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        間歇性低氧訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員有氧能力影響的Meta分析

        2016-12-14 03:31:20劉樺瑋王榮輝
        體育科學(xué) 2016年10期
        關(guān)鍵詞:氧量低氧有氧

        董 宏,劉 寶,劉樺瑋,王榮輝

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        間歇性低氧訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員有氧能力影響的Meta分析

        董 宏1,劉 寶2,劉樺瑋3,王榮輝1

        運(yùn)用Meta分析方法綜合定量的評(píng)價(jià)間歇性低氧訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員有氧能力的影響,為有針對(duì)性的進(jìn)行低氧訓(xùn)練和提高訓(xùn)練質(zhì)量提供更為準(zhǔn)確可靠的指導(dǎo)。運(yùn)用Revman 5.3軟件和Stata 12.0軟件對(duì)所納入文獻(xiàn)的結(jié)局指標(biāo)進(jìn)行分析。多水平Meta回歸結(jié)果顯示,發(fā)表年份、性別、Jadad得分、訓(xùn)練時(shí)間4因素的P值均大于0.05;而氧濃度、干預(yù)周期、訓(xùn)練頻率3因素的P值均小于0.05。間歇性低氧訓(xùn)練可以明顯的提高運(yùn)動(dòng)員的有氧能力。在最大攝氧量方面,運(yùn)動(dòng)員有氧能力的提高受氧濃度、干預(yù)周期及訓(xùn)練頻率的影響。

        間歇性低氧訓(xùn)練;運(yùn)動(dòng)員;有氧能力;干預(yù);元分析

        1 前言

        2015年5月,在由北京體育大學(xué)科學(xué)研究中心、中國(guó)體育科學(xué)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)生理生化分會(huì)、北京體育科學(xué)學(xué)會(huì)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)分會(huì)聯(lián)合主辦的“第五屆國(guó)際高原/低氧訓(xùn)練論壇”上,低氧訓(xùn)練對(duì)于運(yùn)動(dòng)員有氧耐力的影響成為關(guān)注的焦點(diǎn)之一。參加論壇的Lundby教授最新的研究表明,高住低訓(xùn)訓(xùn)練模式對(duì)于提高優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的有氧運(yùn)動(dòng)能力作用不明顯,而且往返高原訓(xùn)練過(guò)程中會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員免疫系統(tǒng)造成不良影響。之前有報(bào)道顯示,丹麥、德國(guó)、墨西哥、日本、法國(guó)等國(guó)家的賽艇隊(duì)都對(duì)高原訓(xùn)練抱有懷疑和抵制態(tài)度[1],且不同文獻(xiàn)對(duì)最大攝氧量研究的結(jié)果不盡一致。然而,間歇性低氧訓(xùn)練在低氧訓(xùn)練模式中的地位日益受到重視[4],它不僅能夠補(bǔ)充傳統(tǒng)高原訓(xùn)練的不足,而且是提高競(jìng)技運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的重要手段。通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外關(guān)于低氧訓(xùn)練的文獻(xiàn),結(jié)合“第五屆國(guó)際高原/低氧訓(xùn)練論壇”有關(guān)專(zhuān)家和學(xué)者所報(bào)道的最新研究成果和進(jìn)展,就目前有關(guān)間歇性低氧訓(xùn)練對(duì)于運(yùn)動(dòng)員有氧能力影響的文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)綜述,評(píng)價(jià)有氧能力的主要指標(biāo)有心率、最大攝氧量、肺活量、肺通氣量、血氧飽和度、血紅蛋白含量等,其科學(xué)可靠性存在不同學(xué)術(shù)觀點(diǎn)[17]。本文將與有氧能力密切相關(guān)、研究結(jié)果存在爭(zhēng)議的最大攝氧量和血紅蛋白作為主要研究?jī)?nèi)容,為增強(qiáng)有氧代謝能力的相關(guān)研究提供一定的理論參考。

        2 研究方法

        2.1 文獻(xiàn)檢索

        文獻(xiàn)的檢索全過(guò)程由兩名人員進(jìn)行,兩名檢索人員在檢索過(guò)程中采用獨(dú)立雙盲的方式,從中國(guó)知網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)字資源數(shù)據(jù)庫(kù)、萬(wàn)方中英文醫(yī)學(xué)期刊網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、Web of Science、Medline、Pubmed等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,起止時(shí)間為各數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)至2015年12月,最后一次檢索日期為2015年12月31日。中文檢索詞以“間歇性低氧訓(xùn)練”、“低氧訓(xùn)練”、“低氧”等為主題詞進(jìn)行組合式混合檢索;外文檢索詞以“intermittent hypoxic training”、“Interval Training”、“intermittent hypoxia”等為主題詞進(jìn)行組合檢索,并對(duì)文獻(xiàn)的參考文獻(xiàn)進(jìn)行手工檢索,未檢索未發(fā)表的文獻(xiàn)。

        2.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

        2.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)

        1)文獻(xiàn)類(lèi)型:均為隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn),無(wú)論是否盲法或者實(shí)行分配隱藏;2)有相關(guān)的低氧訓(xùn)練設(shè)計(jì)方案;3)結(jié)局指標(biāo)包括血紅蛋白、最大攝氧量;4)實(shí)驗(yàn)對(duì)象為運(yùn)動(dòng)員。

        2.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)

        不符合前文納入標(biāo)準(zhǔn)要求的文獻(xiàn),文獻(xiàn)中與本研究所需資料較少、數(shù)據(jù)結(jié)果重復(fù)的文獻(xiàn),排除動(dòng)物實(shí)驗(yàn),非運(yùn)動(dòng)員身份的受試者,沒(méi)有全文或者為綜述類(lèi)文章(圖1)。

        圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

        2.3 數(shù)據(jù)提取

        兩名檢索人員在檢索過(guò)程中采用獨(dú)立雙盲的方式對(duì)納入的文獻(xiàn)進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的提取,內(nèi)容包括:文獻(xiàn)的第一作者,發(fā)表年限,運(yùn)動(dòng)水平、性別,年齡,樣本量,項(xiàng)目類(lèi)型、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案等。對(duì)缺乏數(shù)據(jù)信息或者信息不明確的資料通過(guò)郵件形式與作者進(jìn)行聯(lián)系獲取。

        2.4 質(zhì)量評(píng)價(jià)

        采用經(jīng)典的Jadad質(zhì)量評(píng)分表對(duì)納入的文獻(xiàn)進(jìn)行評(píng)分,總評(píng)分為5分,其中,總評(píng)分1~2分為低質(zhì)量,3~5分為高質(zhì)量。

        2.5 數(shù)據(jù)分析

        運(yùn)用Revman 5.3軟件對(duì)所納入文獻(xiàn)的結(jié)局指標(biāo)進(jìn)行分析,由于所納文獻(xiàn)的結(jié)局指標(biāo)屬于連續(xù)性結(jié)局變量,且測(cè)試單位均相同,因此,效應(yīng)尺度指標(biāo)選擇均數(shù)差(MD)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。用I2統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行各研究間異質(zhì)性的檢驗(yàn),當(dāng)I2=0時(shí),表明各研究間無(wú)異質(zhì)性;當(dāng)I2>50%時(shí),表明研究間存在異質(zhì)性。無(wú)異質(zhì)性時(shí)采用固定效應(yīng)模型分析;若存在異質(zhì)性時(shí),運(yùn)用Stata 12.1軟件進(jìn)行Meta回歸分析,尋找異質(zhì)性來(lái)源,之后進(jìn)行亞組分析確定異質(zhì)性。采用森林圖確定加權(quán)均屬差,采用漏斗圖進(jìn)行發(fā)表偏倚的影響分析。

        3 研究結(jié)果

        3.1 文獻(xiàn)納入的基本情況

        3.1.1 納入文獻(xiàn)的研究特征

        通過(guò)制定文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行篩查和閱讀,共計(jì)19篇文獻(xiàn)涉及間歇性低氧訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員有氧能力干預(yù)效果影響的隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)(RCT)符合納入標(biāo)準(zhǔn)。均為現(xiàn)役運(yùn)動(dòng)員或者退役運(yùn)動(dòng)員,運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目以游泳、自行車(chē)、長(zhǎng)跑3項(xiàng)全能為主。樣本量共計(jì)325人(男281人,女44人),年齡范圍為14~54歲,年齡跨度較大,所測(cè)受試者的運(yùn)動(dòng)水平均較高,納入文獻(xiàn)Jadad得分5篇為高質(zhì)量(≥3分)、14篇為低質(zhì)量(<3分),國(guó)外文獻(xiàn)大多采用盲法,國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)沒(méi)有采用盲法,很多論文中沒(méi)有具體說(shuō)明測(cè)試方法以及測(cè)試的具體過(guò)程,因此,本研究沒(méi)有列出(表1)。

        3.1.2 納入文獻(xiàn)的干預(yù)特征

        本研究共納入19篇文獻(xiàn),結(jié)局指標(biāo)的測(cè)試有的涵蓋1項(xiàng),有的均有涉及。其中,涉及最大攝氧量指標(biāo)的有16篇文獻(xiàn),有13篇關(guān)于血紅蛋白指標(biāo)的研究。運(yùn)動(dòng)干預(yù)方案設(shè)計(jì)較為靈活,但基本遵從低氧刺激原則,干預(yù)持續(xù)時(shí)間范圍1.5~8周不等,以3~4周的研究居多。最后的測(cè)試出現(xiàn)顯著性干預(yù)效果的僅有6篇文獻(xiàn)(表2)。

        3.2 敏感性分析

        通過(guò)對(duì)納入的19篇文獻(xiàn)進(jìn)行敏感性分析,如改變研究質(zhì)量差異、納入標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)計(jì)模型以及效應(yīng)量的選擇等,重新進(jìn)行Meta分析,發(fā)現(xiàn)合并結(jié)果改變不明顯,說(shuō)明本研究的Meta分析結(jié)果較為可信。

        3.3 發(fā)表偏倚分析

        3.4 Meta分析結(jié)果

        表1 納入文獻(xiàn)的基本特征一覽表

        表2 納入文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)局指標(biāo)一覽表

        圖2 發(fā)表偏倚漏斗圖

        圖3 間歇性低氧訓(xùn)練對(duì)最大攝氧量加權(quán)均數(shù)差影響

        由于存在訓(xùn)練和低氧刺激2個(gè)變量,以及還存在較多的協(xié)變量(如發(fā)表年限、干預(yù)措施、性別等)。因此,采用多因素Meta回歸分析對(duì)異質(zhì)性原因進(jìn)行篩選。結(jié)果顯示(表3),發(fā)表年份、性別、Jadad得分、訓(xùn)練時(shí)間4因素的P值均大于0.05,說(shuō)明此4因素與研究的異質(zhì)性無(wú)關(guān);而氧濃度、干預(yù)周期、訓(xùn)練頻率3因素的P值均小于0.05,說(shuō)明此3因素是引起最大攝氧量研究間異質(zhì)性的主要因素。

        將與異質(zhì)性有關(guān)的影響因素(氧濃度、干預(yù)周期和訓(xùn)練頻率)進(jìn)行分層多水平的Meta回歸分析,結(jié)果表明(表4),在氧濃度方面,15%和大于15% 2個(gè)組別的異質(zhì)性均較小,而且方程的擬合度較好(Tau2較小),合并效應(yīng)量的WMD值分別為-2.67和2.71。在干預(yù)周期方面,3~4周干預(yù)時(shí)間異質(zhì)性較小,其他兩組的P值無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;在訓(xùn)練頻率方面,3~5次/周是影響最大攝氧量干預(yù)效果

        的主要因素,合并WMD值-2.44,95%CI[-3.57,-1.31],其他2組與最大攝氧量干預(yù)效果之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

        表3 影響異質(zhì)性因素的Meta分析結(jié)果一覽表

        表4 分層亞組分析結(jié)果一覽表

        3.4.2 間歇性低氧訓(xùn)練對(duì)血紅蛋白(Hb)的影響

        本研究中有13篇文獻(xiàn)報(bào)道了間歇性低氧訓(xùn)練對(duì)血紅蛋白(Hb)的影響,納入研究對(duì)象193例(IHT組98例,對(duì)照組95例)。Meta分析結(jié)果顯示,異質(zhì)性檢驗(yàn)P=0.014,I2=30%,具有同質(zhì)性。因此,采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行合并效應(yīng)量分析,合并效應(yīng)量WMD=-0.25,95%CI[-0.44,-0.06]。提示,IHT組運(yùn)動(dòng)員與對(duì)照組運(yùn)動(dòng)員比較,其Hb WMD具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P=0.009<0.01)。森林圖顯示(圖4),其WMD的95%CI橫線(xiàn)落在無(wú)效豎線(xiàn)左側(cè),表明IHT組運(yùn)動(dòng)員最大攝氧量均值優(yōu)于對(duì)照組,因此,間歇性低氧訓(xùn)練能夠提高運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)Hb含量。

        圖4 間歇性低氧訓(xùn)練對(duì)血紅蛋白(Hb)加權(quán)均數(shù)差影響

        4 討論

        低氧訓(xùn)練是利用低氧儀在平原條件下模擬不同海拔高度的高原低氧環(huán)境,對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行適宜的低氧刺激以提高運(yùn)動(dòng)員有氧代謝能力和抗缺氧能力的一種訓(xùn)練方法。鑒于低氧訓(xùn)練具有可發(fā)掘機(jī)體最大潛能,促進(jìn)機(jī)體提高有氧代謝能力等優(yōu)勢(shì),目前低氧訓(xùn)練相關(guān)研究引起了國(guó)際體育科學(xué)界的極大關(guān)注[8,20,36,37]。

        在Hb的研究方面,運(yùn)動(dòng)員在普通環(huán)境中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí),一般認(rèn)為進(jìn)行短期的大強(qiáng)度的快速運(yùn)動(dòng)比進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員Hb增加得更明顯[23,36]。這被看作是高水平運(yùn)動(dòng)員適應(yīng)訓(xùn)練過(guò)程的標(biāo)志。在低氧這一特殊環(huán)境下的低氧刺激訓(xùn)練,也可以使運(yùn)動(dòng)員的Hb含量產(chǎn)生一定的變化[19]。本研究發(fā)現(xiàn),IHT訓(xùn)練對(duì)Hb帶來(lái)顯著性的變化。Hb作為評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員有氧能力的重要因子,其機(jī)制在于Hb可以作為一個(gè)緩沖因子,使內(nèi)環(huán)境維持在一個(gè)穩(wěn)定的pH值范圍,提高無(wú)氧能力和肌肉缺氧的耐受能力[13]。能夠使氧轉(zhuǎn)移到肌肉細(xì)胞中,以此保證運(yùn)動(dòng)員具有充沛的體力。與常規(guī)環(huán)境下對(duì)比,在同樣的運(yùn)動(dòng)時(shí)間中,運(yùn)動(dòng)量越大,運(yùn)動(dòng)員Hb增加得越明顯。類(lèi)似研究結(jié)果顯示,低氧 1周后紅細(xì)胞、Hb含量顯著升高(P<0.05)[31,41],從機(jī)制上是由于紅細(xì)胞生成的絕對(duì)值增加,后者是由于血漿滲透造成血容量或血漿量減少所致[16,21,41]。這同王茂葉等(2001)、夏小慧等(2012)的研究結(jié)果不一致。

        其次,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不同。由于低氧訓(xùn)練規(guī)定低氧濃度有一個(gè)范圍,因此,很多的研究者會(huì)根據(jù)自己研究對(duì)象的特殊性進(jìn)行選擇,使得運(yùn)動(dòng)員低氧濃度的刺激不同[9]。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度也是造成結(jié)果差異的原因之一,有些研究采用低強(qiáng)度訓(xùn)練,有些采取中高強(qiáng)度的低氧訓(xùn)練,對(duì)不同運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō),IHT的效果就會(huì)出現(xiàn)差異。

        最后,實(shí)驗(yàn)的測(cè)試時(shí)間不同。本研究所納入的文獻(xiàn),前測(cè)時(shí)間較為一致,在后測(cè)時(shí)表現(xiàn)出差異,有些研究是低氧訓(xùn)練結(jié)束后即刻測(cè)試,有些是間隔1周,有些是低氧訓(xùn)練結(jié)束2周后,個(gè)別研究后測(cè)時(shí)間更長(zhǎng)。測(cè)試時(shí)間的不同在一定程度上也是造成差異的原因。

        本研究的不足與局限:1)在檢索過(guò)程中沒(méi)有涉及未發(fā)表的文獻(xiàn),還有部分文獻(xiàn)無(wú)法搜集到全文;2)納入的女性運(yùn)動(dòng)員較少,這會(huì)造成一定的偏倚;3)在質(zhì)量評(píng)價(jià)部分所納入的國(guó)內(nèi)、外文獻(xiàn)對(duì)于是否分配隱藏、盲法類(lèi)型均未注明,導(dǎo)致方法學(xué)質(zhì)量不高;4)各研究間研究設(shè)計(jì)存在較大差異,尤其訓(xùn)練強(qiáng)度這一重要因素,很多文獻(xiàn)中均沒(méi)有詳細(xì)的說(shuō)明強(qiáng)度的具體設(shè)計(jì)。當(dāng)前,低氧訓(xùn)練成為競(jìng)技體育的一種輔助訓(xùn)練手段,何種手段能進(jìn)一步激發(fā)低氧訓(xùn)練的最大潛能和提高機(jī)體極限做功能力,必將是今后體育科研工作者的研究熱點(diǎn)。

        5 結(jié)論

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        The Effects of Intermittent Hypoxic Training on Aerobic Capacity of Athletes:Meta Analysis

        DONG Hong1,LIU Bao2,LIU Hua-wei3,WANG Rong-hui1

        intermittenthypoxictraining;athletes;aerobiccapacity;intervention;Metaanalysis

        1000-677X(2016)10-0067-07

        10.16469/j.css.201610009

        2015-11-17;

        2016-08-22

        董宏(1987-),男,山東日照人,在讀博士研究生,主要研究方向?yàn)轶w質(zhì)健康評(píng)價(jià)、運(yùn)動(dòng)員科學(xué)選材,E-mail:dhong77@163.com;劉寶 (1987-),男,山東諸城人,助教,碩士,主要研究方向?yàn)橛斡?,E-mail:847992900@qq.com;劉樺瑋(1987-),男,河北秦皇島人,助教,碩士,主要研究方向?yàn)樘飶?,E-mail:396725248@qq.com。

        1.北京體育大學(xué),北京 100084;2.北京勞動(dòng)保障職業(yè)學(xué)院,北京 100029;3.燕山大學(xué),河北 秦皇島 066000 1.Beijing Sport University,Beijing 100084,China;2.Beijing Vocational College of Labour and Social Security,Beijing 100029,China;3.Yanshan University,Qin huangdao 066000,China.

        G804.2

        A

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