李慧娟，孫鈺熒，焦曉涵，李靚蕾，王元翊綜述，駱曉峰審校 (吉林醫(yī)藥學院:.護理院,.公共衛(wèi)生學院，.臨床醫(yī)學院，4.生理教研室,吉林 吉林 0)

低氧作為一種特殊的環(huán)境應激因素，不同于其他應激原，它會導致機體器官、組織和細胞的供氧不足，引起生理乃至病理性變化。嚴重低氧可危及人體生命。但如能控制好低氧影響程度，將對人體產(chǎn)生有利的效應。低壓氧艙是通過抽氣泵來調(diào)節(jié)大氣壓降低氧分壓，使之達到相應的海拔高度，人工模擬低氣壓和缺氧等高空環(huán)境的地面設備。低壓氧艙是開展航空航天醫(yī)學、高原醫(yī)學研究的必要設備。由于低壓氧艙能夠靈活地模擬各種海拔高度的高原環(huán)境，因此，低壓氧艙可成為增強運動員或體育愛好者缺氧耐力、提高專項體能訓練成績的有效手段。

1 應用低壓氧艙進行間歇性低氧訓練可明顯提高運動員的運動能力

1991年由美國學者Levine首先提出來的高住低練訓練方法。運動員在高海拔高原環(huán)境中居住，在平原或較低海拔高度的地方訓練，它是由傳統(tǒng)高原訓練發(fā)展而來的一種新型的訓練方法。中度海拔高原短期居住時，人體血管內(nèi)皮細胞合成一氧化氮增多，毛細血管床擴張，血液對組織的供氧能力明顯提高，過氧化物歧化酶活性增高，抗過氧化能力增強，氧自由基代謝獲得改善，細胞內(nèi)線粒體酶活性增強ATP合成增多。Levine等[1-2]讓運動員居住在海拔2 km，在海拔1.2 km每天訓練數(shù)小時，4周后，發(fā)現(xiàn)運動員5 km跑的時間縮短，運動能力提高。Levine等的研究表明，高住低練可有效地提高優(yōu)秀運動員的運動能力，是最好的高原訓練方法。然而高原訓練受地域條件的限制，對場地要求高，花費巨大，并非所有的運動員都有進駐高原訓練的機會。因此，人們利用低壓氧艙進行間歇性低氧訓練來模擬在高原條件的高住低練，這種模擬訓練便于進行調(diào)節(jié)監(jiān)控也易于與日常訓練及比賽結合，并且可取得與高原訓練相似的效果。

Liu[3]研究結果表明,間歇性低氧訓練可改變左心室的收縮性而增強心臟收縮功能。Vallier[4]研究結果顯示經(jīng)低壓氧艙訓練后，運動員在模擬的高原環(huán)境中做次極量耗竭訓練時其次極量體能增加了34%。在次極量非耗竭試驗時,低氧訓練后在相同的運動強度下通氣水平明顯下降。Satake[5]用低壓氧艙模擬登山探險的攀登模式,觀察到低氧狀態(tài)下肺通氣量和血氧分壓的增加。Wilber研究顯示[6]，通過低壓氧艙間歇式低氧訓練，受試者間歇性低氧時的通氣反應及動脈血氧飽和度都有所增加，明顯改善登山運動員的攀登能力。目前研究認為利用低壓氧艙進行間歇性低氧訓練是改善登山運動員的攀登能力的一種有效途徑。

李衛(wèi)平等[8]通過低壓氧艙模擬高原環(huán)境對競走運動員進行間歇性低氧訓練。結果顯示：所有受試運動員血紅蛋白均提高了10 g/L以上，平均提高了13 g/L，說明這種方法對提高運動員的血紅蛋白水平有非常明顯的改善效果；在同樣的訓練強度和測試條件下，受試運動員血乳酸峰值均明顯下降，說明受試運動員的有氧代謝能力和運動能力有了較明顯提高。實驗結束一周后參加全國競走錦標賽，大部分受試運動員的運動成績都有明顯提高。說明通過低壓氧艙模擬高原環(huán)境的間歇性低氧訓練方法對耐力性運動項目有著比較明顯的提高運動能力和提高攜氧能力的作用。

應用低壓氧艙進行間歇性低氧訓練可增加骨骼肌組織儲存氧的能力，改善骨骼肌的微循環(huán)，增加線粒體的數(shù)量和體積，提高線粒體鈣轉運，改善呼吸鏈能量代謝功能，骨骼肌細胞氧化酶活性升高，組織利用氧的能力提高，有利于心肌和骨骼肌的有氧代謝，保證了肌組織收縮時的能量供應，提高肌肉的工作效率和運動持久能力[9]。并能促進抗氧化酶系的活性，提高腦組織及神經(jīng)系統(tǒng)的抗缺氧能力[10]，提高機體在缺氧條件下心理反應的能力。缺氧作為一種應激源，可引起交感神經(jīng)興奮使交感-腎上腺軸活性增強，誘導機體應急反應，從而使心肌收縮力增強，心率加快，搏出量提高，外周血管舒張，外周循環(huán)阻力降低，最終通過增加心輸出量使血流速度加快，從而機體增強運輸氧的能力。

2 應用低壓氧艙進行間歇性低氧訓練可明顯提高運動員的低氧耐力

低氧耐力評估是運動員進行體能檢測的一項重要指標。血乳酸是評價訓練強度及耐力素質的敏感指標。劇烈運動時血乳酸及氧自由基生成過多是造成肌肉疲勞最終導致運動能力下降的主要原因[11]。

薛勝峰等[12]研究表明,低氧訓練降低了同等運動負荷時的血乳酸值，提高了血乳酸的代謝水平，乳酸消除能力增強，增大了機體承受更大運動負荷的潛力。因此，當機體在承受相同負荷運動時，堆積在機體內(nèi)的乳酸濃度降低，使機體能夠承受更大負荷強度的運動，延緩疲勞的發(fā)生，既有利于機體工作的時間延長也有利于運動后的疲勞恢復。李文建等[13]研究表明通過低壓氧艙模擬高原環(huán)境訓練明顯增強機體的無氧代謝能力，提高運動耐力。萬利等[14]研究表明低,壓氧艙訓練增強運動員的無氧代謝能力，增加機體對乳酸、血氨的耐受能力。促紅細胞生成素(EPO)也可以作為耐力訓練的評價、預測指標[15]。Samaja的研究表明[16]定期進入低壓氧艙間歇性低氧訓練可促進腎臟分泌EPO增加，引起血液紅細胞計數(shù)、血紅蛋白含量、2，3-磷酸甘油酸、紅細胞壓積、網(wǎng)織紅細胞計數(shù)的增加，有利于體內(nèi)氧的運輸。levine等[17]發(fā)現(xiàn)常壓下訓練低壓氧艙中生活28 d，EPO升高可持續(xù)到運動后1周。Wilber等[18]研究發(fā)現(xiàn)2.5 km連續(xù)常壓下訓練低壓氧艙，第1天血漿EPO有78%的上升。Chapman等[19]用每天間斷處于低壓氧艙(海拔高度從4 km升高到5 km)3～5 h，計9 d，觸發(fā)EPO的分泌，HCT、Hb、RBC、RC均顯著升高，

應用低壓氧艙間歇性地低氧可提高過氧化物酶的活性，加速氧自由基的清除，增加肌肉氧的供應，改善乳酸代謝，這是國際上公認的間歇性低氧訓練提高低氧耐力的重要生理機理之一[20]。另外低壓氧艙間歇性低氧能有效提高血管內(nèi)皮細胞生長因子mRNA的表達水平，促進毛細血管的增生和提高組織內(nèi)毛細血管密度，尤其對心肌和骨骼肌的毛細血管增生影響更加顯著[21]。毛細血管密度增加，有利于血液和組織器官之間進行物質交換，增加對細胞的供氧能力，減少運動過程中乳酸的產(chǎn)生量[22]。

因此，低壓氧艙作為增強機體對缺氧耐受性的有效手段，應該在體育運動訓練中得到更廣泛的推廣和應用，使之成為快速提高運動成績的重要手段。

3 低壓氧艙應用展望

在我國體育界，高原訓練已經(jīng)成為提高運動成績的重要手段并積累了大量經(jīng)驗，高等學校和科研院所有關低氧對運動功能的研究也取得了不少成績。但對于模擬高原環(huán)境最好的裝備-低壓氧艙的應用與普及推廣尚有不足。因此，應有效利用已有的低壓氧艙設備、成果等資源，普及低壓氧艙與運動訓練的科學知識，制定低壓氧艙發(fā)展戰(zhàn)略，廣泛開展以增強我國體育運動水平和提高運動成績?yōu)槟康牡牡蛪貉跖摶A理論和實踐應用相結合的研究。

目前大部分學者雖然公認低壓氧艙是增加運動能力和提高運動成績的有效手段[23]，但對于在低壓氧艙的間歇性低氧訓練參數(shù)尚無權威標準。間歇性低氧訓練的模擬高度過低，時間過短，缺氧應激刺激較小，不利于充分挖掘運動員機體的運動潛力。模擬高度過高，時間過長，則機體在承受較大運動負荷后，易于疲勞不利于機體恢復，嚴重者還可能引發(fā)高原反應癥狀。因此需要在已經(jīng)建好的低壓氧艙基礎上開展間歇性低氧訓練的同時，逐漸摸索出一套最佳訓練方案，為大規(guī)模普及推廣低壓氧艙訓練提供可靠的標準與依據(jù)。

低壓氧艙是模擬高原環(huán)境提高運動成績的有效手段。但是由于體育訓練對場地面積的要求，低壓氧艙的面積一般在幾十甚至數(shù)百平方米才能滿足運動員在艙內(nèi)訓練或居住的需求，因此建造低壓氧艙的成本較高，耗資巨大。而且應用低壓氧艙存在著安全隱患。一方面在低壓氧艙中高度升降過快會對人的鼓膜產(chǎn)生損傷，另一方面運動員如果在艙內(nèi)出現(xiàn)嚴重不適時不能馬上出艙得到及時的治療。以上問題限制了低壓氧艙在運動訓練中的普及應用。為了克服以上問題，應對低壓氧艙進行了相應技術改進，降低制造成本和使用成本，增強使用安全性，以利于低壓氧艙成為一種常規(guī)的體育訓練手段。

應用低壓氧艙進行間歇性低氧訓練適應可以快速有效地增強運動員的運動能力，具有對機體不良影響較少、方法簡便、易于在高原以外地區(qū)應用等優(yōu)點，因此有非常重要的實際應用和推廣價值。