董 宏，劉 寶，劉樺瑋，王榮輝

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間歇性低氧訓(xùn)練對運(yùn)動員有氧能力影響的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價間歇性低氧訓(xùn)練對運(yùn)動員有氧能力的影響，為有針對性的進(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)動員的有氧能力。在最大攝氧量方面，運(yùn)動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、中國體育科學(xué)學(xué)會運(yùn)動生理生化分會、北京體育科學(xué)學(xué)會運(yùn)動醫(yī)學(xué)分會聯(lián)合主辦的“第五屆國際高原/低氧訓(xùn)練論壇”上，低氧訓(xùn)練對于運(yùn)動員有氧耐力的影響成為關(guān)注的焦點之一。參加論壇的Lundby教授最新的研究表明，高住低訓(xùn)訓(xùn)練模式對于提高優(yōu)秀運(yùn)動員的有氧運(yùn)動能力作用不明顯，而且往返高原訓(xùn)練過程中會對運(yùn)動員免疫系統(tǒng)造成不良影響。之前有報道顯示，丹麥、德國、墨西哥、日本、法國等國家的賽艇隊都對高原訓(xùn)練抱有懷疑和抵制態(tài)度[1]，且不同文獻(xiàn)對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，而且是提高競技運(yùn)動員運(yùn)動能力的重要手段。通過查閱國內(nèi)外關(guān)于低氧訓(xùn)練的文獻(xiàn)，結(jié)合“第五屆國際高原/低氧訓(xùn)練論壇”有關(guān)專家和學(xué)者所報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)練對于運(yùn)動員有氧能力影響的文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)綜述，評價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[17]。本文將與有氧能力密切相關(guān)、研究結(jié)果存在爭議的最大攝氧量和血紅蛋白作為主要研究內(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)的檢索全過程由兩名人員進(jìn)行，兩名檢索人員在檢索過程中采用獨(dú)立雙盲的方式，從中國知網(wǎng)、萬方數(shù)字資源數(shù)據(jù)庫、萬方中英文醫(yī)學(xué)期刊網(wǎng)絡(luò)平臺、Web of Science、Medline、Pubmed等數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，起止時間為各數(shù)據(jù)庫建庫至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)類型：均為隨機(jī)對照實驗，無論是否盲法或者實行分配隱藏；2)有相關(guān)的低氧訓(xùn)練設(shè)計方案；3)結(jié)局指標(biāo)包括血紅蛋白、最大攝氧量；4)實驗對象為運(yùn)動員。

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)，排除動物實驗，非運(yùn)動員身份的受試者,沒有全文或者為綜述類文章(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程中采用獨(dú)立雙盲的方式對納入的文獻(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)動水平、性別，年齡，樣本量，項目類型、實驗設(shè)計方案等。對缺乏數(shù)據(jù)信息或者信息不明確的資料通過郵件形式與作者進(jìn)行聯(lián)系獲取。

2.4 質(zhì)量評價

采用經(jīng)典的Jadad質(zhì)量評分表對納入的文獻(xiàn)進(jìn)行評分，總評分為5分，其中，總評分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。用I2統(tǒng)計量進(jìn)行各研究間異質(zhì)性的檢驗，當(dāng)I2=0時，表明各研究間無異質(zhì)性；當(dāng)I2>50%時，表明研究間存在異質(zhì)性。無異質(zhì)性時采用固定效應(yīng)模型分析；若存在異質(zhì)性時，運(yùn)用Stata 12.1軟件進(jìn)行Meta回歸分析，尋找異質(zhì)性來源，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

通過制定文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)對檢索結(jié)果進(jìn)行篩查和閱讀，共計19篇文獻(xiàn)涉及間歇性低氧訓(xùn)練對運(yùn)動員有氧能力干預(yù)效果影響的隨機(jī)對照實驗(RCT)符合納入標(biāo)準(zhǔn)。均為現(xiàn)役運(yùn)動員或者退役運(yùn)動員，運(yùn)動項目以游泳、自行車、長跑3項全能為主。樣本量共計325人(男281人，女44人)，年齡范圍為14～54歲，年齡跨度較大，所測受試者的運(yùn)動水平均較高，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)，國外文獻(xiàn)大多采用盲法，國內(nèi)文獻(xiàn)沒有采用盲法，很多論文中沒有具體說明測試方法以及測試的具體過程，因此，本研究沒有列出(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)的測試有的涵蓋1項，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)動干預(yù)方案設(shè)計較為靈活，但基本遵從低氧刺激原則，干預(yù)持續(xù)時間范圍1.5～8周不等，以3～4周的研究居多。最后的測試出現(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

通過對納入的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)實驗設(shè)計方案及結(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)練時間4因素的P值均大于0.05，說明此4因素與研究的異質(zhì)性無關(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)時間異質(zhì)性較小，其他兩組的P值無統(tǒng)計學(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)效果之間無統(tǒng)計學(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)練對血紅蛋白(Hb)的影響

本研究中有13篇文獻(xiàn)報道了間歇性低氧訓(xùn)練對血紅蛋白(Hb)的影響，納入研究對象193例(IHT組98例，對照組95例)。Meta分析結(jié)果顯示，異質(zhì)性檢驗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)動員與對照組運(yùn)動員比較，其Hb WMD具有統(tǒng)計學(xué)差異(P=0.009<0.01)。森林圖顯示(圖4)，其WMD的95%CI橫線落在無效豎線左側(cè)，表明IHT組運(yùn)動員最大攝氧量均值優(yōu)于對照組，因此，間歇性低氧訓(xùn)練能夠提高運(yùn)動員體內(nèi)Hb含量。

圖4 間歇性低氧訓(xùn)練對血紅蛋白(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，對運(yùn)動員進(jìn)行適宜的低氧刺激以提高運(yùn)動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,目前低氧訓(xùn)練相關(guān)研究引起了國際體育科學(xué)界的極大關(guān)注[8,20,36,37]。

在Hb的研究方面，運(yùn)動員在普通環(huán)境中進(jìn)行運(yùn)動訓(xùn)練時，一般認(rèn)為進(jìn)行短期的大強(qiáng)度的快速運(yùn)動比進(jìn)行長時間耐力運(yùn)動，運(yùn)動員Hb增加得更明顯[23,36]。這被看作是高水平運(yùn)動員適應(yīng)訓(xùn)練過程的標(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Hb帶來顯著性的變化。Hb作為評價運(yùn)動員有氧能力的重要因子，其機(jī)制在于Hb可以作為一個緩沖因子，使內(nèi)環(huán)境維持在一個穩(wěn)定的pH值范圍，提高無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)動員具有充沛的體力。與常規(guī)環(huán)境下對比，在同樣的運(yùn)動時間中，運(yùn)動量越大，運(yùn)動員Hb增加得越明顯。類似研究結(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，實驗設(shè)計不同。由于低氧訓(xùn)練規(guī)定低氧濃度有一個范圍，因此,很多的研究者會根據(jù)自己研究對象的特殊性進(jìn)行選擇，使得運(yùn)動員低氧濃度的刺激不同[9]。運(yùn)動強(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，對不同運(yùn)動員來說，IHT的效果就會出現(xiàn)差異。

最后，實驗的測試時間不同。本研究所納入的文獻(xiàn)，前測時間較為一致，在后測時表現(xiàn)出差異，有些研究是低氧訓(xùn)練結(jié)束后即刻測試，有些是間隔1周，有些是低氧訓(xùn)練結(jié)束2周后，個別研究后測時間更長。測試時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)在檢索過程中沒有涉及未發(fā)表的文獻(xiàn)，還有部分文獻(xiàn)無法搜集到全文；2)納入的女性運(yùn)動員較少，這會造成一定的偏倚；3)在質(zhì)量評價部分所納入的國內(nèi)、外文獻(xiàn)對于是否分配隱藏、盲法類型均未注明，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)中均沒有詳細(xì)的說明強(qiáng)度的具體設(shè)計。當(dāng)前，低氧訓(xùn)練成為競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。

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，主要研究方向為體質(zhì)健康評價、運(yùn)動員科學(xué)選材，E-mail：dhong77@163.com;劉寶 (1987-)，男，山東諸城人，助教，碩士，主要研究方向為游泳，E-mail：847992900@qq.com；劉樺瑋(1987-)，男，河北秦皇島人，助教，碩士，主要研究方向為田徑，E-mail：396725248@qq.com。

1.北京體育大學(xué)，北京 100084;2.北京勞動保障職業(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

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