低氧训练对提高人体机能影响的研究

赵勇志 张青

(1.东营市实验中学 山东东营 257000;2.山东石油化工学院 山东东营 257000)

低氧训练具有间歇性的发展特点，通过心血管、运动系统和呼吸系统代偿性适应变化，有效调动人体内的机能潜力，增强运动人员的心肺功能，促进血液循环，增加无氧代谢酶活性。研究表明，低氧训练能够起到良好的大众健身效果，根据运动人员的身体机能适当增加运动量，在低氧暴露的环境下通过低氧训练所带来的身体刺激，提高运动人员的机体免疫能力。低氧训练坚持休息与训练相互交替，在低氧环境下，不同的人群会产生不同的适应方式，身体的水平代偿机制自动调节，更好地适应低氧环境。

1 低氧训练概述

低氧训练这一概念具有丰富的发展内涵，自低氧训练法提出之后，针对该训练方式的研究越来越全面，由于研究视角不同，许多专家学者对低氧训练这一概念进行了不同界定。针对低氧概念的综合表述，存在明显差异，接受度最为普遍的低氧训练定义指的是，在运动训练过程中通过人工模拟或者高原自然环境下的低氧状态，对运动人员身体机能进行间断刺激，搭配科学合理的运动训练方案，不断调整运动人员的身体缺氧程度，从而起到激发运动人员身体机能潜力的作用。低氧训练经过多年的研究发展，现已成为现代化体能训练的主要训练方式之一，能够对运动人员的身体机能起到良好的改善作用。低氧训练能提高血液的新陈代谢能力，加快营养物质的综合运输，改善运动人员的呼吸系统功能，对心肺功能和有氧耐力进行有效调节，提高运动人员的摄氧水平。作为一项系统化训练工作，应有效利用低氧训练模式起到改善运动人员身体机能的作用，提高综合竞技水平，获取优异的竞赛成绩。

2 低氧训练对提高人体机能的影响

2.1 低氧训练促进血液循环

低氧训练状态促进运动员身体血液循环能力发生适应性改变，从而增强体内红细胞的变形能力，降低机体内的血液黏度，有效提升体内纤维蛋白的溶解能力，增加机体血容量，促进红细胞生成素的不断增长，从而起到改善骨髓造血功能的作用。低氧训练过程中运动员生理生化指标综合控制结果显示，低氧训练完成后人体机能内的血红蛋白、血球容积比、红细胞积压等数值得到显著提升，通过低氧训练后运动员身体内的红细胞数量有所增加，整体变形能力明显增强，血液黏度的改变让血流的阻力减少，促进了血流速度的不断增强，有效改善了身体血液循环机制，各身体器官在工作过程中血液的灌注效率明显增加，有效提高了血液本身的氧气携带能力，完成营养物质运输速度加快。低氧训练作为高强度的训练方式之一，能够促进人体新陈代谢，加快机体恢复速度，补充人体铁元素含量。

2.2 低氧训练促进有氧代谢

人体想要获得能量，就需要通过有氧代谢功能改善机体的呼吸系统，促进血液循环的同时，改善人体呼吸系统和血液循环状态，通过血液系统和呼吸系统的共同努力，提升机体氧气运输到各身体组织的能力。在有氧代谢阶段通过呼吸系统摄取氧气，心脏收缩和泵血功能能够为氧气的获取提供动能，人体血液在流动过程中，将身体必备的动力能源输送至细胞组织。人体机能呼吸系统和氧气运输能力、心脏泵血能力受到环境因素的影响，机体的氧气运输能力和有氧代谢水平会发生不同程度的改变。为了更好地适应低氧环境，经过长期的人体进化，在体内已经形成完整的氧气感受机制，在不同的氧化环境下进行基因调控，更好地适应低氧环境，在外界环境条件的刺激下，迅速做出身体反应，机体细胞对低氧信号进行有效识别，为低氧反应基因提供必要的物质基础。

2.3 低氧训练提升有氧耐力

有氧耐力和心肺功能是衡量最大摄氧量的重要评价机制，在全民健身的发展视角下，低氧训练法受到了竞技体育的广泛关注，最大摄氧量提升能够有效提高运动人员的耐力运动水平。马拉松长跑和足球等运动都属于耐力性体育运动，在体能训练阶段将最大摄氧量的提高作为主要训练目标，在日常训练阶段进行训练强度调整，将最大摄氧量的变化作为重点衡量指标，能够充分反映训练成果。低氧训练是在低氧训练环境下，通过强度训练和低氧状态的双重刺激，对运动员的身体机能产生影响，让运动员能够更好地适应低氧训练环境。与最大摄氧量相关的研究表明，血液中的氧气含量与最大摄氧量之间成正比，在低氧环境下血液中的含氧量有所降低，最大摄氧量也会随之降低，通过低氧训练，血液中的氧气含量得到明显提升，最大摄氧量也随之改变，从而起到调节运动人员心肺功能和有氧耐力的作用。低氧训练能够增强线粒体功能，加快身体的新陈代谢，降低运动过程中的能量损耗，让身体各器官能够更快地完成氧气利用。在进行低氧训练环境模拟的过程中对血液变量的研究表明，中度模拟有利于提高身体血清对红细胞生成的促进作用，但无法对长跑运动员所需要的红细胞进行提升。在经过持续低氧训练后，运动人员的运动能力以及血液参数未发生明显改变，在有氧耐力提升方面许多研究学者对低氧训练方法持保留意见，认为在假设性的低氧效应下，内在机制的改变无法得到明确证实，因为研究方法存在缺失，训练负荷和训练时间的选择并不恰当。但一部分研究学者坚定地认为，低氧训练能够有效提高训练人员的耐力运动能力。

2.4 低氧训练促进骨骼肌摄氧

通过实验探究，分析低氧训练方法对运动员骨骼肌的综合影响，结果显示，在低氧环境下进行运动训练，能够使骨骼肌整体结构和功能特点得到有效调整，更好地适应身体运动需求。骨骼肌内部收缩蛋白发生明显改变，骨骼肌毛细血管的密度增加，这一变化的形成是低氧环境下骨骼肌组织的适应性改变，有利于加快身体内的血液供给，改善低氧环境下缺血缺氧的状态。骨骼肌氧化酶活性的提升，能促进肌肉摄氧能力的提升，在低氧训练下，人体的肌肉组织将会出现分子适应性改变，低氧状态可以激活转录因子，增强转录活性，降低长期低氧环境下所带来的身体负面影响，有利于机体自主调节能力的提高。

2.5 低氧训练改变肌肉纤维特征

人体内所含有的众多蛋白质可以作为氢离子缓冲角色，在低氧训练的过程中，训练人员的毛细血管浓度以及肌肉所具有的缓冲能力得到明显增强。虽然在短期的耐力训练下无法得到肌肉纤维类型的明显改善，但低氧训练能够改变肌肉纤维特征，有利于热休克蛋白的产生，通过低氧训练肌肉纤维特征的改变，更好地满足细胞内外缓冲能力的提升需求，提高运动员冲刺能力，并使其更好地适应高强度的耐力运动。低氧训练的综合适应性促进有氧能力的改善，在低氧环境下无氧能力系统效果得到了显著提升，通过长时间的低氧训练能够起到良好的肌肉缓冲作用，促进训练人员的低氧适应性。在低氧训练的过程中，肌肉功能会受到肌肉质量、蛋白质、无氧代谢等众多因素的影响，常压低氧环境下的抗阻训练，能有效提高肌肉质量，促进蛋白质的合成，但最终引起的蛋白质代谢变化并不明显，在慢性常压下的低氧训练，身体质量和肌肉质量在结构调整的过程中，整体变化较小，甚至因为训练不当将会降低身体肌肉的力量。通过抗阻训练促进无氧激素的上升，低氧环境下抗阻训练对人体肌肉的主要影响方向有肌肉力量、肌肉疲劳度和肌肉产出功率。常氧训练和低氧训练下，肌肉力量和肌肉肥大程度存在明显差异。低氧训练、抗阻训练能够起到肌肉酶活性调节的作用，虽然在训练初期会出现酶活性下降的情况，但整体下降幅度较小，在训练方案制定阶段，需要充分考虑酶活性下降与肌肉疲劳之间的内在联系。

3 低氧训练对人体运动能力的影响

3.1 低氧诱导因子结构

低氧诱导因子结构属于转录因子，能够促进红细胞生成素、血红素加氧酶等众多基因的上调，以上基因功能与身体供氧量的高低存在密切联系，通过基因调节能够提高运动员的潜在运动能力。在低氧环境下促红细胞生成素转录与激活工作，要求低氧诱导因子与促红细胞生成素基因之间的有效结合，低氧诱导基因是骨骼肌细胞适应性、氧气供应多少的重要影响条件。通过科学合理的低氧训练措施制定，能够全面提高诱导红细胞压积，并起到增强新生血管内皮生长因子的作用，更好地满足低氧高强度、低强度的训练设计要求。低氧诱导因子的增长与低氧环境密切相关，与训练过程中的运动强度调节无关。在低氧环境下肌红蛋白和血管内皮生长因子数量会得到明显增长，通过间歇性低氧训练方案的制定，整体运动强度与运动时间会影响到低氧诱导因子的释放。可将训练过程分为低强度与高强度两个练习单元，观察运动人员的摄氧量、摄氧速度和身体力量完全损耗的时间，适当调整运动强度和运动时间，制订出科学合理的低氧训练计划，通过低氧环境下运动强度的调节，达到刺激身体机能的目的。良好的训练方式能够保证人体分子平衡，在训练期间低氧诱导因子在恢复阶段的常氧状态下处于激活状态，完全表明了低氧条件下分子水平的适应性，能够起到良好的身体机能调节作用。

3.2 身体成分的影响

为了确保训练的规范性，主要采用间歇性低氧训练的方式观察低氧训练对运动员瘦体重的影响。瘦体重主要指的是肌肉、骨骼和水分等基础成分。如果在训练阶段出现瘦体重增加，说明训练过程有利于身体运动能力的高度保持。如果瘦体重出现明显下降，则表明训练方式无法通过增加瘦体重改善当前运动成员的身体运动能力。低氧缺氧训练后，人体将会产生神经内分泌反应，肾上腺皮质激素系统处于兴奋状态，导致人体生理功能发生改变，促进甲状腺激素、促红细胞生成素的合成与分泌。受到低氧环境的刺激，骨骼肌和身体纤维有所改善，肌肉蛋白质的合成代谢增加，肌纤维变小，能更好地适应低氧环境，有效缩短氧气从毛细血管到线粒体之间的距离。间歇性低氧训练过程中所营造的低氧环境刺激下，身体机能处于分解状态，将其与正常的训练模式进行有效结合，能够增加训练人员的缺氧负荷。为了更好地适应低氧环境，充分调动人体内的无限潜能，当常氧状态转化到低氧状态时，体重和身体成分将会发生明显变化，脱水、肌肉重量减轻等现象都会导致体重下降，低氧环境下肌肉分解过多，整体质量下降。当长期处于低氧模拟环境下时，运动人员身体内的肌肉、蛋白质、水分将会逐渐丢失，这一现象的产生是生理性缺氧状态下肌肉分解速度加快所引起的。

4 低氧训练和训练恢复

4.1 低氧训练准备

在低氧训练工作开展的过程中，需要综合考虑到突然间的低氧暴露可能会引起运动员出现身体疾病，导致综合运动能力有所下降，因此，在低氧训练开展前需要做好准备工作，通过大量的研究与文献调查，设计最终的研究目的，分析低氧训练对运动员综合身体机能的影响。应分析低氧训练、抗阻训练和常氧训练之间的差别，通过科学合理的检测方式确定研究对象、实验方法、实验时间、实验数据，营造一个低氧环境，分析运动员在低氧状态下所具有的耐力运动能力。当前低氧训练机制尚未得到有效证实，为了确保运动人员的身体健康，保证身体内拥有充足的铁含量，需要在低氧训练开展前，全面进行身体医疗记录，通过软件规划运动人员每天的饮食计划，保证充足的铁含量摄入，对食物和饮料的摄入量进行综合评价。在低氧训练过程中需要进行低氧率、热免疫功能的研究。运动员受低氧环境和训练强度双重刺激，身体免疫功能会有所下降。低氧训练后血红蛋白与红细胞之间的比容有所增加，血小板数量显著提高。运动员在进行反复持续的输出训练时，会出现免疫细胞紊乱的现象，可制定最佳的低氧训练方案，通过间歇时间调节达到最优的刺激效果。

4.2 冲刺训练

间歇性低氧训练会直接影响到肌肉组织氧平衡，训练人员通过间歇性呼吸，有效降低肌肉组织内的氧气供应，从而起到提高运动员有氧、无氧能力的作用。经过低氧训练后运动员的有氧峰值功率以及无氧平均功率得到了显著提升。当运动员处于身体疲劳状态时，冲刺训练能够降低肌肉最大酶的活性。低氧训练的研究将主要目标集中在有氧能力反应、无氧运动能力的参考上。经过低氧训练后，当运动员回到常氧状态时，自身的无氧运动能力得到了显著提高。低氧环境下冲刺训练能够优化运动人员的无氧系统，增强机体的适应能力。人工低氧环境模拟促进运动员身体机能的改变，有效提高运动能力。反复冲刺训练是低氧训练模式中的重要体能素质培养方式。从能量代谢的角度观察，随着反复冲刺次数的不断增加，有氧代谢供能比例得到显著提高，但总能量的贡献率过低，在身体机能的恢复阶段要想保持身体机能内部状态的稳定性，就需要对碳酸氢钠浓度进行综合评价。应了解运动人员的肌肉缓冲力，将其作为间歇式低氧训练评价体系构建的重要参考，碳酸氢钠的浓度越低，冲刺能力越高，低氧运动能够使机体在短时间内进入到力竭状态，对身体产生较大负担，因此，需要做好后期修复工作，保障运动员的身体健康。

4.3 训练恢复

想要制定出合理的低氧训练方案，需要在低氧训练的过程中加强对运动员生理生化指标的综合管理，运动训练后的疲劳感要通过长时间的休息消除。在低氧训练工作开展的过程中，低氧环境和长时间的运动训练会给身体带来较大压力，人体内的碳水化合物、水分、铁储备、维生素等成分的消耗速度加快，训练人员的睡眠质量下降。针对以上问题和缺点，可适当调节训练过程和训练环境，通过间歇性低氧训练，解决存在的运动负荷和缺氧负荷矛盾，最大限度地调动人体机能。要想有效缓解间歇性低氧训练中瘦体重蛋白质、水分流失等问题，需要在饮食上进行营养搭配，按照高碳水化合物、低脂肪、高比例的蛋白质膳食制作标准，增加身体内不饱和脂肪酸的整体含量。

5 结语

低氧训练是一种在传统训练基础上提高运动员有氧耐力的科学训练法，由于低氧训练的特殊性，需要尊重参与者的个人意志，确保训练流程的科学性，克服传统训练的缺点和不足。间歇性的低氧训练对身体血液、运氧能力和各项机能指标有着重要影响。作为一种经济实用的训练方法，它能够在提高人体机能的同时，影响运动人员的运动能力，与维生素、蛋白质等营养补剂进行搭配使用，能起到良好的训练成效。低氧训练是通过人工模拟的低氧环境创建，观察人体机能在低氧环境下的自然反应，通过环境刺激了解运动员所产生的应激反应，起到激发身体机能潜力的作用。