低壓低氧交替訓練對運動成績提高的研究進展
由于時代的進步，如何科學化地提高運動成績成為了今天的熱點問題。人們通過實驗得出了很多提高運動成績的方法，其中高原訓練就是其中的方法之一。高原訓練的特點是能夠為運動員提供低壓低氧環(huán)境，對運動員機體產生特殊的刺激，使運動員的能力在比賽中發(fā)揮得更好[1,2,3]。在高原環(huán)境下運動訓練一段時間后，運動員的身體會產生一系列的變化來應對環(huán)境的改變，這種變化能夠提高運動員的呼吸系統(tǒng)、骨骼肌代謝以及心血管系統(tǒng)功能。這些功能與運動能力息息相關，對運動耐力的提高有很好的效果。影響高原訓練的因素主要有：高原訓練的高度、缺氧對人體產生的各種影響、高原訓練的內容、高原停留時間長短對水分含量的影響、在平原與高原之間往返的時間間隔等[2]。
低壓低氧交替訓練是高原訓練方法中的一種。大量的文獻表明，低壓低氧交替訓練相比于傳統(tǒng)的高原訓練更具優(yōu)勢[1]。運動過程中不僅進行有氧運動也要進行無氧運動，低壓低氧交替訓練對有氧運動耐力和無氧運動耐力的提高都有較好的效果。研究發(fā)現，傳統(tǒng)的高原環(huán)境具有大量不可控性，同時，外部環(huán)境會產生較多的干擾因素[4]。利用低壓艙制造低壓低氧環(huán)境進行低壓低氧交替訓練，可以有效減少環(huán)境因素對實驗的干擾。低壓艙的出現為體育事業(yè)的發(fā)展提供了極大的便利。骨骼肌是人體重要的運動器官，本文將骨骼肌代謝作為綜述基礎，從低壓低氧交替訓練與有氧運動以及低壓低氧交替訓練與無氧運動兩個方面分別展開綜述。
1、 低壓低氧交替訓練對有氧代謝的影響
1.1、 對骨骼肌線粒體呼吸鏈功能的影響
呼吸鏈功能主要與運輸氧氣的能力有關，而輸氧能力由血氧容量和血紅蛋白對氧的親和力決定。已有很多研究證實，在高原訓練這種特殊的雙重缺氧的環(huán)境下，機體會產生一系列的生理反應來適應環(huán)境，比如機體的乳酸閥、肺通氣量、氧化酶活性、最大攝氧量、紅細胞等都提高了很多，使得血液運氧和肌肉利用氧的能力有所提高[5],說明高原這種低壓低氧的環(huán)境能夠提高骨骼肌線粒體呼吸鏈功能。而交替低壓低氧訓練能夠明顯提高血氧容量，進而提高血液的運氧能力，同時也能提高周圍組織利用氧氣的能力[3],說明交替低壓低氧訓練在增強骨骼肌線粒體呼吸鏈功能方面比普通高原訓練的影響力更強[3,5]。
1.2 、對骨骼肌線粒體自由基的影響
體內產生了更多的自由基，許多研究人員認為這是運動誘導機體產生疲勞的重要原因之一[6]。機體正常進行新陳代謝的情況下，體內會發(fā)生氧自由基反應和脂質過氧化反應，二者會維持一定的動態(tài)平衡，保證機體的生理生化反應和免疫反應能夠正常進行。如果機體產生更多的自由基，過量的自由基將會攻擊細胞膜系統(tǒng)上的不飽和磷脂、甘油酯和膽固醇，發(fā)生脂質過氧化等一系列變化[7]。異常的脂質過氧化反應，會打破機體原有的動態(tài)平衡，導致細胞膜系統(tǒng)的結構和功能受到一定的影響，引起細胞病變。在這種情況下，體內會發(fā)生線粒體氧化磷酸化偶聯(lián)程度變弱，引起線粒體功能減退，機體被提供的能量變少進而引起機體疲勞[7]。由于間歇性低氧可以減少自由基的生成，提高骨骼肌線粒體功能[8],因此交替低壓低氧訓練能夠改善機體疲勞，使運動員在比賽中獲得更好的成績。
1.3 、對骨骼肌線粒體氧化磷酸化的影響
真核細胞中的氧化磷酸化在線粒體中進行。低壓低氧交替訓練使得線粒體氧化磷酸化能力提高，促進骨骼肌內ATP酶和肌酸激酶活性的增強[9],使得線粒體儲備糖的能力以及合成ATP的能力增強，對在短時間內進行高強度運動時ATP的分解與合成具有加速作用，能夠增強磷酸原系統(tǒng)提供能量的能力。磷酸原供能系統(tǒng)的特點是高效輸出，且不產生乳酸，能夠減弱機體疲勞，因此磷酸原供能系統(tǒng)直接影響機體的力量和速度素質[10],對運動員的成績影響很大。
綜上可知，低壓低氧交替訓練能夠提高骨骼肌線粒體有氧呼吸各項指標[11],進而提高運動耐力，對提高運動成績有重要意義。
2、 低壓低氧交替訓練與無氧代謝
已有研究表明，交替低壓低氧訓練能夠增強無氧能量供應系統(tǒng)[12]。在機體相對缺氧的情況下，即使機體會加快呼吸和循環(huán)，但依舊供不應求，因此機體需要更多的能量。但由于氧氣的不足，所以此時肌肉獲得能量的途徑主要來源于糖酵解。因此，無氧代謝主要研究低壓低氧交替訓練對骨骼肌糖酵解的影響。
骨骼肌在短時間缺氧的運動中，表現為糖無氧酵解供能[13]。糖酵解的關鍵酶是己糖激酶、磷酸果糖激酶。研究表明，己糖激酶、磷酸果糖激酶水平在交替低氧訓練中有所增高，糖酵解水平得到提高[14]。糖酵解的終產物是乳酸，在交替低氧訓練中乳酸會不斷增多，導致機體產生對酸性物質的緩沖和適應[15],使得骨骼肌糖酵解提供能量的能力得到提高。因此，交替低氧訓練能夠明顯提高糖酵解能力[16]。
該供能系統(tǒng)供能特點為快速高效地分解成乳酸并釋放出大量能量，供能時間長，對需要速度和耐力的運動項目來說具有重要意義。同時，該系統(tǒng)是一分鐘以內要求高功率輸出運動的物質基礎，對運動員的沖刺能力具有很大的影響[17]。因此，糖酵解能否充分供能會對運動員運動成績的高低產生重要影響[18]。交替低壓低氧訓練提高糖酵解能力有利于提高運動耐力，對運動成績的提高具有重要意義。
3 、低壓艙與低壓低氧交替訓練
3.1 、低壓艙的原理及優(yōu)勢
低壓艙主要由艙室、真空系統(tǒng)、新風補給系統(tǒng)、參數檢測和計算機控制系統(tǒng)五部分組成，艙內需要重復注入新鮮空氣，構成開放的低氧環(huán)境，采用真空泵能夠讓密閉艙內壓力下降，達到訓練需要的缺氧環(huán)境[19]。傳統(tǒng)高原訓練在平原、高原之間奔走，運動員需要花費時間適應及調整，不利于系統(tǒng)訓練計劃的實施[4]。低壓氧艙的出現，為低壓低氧交替訓練提供了便利的環(huán)境。
3.2、 低壓艙在體育中的應用
已有研究表明低壓艙可以穩(wěn)定運行，能夠準確模擬高海拔處所特有的環(huán)境[20]。聞名世界的馬拉松選手薩拉薩爾在馬拉松比賽中曾兩次獲得世界最好成績，在比賽前也經歷過仿高原訓練;中國鐵人張健再度出征我國最大的內陸咸水湖前曾搬進低壓氧艙適應;第十二屆冬運會速滑運動員吉佳利用低壓艙提高運動成績等都說明低壓氧艙為體育事業(yè)提供了極大的便利。在1998年，我國第一座模擬高原負壓的訓練艙在山東體育科研中心成功建立[21],現在是亞洲最大的負壓艙。它的建成填補了我國模擬高原訓練設施方面的空白，為體育事業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻。
低壓低氧交替訓練能夠提高運動耐力[22],低壓氧艙為低壓低氧交替訓練創(chuàng)造了便利條件。低壓低氧交替訓練的間隔時間以及頻率的設定對運動耐力訓練會有一定的影響，訓練時間與比賽時間的合理設定有待進一步研究。
參考文獻
[1]李潔,張耀斌不同低氧訓練模式對大鼠力竭運動后骨骼肌線粒體抗氧化能力及呼吸鏈酶復合體活性的影響[J].生理學報, 2011.63(1):55-61.
[2]胡揚,黃亞茹耐力訓練的新方法一-(HiL o)高住低訓法[I]體育科學, 2001,21(2):66-70.
[3]李潔,劉西鋒.不同海拔高度交替低氧訓練對大鼠骨骼肌線粒體呼吸功能的影響[J]中國運動醫(yī)學雜志, 2017,36(1):21-25.
《低壓低氧交替訓練對運動成績提高的研究進展》來源：《吉林醫(yī)藥學院學報》，作者：王雪,強玉婷,許家寶,
