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运动医学分会--低氧训练最新研究进展

发布时间:2011年10月27日

 

低氧训练最新研究进展

北京体育大学 

Hu Yang

Beijing SportUniversity

从广义上说,利用自然或人工低氧环境进行训练,提高运动员体能的方法均可称为低氧训练。因此,低氧训练应包括高原训练(high altitude training)、高住高训(living high–training high, HiHi)、高住低训(living high–training low, HiLo)、高住高练低训(living high–exercise high-training low, HiHiLo)、低住高练(living low–exercise high, LoHi)、间歇性低氧训练(intermittent hypoxic training, IHT)等多种方式。由于高原训练有着雄厚的研究和应用基础,而且其他的低氧训练方法又是从高原训练发展而来的,因此习惯上还是将高原训练和低氧训练分开来,将低氧训练的概念定义为:利用人工低氧环境进行训练,提高运动员体能的方法,范畴仅限于HiHiHiLoHiHiLoLoHiIHT

根据对中国运动医学杂志从2005年第1期到2007年第4期发表论文的统计,可以看出在总数525篇论文中有39篇关于低氧训练的论文,占7.43%。可见低氧训练在最近的3年中还是运动医学界研究的一个热点问题。

一、我国低氧训练的研究现状

统计表明,在上述39篇低氧训练的论文中,有关HiLo/HiHiLo的论文为20篇(占51.3%),IHT 7篇(占17.9%),其他为低氧环境下运动时一般性人体及动物学研究。可见,HiLo/HiHiLo仍然是目前低氧训练研究的重点。其研究主要集中在如下几个方面:

(一)提高运动能力机理的研究

李晓霞(2005)报道,在HiLo初期RBCHbHct即有所升高,第19天后达到最高峰。EPOHiLo初期就有升高变化,11天后出现高峰。这一高峰与间歇性低氧暴露19天后RBCHbHct的高峰有关,表明HiLoEPO形成存在着慢性积累的过程,而红细胞的生成与释放对EPO存在量的依赖效应。

李俊涛(2006)等探讨了HiHiLo对优秀女子中长跑运动员心功能的影响,发现低氧训练对心脏功能无不良影响,低氧居住在某种程度上有利于心脏功能的恢复[1]

张缨(2005)等通过不同氧浓度的HiHiLo观察足球运动员红细胞等血象指标的变化。结果表明,氧浓度为14.2%HiHiLo15.4%相比,能更快更有效地提高红细胞和血红蛋白的生成[2]

(二)应用效果预测指标的研究

刘媛媛(2006)等观察了HiHiLo中优秀女子中长跑运动员网织红细胞参数及血红蛋白的变化规律。结果表明,网织红细胞参数在不同时段显著增加,未成熟网织红细胞和网织红细胞成熟指数是低氧训练的敏感指标,并与血红蛋白变化存在一定关联性。提示未成熟网织红细胞和网织红细胞成熟指数可作为低氧训练效果的预测指标。

雷雨晨(2005)等观察了HiLo过程中脉搏血氧饱和度(SpO2)Hb的变化规律。结果表明,急性低氧运动时, SpO2一直处于低水平,至恢复期10分钟仍未恢复到运动前水平,且SpO2Hb的变化存在较大个体差异和一定的关联性。提示可以将SpO2作为低氧训练效果的预测指标[3]

(三)对免疫机能影响的研究

罗琳(2006)等观察了4周模拟海拔3000HiHiLo过程中红细胞CD35数量及红细胞C3bRRICR的变化[4],发现4周后实验组和对照组CD35数量较实验前分别下降了4.9%10.5%(P<0.05),红细胞C3b受体花环率较实验前分别下降了16.7%24.9%(p<0.01),红细胞IC花环率较实验前分别升高了29.9%(P<0.05)32.4%。表明HiHiLo对人体红细胞CD35数量的影响不如对红细胞CD35活性的影响明显;且HiHiLo影响RBC-C3b RRRBC-ICR较低住低训更明显; HiHiLo 3周后实验组运动员出现临床上的继发性免疫低下现象,4周末有所好转。

朱荣(2006)等报导,4HiHiLo后实验组和对照组CD58表达分别较实验前下降了33.14%30.29%,两组间有显著性差异(P<0.05) CD59表达分别下降了10.38%9.68%,两组间无显著性差异。提示HiHiLoLoLo均可影响, HiHiLo对人体红细胞CD58CD59表达的影响更为明显19

王恬(2006)等对12名女子赛艇运动员HiHiLoLoHi过程中CD3+CD4+CD8+NK细胞及NKT细胞的变化进行了观察[5]。结果表明,模拟低氧训练过程中不同训练时期对免疫指标产生的影响不同,主要表现为低氧训练后期部分免疫指标出现显著性差异。同时,不同模拟低氧训练方式对人体免疫功能产生的影响也有差异,HiHiLo组比LoHi组免疫抑制现象更为明显。NKT细胞对低氧训练表现出较为明显的反应,可考虑作为首选指标监测机体的免疫状况。

二、国外低氧训练的研究现状

以“living high training lowHiLo”为关键词组在Medline上搜寻,可以发现国外学者2005年以来共发表11HiLo的相关论文。在这11篇论文中,有9篇是以优秀运动员为实验对象对HiLo的应用性进行的研究[811-1517]。与国外的研究相比较,国内目前的研究主要还是以机理为主。从所发表的论文看,虽然国内在机理方面的研究质量优于国外同类研究,但HiLo是一项应用性特别强的研究,显然我们与国外的研究相比缺乏应用性研究。

Medline上公布的2005年至今的有关“高住低训”对运动能力影响的论文表明,HiLo对优秀运动员运动能力的提高有明显作用。部分检索结果见下表。

序号

题目

作者

文献来源

受试者

高住低训实施计划

生理生化指标

运动能力

11

Live high-train low associated with haemoglobin mass as preparation for the 2003  World Championships in two native European world class runners 

Wehrlin JP

Br J Sports Med. 2006, 40(2):e3

15000m长跑运动员,1名马拉松运动员

居住高度:2500m18h/

训练高度: 1800 m

延续时间: 26

血红蛋白量分别提高了3.9%7.6%,红细胞量分别提高了5.8%6.3%

5000 m跑运动成绩提高了24秒,马拉松运动员成绩提高了9

22

Living high-training  low: tolerance and acclimatization

in elite endurance athletes

Brugniaux JV

Eur J Appl Physiol. 2006, 96 (1):66-77

11名越野滑雪运动员;12名游泳运动员;18名跑步运动员

对照组:居住、训练高度均为1200m

高住低训组:低氧条件下(氧气浓度相当于2500m高度)游泳运动员居住5天,滑雪和跑步运动员 6天;3000m时游泳运动员居住8天,滑雪运动员6天,跑步运动员12天;3500m时滑雪运动员居住6天,均为12h/天,训练高度均为1200m

低氧运动中血氧饱和度的变化幅度降低

有氧运动能力提高

33

Eighteen days of “living high, training low” stimulate erythropoiesis enhance aerobic performance in elite middle- distance runners

Brugniaux JV

J Appl Physiol. 2006,100(1):203-211

11名优秀中距离跑步运动员

对照组:居住、训练高度均为1200m

高住低训组:2500m高度居住6天,3000m高度居住12天,14h/天,训练高度为:1200m

VO2max、最大有氧输出功率增加;通气阈所对应的摄氧量和通气量上升; 19km/h10分钟跑心率下降;血清转铁蛋白受体和血红蛋白含量上升

有氧运动能力提高

44

Live high-train low for 24 days increases hemoglobin mass and red cell volume in elite endurance athletes.

Wehrlin JP

J Appl Physiol. 2006, 100(6): 1938-1945

国家队男、女赛跑运动员各5

居住高度:2500m18h/

训练高度:男 1800m

      1000m

延续时间:24

血红蛋白含量、红细胞计数、血清EPO、转铁蛋白、可溶性转铁蛋白受体、红细胞比容均显著性增加

5000m跑成绩平均提高约18

55

Hypoxic ventilatory response is correlated with increased submaximal exercise ventilation after live high, train low

Townsend NE