APP下载

不同氧疗手段对机体运动能力的影响及相关机理研究进展

2021-08-06瞿超艺冯亦唯徐旻霄赵丽娜耿雪赵翠翠覃飞赵杰修

中国运动医学杂志 2021年5期
关键词:高压氧氧气机体

瞿超艺 冯亦唯 徐旻霄,3 赵丽娜,3 耿雪 赵翠翠 覃飞 赵杰修

1 国家体育总局体育科学研究所(北京100061)

2 北京体育大学(北京100084)

3 上海体育学院(上海200438)

4 曲阜师范大学(曲阜273165)

氧是维持人体生命活动的重要物质,机体在运动过程中不断消耗氧以及需要氧[1]。人体组织器官对缺氧的耐受能力不高,因此有多种多样的氧疗手段[1]。根据世界反兴奋剂条例国际标准禁用清单,吸氧补氧手段并不属于兴奋剂,可将其应用于运动实践[2]。随着新技术的发展和进步,不同氧疗手段的设备和配置不断更新与完善,从而在训练和比赛的不同阶段中可以作为辅助手段进行使用,能够达到增强训练效果,调整状态,促进恢复的作用。运动员在氧疗的过程中,通过佩戴氧气面罩或进入氧舱、氧室等形式,在运动前、运动中或运动后能够从固定或便携式的设备中吸入氧浓度更高、氧压力更大的氧气,进而从中获益。因此,本研究通过文献资料法在PubMed、Web of Science、EB⁃SCO、Embase外文数据库和中国知网、万方中文数据库中检索查阅相关文献,对国内外研究中不同氧疗手段对机体运动能力的相关影响与相应机理进行总结归纳。

在运动科学领域中,研究与应用较多的氧疗手段为高氧气体补充、高压氧疗法、微压氧疗法这三类[3-5]。氧疗不仅有利于机体从运动伤病损伤中康复,而且对机体的运动状态和机能水平也有一定的改善作用[3-5]。在运动疲劳状态下,机体通过氧疗能够增加骨骼肌肉系统的氧气供应,可能会激活细胞活动,增加三磷酸腺苷的合成,促进疲劳物质的代谢清除[3,4]。例如:高氧气体补充和高压氧疗被认为是可能促进运动员疲劳恢复的方法[3,4]。因此,本文从不同氧疗手段在运动实践中的理论与应用出发,分析不同的氧疗手段在运动中的应用效果,针对其优点与缺点、适应情况等因素进行评价,从而优化有关各类运动实践情况和机能状态调整的氧疗方法与手段。

1 高氧气体补充与运动

1.1 高氧气体补充与运动概述

高氧气体是一种吸入的氧浓度含量高于常氧条件(21%)的气体[3,6],通过增加气瓶中的氧浓度,使机体吸入的氧气量增多。在运动科学领域中,高氧气体补充阶段一般在运动前、运动中和运动后。其在正常氧压情况下进行,氧气流速可为8~12 L/min,氧含量一般为50%以上,每次干预时间一般为20~60 min[3,6]。大量证据表明,当机体补充高氧时,氧运输系统能力、乳酸代谢能力、功率输出表现和耐力运动的耐受能力能够得到相应改善[3,6]。研究发现,机体功能状态(氧转运能力和最大摄氧量)改善背后的生理机制并未完全阐明,但有可能是与机体更高的氧气输送能力和延缓中枢疲劳程度有关[6,7]。运动员或运动爱好者在运动中和恢复期应用高氧气体补充也越来越普遍。因此,与运动相结合研究急性和慢性高氧气体补充的相应作用效果和内在机制一直是运动科学的研究热点。

1.2 高氧气体补充对运动能力的影响与相关机理研究进展

高氧气体补充对机体运动后的恢复能够产生积极影响[6-10]。在运动过程中,一些与疲劳密切相关的因素可能会受到高氧气体补充作用的影响。例如机体在接近最大运动强度时,短暂的局部缺氧和肌肉代谢产物的累积已被证实可以抑制运动单位的激活,从而引起疲劳[8]。而通过高氧气体补充能够增加神经元的活动能力,使运动单位在大强度运动中保持稳定的激活状态,进而减少外周疲劳程度[6]。例如,在20公里的循环自行车运动测试中,高氧组的肌肉工作能力增加并且优于常氧组[9]。有研究表明高强度运动对脑氧合状态存在负面影响。在高强度运动中,脑的氧合状态要优先于工作肌的氧供应状态,因此,脑的氧和状态至关重要[6]。高氧气体补充改善疲劳状况的另一个可能原因是在进行最大强度的运动期间能够稳定保持脑的正常氧合状态,从而减少中枢疲劳程度[9,10]。多项研究一致认为,在力竭运动后进行高氧气体补充能够有效促进机体的恢复[11-15]。例如,力竭运动后吸入高氧气体可在一定程度上改善机体的相对缺氧状态,促进心率和血氧饱和度的恢复[11],同时高氧气体补充可以通过改善机体缺氧状态,促进红细胞流变性的恢复,从而有助于疲劳消除[12]。运动后进行高氧气体补充,能够促进机体保持高血氧状态,促进变形的红细胞恢复正常状态,也有利于运动后恢复[13]。同时在运动后进行高氧气体补充,也有利于酸性产物的清除,改善体内的酸性环境,有助于内环境的稳定[14]。还有研究指出,运动后高氧气体补充能够增加抗氧化酶的活性,对于运动后机体自由基产生有一定的减缓,能够减轻运动后机体抗氧化系统能力的下降,对机体运动疲劳的消除有一定的积极作用[15]。

从实践的角度来看,与常氧情况相比,进行高氧气体补充能够让机体适应更高强度的运动,并可以提高对耐力运动的耐受能力[16]。通过高氧气体补充可能会改善机体相应运动表现(即更高的功率输出表现和更高的运动耐受能力),其原因为高氧气体补充可以提高机体氧气输送能力和对有氧代谢的适应性[17]。研究表明,与常氧补充相比,运动员在进行70%最大摄氧量的运动时,通过高氧气体补充能够起到能量节省化的作用,提高肌肉糖原的利用率[17]。同样有研究指出,在间歇休息期间及运动结束后进行高氧气体补充,能够获得较佳的冲刺速度表现,且有利于运动后恢复期间的乳酸清除,血氧饱和度恢复[18]。有研究指出,高氧气体补充可能会改善有氧运动表现[19]。通过高氧气体补充可能会增加供氧量进而提高最大有氧能力的供能和有氧耐力。因此呼吸适度的高氧气体会对底物氧化,最大有氧能力产生重大影响[20]。同时因为高氧气体的吸入能够改善微血管的氧合状态[21],因此有研究提出,高氧气体补充会改善有氧运动表现与耐力运动的适应能力,但其对于摄氧量峰值的作用和线粒体适应性的影响还不明确[22]。另外,高氧气体补充能够引起功率自行车平均骑行功率的提高,其可以作为一种训练辅助手段,通过减少外周肌肉疲劳,在重复的骑行训练周期中起到维持运动表现的效果[23]。并且,高氧条件可显著改善低强度抗阻运动下的肌肉耐力,减少由于疲劳导致的肌肉激活的延迟现象[24]。有研究指出,高氧气体补充能够增加最大输出功率,因其能够增强肺部气体交换,同时增加动脉中、大脑和肌肉组织中的氧气供应,改善其氧合状态,减少大强度运动过程中机体因通气量不足而导致的呼吸不畅感[25]。有研究指出,高氧气体补充能够提高急性运动表现,吸入的氧浓度越高,运动成绩改善越明显[26,27]。因此,有研究认为,高氧气体中氧气浓度很重要,建议补充较高氧气浓度的气体,优化机体在剧烈运动中的激素调控反应,诱导有效的生物学适应过程[28]。但是高氧气体补充也存在着相应的剂量效应关系,过高过长时间的高氧气体补充也可能会带来相应的不利影响,例如在39.8%、62.5%和82.2%的氧暴露环境下,观察到活性氧攻击红细胞,出现活性氧增多并损伤大鼠红细胞的现象。其结论认为暴露于超过40%氧气浓度的环境下持续24 小时则会引起机体过度的氧化应激出现[29]。在高温和凉爽的条件下,高氧气体补充都能够提高有氧功率自行车骑行表现,并且在凉爽的条件下这种改善作用可能会更明显[30]。高氧气体补充对运动训练和运动恢复后的运动表现可能产生有益影响,但由于样本量不够和实验方案的巨大差异,目前还没有形成统一的结论,还有待进一步研究进行[26]。

有研究指出,高氧状态下的血乳酸浓度与常氧状态相比无变化或更低[31],其中结果的差异可能与研究中受试者个体状况、运动强度、运动时间等因素有关,而与血液酸碱平衡状态无关[32]。此外,运动期间的高氧气体补充可能会降低肾上腺素浓度,而对丙酮酸的代谢作用则存在一定的争议[33]。另外,高氧气体补充也可能通过影响血流量分布从而对机体运动能力产生相应的影响。机体运动期间的血流分布是一个高度调节的过程,当人体同时进行腿部骑车和手臂运动时会减少呼吸肌的血流量[34,35],如果呼吸肌的工作能力减少,则工作肌肉(腿部肌肉)的血流量和最大摄氧量就会增加[35],机体通过高氧气体补充可以减少多余的呼吸工作,从而降低中枢疲劳和呼吸肌的多余激活[36]。机体在高氧气体补充后可以有效减少呼吸肌的血液量,调节部分血液流向运动相关肌肉组织进行供氧,进一步改善相应的运动表现[36]。另外,高氧气体补充还可能会降低颈动脉化学感受器的活性,降低呼吸驱动力,呼吸功能出现节省化、经济化,从而也有可能提高运动表现[37]。同时,运动中或运动后通过高氧气体补充降低了在高强度运动时的自我疲劳感,并且可改善在缺氧状态下的动脉血氧饱和度状况[38]。运动员在进行最大强度运动时最大摄氧量的峰值随着高氧气体补充而进一步升高,表明了高氧气体补充对氧气释放传递的有效性[39,40]。因此,高氧气体补充促进运动后恢复,影响运动表现的原因可能包括以下方面:首先能够提高线粒体的呼吸效率,减少体内的一氧化氮含量;其次可以降低活性氧的含量,进而增强机体的抗氧化能力;同时增加血管中的氧分压,改善毛细血管内氧气的弥散性,进而提高机体氧的运输能力等[3,6,41]。然而,高氧气体补充对肌肉最大摄氧量的升高程度以及在肌肉最大运动中的准确作用尚不清楚,后续还需更多相关的实验类研究去论证。

1.3 运动人群补充高氧气体的优缺点

高氧气体补充的优点为:①受试者对其耐受性较好,氧气吸收利用率较高,效果迅速,高氧气体补充对运动机体产生的可能影响主要针对氧运输系统、中枢疲劳和外周疲劳、血流量分布、肌肉代谢能力和运动表现五个方面,具体见表1[3,6,41];②易于操作,面罩使用方法简单;③方式灵活多样,适用于多种运动实践状况,能够在训练前、训练中、训练后、比赛前、比赛后等多种情况下使用[3,6]。高氧气体补充对人体运动后恢复的相关指标具有一定的积极作用,对于运动后机体的恢复,高氧气体补充是一种无创、有效的干预手段[42]。另一方面,高氧气体补充干预也是“双刃剑”,过高浓度或过长时间的高氧气体补充也会给机体带来相应的不利影响:①氧中毒,其主要作用部位是中枢神经系统和肺,长期吸入过多的高氧也有可能会造成高氧性的急性肺损伤[43-45];②不舒适,主要来源于面罩与气瓶面夹的松紧程度,机体难以接受长期的佩戴,而如不耐受则容易出现湿热情况,还可能会出现二氧化碳再吸入;③要求高,主要表现为高氧气体消耗较大、不能重复利用,如若为面罩连接大氧气瓶则对设备设施要求较高[43-45]。总之,高氧气体补充研究与应用主要集中于运动训练中提高运动表现与状态,以及运动后促进恢复和疲劳消除等方面,但关于不同运动项目、不同运动员个性化的使用方法以及相应的作用机理等还需要深入研究。

表1 高氧气体补充对运动机体产生的可能影响

2 高压氧疗与运动

2.1 高压氧疗与运动概述

在高压环境下,呼吸纯氧或高浓度氧以治疗缺氧性疾病和相关疾患的方法,即高压氧疗法[4]。高压氧疗暴露的大气压处于2~3 绝对大气压(atmosphere abso⁃lute,ATA)之间,氧气浓度需大于90%,可达到100%的医用纯氧环境[4],每次干预时间可为60~90 min[4]。高压氧疗在运动科学领域中已得到了相关的研究与应用,其应用项目广泛,包括赛艇、柔道、游泳、棒球、抗阻力量运动、耐力运动、冲刺运动等。高压氧疗主要应用于运动损伤的治疗,肌肉损伤的恢复,运动后的疲劳消除等方面[4,46-54]。高压氧疗应用阶段一般可以在运动前进行预处理[53,54],在运动后进行疲劳恢复,大多数情况下被应用于运动后的恢复过程[46-52]。高压氧疗在运动领域中有一定的研究基础,因此,如何将高压氧疗更好地应用于运动实践,最大化地在运动实践中发挥出高压氧疗的作用也一直是运动科学的研究热点。

2.2 高压氧疗对运动能力的影响与相关机理研究进展

对于高压氧疗在运动恢复领域中的应用效果存在不一致的研究结果。一方面,有研究认为,高压氧疗干预能使受试者的肌酸激酶、乳酸脱氢酶、肌红蛋白水平出现下降,血乳酸水平降低,其结论认为高压氧疗能够改善组织细胞的缺氧状态,有利于酸性产物的清除,并降低了细胞膜的通透性,有利于运动后疲劳的恢复[46,47]。类似的研究也指出,经过高压氧疗干预组的心率、血乳酸含量、自我感觉疲劳分值都出现了下降,运动后进行高压氧疗恢复对于运动员的急性疲劳消除有一定的效果[48]。也有研究指出赛艇女运动员在1 周正常训练下,在训练后进行了1周高压氧疗的恢复,经过干预之后,血氧饱和度、皮质醇、血乳酸得到了相应的恢复,其结论认为高压氧疗对运动员训练后相关机能指标的恢复有一定的促进作用[49]。并且在高原低氧环境下训练后利用高压氧疗干预也能够促进运动员的快速恢复[50]。通过进行软体高压氧舱恢复能加快机体血乳酸的清除,促进神经系统疲劳恢复,有利于运动员调整运动状态,其可以作为一种安全有效的运动疲劳恢复设备,值得实践进一步推广[51]。在动物研究中,高压氧对运动性疲劳大鼠的恢复具有一定的促进作用[52]。也有部分研究是在运动前进行高压氧疗的预处理,了解其对运动过程中人体的相应影响,经过高压氧疗预处理之后进行运动能够快速有效的调节机能状态,肌肉具有更高的氧利用率,血气指标得到改善[53,54]。还有研究认为,高压氧疗的干预能够减缓肌肉疲劳,维持力量的相应表现[55]。高压氧疗有助于降低机体肌肉酸痛感和不适感,能够保持肌肉的峰值扭矩,促进运动性肌肉损伤的恢复[56]。有研究指出,高压氧疗在运动恢复中产生作用的原因包括能够有效逆转缺氧状况,增强氧气扩散能力,提高血氧含量,有效维持组织器官的氧稳态[4,57];并且高压氧疗通过高动脉的血氧张力,渗透进组织,促进成纤维细胞增殖胶原合成增多,能够有效减少软组织肿胀,减轻局部缺血带来的疼痛,促进韧带损伤、骨折的修复以及伤口的愈合[4,57];另外,高压氧疗干预后能够增加肌肉系统的氧气供应,可以激活细胞活动,增加三磷酸腺苷的合成,促进疲劳物质的代谢清除与能源物质的恢复[4,57]。

但另一方面,针对高压氧疗在运动恢复中的作用效果也存在争议。例如有研究认为急性高压氧疗对激素水平和细胞损伤的恢复影响不明显,主要是由于高压氧疗的安慰剂效应才可能会有助于主观感觉的恢复[58]。青年男志愿者在运动后接受100 分钟2.5 ATA 纯氧的高压氧疗干预后,高压氧疗不能有效地治疗运动诱发的肌肉损伤[59]。在进行5 次高压氧疗干预后并没有加快离心抗阻运动导致的暂时性肌肉酸痛的恢复[60]。高压氧疗干预对于运动后延迟性肌肉酸痛的效果非常有限[61]。一次性的急性高压氧疗(2.5 ATA,90 min)干预对肺功能指标的影响也并不明显[62]。高压氧疗在运动前的预先暴露并不能增强高强度下的运动表现[63]。因此,关于高压氧疗在运动恢复当中的作用效果仍然没有一致的结论,后续还需更多相关的实验类研究去佐证。在实践应用中,也需要根据实际条件与个体差异视具体情况而综合选择与使用[64]。

2.3 运动人群进行高压氧疗的优缺点

高压氧疗干预的优点为:①补氧效果迅速且明显,有显著的功效与作用,高压氧疗对运动机体能够产生的可能影响主要针对促进运动后疲劳消除、运动训练前预处理激活、减轻肌肉疲劳维持肌肉表现和负面影响四个方面,具体可见表2[4,57]。②研究较多,理论较为成熟,在医学临床中应用较为普遍,人群知晓度、认可度较高。另一方面,高压氧疗也有缺点,过高的高压气体补充也可能会带来相应的不利影响:①不适反应,高压氧疗如果干预不当,将会造成耳痛、耳鸣等症状,严重者可出现外耳道出血。同时也可能会引起眩晕、气胸、心慌气短、头痛恶心等反应[43-45];②条件限制,高压氧疗仪器体积庞大、操作繁琐、空间需求大,对外部环境要求高,治疗费用相对昂贵,对设备要求高,一般只能在医院等特定场所中使用;③存在风险,高压氧疗增压与减压时间至少都在10 min 以上,增压与减压过快都容易导致人体不适,甚至可能诱发有慢性疾病患者的一些疾患的加重[43-45]。所以,针对高压氧疗在运动领域中应用的优缺点与适应情况,需要进行综合考虑与选择。

表2 高压氧疗干预对运动机体产生的可能影响

(续表2)

3 微压氧疗与运动

3.1 微压氧疗与运动概述

微压氧疗是指暴露在1~2 绝对大气压之间(1.25~1.30 ATA 之间)、氧气浓度大于21%(22%~39%)的环境气体中的较温和的氧疗方式[5,65]。微压氧疗每次干预时间为30~90 min,其应用阶段可在运动前进行预处理调整,也能够在运动后进行恢复[5,65]。由于微压氧疗是一种新型的氧压结合的氧疗手段,因此在运动科学领域中的研究与应用刚处于起步阶段,在举重、拳击、耐力跑等部分运动中有小范围应用与研究,主要是将其应用于运动后疲劳消除、机能状态的调整、肌肉损伤恢复、睡眠调整等方面[66-70]。目前,对于微压氧疗的实践应用与理论研究较为缺乏,处于起步阶段,并且微压氧疗作为一种新型的氧压疗法,针对其效果也存在争议。因此,进一步了解微压氧疗干预在运动实践中的主要作用与效果,探究微压氧疗产生作用的原因与内在机制,是运动科学中的研究热点。

3.2 微压氧疗对运动能力的影响与相关机理研究进展

目前,国内外关于微压氧疗与运动的研究相对较少,对于微压氧疗在运动恢复中的相关作用还存在不一致的研究结果。大多数研究认为,通过微压氧疗的干预能够对运动后机体的恢复产生积极的作用[66-70]。例如女子拳击队员,在大强度训练阶段后进行微压氧疗干预后,睡眠量表、深睡眠量表睡眠结构改善,睡眠质量有所提高[66]。国家举重队员在训练后接受1.225~1.293 ATA,干预时间为30 min的微压氧疗干预后,心率监测指标有所改善,提示微压氧疗干预对于运动员的疲劳消除有一定的积极作用[67]。类似的研究中,受试者进行持续40 min 的微压氧疗干预,其结果显示经过干预后,活性氧化代谢产物数量下降,白细胞数量下降,疼痛量表分值降低,其结论认为,通过微压氧疗干预可有效降低氧化应激,改善主观疲劳[68]。健康女受试者通过在1.25 ATA、36%氧浓度环境下持续50 min的微压氧疗干预,其心率下降,血流量增加,血氧饱和度上升,静息消耗量出现增加,其结论认为微压氧疗的暴露可增加血流量和新陈代谢,并且不会增加氧化应激水平[69]。

在动物研究方面,有研究观察微压氧疗干预对大强度训练后大鼠氧化应激的影响,大鼠在力竭跑台耐力运动后,在1.24 ATA、26%氧浓度的微压氧条件下进行60 min 干预,每周5 次,持续8 周,其结论认为微压氧疗干预能够提高骨骼肌抗氧化酶活性,加速运动后的恢复[70]。有研究通过微压氧疗干预观察其对发育中大鼠的体力活动的影响,结果显示经过在1.25 ATA、35%氧浓度的环境中,每天暴露12 h,持续8 周的微压氧疗干预后,大鼠的转轮运动距离增加,琥珀酸脱氢酶含量增加,其结论认为,微压氧疗干预后,骨骼肌肌纤维的抗氧化能力得到增强[71]。微压氧疗干预能够促进氧化代谢,特别是在线粒体三羧酸循环等途径中,从而增强骨骼肌纤维和支配骨骼肌纤维的脊髓运动神经元的氧化能力[71-73]。与在常压条件下(未暴露)相比,暴露在微压氧环境下的生长大鼠表现出更强的自主跑动能力,经过微压氧疗暴露后,大鼠肌纤维的氧化能力和脊髓运动神经元的兴奋性得到增强[71-73]。

有研究指出在运动领域中,微压氧疗的环境比医学条件下的氧疗手段更温和。因其大气压力不需要超过1.5 ATA,氧含量不过高,暴露的时间不会过长[5,74]。男运动员在运动后通过微压氧干预能够更快地清除乳酸,微压氧组的乳酸清除率幅度更大[4]。从图1中可以看出,在微压氧疗干预条件下溶解氧的变化情况。在血管中,丰富的血红蛋白分布在红细胞中,最多4个氧分子可以与1个血红蛋白结合[5],而另外一些氧则溶解在血浆中,成为溶解氧。经过微压氧疗干预之后,机体血管内的溶解氧含量有所增多(红色箭头数量出现增多)。有研究指出氧压力和氧浓度对机体内氧化酶的合成、分泌、释放及活性均有影响,在最适宜的氧压力和氧浓度下其活性可能最强,当氧压力和氧浓度过低或过高都会使其活性降低[75]。从图2中可以看出,大气压的升高和氧气浓度的增加都会提高血氧含量,尤其是溶解氧含量,但过度增加的氧压和氧浓度可能会带来气压性损伤、活性氧过量产生等副作用,而适度增加的氧压与氧浓度则可以增加体内氧含量,尤其是血浆中的溶解氧的含量,因此溶解氧能够流向外周细胞,尤其是肌肉、大脑、心脏的细胞[5,74]。因此,增加溶解氧含量,改善机体的氧化代谢状态是微压氧疗能够产生作用的主要机制之一,但关于微压氧作用的内在机制(可能是氧感知与抗氧化等通路)还有待进一步的深入研究。也有研究指出,微压氧疗对于运动机体相关的影响和作用非常有限,尚无研究证据验证其效果,其作用效果可能是推测判断或根据个人经验提出的[76]。因此,关于微压氧疗在运动领域中的研究与应用的深度和广度还有待后续的跟进与扩展。

图1 氧与血红蛋白和溶解氧结合后在血管内的分布(a-常压条件下;b-微压氧条件下)[5]

图2 不同氧压与氧浓度对溶解氧的可能作用

3.3 运动人群进行微压氧疗的优缺点

微压氧疗干预的优点为:①氧压力与氧浓度恒定适中,无明显副作用,全身暴露环境较为温和[5,74];②微压氧疗的氧舱设备整体小型化,方便易携,可随运动队、运动员同步使用;③场地条件限制较少,可随时直接应用服务于运动实践;④费用相对较低,消耗较小,干预时间较短,易于实现[5,74]。但微压氧疗也存在缺点:①实践应用与理论研究较为缺乏,目前处于起步阶段;②针对其效果存在争议。目前,微压氧疗在运动理论与实践中的应用情况相对有限,其研究与应用程度亟待进一步加强。微压氧疗对运动机体能够产生的可能影响主要针对运动后恢复和运动表现两个方面,具体可见表3[5,66-70]。由于目前缺乏关于微压氧疗相关副作用的研究报道以及微压氧疗在运动领域中的剂量效应研究,关于其副作用和不良影响尚不清晰。

表3 微压氧疗干预对运动机体产生的可能影响

4 小结、注意事项与展望

4.1 小结

在运动的不同阶段中,通过不同氧疗手段的应用,能够对运动人体产生一定积极作用。通过高氧气体补充能够改善氧运输系统功能,影响血流量分布,增强肌肉代谢能力,有效减缓疲劳程度;在运动后进行高压氧疗,能够促进疲劳消除与机体恢复,在运动前进行高压氧疗则可以调节机能状态;运动后进行微压氧疗在改善睡眠质量,降低氧化应激,在促进运动后恢复方面有一定效果。在选择不同氧疗手段进行干预时,应根据个人的适应情况和具体可实施条件进行选择应用,高氧气体补充适合在训练比赛间歇中进行干预,高压氧疗和微压氧疗则适合在训练比赛的前后进行干预。在训练期间进行氧疗的效果不太稳定并且难以检测,其作用效果可能不如在运动前或者运动后进行干预明显,因此,我们着重建议在运动前或者运动后进行不同氧疗手段的干预。

4.2 注意事项

与所有治疗一样,必须检查高氧气体补充、高压氧疗、微压氧疗在使用中的不良反应,并确定其适应情况。在不同的氧疗手段应用于运动实践之前,需要对操作设备和安全法规进行标准化管控。操作人员需要接受关于高压、高氧环境的医学安全操作标准培训。接受干预人员需充分了解进行氧疗干预的禁忌症与不适反应,提高自我保护意识。此前日本已经发生过高压氧疗的爆炸案例[4]。因此更加需要引起对于氧疗手段在运动领域中应用安全问题的重视。

4.3 展望

针对目前不同氧疗手段在运动科学领域中的研究与应用情况,我们认为今后的研究重点可以集中于以下方面:

①内在机制的探究。目前,运动科学领域对不同氧疗手段干预对机体的急性影响已有所了解,但对于中长期不同氧疗手段干预对比赛期间与运动训练之后的潜在的作用影响与内在机制还没有完全阐明,特别是微压氧疗,其研究亟待加强。建议今后可以进行相应的人体或者是实验条件更为严谨的动物实验研究,能够与常氧恢复相比较,重点了解其干预后的恢复效果与内在作用机制。

②对运动表现的影响。目前,高氧气体补充、高压氧疗、微压氧疗对于运动表现的影响存在不一致的研究结果,对于不同氧疗手段在运动表现中的影响存在争议。建议今后采用贴近不同运动专项技术动作的运动表现指标,在此基础上进行设计严谨的随机对照实验研究,重点了解不同氧疗手段在运动前和运动后对运动表现和神经肌肉恢复的影响。

③剂量效应关系。迄今为止,关于不同氧疗手段在运动领域中应用的最佳剂量效应关系还鲜有研究报道,干预的方案设定大部分是基于之前的研究和相关操作的经验。建议今后主要针对在训练和比赛的不同阶段中,不同氧疗干预的最佳单次干预时间、干预周期、干预频率、干预氧浓度、干预氧压力,以及结合训练的强度与时间等剂量效应关系进一步研究,得出优化并易于实际推广的干预方案模式。

④科学有效应用。如何在遵循相应的体育伦理道德规章下,更加规范合理地使用氧疗手段,最大化地应用氧疗手段使运动员获益,将是研究者与实践者需要全面考虑的问题。不同环境下、不同性别、不同项目的氧疗手段的使用情况也可能各不相同,需要精细区分,建议今后的研究在这方面进行相关研讨与归纳。

⑤安全风险防范。氧疗手段应用不当会出现不适反应,增加相关意外风险。因此,针对不同氧疗手段在运动人体中的研究与应用,我们必须充分了解其存在的安全风险与禁忌症、适应症,规范干预流程与标准,严格进行风险筛查,充分准备防范措施,了解危险处置方法。

此外,建议针对个人的情况制定个体化的氧疗干预方案,将不同的氧疗手段与理疗、营养、睡眠等干预方法互补使用,可能进一步提高氧疗手段在运动领域中的应用效果。

猜你喜欢

高压氧氧气机体
聚焦空气与氧气
氧气的测定与制取
氧气汇流排间电气设计
Ω-3补充剂或能有效减缓机体衰老
下肢深静脉血栓形成伴皮肤破溃难愈一例的高压氧治疗
某柴油机机体的设计开发及验证
高压氧在治疗慢性硬膜下血肿中的临床应用效果
大型卧浇机体下芯研箱定位工艺探讨
地球上的氧气能用得完吗?
高压氧治疗各期糖尿病足间歇性跛行的疗效观察