急性低氧運動及力竭后代謝指標的變化規律

摘 要 目的：觀察平原和高原一次力竭運動前后反映機體代謝指標的變化，探討急性低氧暴露及低氧預試應力竭運動后短時恢復期間代謝指標的變化規律，旨在為高原訓練監控提供敏感指標。方法：以北京體育大學9名本科學生為研究對象，分別為常氧，常壓低氧以及急性低氧暴露12小時后進行一次力竭運動。分別采集運動前后恢復期相關代謝指標。結果：急性低氧運動組力竭運動后代謝指標呼吸商和代謝當量較低氧預適應運動組有顯著性上升。AD和NA無顯著性差異。結論：呼吸商和代謝當量可以作為敏感指標反映機體對低氧暴露的適應情況。

關鍵詞 低氧 代謝 短時恢復

中圖分類號：G804 文獻標識碼：A

Variation of Acute Hypoxic Exercise and Metabolism after Exhaustive

ZHANG Bin

(Jiangsu Suzhou Institute of Sports Science， Suzhou， Jiangsu 215006)

AbstractObjective: To observe the plains and plateaus before and after an exhaustive exercise to reflect changes in body metabolism， exposure to acute hypoxia and hypoxic pre-test should be short-term recovery after exhaustive exercise metabolism during the changes of altitude training is designed to monitor provide sensitive indicators. Methods: Beijing Sports University nine undergraduate students for the study were normoxic， hypoxic， and acute exposure to hypoxia for 12 hours after a exhaustive exercise. Were collected before and after exercise recovery-related metabolic markers. Results: Acute hypoxia exercise group after exhaustive exercise lower respiratory quotient and metabolic equivalents of oxygen preconditioning exercise group significantly increased. AD and NA was no significant difference. conclusion: respiratory quotient and Metabolic equivalent can be used as sensitive indicators reflect the body's adaptation to hypoxia exposure.

Key wordshypoxia; metabolism; short-term recovery

高原訓練運動負荷的特點是，運動員要承受運動缺氧和高原缺氧的雙重刺激，較之常氧訓練更容易出現過度訓練。因此對運動員在低氧環境下運動的機能監控顯得更為重要。人體暴露在高原環境下，可以即刻觀察到代謝相關系統的變化。人體的機能代謝狀態與運動能力及運動后恢復有著密切相關。因此探討高原訓練的代謝相關指標的變化，在低氧訓練機能評價的地位尤為突出。

1 研究內容與方法

1.1 實驗對象

9名北京體育大學本科生自愿參加本研究。所有受試者均為經常進行體育鍛煉者（鍛煉時間＞4年），實驗前（包括運動負荷實驗）簽署知情同意書。所有受試者均為平原世居人群，并且在實驗前至少10個月沒有去過高原或進行高原訓練。受試者基本情況如表1。

表1受試者基本情況

1.2整體實驗流程

受試者在三種不同環境下各進行一次力竭運動實驗，運動形式為功率自行車遞增負荷蹬至力竭，每次實驗之間間隔一周。

每次進行功率自行車遞增負荷運動，運動前，記錄安靜狀態下10分鐘的血清NE，AD，呼吸氣體分析；運動中，記錄呼吸氣體分析，每級負荷的血乳酸，RPE；運動后，記錄運動停止即刻10分鐘血清NE，AD，呼吸氣體分析。

1.3數據統計分析

用SPSS13.0統計軟件進行數據處理。數據用平均值€北曜疾睿╔€盨）表示。統計學顯著性水平取P＜0.05。組間差異的比較，采用獨立樣本t檢驗（Independent-Samples T Test）。

2 實驗結果

表2急性低氧運動組（HE）和低氧預適應運動組(H12E)運動后機能指標的比較

*p＜0.05，H12E恢復vs HE恢復；**p＜0.01， H12E恢復vs HE恢復

急性低氧運動組力竭運動后短時恢復機能指標乳酸﹑呼吸商和代謝當量較低氧預適應運動組有顯著性上升。AD和NA無顯著性差異，但有下降趨勢。

3 討論

如表2所示，急性低氧運動組和低氧預適應運動組之間比較。乳酸、呼吸商和攝氧量均有顯著性差異上升。表明機體在急性低氧暴露狀態比低氧預適應運動組的初期適應狀態下運動后短時恢復期間的代謝水平更高。有學者高原訓練呼吸系統變化的研究發現，機體在高原后期產生低氧適應后與初上高原相比，最大通氣量、肺活量、呼吸頻率都有所下降。①最大攝氧量（VO2max）代表運動員的有氧能力。運動過程中機體需要充分的氧氣以氧化體內能源物質產生能量。VO2max隨海拔高度升高而下降已被學者們廣泛承認。②VO2max在低氧暴露初期下降，中后期回升。本研究結果顯示低氧預適應運動組和急性低氧運動組的VO2max相比雖然沒有顯著性差異，但是有下降的趨勢。其原因可能是適應時間過短，不足以引起VO2max的顯著性變化。雖然機體VO2max隨低氧暴露時間下降，但是反應機體代謝水平的指標呼吸商和代謝當量也隨之顯著性下降。理論上機體運動后恢復能力的增加，對低氧環境的適應。

心血管系統的自主神經調控為了滿足機體代謝需要，從而對氧需求的增加，通過交感神經活動升高和副交感神經活動降低的調節使心率增加，進而提高了循環血液運輸氧的能力。通過對本研究結果觀察，在低氧預適應運動組和急性低氧運動組運動后短時恢復期間血腎上腺素和去甲腎上腺素比較，發現低氧環境下的低氧預適應運動組和急性低氧運動組的血腎上腺素和血去甲腎上腺素無顯著性差異。血兒茶酚胺水平不僅沒有體現出急性低氧運動組和低氧預適應運動組力竭運動后短時恢復的差異。有研究表明，機體在急性低氧暴露過程中心率增高，交感神經活動增加、副交感神經活動下降。③Mazzeo等④在將平原與進入高原（4300米）后4小時與21天對比，血腎上腺素在急性低氧暴露下變化的規律為先升后降。通過對本研究結果的觀察發現，兩組運動后短時恢復期間血兒茶酚胺水平與自主神經系統對心臟的調控脫節。此現象在慢性低氧暴露后出現的兒茶酚胺失敏現象相似。可能表明受試者機體在急性低氧暴露后就已經出現了心中對兒茶酚胺敏感性降低以減少心臟對氧的需要，產生心血管系統保護作用。

4 結論

呼吸商和代謝當量可以客觀的體現常氧，急性低氧和低氧預適應下運動前后機體代謝的變化情況。表明其可以做為低氧訓練監控的敏感指標。

注釋

①Buchheit M， Richard R， Doutreleau S， Lonsdorfer-Wolf E， Brandenberger G， Simon C. Effect of acute hypoxia on heart rate variability at rest and during exercise. Int J Sports Med. 2004. 25(4): 264-9.

②王占剛，阮宗海.不同海拔高度青少年最大氧供給和氧利用的特點及影響因素.中華航空航天醫學雜志，1999(2):24-26.

③Rostrup M. Catecholamines， hypoxia and high altitude. Acta Physiol Scand.1998.162(3): 389-99.

④Mazzeo RS，Bender PR， Brooks GA， et al. Arterial catecholamine responses during exercise with acute and chronic high-altitude exposure. Am J Physiol. 1991. 261(4 Pt 1): E419-24.