研究目的:探究受试者在常氧和低氧递增负荷条件下脑组织血氧饱和度(脑氧)和肌组织氧饱和度(肌氧)及动脉血血氧饱和度(血氧)变化的特点,以及它们之间变化的联系,以得出低氧对脑组织氧及肌氧饱和度及血氧饱和度变化的影响,以期为高原训练效果评估及疲劳评定提供监测指标。研究方法:选取12名北京体育大学散打专项同学为受试者。记录受试者基本资料,让其在常氧和低氧条件下在功率自行车上进行递增负荷运动,起始负荷50W,每级负荷运动3min,每次递增50W,转速是50r/min,运动直至受试者力竭。低氧浓度保持在16%±2%(相当于海拔2500m)的范围内。用近红外组织血氧无损测试仪同时记录受试者的脑组织氧饱和度和股四头肌外侧头中的组织氧饱和度,用脉搏血氧饱和度测试仪测动脉血中氧饱和度,记录肌氧、脑氧和血氧值。运用Micrsoft Excel和SPSS13.0软件处理数据。研究结果:1.递增负荷阶段中,肌氧随运动负荷的增加而下降。每级负荷起始阶段肌组织氧饱和度迅速下降反映了加负荷时肌肉突然收缩而压迫血管,肌内血流量瞬间减少,此时运动肌的氧耗首先通过加大局部动静脉氧差实现。随后由于动力性运动时各器官血流量重新分配,使心脏和运动肌的血流量明显增加,供氧增加,肌组织氧饱和度就会升高,使氧供和氧耗保持平衡。随着运动负荷的增加和运动时间的延长,机体的供能方式由有氧转变为无氧,运动肌产生乳酸并弥散到血液中进而引起血液中酸度的升高,使氧运输不能充分的进行,即氧由红细胞向肌浆中的扩散受到阻碍。国外学者Stringer也认为在递增负荷运动中,开始时毛细血管氧分压的下降是导致肌组织氧饱和度下降的原因;而在高负荷时,乳酸堆积导致的其缓冲剂HCO3-的减少也会导致血红蛋白氧离曲线的漂移。运动恢复阶段,肌红蛋白重新氧合,肌氧开始回升,两图比较可以看出最终负荷达250W的受试者,恢复速率更快,表明其身体素质好并且潜力大,因此肌氧变化可作为增加训练强度、减少疲劳和改进训练效果的一个评定依据。2.递增负荷阶段中,脑氧变化幅度不大,其变化可能与大脑活动有关。常氧条件下,脑氧先上升后下降,低氧条件下,脑氧先下降后上升。低氧下脑氧值明显低于常氧下脑氧,说明低氧对于脑氧同样有影响。低氧下,可能由于刚进入低氧环境,受氧浓度刺激,脑氧值下降,后来由于逐步适应了低氧环境,以及脑血流的自调节功能,脑氧值上升,且低氧导致的脑氧降低幅度明显小于血氧。脑氧监测在脑外科、神经外科等临床应用比较广泛,作为监测脑氧代谢的"金指标"。3.血氧指标在低氧下比较敏感,可以灵敏反应机体变化状况。低氧递增负荷运动中,血氧在急性低氧暴露下迅速下降,运动开始后血氧上升,随负荷增加逐渐上升,力竭时升到最高,恢复阶段先下降而后上升。血氧是反映机体氧合情况,实验表明在刚进入低氧暴露环境中,由于周围环境缺氧,人体血氧值迅速下降,在一段时间后,开始慢慢回升,说明人体对低氧环境逐步适应。常氧递增负荷阶段中,血氧变化不大,低氧递增负荷阶段中,血氧逐渐上升。低氧条件下,进入负荷阶段后,可能由于机体适应了低氧环境,血氧值开始上升。说明血氧在低氧条件下比较敏感,可以灵敏反映机体氧合状况,在低氧运动时血氧是监控运动情况的简单无创指标,此与法国学者Mollard等的研究结果一致。研究结论:1.递增负荷阶段中,肌氧随运动负荷的增加而下降,负荷结束后开始回升。常氧和低氧条件下,肌氧都可以灵敏准确反映机体有氧代谢情况。2.递增负荷阶段中,脑氧变化幅度不大,其变化可能与大脑活动有关。低氧条件下脑氧下降幅度不大,与脑组织血流的自调节功能有关。3.肌氧和血氧指标在低氧下比较敏感,可以灵敏反应机体变化状况,可用作低氧运动时监控运动情况的简单无创指标。肌氧在低氧下敏感性较好,运用近红外光谱技术(NIRS)检测肌氧可以作为评价运动时机能状况的参考指标,但其有效可行性还需要在今后的体育科研中继续不断地实践。本研究认为,把肌氧的检测方法变成便携式并运用到运动赛场是今后的研究发展方向。