原低氧的影響，這與Tannheimer等對(duì)登山運(yùn)動(dòng)員的研究結(jié)果較為一致，他們也發(fā)現(xiàn)VO2max隨著海拔高度的增加而出現(xiàn)不同程度的下降[18]，Wehlin等甚至發(fā)現(xiàn)海拔高度的增加與VO2max的下降呈線性關(guān)系[20－21]。所以提高自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員高原比賽時(shí)的有氧能力可能是提高其運(yùn)動(dòng)成績(jī)的關(guān)鍵。最新的研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員低氧通氣反應(yīng)指標(biāo)可以反映運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練水平[20]，Adamczy等發(fā)現(xiàn)世界級(jí)優(yōu)秀皮劃艇運(yùn)動(dòng)員的低氧通氣反應(yīng)與VO2max顯著相關(guān)[22]，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員VO2max顯著高于青少年運(yùn)動(dòng)員和對(duì)照組。本研究發(fā)現(xiàn)低氧下VE/VO2和VE/VCO2都顯著高于常氧對(duì)應(yīng)值，所以提高自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練和/或比賽時(shí)的低氧通氣反應(yīng)有利于提高其有氧能力和運(yùn)動(dòng)成績(jī)。

自行車(chē)運(yùn)動(dòng)有長(zhǎng)時(shí)間騎行結(jié)合沖刺的項(xiàng)目特點(diǎn)，雖然有氧能力是取得優(yōu)異成績(jī)的重要基礎(chǔ)，但其競(jìng)速能力包含的起動(dòng)速度、加速能力、最高速度和高速耐力主要依靠肌肉的工作能力。研究也已證實(shí)肌氧飽和度與肌肉疲勞密切相關(guān)[23]，所以評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員肌氧飽和度的變化可能為其科學(xué)訓(xùn)練和機(jī)能評(píng)定提供重要參考。目前關(guān)于自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員高原低氧下肌氧變化特點(diǎn)的研究尚不多見(jiàn)，本研究發(fā)現(xiàn)低氧條件下，由開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到75%最大功率，Δ[HbO2]降低，由75%至100%最大功率時(shí)，Δ[HbO2]基本保持不變；低氧下Δ[HbO2]在4個(gè)不同功率等級(jí)均顯著高于常氧值（見(jiàn)圖1 A）。分析原因認(rèn)為，HbO2是血紅蛋白和氧分子的結(jié)合物，其運(yùn)輸方式為通過(guò)與氧可逆性地結(jié)合而生成，肌肉內(nèi)血紅蛋白就是以HbO2運(yùn)輸氧氣[24]，當(dāng)遞增負(fù)荷運(yùn)動(dòng)時(shí)，強(qiáng)度增加引起肌肉消耗能量增加從而導(dǎo)致HbO2逐漸降低，所以當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度超過(guò)無(wú)氧閾時(shí)，HbO2下降更為明顯。本研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員在常氧和低氧下HbO2都呈現(xiàn)同樣的趨勢(shì)，但低氧下運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致HbO2顯著低于同等強(qiáng)度時(shí)的對(duì)應(yīng)值（見(jiàn)圖1A），說(shuō)明低氧和運(yùn)動(dòng)的雙重刺激加劇了肌肉的缺氧程度，提示HbO2能反映出肌肉疲勞程度，當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增大肌肉工作能力降低時(shí)，HbO2是反映肌肉疲勞程度的敏感指標(biāo)。張力等的研究結(jié)果也證實(shí)，肌氧出現(xiàn)顯著降低時(shí)與乳酸閾出現(xiàn)的時(shí)間較為一致[23]。所以，筆者認(rèn)為HbO2是反映肌肉疲勞的可靠、無(wú)創(chuàng)指標(biāo)，其在監(jiān)控自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練過(guò)程中有較好的應(yīng)用前景。

本研究還發(fā)現(xiàn)低氧運(yùn)動(dòng)時(shí)，Δ[HHb]在50%、75%和100%最大功率時(shí)均顯著低于常氧對(duì)應(yīng)值（見(jiàn)圖1 B），在100 W和200 W絕對(duì)功率時(shí)亦呈現(xiàn)出同樣的變化趨勢(shì)（見(jiàn)表3），這較好地支持了Subudhi等的研究結(jié)果，其發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致Δ[HbO2]降低、Δ [HHb]增高、Δ[THb]增高，當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增大時(shí)受試者股外側(cè)肌氧合狀態(tài)呈線性下降，一旦超過(guò)90%最大功率，肌氧飽和度達(dá)“平臺(tái)期”（則氧解離率下降）。這主要是因?yàn)镠Hb反映的是未攜帶氧的血紅蛋白，當(dāng)毛細(xì)血管中還原血紅蛋白量過(guò)高時(shí)，機(jī)體會(huì)出現(xiàn)紫紺（cyanosis）癥狀。而低氧運(yùn)動(dòng)時(shí)因相對(duì)強(qiáng)度增大，運(yùn)動(dòng)員局部肌組織缺氧與常氧狀態(tài)相比更為嚴(yán)重，Δ[HbO2]降低、Δ [HHb]增高的現(xiàn)象證實(shí)低氧導(dǎo)致了肌肉脫氧程度加劇，所以通過(guò)有效的低氧/高原訓(xùn)練減緩肌肉內(nèi)氧解離程度可能是提高運(yùn)動(dòng)員肌肉工作的關(guān)鍵因素。但Nielsen等研究發(fā)現(xiàn)，盡管通過(guò)吸氧能顯著提高低氧環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)成績(jī)，但并不能改變肌肉組織的氧解離模式[25]。雖然迄今為止尚不能肯定低氧/高原訓(xùn)練能否改變肌組織的氧解離模式，眾多研究證實(shí)通過(guò)低氧/高原訓(xùn)能加速肌肉內(nèi)氧的解離程度，這也是低氧訓(xùn)練提高運(yùn)動(dòng)員成績(jī)的非血液學(xué)機(jī)制的重要組成部分。從這個(gè)角度而言，也證實(shí)肌氧含量相關(guān)指標(biāo)是反映運(yùn)動(dòng)員肌肉工作能力較好的無(wú)創(chuàng)指標(biāo)。需注意的是，目前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中血液和肌肉間的氧轉(zhuǎn)運(yùn)率仍不明確（因?yàn)镹IRS技術(shù)監(jiān)測(cè)的是肌肉內(nèi)總的氧飽和度，其尚不能區(qū)分血紅蛋白和肌紅蛋白），此外，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的肌肉內(nèi)血流量重新分配（動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程），肌肉內(nèi)氧氣通過(guò)肌細(xì)胞膜的擴(kuò)散速率還不確定，所以，運(yùn)動(dòng)員在低氧/高原環(huán)境下運(yùn)動(dòng)或比賽時(shí)，為了保持較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)能力和取得更好的運(yùn)動(dòng)成績(jī)，其機(jī)體需要更強(qiáng)的生理和代謝調(diào)節(jié)才能維持機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力與內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。

4 結(jié) 論

（1）自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員低氧下運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)強(qiáng)度增大，AT和VO2max顯著低于常氧水平，而低氧通氣反應(yīng)顯著高于常氧水平，提示提高自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員在高原訓(xùn)練和/或比賽時(shí)的低氧通氣反應(yīng)有利于提高其有氧能力。

（2）低氧運(yùn)動(dòng)時(shí)Δ[HbO2]顯著高于常氧值，Δ[HHb]顯著低于常氧值，說(shuō)明肌氧飽和度是反映肌肉疲勞程度的敏感指標(biāo)，可考慮將其作為監(jiān)控和評(píng)價(jià)自行車(chē)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練、比賽的指標(biāo)。

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Effects of Acute Hypoxia on Muscle Oxygen of Cyclists during Incremental Exercise

HE Lin1，XU Fei2，MA Guodong1，LI Yue3，TENG Yichao3
（1.Dept.of Sport Biological Science，Jilin Institute of Physical Education，Changchun 130022，China；2.Dept.of PE，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，China；3.Dept.of Biomedical Engineering，School of Medicine，Tsinghua University，Beijing 100084，China）

Purpose：The purpose the present paper is to observe the changes of muscle oxygen of cyclists during acute hypoxic incremental exercise by using the near-infrared spectrum technique，and to explore the reliable，effective and non-invasive markers to evaluate the muscle fatigue.Methods：The study was conducted using a cross-over design.To investigate the changes of cardiopulmonary and muscle oxygen when 15 elite cyclists（9 male and 6 female）were performed maximal incremental exercise test under normoxic and acute hypoxic conditions.Results：（1）The change of oxyhemoglobin（Δ [HbO2]）decreased and the change of deoxyhemoglobin（Δ[HHb]）increase at the 75%peak power in the hypoxia，respectively.In addition，Δ[HbO2]had no obvious changes and Δ[HHb]和Δ[THb]increased slightly between 75%and 100%peak power.However，Δ[HbO2]was significantly higher than nomoxic values in 4 relative peak power levels and Δ[HHb]was significantly lower than normoxic values in 50%，75%and 100%peak power.（2）In hypoxia，the corresponding values of VT and VO2max（HR，gas metabolic markers and SpO2）decreased.The VO2，VE/VO2，VE/VO2and SpO2are significantly lower than nomorxia.Conclusion：（1）In hypoxia exercise procedure，the cyclists'relative exercise intensity is increased and hypoxic ventilation responses are significantly higher than normoxic values，which indicated that increasing the hypoxic ventilation response level is beneficial to improving aerobic capacity.（2）Δ[HbO2]of hypoxia is significant higher and Δ[HHb]is significant lower than normoxia，which suggested that muscle oxygen is sensitive to muscle fatigue，maybe the NIRS technique could be use to monitoring and evaluating cyclists'competition and training procedure.

acute hypoxia；cyclists；near-infrared spectroscopy（NIRS）；muscle oxygen

G 804.7

A

1005-0000（2010）06-0478-04

2010-08-31；

2010-11-17；錄用日期：2010-11-18

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：60578004）

何 琳（1972-），女，吉林吉林人，講師，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)生理學(xué)。

1.吉林體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)系，吉林長(zhǎng)春130022；2.浙江工業(yè)大學(xué)體軍部，浙江杭州310034；3.清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系，北京100084。