高压氧与运动疲劳的恢复.doc

高压氧与运动疲劳的恢复第25卷第1期2006年1月军事体育进修学院JournalofPLAInstituteofPhysicalFueationVO1.25No.1Jan.2006高压氧与运动疲劳的恢复胡柏平王小梅(陕西师范大学体育学院,陕西西安710062)摘要已有的研究显示:高压氧能提高脑和心肌能量代谢,促进血清酶和肝酶谱活性的恢复,从而调整和提高运动员的机能能力由此表明:高压氧作为运动员大运动量训练后的恢复手段能增加运动员的有氧耐力,促进运动后疲劳的恢复关键词高压氧;有氧耐力;疲劳中图分类号:G804.7文献标识码:A文章编号:16711300(2006)0卜010403HyperBaricOxygenandtheRecoveryofSportsFatigueHUI-pingWANGXiao-mei(CollegeofPhysicalEducation,ShanxiNormalUniversity,Xian710062,China)Abstract:Thepreviousresearchshowsthatthehyperbaricoxygencanimprovethebrainandtheheartenergymetabolism,theactivityrecoverytotheserumenzymeandtheliverenzyme+SoitCanimprovetheexerciseperforITlItnc.Accordingtothis:thehyperbaricoxygenishelpfulforthereck)veryafterhypertraining.ItcanaltoincreasetheoxygenreistenceoftheathleteandtherecoveryOfexercisesfatigue.Keywords:hyperbaricoxygen;theoxygenresistence;fatigue关于训练或比赛后疲劳恢复的问题越来越被人们所重视.自19世纪法国人JUNOD建第一一座高压氧舱用以治病以来,高压氧(Hyperbaric,OxygenHBO)在临床医学中不断发展,特别是对急慢性缺,缺氧性疾病和因缺氧引起的继发性疾病起到有效的治疗作用.我国体育工作者已将HBO应用到运动员过度疲劳和运动性疾病的恢复上,但HBO对运动疲劳恢复方面的基础研究较少.本文综述了有关HBO在消除疲劳和疲劳恢复方面的应用研究,为HBO在运动训练比赛rfI的应用提供理论依据.1HBO与运动缺氧HIK)是通过吸入高压氧气,提高血液中的氧分压而达到对人体各系统器官功能和代谢的调节.运动时人体机能发生一系列生理生化变化,长时间的剧烈运动可以造成缺氧,即吸氧量与需氧量之日J的不平衡,从而使机体利用氧的能力受到限制.各种代谢产物在体内大量储存,如血乳酸,血尿素等.这种机体缺氧和代谢物滞留状态导致机体生理功能下降,诱发运动疲劳.因此,运动后为了迅速恢复体能,加快疲劳消除,使机体内环境建新的平衡,必须首先解决缺氧问题和代谢产物清除,而研究显示HBO疗法就是解决这一问题的方法之一一.2HBO对脑能量和心肌能量代谢的影响2.1HBO对脑能量代谢的影响脑主要靠氧代谢来维持整个机体的机能.安静时,人脑耗氧量大约占全身耗氧总量的20%,其耗氧量高达1.470.181mol/g/min,明显高于其它组织.长时间剧烈运动,机体容易出现运动性脑收稿日期:2005-04-04作者简介:胡柏平(1957一),男,陕P竹阿安f人,陕阿师范大学仆仃院.教授.研究力向:运动牛理学.?104?第25卷胡柏平等:高压氧与运动疲劳的恢复第1期缺氧,从而可能引发中枢疲劳和脑细胞损伤.应片j活休动物脑膜微循环观测,脑组织病理学研究以及脑组织匀浆测定细胞膜Na,KATP酶等技术,对136只沙鼠作研究,表明高压氧对缺血性腑损伤的治疗除r增JIJ组织氧含量以外.呵能还与增强微循环血流动力学,改善微循环的其他功能,加强腩组织细胞酶活力以及细胞自身的功能有关.提爪缺血性脑损伤中高压氧(250300kPa)具有保护m管内皮细胞和大脑神经细胞的作用.临床实验表明,HBO可以改善脑组织巾葡萄糖的有氧代谢和能量产牛,降低脑脊液的乳酸浓度和丙酮酸的比值,延缓中枢疲劳的发生.2.2HB0对心肌能量代谢的影响机体在HBO作用下,心脏表现出心率降低.从而降低心肌的耗氧量和提高心肌对氧的利用率.俄闰学者应fIHBO(0.lMPa,45min/)对滑雪运动员治疗10次后,发现运动员一般一l-fl-能力提高l6.2%.一1:作时心牢减少8.6次/min,表现为心血管系统活动紧张程度下降情况下,还可以更长时间的保持最大速度.激烈运动后恢复期,吸高浓度氧心率恢复明显加快,其卜理机制可能是m于交感神经兴奋性下降,迷走神经兴_奋I加强,而使心牢下降.激烈运动引起机体缺氰,在缺氧的条件下,心肌的有氧代谢下降,无氧糖酵解增强,心肌刘葡萄糖的摄取增强,刘饵旨肪酸的摄取下降,并J;t.,C,/ll【对糖及脂质的有氧氧化程度均减弱,氧化磷酸化过程受阻,而无氧酵解所产生的能擐较有氧氧化少得多,因此心肌产能减少,高能磷酸化含物(ATP及CP)减少,心肌的能量供应不足,临床_l,出现高原心肌缺血表现.高压氧对缺氧心肌的作.【j主要表现是高氧下心率减慢,使心脏舒张期延长,增I儿J右心空充盈时问和充血量,改善心输出量,减少心肌耗氧量,降低心肌代谢率,减轻心脏负担,减轻心脏负荷,改善体内各器官供氧,改善机体缺氧状态,从而延缓疲劳的发生.3HBO对血液中酶活性的影响3.1HB()对血液中CK,CKMB,Mb的影响递增负荷方式踏车运动至力竭,然后随机分成高组和对照组,运动前,后和恢复期测定血清肌酸激酶(CreatineKinase,CK),肌酸激酶同工酶MB(CreatineKinaseMB,CKME),血清肌红蛋门(Myglobin,Mb)的含量.结果力竭性运动后,HBO组和对照组CK及同_酶MB和Mb均显着升高.恢复期HBO组的CKl及其同工酶MB和Mb水平与运动后比较显着下降,而刘照组虽有下降,但无显着差异.表明:高压氧可以促进运动后血清CK,CKMB和Mb的恢复,有利于运动疲劳恢复.剧烈运动导致Mb和CK升高的机理r一般认为是由于运动引起的组织缺氧,能量物质耗竭,细胞内酸性产物的堆积,增JIl了骨骼肌细胞膜的通透性;同时运动中部分骨骼肌组织发生变性,坏死电是血清酶和Mb增加的一个重要因素.HB0促进血清酶和Mb的恢复,呵能足由于在HbO状态下,m液中的氧分:数鼍很快增加,血氧分(PaO2)升高,氧从毛细mL管向远处细胞弥散能力大大增加.从mi增加了毛细血管周幽组织细胞和体液中Pao,和氧含量.改善组织细胞缺氧状态,有利于酸性产物的清除,降低了细胞膜的通透性.3.2HBO对血液抗氧化酶的影响有关HBO对运动能力及疲劳消除作用的摹础研究极少.黄嘉等发现,身体健康的男子大学生,在功率自彳j.车进行力竭运动.第一次实验为不吸氧组(吸IF常空气),第二次实验为吸氧组(运动结束后立刻吸氧20min,氧浓度70%).运动结束即刻,不吸氧组血清,红细胞中的丙二醛(),超氧化物歧化酶(SOD),符胱肽过氧化物酶(GSHPX)明显高于7O%()2吸氧组.枉运动结束后恢复期第30min,70%02吸氧组的:一S()D和(;SILlPX明显高于不吸氧组.这是由于摄后m氧浓度很快到99100%,明显抑制MI)A的升高幅度,并能促进运动后疲劳的恢复.金其贯等研究发现体育系男大学生力竭运动后吸入)(0.2MPa.60min/(k),)/LPO显着升高;程虹等发现运动中吸入高浓度的氧,能明显延长小鼠游泳时间,并使力竭运动后硫化巴比妥酸反应物,亚硝酸根含量改变程度相对较轻.作者认为,HB0对细胞膜流动性的降低有明显的保护作用,可以明显减轻运动后膜流动性降低的幅度,促进由自由幕介导的对运动后膜损伤的修复.3.3HBO对血液酸碱平衡的影响HBO可以在运动后30min内,使PH更快地?105?第25卷军事体育进修学院第1期回到正常水平,血液中碱储备及HCO3也能更快恢复.赛艇运动员在力竭运动后即刻吸高浓度氧(70%),可使血乳酸(LA)的消除速度在吸氧后5min,10min有显着性差异,运动后吸高浓度氧可以加快乳酸消除.而吸入低浓度的氧则增加乳酸浓度.在HBO状态下,血液中P02升高,氧从毛细血管向远处细胞弥散能力也大大增加,因而从各组织和体液中的P02氧含量也必然增加,有利于LA的消除.因此,在HBO下,无氧酵解受到抑制,LA生成减少,有氧代谢旺盛.同时,HB0增加血氧含量,使血液中LA迅速下降,纠正了酸碱平衡的紊乱,有利于迅速消除大运动量训练后运动员的疲劳,提高训练水平.这说明,运动后HBO可以改善体内酸性环境,加快身体恢复.4HBo对肝酶谱恢复的影响金其贯等研究发现,2O名体育系男大学生在自行车功率计上力竭性运动后,血清中主要来源于肝脏的谷丙转氨酶(AlAT),碱性磷酸酶(ALP),乳酸脱氢酶(LDH),r谷氨酰转移酶(rGT)活性的变化发现,力竭运动后它们均显着升高,从而说明力竭运动对肝脏具有一定的副作用.表现为,肝细胞线粒体,内质网等细胞器被过度消耗而溶解断裂;糖原消耗枯竭;从而使肝细胞出现空化变性.这也可以解释运动员过量运动时出现肝区疼痛的原因.恢复期与运动后比较,HBO组的四种酶均显着下降,对照组虽有下降,但与运动前相比较无显着性差异.说明,HBO对力竭运动后肝酶谱的恢复有一定的促进作用.HBO促进血清肝酶谱的恢复可能是在HBO状态下,血液中P02升高氧从毛细血管向远处细胞弥散能力也大大增加,从而改善运动后肝脏中各组织细胞的缺氧状态,有利于酸性产物的清除;降低了肝细胞膜的通透性,有利于损伤细胞的恢复.李一雪(1995)研究证实,疲劳累加可使肝细胞受到损伤,但每次训练后施以HBO可以使肝细胞损伤迅速得到恢复,肝细胞的结构和机能状态甚至超过训练前的水平,从而进一步说明HBO有明显改善肝?106?细胞的功能状态,对消除疲劳促进恢复有一定的作用.5小结5.1氧暴露对机体细胞的抗氧化系统既有诱导作用,也有抑制作用,建议采用间歇吸氧或空气,掌握安全时限,有效防止氧中毒的发生.5.2HBO能够加快疲劳恢复,从而提高运动能力,建议配合HiLo(1ivinghigh,traininglow)训练法使用.此法是解决和提高耐力运动员运动能力的有效途径,以后还需加强这方面的基础研究.5.3HBO对生物膜的保护作用可能与脂质过氧化作用是分不开的,其机制有待于今后的研究.5.4运动后恢复期疲劳消除速度,可能与红细胞变形运动有关,同时也与心血管系统密切相关.5.5血LA只是反映机体疲劳的一种指标,在恢复期反映疲劳消除的速度,亦可从心率恢复速度反映.激烈运动后HBO组的心率恢复明显较对照组快.参考文献1邓树勋,王健主编.高级运动生理学理论应用M.北京:高等教育出版社,2003:285-2952张昌颖.生物化学M.北京:人民1i生出版社,1985:5533李裕和.运动性脑缺氧与中枢疲劳J.广州体育学院.1997,17(2):49-524杜利军.俄军学者研究利用超加氧法恢复和提高运动身体能力J.体育科技信息,1997,17(1):675金其贯,黄叔怀,等.高压氧对力竭性运动后血清磷酸激酶和肌红蛋白恢复的影响J.运动医学,1996,77(4):16-206Huangjia,XiaoGuoqlang,etalEffectsofinhalationofoxygenonfreeradicalsmetabolismandexiclative,antioxidativecapabilityoferythrocyteafterintensiveexercise.ChineseJournalofsportsMedicine,2002,21(1):41-437金