（运动人体科学专业论文）间歇性低氧暴露4周中运动对人体甲襞微循环的影响.pdf

北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 3 中 文 摘 要 20世纪 80年代以来为了避免高原训练中的一些不利因素进一步提高训练的科学化 合理化水平 国内外体育科研工作者提出和发展了一些模拟高原训练的方法 间歇性低氧暴露 训练法即是其中的一种 即借助专用仪器 使运动员安静时吸入低氧浓度的混合气体 给机体 以适量缺氧刺激 从而导致一系列有利于提高有氧代谢能力的抗缺氧生理 生化适应 来提高 运动能力的训练方法 微循环是直接参与机体组织 细胞物质交换的体液循环 是执行和完成循环系统功能的基 本结构和功能单位 其状态的好坏 直接影响到血液灌注能力 血液携氧和营养物质 排除代 谢产物的能力 甲襞微循环是观察人体外周微循环状态及变化的良好部位之一 所需设备仪器 简单 操作简便 无损伤 它可用来评价身体机能状况 并在一定程度上揭示运动过程中人体 生理变化及恢复的情况 本研究旨在观察间歇性低氧暴露适应过程中 人体甲襞微循环的时序性变化 采用甲襞微 循环综合定量评价方法田牛氏 加权积分法评价身体机能状况及运动后的恢复情况 为 我国广泛开展间歇性低氧暴露的研究及在竞技体育中推广应用提供一定的理论和实验依据 北京体育大学体育教育学院 2000 级足球专业学生 7 人每天在低氧室o2%15.4% co2%5000ppm温度 23+3 c湿度63+5%内休息10小时每周7天共4周低氧暴 露前 急性低氧暴露后低氧暴露 2周后 低氧暴露4周后分别观察安静时 定量运动负荷 采用 monark 功率自行车低氧暴露前以 75%vo2max 的强度低氧暴露期间以相当于低 氧暴露前的 67.5% vo2max 的强度 均50转/分钟 运动20分钟 后甲襞微循环的时序性变化 经过 4 周的间歇性低氧暴露后得出以下结果1急性低氧暴露后与常氧下各对应点 相比安静时的甲襞微循环形态积分总积分均显著升高p0.052 间歇性低氧暴露2周 后与常氧下各对应点相比安静时和运动后各时刻的流态积分均显著升高p0.05而安 静时和运动后 15时的总积分显著升高p0.053间歇性低氧暴露 4 周后与常氧下各对 应点相比运动后即刻5时的形态积分均显著降低p0.054间歇性低氧暴露4周后与低氧暴露2周后各 对应点相比运动后 15时的流态积分总积分均显著降低p0.05 结果提示急性低氧暴露后甲襞微环出现明显的代偿性变化从甲襞微循环流态积分 总积分时序性变化的角度来看间歇性低氧暴露 4周的效果要优于间歇性低氧暴露 2周 关键词 间歇性低氧暴露甲襞微循环运动 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 4 the effect of intermittent hypoxia exposure on nail microcirculation abstract since 1980s , some mimic altitude training methods have brought forward and developed in order to avoid disadvantage of altitude training and improve rationalization, scientific further more . intermittent hypoxia exposure is one of these methods. microcirculation participates in substance exchange with tissue and cell directly. it is basic configuration and function unit to execute and fulfill circulation system function .its postural touches directly blood capability of perfusion and carrying oxygen and nutriment and removing outcoming . nail microcirculation is one of better position to observe the change of bodys outer microcirculation. the equipments is simple and operation is convenient. nail microcirculation can be used to evaluate bodys status and post physiological change during exercise and resume disciplinarian at a certain extent. to investigate the effect of ihe on nail microcirculation with tiannius integral method and evaluate bodys status and post physiological change during exercise and recovery disciplinarian, seven students whose major is football in beijing university of physical education lived in hypoxia apartment (o2%: 15.4%, co2 %5000ppm, the temperature :23+3.c and the humidity: 63+5%) 4 weeks (10h /d , 7d /wk ). we observed the changes of nail microcirculation after acute two weeks four weeks of ihe when rest and after a quantitative load exercise test , separately . it is concluded that :1) after the acute ihe ,the configuration integral and overall integral of rest increased significantly compared with those of after ordinary oxygen p0.05 and this illuminates that significant change of nail microcirculation appeared . 2)after two weeks of ihe ,the flow integrals of rest and post- exercise increased significantly compared with those of after normaxia p0.05 ; overall integral of rest and post- exercise 15 increased significantlyp0.05. this shows that after two weeks of ihe , the flow integral of nail microcirculation changed greatly and students body status are rather bad and recovery after exercise is slow .3) after four weeks of ihe , the configuration integral of post- exercise shortly and 5 decreased significantly compared with those of after normaxia p0.05 .this shows after four weeks of ihe , students body status get better and recovery after exercise is faster .4) after four weeks of ihe, the flow integral and overall integral of post- exercise 15 both decreased significantly compared with those of after two weeks of ihe (p0.05).this shows considering the changes of the flow integral and overall integral, the effect of four weeks of ihe is better than two weeks of ihe . key words : intermittent hypoxia exposure(ihe); nail microcirculation ; exercise 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 5 间歇性低氧暴露4周运动对人体甲襞微循环的影响 1 前 言选题依据 高原训练作为一种特殊条件下的强化训练手段 已广泛用于中长跑 马拉松 游泳 自行 车 滑冰 球类等运动项目的训练 来提高运动员的竞技能力 并被认为具有良好的提高耐力 的效果但同时它也对人体的身体机能和运动训练产生一些不利的影响 20世纪 80年代以来为了避免高原训练中的一些不利因素进一步提高训练的科学化 合理化水平 国内外体育科研工作者提出和发展了一些模拟高原训练的方法 间歇性低氧暴露 训练法即是其中的一种 即借助专用仪器 使运动员安静时间歇性吸入低氧混合气体 给机体 一定程度的低氧刺激 从而达到一系列提高有氧代谢能力的抗缺氧生理 生化适应 提高运动 能力的目的1近年来的研究证明间歇性低氧暴露可从机体的不同水平整个机体系统 器官 组织细胞亚细胞结构大分子水平和微环境 提高摄取 运输和利用氧的能力 从 而提高有氧代谢能力是今后耐力训练的主要辅助手段之一2 微循环是直接参与机体组织 细胞物质交换的体液循环 并可根据组织的局部需要 调节 局部血流量组织与血液的含水量及稳定血流和血压等3它是执行和完成循环系统功能的 基本结构和基本功能单位 其状态的好坏 直接影响到血液灌注能力 血液携氧和运输营养物 质 排除代谢产物的能力 大运动量训练期间 运动员的身体受到较大的刺激 各方面发生变 化 要求机体具有良好的微循环状态 保证进行正常有效的物质代谢交换 完成一系列的生理 活动 甲襞微循环是观察人体外周微循环状态及变化的良好部位之一 且所需设备仪器简单 操 作简便 无损伤目前 临床研究表明 甲襞微循环的改变在某些疾病的发生发展过程中 有 一定的变化规律 成为某些疾病的早期预见和诊断指标 运动训练中 陈玲娟的研究表明微循 环可作为训练效果机能评定及医务监督的有效指标4而杨国蕾等认为运动员甲襞微循环 表现与整体机能状态之间有一定联系 对于自我感觉不佳者 甲襞微循环检查的异常表现检出 率明显高于静息心电图检查也略高于 15快跑心电图运动实验和 3高抬腿跑机能实验5 故甲襞微循环可在一定程度上揭示运动过程中人体生理变化及恢复过程的规律 目前文献记载的多是低氧时采用形态 流速等部分指标对内脏器官 脑等部位的研究 而 采用甲襞微循环综合定量评价方法田牛氏 加权积分法较全面地反映甲襞微循环变化情 况的文献还未见到相关报道 本研究旨在观察间歇性低氧暴露 氧浓度为15.4% 10h/d 7d/w 4w适应过程中人体甲襞微循环的时序性变化采用田牛氏加权积分法评价身体机 能状况及运动后的恢复情况 为我国广泛开展间歇性低氧暴露的研究及在竞技体育中推广应用 提供一定的理论和实验依据 1 雷志平. 间歇性低氧训练的临床应用研究. 成都体育学院学报, 1997, 23 3: 65-68 2 ehrenburg iv, tkatchouk en. interval hypoxic therapy :mechanisms and clinical applications. hyp med j, 1997, (9) : 103 3 田牛. 微循环的基础与临床. 北京 原子能出版社, 1996 4 陈玲娟. 运动对人体微循环的影响. 上海体育学院学报, 1992, 16 3: 6 5 陈文育等. 甲襞微循环检查在运动员机能状态评定中的初步应用. 体育科学, 1981 2: 43 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 6 2文献综述 21 间歇性低氧暴露法在运动训练中的应用 211 高原训练在运动训练中的应用 高原训练是指有目的 有计划地将运动员组织到具有适宜海拔高度的地区 进行定期的专 项运动训练方法 它作为一种特殊条件下的强化训练手段 已广泛用于中长跑 马拉松 游泳 自行车 滑冰 球类等运动项目 用来提高运动员的竞技能力 并被认为具有良好的提高耐力 的效果 其理论依据是 在高原低压缺氧环境下训练时 高原缺氧和运动双重刺激 使运动员 产生强烈的应激反应 来调动体内的机能潜能 产生一系列有利于提高运动能力的抗缺氧生理 生化反应 主要作用表现在对机体的刺激深刻 得到超量恢复 从而提高机体的机能贮备 多 年的研究结果表明 训练后期 最大通气量提高 通气量 潮气量和呼吸频率等降低 最大摄 氧量增加血红蛋白和肌红蛋白增加线粒体增多23- dpg 及氧化酶活性提高等通过高 原训练可最大限度地挖掘机体抗缺氧和耐酸潜能及抵抗恶劣环境的能力 但是高原训练也对人体产生一些不利的影响和医学生物学问题不利影响有平原- 高 原- 平原的环境频繁转换易造成身体不适应身体反应大负荷不易控制强度难以提高力 量速度素质容易丢失爆发力不足易出现疲劳 伤病不易恢复 高原训练持续时间 下 高原时间等不易把握等 而出现的医学生物学问题有 机体新陈代谢加强 能量消耗增加 胸 闷 气短呼吸频率增快 安静时及运动中心率加快 红细胞增多造成的血液粘性升高 肌肉 血流量减少 氧运输能力下降 植物神经系统机能失调 消化系统出现腹胀 腹泻 食欲减退 排便次数增多等症状神经- 内分泌功能失调合成激素水平明显下降蛋白质合成降低不 利于肌肉能力发展免疫功能降低机体自由基生成增加而抗氧化能力下降等6 212 间歇性低氧训练法的提出 为了避免传统高原训练中的一些不利因素进一步提高训练的科学化合理化水平20 世纪 80 年代以来体育科研工作者相继探索出一些模拟高原训练的方法间歇性低氧暴露 intermittent hypoxic exposure , ihe即其中的一种即借助专用仪器使运动员吸入低氧浓 度的混合气体 给机体以适量缺氧刺激 从而导致一系列有利于提高有氧代谢能力的抗缺氧生 理 生化适应 来提高运动能力的训练方法 其特点是受试者在安静状态下吸入一定浓度的低 氧混合气而在低氧前下进行正常的运动训练即运动负荷与低氧负荷非同步进行 目前 动物人体实验采用的氧浓度 低氧持续时间 运动项目 运动量和运动强度等因 素不同 但结果表明 间歇性低氧训练法可起到同样 甚至在某种程度上优于传统高原训练法 的作用mattila 的实验结果表明自行车运动员在 3000 米模拟高度的低氧仓内休息 16-18 小 时低氧前环境下训练 2次共 11 天到第5 天时血液中的促红细胞生成素epo由训 练前的 19.1mu/ml 增加到 28.1mu/ml p0.0523- dpg 由 4.6mmol/增加到 l5.5mmol/l p0.05网状红细胞则增加了 1倍 另外通过第2510天的测定发现 随着训练期间 的延长一定负荷下运动时所对应的乳酸值逐渐减少7 6 翁庆章等. 高原训练的理论与实践. 人民体育出版社: 2002 7 mattila v ,rusko h. effect of living high and training low on sea level performance in cyclistsj. med. sci. sports exerc , 1996; 28: s156 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 7 山地发现 受试者在相当 3000米高度低氧仓每天睡眠8小时 并以血乳酸4mmol的强度 在低氧前下训练 1小时 5天后 定量负荷下的跑步持续时间延长了20% 显著高于对照组8 rusko研究表明 越野滑雪运动员在相当于 2500米高度的低氧仓每天呆 14小时 低氧前下训 练 1-3次11天后血液中的网状红细胞数epo23- dpg 等均有明显提高且这种提高可 维持 2周9garcian等研究了每天 2小时持续12天氧浓度为13%的低氧训练 发现红细 胞计数和血红蛋白浓度未改变 但网状红细胞计数在第5天显著升高 并认为中等浓度的间歇 性低氧暴露可引起网状红细胞的代偿性增加10 李强等报道 羽毛球运动员运动员每天安静状态下间歇性吸入低氧混合气 40- 60分钟 氧 气浓度为 9%- 14%每周 6天共4周结果发现1周后机体红细胞和网状红细胞生成显著增 加epo有增高的趋势4周后无氧阈曲线右移 无氧阈心率下降 无氧阈功率提高 有氧 运动能力明显得到改善11 周兆年报道 间歇性低氧模拟海拔5000米6小时/天 共28天 可以提高大鼠抗疲劳 作用大鼠力竭性游泳时间明显增加有效提高运动能力12陈伟报道大鼠急性 8000 米低 氧暴露4小时后 血清 epo活性无明显升高 12小时后则显著升高 为对照组的100倍左右 达到低氧习服后又降到对照水平13动物实验表明 间歇性低氧暴露无论是对提高大鼠的血液 运氧能力还是对提高肌肉的氧化能力是有利的 考虑到长期缺氧暴露存在肌肉体积的减少 运动强度的下降等不利因素 胡扬认为间歇性 低氧暴露训练法是优于传统高原训练法的14 2 13 间歇性低氧暴露对机体的影响及作用机理 缺氧引起的机能代谢变化既有损伤的一面 也有抗损伤的一面 关键在于缺氧发生的程度 及持续时间等因素 适宜的间歇性低氧刺激可通过启动和改善呼吸 心血管和血液循环系统的 功能增加组织的血流量激活血液的呼吸功能使组织的呼吸和氧化磷酸化过程得到加强 从而对机体的机能状态和运动能力产生一定影响 2131 心血管系统 低氧引起心血管代偿性反应主要为心输出量增加血流分布改变毛细血管密度增加等 这是因为低氧气体的吸入引起交感- 肾上腺轴的活性反射性增强从而使心肌收缩力增强 心率加快 外周血管舒张 降低了外周循环阻力 血流速度增加 肺动脉系统中储备毛细血管 床开放 储存的红细胞进入血液循环 使循环血量增加 心输出量增加 增强了运输氧的能力 15 同时机体为对抗缺氧 发生血液的向心性再分布 心 脑血管因受局部组织代谢产物的扩 8 山地启司,日本文部省 1998年度低氧训练医科学调查报告r. 1999; pp1-76 9 latinen h , alopaeus k, heikkinen r . acclimatization to living high in normobaric hypoxia and training in normoxia at sea level in runnersj. med. sci. sports exerc , 1995; 27: s109 10 garcia n, et al. intermittent vs continuous hypoxia: effects on ventilation and erythropoiesis in humans.wilderness environ med ,2000 fall,11(3):172-179. 11 李强等. 间歇性低氧刺激对运动能力影响的实验研究. 体育科学, 2001; 21 3: 62-65 12 周兆年等. 间歇性低氧对心脏的保护效应. 中国应用生理学杂志j, 2000, 16 3: 34 13 陈伟等. 急性缺氧和缺氧习服对机体内 epo 基因表达的影响. 中国应用生理学杂志j 200016349-50 14 胡扬等. 耐力训练的新方法-高住低训法. 体育科学, 2001; 21 2: 66-70 15 koshelev vb,tarasova os,storozhevykh tp,et al.changes in the systemic hemodynamics and the vascular bed of the skeletal muscle in rats adapted to hypoxia .hyp med j,1995(2):16-19 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 8 血管作用而血流增加 皮肤 腹腔器官因受交感神经兴奋 缩血管作用占优势 使血管收缩16 ine反复对机体作用 对某些器官的神经体液调节产生影响 引起相应器官生化及组织结构的 改变耐缺氧能力提高 radziyevsky 研究表明经间歇性低氧训练的运动员与对照组相比安静时心率和舒张压 降低 每搏输出量明显增加 在完成同等负荷时 心率和每搏输出量的变化小 心肌表面氧分 压明显高于对照组这表明间歇性低氧训练可提高运动员心血管机能17 2132 呼吸系统 间歇性低氧暴露时 动脉氧分压和动脉血氧饱和度下降 刺激主动脉体和颈动脉体化学感 受器反射性地促进呼吸中枢兴奋呼吸加深加快长期的 ine 使呼吸系统调节机能增强 提高了机体在低氧状态下的肺通气功能 表现为运动时每分通气量和肺泡通气量 肺活量和肺 总容量增长保证了机体在剧烈运动时动脉血氧分压和动脉血氧饱和度维持在一个较高的水 平 garcia n 等研究结果发现吸入不同程度的低氧气体时hvr最大肺通气量均增加18 berezovskii va 等研究表明 经过 ine训练后 每分通气量 潮气量及呼吸频率未发生实质性 变化但补吸气量最大肺通气量/肺活量和最大肺通气量/潮气量显著提高同时与通气速 度有关的肺功能指针 fev1fev1/fvcmvv/vc 普遍高于正常值19 2133 血液系统 研究表明 间歇性常压低氧刺激可促进肾脏分泌epo增加 在epo的作用下 增加血液 中红细胞数量和血红蛋白含量从而提高机体运输氧的能力同时 23- dpg 的增加使 氧离曲线右移 这样 改善了血红蛋白的携氧过程 加速氧的运输 有利于氧在组织中释放20 2134 骨骼肌能量代谢 间歇性低氧训练对骨骼肌的影响主要是增加骨骼肌组织储存氧的能力 并改善微循环 增 加了细胞从低氧血和血浆中利用氧的能力 增加线粒体的数量和体积 改善呼吸链的功能 促 进关键酶和抗氧化酶系的活性提高 李世成的研究也表明 ine同时对骨骼肌有氧代谢和无氧 代谢途径有调节和促进作用21green h 等发现低氧训练13.5%的低氧每周 3次持续8 周时骨骼肌中钠- 钾atp酶浓度显著降低柠檬酸合成酶的活性显著升高表明常压低氧 训练起着刺激线粒体rna 活性同时降低钠- 钾 atp 酶表达的作用22但也存在不同的研究结 果pastoris o等发现骨骼肌对 ine刺激产生适应后在生化方面的特征性表现是骨骼中磷 酸肌酸 柠檬酸盐 酮戊二酸 谷氨酸的含量降低 但某些与骨骼肌能量代谢相关酶的最大反 应速度未发生改变23其原因仍有待于进一步探讨 16 王茂叶等. 间歇性低氧训练对机体有氧代谢能力影响的研究. 西安体育学院学报, 2001, 18 1: 33 17 radziyevsky pa,spak tv, bakanychev ap,et al .changes of functional state and working capacity of kayak paddlers after interval hypoxic training with traditional sports training as a background .hyp med j,1993(2):6-9 18 wilber rl.current trends in altitude training .sports med,2001,31(4):249-265 19 berezovskii va,levashov mi,the build up of human reserve potential by exposure to intermittent normobaric hypoxia,aviakosm ekolog med,2000,34(2):39-43 20 许欣等. 间歇性常压低氧训练研究进展. 中国运动医学杂志, 2002; 21 5: 490 21 李世成等. 间歇性低氧模拟高原训练对小鼠骨骼肌乳酸代谢的影响. 中国运动医学杂志, 1999, 18 2: 126-128 22 green h ,et al .downregulation of na+-k+-atpase pumps in skeletal muscle with training in normobaric hypoxia.j appl physiol ,1999,86(5):1745-1748 23 pastoris o,et al.modifications by chronic intermittent hypoxia on keletal muscle metabolism.neurochem res,1995,20(2):143- 150 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 9 2135 抗过氧化反应系统 研究表明 生物氧化过程中产生的自由基过多时 促使肌肉疲劳的出现 限制了运动能力 meerson等研究表明 ine可提高心 脑 肝抗氧化物酶的活性和心肌抵抗再灌注时发生心率不 齐的能力 蒋明郎的实验表明ine可有效提高心肌 脑 骨骼肌组织sod活性 加快mda 的清除增强机体在缺氧条件下的工作能力对长时间运动中延缓中枢疲劳保证心脏供血 预防运动损伤有积极作用24 2136 其它影响 ine对人智力 内分泌系统 免疫系统 中枢神经系统的作用也受到研究人员的关注 但 尚未形成可供实际应用的确定结论 214 间歇性低氧训练法在运动训练中的实施 综上所述适宜的间歇性低氧暴露对人体是有益的同时它具有以下优越性1不影 响正常的训练无须降低训练量和强度适合任何强度的运动2对技术要求高的项目在 基本和专项素质提高时 不会因训练空间的改变而影响运动技术的提高 避免破坏动作的协调 性3不需要设置适应期和恢复期训练后效果稳定持久避免长时间低氧暴露对机体造 成的损伤4设备简单操作方便可根据训练和个人的情况任意选择高度 目前间歇性低氧训练已广泛应用于美俄日加拿大英澳大利亚等国的不同水平 不同运动项目的专业运动员的运动训练中去 可能是今后耐力训练的主要辅助训练手段 穿插 在常规训练中而在我国刚刚起步实验方案还不成熟有待于进一步的完善 当前 依训练所使用混合气中氧的浓度 可分为轻度 氧浓度21%- 18% 相当于海拔1000 米以下中度氧浓度17%- 15%相当于海拔1500-2500米或大强度 氧浓度14- 11%相 当于海拔 3000-5000米低氧训练运动训练中多使用中度或大强度氧浓度的低氧训练 随着竞技体育的不断发展和运动技术水平的提高 ine的应用前景是广泛的 但它提出到 现在仅有 10 年时间其效果受到低氧刺激浓度低氧持续时间和间歇时间间歇性低氧训练 周期的长短 运动项目 运动量和运动强度 运动员训练水平的差异等因素的综合影响 因此 有必要对这一方法进行进一步的研究为运动训练提供更好的理论和实践服务 22 甲襞微循环与运动 221 微循环的概念 微循环是直接参与机体组织细胞物质交换的体液 血液淋巴液 组织液 循环并可 根据组织的局部需要调节局部血流量和组织与血液的含水量 稳定血压等重要作用3所以 微循环是执行和完成循环系统功能的基本结构和基本功能单位 其状态的好坏 直接影响到血 液灌注能力血液携氧和运输营养物质排除代谢产物的能力 222 甲襞的血管分布和血液循环通路 手指甲襞是临床微循环的常用观察部位之一 甲襞是覆盖于指 趾甲板背上方的皮肤 由 24 belykh ag, et al . state of the free radical oxidation system in normobaric hypoxia . fiziol zh , 1992, 38(5):73-76 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 10 表皮和真皮构成 甲襞的血管来自指动脉 指动脉分出小动脉进入甲襞之真皮 在斜走穿通真 皮深层过程中分枝 至真皮中层再次分枝 成为细动脉 互相连接形成乳头下动脉丛 由细动 脉分枝成毛细血管 走向表皮 是毛细血管的输入枝 在乳头下毛细血管急剧返转和输入枝平 行 是毛细血管的输出枝 甲襞毛细血管输入枝和输出枝统称为毛细血管襻 输出枝单独或汇 合 2- 3个输出枝注入乳头下细静脉乳头下细静脉相互交连形成浅深二层乳头下静脉丛 见下图 甲襞毛细血管的管径一般为 8-20um乳头下静脉丛的管径为 15- 50um由毛细血管汇集 而成细动脉一般与细静脉并行管径为并行细静脉的 1/3- 1/2甲襞观察一般看不到细动脉 甲襞血液循环 沿小动脉 细动脉 毛细血管输入枝 毛细血管输出枝 细静脉 小静脉方向流动 甲襞管襻毛细血管 1袢顶 2输入枝 3输出枝 4乳头下静脉丛 5乳头 微血管有以下特点a 乳头内的输入枝和输出枝内皮细胞为连续型 无窗结构 b 输出 枝注入乳头下静脉从处管径缩窄 周围有前括约肌 前括约肌收缩则输出枝扩张 c 输出枝 输入枝内皮细胞胞浆内的微丝微管可使内皮细胞变性或突向腔内或摊平从而影响局部血流 d 微血管内皮细胞对血管活性物质比较敏感 乙酰胆碱 组织胺 激肽作用下内皮细胞出现相 应的变性e 处于相同应力时甲襞细静脉和小静脉较其它组织的同类静脉对收缩刺激敏感 管壁的收缩能力更强 f 甲襞动静脉短路枝发达 出现球细胞 分泌一种类似乙酰胆碱样物质 甲襞血流受动静脉短路的控制 乙酰胆碱 组织胺或血压升高 周围毛细血管血流受阻时 动 静脉短路开放 更多血液进入乳头下静脉从 肾上腺素 去甲肾上腺素或失血 缺氧时则动静 脉短路枝收缩闭合以减少直接流入乳头下静脉从的血流量3 22 3 甲襞微循环的影响因素 2231 心脏体循环功能如心输出量 循环血量 动脉血压 外周血管阻力等对人体 甲襞微循环的状态产生一定的影响 2232 微血管状态 如甲襞毛细血管前括约肌的舒缩活动 甲襞毛细血管后静脉系统的 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 11 回输能力 血管内皮细胞产生的缩血管物质和舒张血管物质等 其中 毛细血管前括约肌的舒 缩活动较为重要 主要受局部代谢产物的影响 运动时 机体的代谢水平迅速提高 组织缺氧 和某些代谢产物如 co2乳酸等的堆积刺激毛细血管前括约肌的舒缩活动毛细血管开放数 量显著增加血液量增多以适应组织代谢水平的需要25 223 3 血液流变学特征如血液粘度血浆粘度红细胞压积红细胞聚集指数血 栓形成系数等 上述各因素相互依存相互制约处于动态平衡之中共同调节人体甲襞微循环的状态 224 运动与甲襞微循环的关系 2241 不同运动项目与甲襞微循环的关系 老年人 6000 米长跑后即刻人体的甲襞毛细血管血流速度显著加快其形态积分流态 积分总积分显著下降p0.01运动后一小时以内血流速逐渐减慢恢复安静水平长 期进行长跑锻炼的老年人 其甲襞形态积分 流态积分和总积分明显下降 以形态积分下降尤 为显著26 海水浴后 甲襞血管数由 11.2+2.8支增至13.21+2.5支/mm p0.05畸形管襻由1.6+0.45 降至 0.8+0.24支/mmp0.01血流速度加快p0.05袢顶渗血减少矿泉浴后管襻的 数目增多p0.01输入输出枝管径增大血流速度加快 积分值降低 总积分值降低27 海上游泳后 血管长度明显缩短 血流速度减慢 有的人出现管襻收缩变细 长期锻炼后 改变较小仅有部分人血管变短其它指标无改变28 陈玲娟的研究表明 在100w的功率下 踏功率自行车 3分钟后即刻 普通人血流速度明 显降低甚至停滞红细胞轻度- 重度聚集血管明显收缩输入枝管径减少长度缩短积 分增高总积分增高10 分钟后血流速度逐渐加快红细胞聚集逐渐恢复但积分变化不 明显管襻数目无明显变化运动员仅在 10 分钟内甲襞血管略有扩张但积分无明显变化 血流速度减慢形态积分升高有的可出现轻度的红细胞聚集总积分无明显变化29 研究结果表明 不同的运动项目中 人体甲襞微循环的改变是不同的 运动强度较小的健 身项目 如气功 太极拳 老年中长跑 海水浴 矿泉浴等等 无论是一次练习还是长期训练 对甲襞微循环都有明显的改善作用 血管数目增加 血流速度加快 畸形和淤血管襻明显减少 而运动强度较大的竞技运动项目 如游泳 功率自行车等 一次练习后 甲襞的血流速度减慢 血管收缩管径变细有的人出现轻度- 中度聚集形态积分流态积分和总积分都上升长 期训练后 甲襞微循环略微扩张 血流速度仍低于普通人 形态积分 流态积分和总积分仍高 于正常 2242 不同运动水平与甲襞微循环的关系 安静状态下 无训练的老年人与长期进行中长跑训练的老年人相比 其形态积分 流态积 25 运动生理学: 人民体育出版社, 2002 995 26 尹亚平. 老年人长跑锻炼对甲襞微循环的影响. 中国运动医学杂志, 1993, 12 4: 240 27 孙瑞合. 海水浴对甲襞微循环的影响. 中国运动医学杂志, 1987, 6 2: 116 28 姚素芬等. 海上游泳对人体甲襞微循环的影响. 中国运动医学杂志, 1996, 15 1: 71 29 陈玲娟. 运动对人体微循环的影响. 上海体育学院学报, 1992, 16 3: 36 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 12 分和总积分都明显偏高而训练 10 年以上的6- 10 年2- 5 年的各组积分值明显不同主要 以形态积分和总积分区分明显 且训练年限越长甲襞微循环积分越低 甲襞微循环的状况越好 26 一次功率自行车练习后普通人的甲襞微循环改变较大血管明显收缩输入管径减少 长度缩短血流速度减慢出现粒缓流粒摆流甚至停滞轻度- 重度红细胞聚集积分增 高10 分钟后才有所恢复而高水平的运动员运动后不良反应较小甲襞微血管仅有扩张 的趋势 但不明显血流稍缓慢 多数保持在线粒流 仅有个别出现轻度红细胞聚集 积分值 无明显上升且在 30 分钟内完全恢复正常29 结果表明 不同训练水平的人进行同一项目的运动时 甲襞微循环的变化不同 如进行运 动强度较小的健身运动项目时 普通人甲襞微循环的改善不明显 随着训练水平的提高 甲襞 微循环的改善越明显 对人体微循环的促进作用越大 而进行运动强度较大的竞技运动时 普 通人甲襞微循环不良改变较大 随着训练水平不断提高 这种不良反应逐渐变小 说明长期从 事体育锻炼的人微循环机能状况比普通人好对外界刺激引起不良反应的抵御能力也增强 2243 不同强度的一次练习与甲襞微循环的关系 体育学院的男生踏功率自行车小负荷100w3 分钟后即刻血流速度明显下降 然后回升5分钟后超过安静水平10分钟后达到最大值然后逐步下降但20分钟内仍比 安静时高大负荷200w3 分钟后即刻甲襞血流停滞然后逐渐恢复5- 10 分钟后 超过安静水平10 分钟后达到最大值再逐渐下降20 分钟后仍高于安静值29 因此同一个体进行不同强度的练习时甲襞微循环改变不同强度较小的练习甲襞 微循环的不良反应较小且恢复快强度较大的练习不良反应较大且恢复慢 2244 一次运动前后甲襞微循环的变化 老年人6000米长跑后即刻 血流速度明显加快 流态积分和总积分显著下降 而30分钟 时 血流明显减慢流态积分和总积分较运动后即刻有显著上升60分钟时较30分钟时 血 流速度又明显减慢流态积分和总积分显著上升26 普通人在 120w3分钟的运动后即刻血流速度明显降低甚至停滞 红细胞轻度- 重度 聚集血管明显收缩输入枝管径减少长度缩短积分增高总积分增高10 分钟后血流 速度逐渐加快红细胞聚集逐渐恢复积分变化不明显30分钟和60分钟后 积分值有一定 的波动 但不明显 而训练 5年以上的运动员 同等强度下运动后即刻 其甲襞血流速度有变 慢的趋势个别人出现轻度红细胞聚集管径变化不明显10 分钟后甲襞管襻反而有所好 转总积分无明显变化30 分钟后基本恢复至安静水平29 因此 不论运动项目运动水平 运动强度如何 一次运动后 人体甲襞微循环呈波浪式 变化 强度较大的运动引起血流速度先减慢 甚至停滞 然后逐渐加快并超过安静水平 管径 先收缩后扩张 强度较小的运动引起血流速度先快后慢 但基本上高于安静水平 血管数目增 多直径无明显变化 目前文献资料记载的多是低氧时采用形态 流速等部分指标对内脏器官 脑等部位的研究 而采用田牛氏加权积分法较全面地反映甲襞微循环变化情况的文献还未见到相关报道 本研究旨在观察间歇性低氧暴露氧浓度为 15.4%10h/d7d/w4w适应过程中人体甲 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 13 襞微循环的时序性变化 采用甲襞微循环综合定量评价方法田牛氏 加权积分法评价身 体机能状况及运动后的恢复情况 为我国广泛开展间歇性低氧暴露的研究及在竞技体育中推广 应用提供一定的理论和实验依据 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 14 3 研究对象与方法 31 研究对象 北京体育大学体育教育学院2000级足球专业学生7人基本情况见下表实验前检测 运动员的心血管系统及运动器官状况 无心血管系统疾病及家族遗传病史 无吸烟史 运动员 均签定了实验同意书 受试者基本情况表一 人数人 性别 年龄岁 身高cm 体重kg 实验组 7 男 20.63+0.74 178.25+4.33 69.50+6.44 受试者基本情况表二 人数 hrrest 低氧前的 vo2max vo2max 对应的 hr 人 beat/min ml /kg/min beat/min 实验组 7 64.63+8.57 50.65+9.64 181.00+9.02 3 2 测试仪器 身高计体重计jaeger 心肺功能测试系统日本产 bc2000 血细胞计数器美国产 hypoxico tent system tm和colorado mountain roomtm 低氧发生仪 天津产气体自 动检测仪徐州产 wx- 10 多部位微循环显微仪wx10 光源计算机录像机心率遥测 仪芬兰产 polar heart rate monitorsmonark 功率自行车秒表节拍器 33 低氧室 本实验采用的模型为低氧室 hyoxic apartment原理是利用氮气膜分离器降低空气中氧 气成分而气压不变包括 2间低氧室每间住4人和1间监测室每天中午1230开低 氧发生仪至晚上 8:30 时低氧室内氧气浓度达到 15.4%二氧化碳浓度500ppm受试者入 住期间 低氧室保持氧气浓度 15.4%二氧化碳浓度5000ppm温度23+3 c湿度63+5% 第二天早上受试者出来后关低氧发生仪开窗开门保持空气流通 海拔高度氧浓度和动脉血氧饱和度对照表 海拔高度(m) 氧浓度% 动脉血氧饱和度(%) 0 21.1 95 1500 17.5 2000 16.4 92 2500 15.4 91 3000 14.7 90 34 甲襞微循环的测试 341 测试环境时间上午 7301230 温度21 +2 c 湿度 67+5.56% 氧气 浓度15.4% 二氧化碳浓度35+10*100 ppm 北京体育大学 200 届硕士研究生毕业学位论文 专业运动人体科学 15 342 仪器wx- 10多部位微循环显微仪显微镜放大倍率为低倍50x高倍120x 用冷光源以 45度侧向照射 连接录