高温高湿环境下运动中肌氧含量动态变化研究

（山东体育学院 山东 济南 250000）

1、前言

1.1、研究目的意义

目前,很多学者致力于高温高湿环境评价体系的研究工作,同时开展了高温高湿环境下人体生理生化反应、人体热耐受极限、热习服训练等实际实验测试,为国家制定相关劳动安全标准提供了理论及实际依据。本研究在前人基础上通过实验数据实时动态变化的对比,分析人体在高温高湿与常温常湿环境下长时间跑过程中肌肉氧含量、血氧饱和度等相关指标的变化特征，探讨不同环境下耐力运动血氧饱和度等指标变化对运动能力的影响情况。

1.2、研究课题的创新点

模拟环境下，60%最大摄氧量强度运动过程中肌肉氧含量、血氧饱和度等指标的实时、动态、同步监测，并对指标在运动中的动态变化趋势和造成它们变化的原因进行研究。

1.3、国内外研究现状

通过查阅文献发现国内外对于高温高湿环境下的不同研究，国内外研究指标的获得大多是研究结束时采集，而本实验的特色是运动中的指标实时、动态、同步观察，取得的实验数据更具有说服力。

（1）国内外肌肉氧含量的研究进程。

肌肉和血液中氧气的变化，对人体运动具有极大地影响。王荣辉等人研究了不同强度下肌肉氧含量的变化规律，结果显示肌肉氧含量与运动能力有很大的关联；宋雪等人研究了快走和慢跑运动中肌氧含量与表面肌电的实时动态变化，从而为健身人群提供大量的理论依据，此实验为本实验提供了很大的支持。本实验与此实验的共同之处在于都采用实时动态变化获取实验数据；陈万等人研究了体能快速恢复仓恢复过程中肌养变化分析，结果显示不同恢复方法肌肉氧含量的恢复速度不同；王国祥不同运动负荷肌肉氧含量与表面肌电图的影响，结果显示利用NIRS测量中等强度变化无显著差异，强度增强呈缓慢上升趋势；张立等人，同样利用NIRS技术探测递增强度运动过程中肌氧拐点在评价人体最大有氧能力中的作用，实验结果表明肌肉氧含量可以用于最大有氧能力的测定。张立等人同时研究了划船运动员静立动力性肌肉疲劳时肌肉氧含量的变化特征，结果表明动力、静力状态下肌肉氧含量都是对运动疲劳产生有显著的影响；李秀荣等人实验运动中肌肉氧含量下降与肌肉疲劳的关系，结果同样显示运动中肌肉疲劳与肌肉中肌氧含量相关。

通过大量的文献显示，在运动过程中肌肉疲劳的产生与肌氧含量密切相关，借鉴前人的经验，本实验采用实时、动态测量肌氧含量更加直观的显示出与肌肉疲劳的关系。

（2）国内外血氧饱和度的研究进程。

血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的重要生理参数。胡杨研究了国外低氧训练的研究现状与展望，胡杨、刘双虎等人研究了“高住低训”对运动能力的影响，实验分为五组采用实验组的对照组进行对比训练，分析不同运动员在相同环境下运动对运动能力产生的影响；王宁琦低氧训练适应过程中血氧饱和度作为运动强度评价指标的可行性研究，在4周的训练中血氧饱和度和最大摄氧量呈现良好的相关；李泽的实验环境与本实验有相同之处研究高温高湿环境下自行车运动后冷疗对运动性疲劳恢复及再运动能力的影响，采用的方法亦是自身对照的方法，冷疗恢复改善了运动员的身体机能，改善了运动能力。通过对文献的研究，前人对血氧饱和度的研究大多采用了单方面，本实验采用高温高湿下实时动态测量血氧饱和度对运动能力的影响，从而制定有效的运动方案。

2、研究对象和方法

2.1、研究对象

研究对象为10名，年龄在18-26岁之间的健康男性。锻炼习惯为每周有大于6小时的中等强度的规律性运动，未经过高温高湿习服。受试者经过病史和体格检查，均无呼吸系统、心血管等方面的疾病，身体状况良好。实验前受试者均填写知情同意书，均自愿参加该研究。

2.2、研究方法

（1）文献资料法。

在论文的前期准备工作中，用NoteExpress在线检索功能，在“中国知网”、“万方”数据库中，用关键词“高温高湿”、“肌氧含量”等检索中外文文献 108篇，结合论文需要对其中60篇进行研读，对结果和结论进行不同的梳理，并选择20篇作为本文的参考文献。

（2）实验法。

本实验的实验组和对照组选用的是相同的10名受试者，受试者分别在常温常湿和高温高湿环境下在专业跑台上完成60%最大摄氧量速度跑测试，为保证实验数据的准确性，两次测试时间间隔为一周。

本次试验一共有2组测试，分别是高温高湿环境下 （温度：35℃、湿度：60%）与常温常湿环境下（温度：25℃、湿度：50%）30min 60%的VO2max速度测试。用抽签的方式决定受试者两种环境下测试的先后顺序。

通过测试受试者的肌氧等指标来研究高温高湿环境对受试者能量消耗的影响，并研究高温高湿环境下各项生理指标的变化特征。

（3）数理统计法。

运用SPSS统计软件，显著性差异值定为0.05，对测试数据进行以下处理：两种环境下同一时间节点的数据，采用独立T检验；另外将两组环境中组内不同时间节点的数据进行单因素方差分析，随后再对有显著差异的指标进行组内配对T检验（10mim的数据）。

3、研究结果与分析

3.1、两种环境下运动过程中股四头肌血氧饱和度(TSI)的变化特征

图1 30分钟60%最大摄氧量强度运动中每5分钟测量血氧饱和度的平均变化水平

从实验测试结果看来，高温高湿环境与常温常湿环境下受试者肌肉组织中血氧饱和度变化趋势整体来看比较稳定，都呈现出下降最后基本保持稳定，血氧饱和度在两种环境下大小不同；前10min是受试者从安静状态进入运动状态阶段之间的过渡阶段，在这里不做讨论；从10mim开始记录的受试者血氧饱和度变化，如表1：

表1 两种环境下30分钟60%最大摄氧量强度运动中每5分钟测量血氧饱和度的平均变化水平

从数据的组间比较结果来看，高温高湿环境下受试者的血氧饱和度始终比常温常湿环境下的高，两种环境下的TSI在10mim、15mim、25mim这几个时间节点上，P＜0.05具有显著差异性，在10mim和25mim两个时间节点上，高温高湿组比常温常湿组的TSI高，且P＞0.05差异虽然不具有显著性，但两个节点上的P值非常接近0.05，分别是0.055和0.054。如图2

图2 两种环境下60%最大摄氧量强度运动中每5分钟测量血氧饱和度的平均变化水平

4、结论

受试者的肌氧含量在高温高湿环境下与常温常湿环境下显著性差异明显。