高压氧疗法对大学生无氧运动疲劳恢复的实验分析

毕学翠

（首都体育学院运动训练学教研室，北京 100191）

高压氧疗法对大学生无氧运动疲劳恢复的实验分析

毕学翠

（首都体育学院运动训练学教研室，北京 100191）

目的：探讨高压氧疗法对大学生无氧运动疲劳恢复的影响。方法：系统观察了8名首都体育学院竞速类专项大学生在氧舱恢复条件下，运动前、运动后、恢复后即刻和次日晨的心率、血乳酸、BUN、T/C、CK和运动表现指标的变化，并与自然恢复条件下的指标进行比较分析。结果：1）高压氧舱恢复的心率指标优于自然恢复；2）高压氧舱恢复的血乳酸指标优于自然恢复；3）高压氧舱恢复的BUN指标优于自然恢复；4）高压氧舱恢复的CK指标低于自然恢复；5）高压氧舱恢复的T/C指标优于自然恢复。结论：高压氧疗法由于高压、高氧，加快了运动后机体代谢的速度，有利于运动后机体心率、血乳酸、BUN、T/C的恢复，同时运动表现也有所提高，但对CK影响不明显。

高压氧疗；疲劳恢复；大学生；无氧运动；影响分析

近年来，随着竞技体育的快速发展，竞技水平的日益提高，在训练中表现为运动员承受的训练负荷越来越大，训练后的疲劳恢复对运动成绩提高的作用也越来越重要。训练后的疲劳恢复方法多种多样，如何选择合适的恢复方法让运动员在短时间内实现快速恢复一直是运动训练领域研究的重要课题。

高压氧疗法是通过压缩空气，增加吸入机体内氧气的含量，加快体内新陈代谢，加速机体恢复的一种治疗技术。目前这类技术主要在医学领域使用，对一些特殊的疾病康复效果明显。

近几年运动训练领域也在开始尝试使用这种恢复方法，由于运动训练实践的要求，对高压氧疗的仪器设备提出了更高的要求，因此本实验采用了适合在运动队推广使用的便携式软体高压氧舱作为实验设备，首次通过实验的方法，研究运动员在使用软体高压氧舱恢复后身体各项数据的变化，从而为运动疲劳恢复再增加一个科学恢复方法。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象采用软体高压氧舱对首都体育学院短距离竞速类专项大学生进行3次30s最大功率骑行运动后恢复的研究。

选取首都体育学院短距离竞速类专项大学生为实验对象，样本含量为8。以受试者进行3次30s最大功率骑行运动为运动方式，应用软体高压氧舱对受试者运动后的恢复进行分析研究。多数学生在全国性比赛中取得了优异成绩，基本信息见表1。

表1 受试者基本信息

1.2 实验方法

1.2.1 研究设备及器材便携式高压软体氧舱、静音无油压缩机、掌上型乳酸仪、芬兰博能心率表、Omega Wave运动员机能状态评定系统、英国产wattbike功率自行车、血氧仪、数码摄像机、75%酒精、医用胶布、脱脂棉、弹性绷带、防水创可贴、毛巾、手表、秒表等。

1.2.2 运动方式30s最大功率骑行。

1.2.3 实验步骤

1）实验前，明确告知受试者实验具体流程和相关要求，以及实验可能造成的高压氧不适反应，并签署知情同意书。没有代谢、心肺系统及呼吸性疾病史的学生自愿参加本测试，并保证有足够的时间来完成本项实验。

2）第1日清晨测基础心率、血压、血清磷酸肌酸激酶、血红蛋白、血尿素、血清睾酮、血清皮质醇等指标。

3）第1日上午最大功率测试。

（1）测量受试者安静状态下的体重。

（2）准备活动：让受试者在功率自行车上骑行20min，使其心率达到150～160次／min，其中进行1～3次（每次持续4～8s）的全力蹬骑。结束后，休息10min，适当做一些拉伸练习。

（3）正式测试：发出口令后，受试者尽力快骑，以便在2～4s内达到规定负荷。达到规定负荷后，开始计算骑行圈数，并持续做30s最快蹬骑，记录30s最大功率运动后即刻心率、血乳酸、最大功率和平均功率。

（4）结束阶段：放松蹬骑10min。

4）第1日下午进行3次30s最大功率骑行运动及恢复。

（1）正式实验前，给受试者佩戴芬兰博能心率表，待其静坐休息10min后，测安静状态下的血乳酸、心率、血氧饱和度、平均反应时以及主观体力感觉等级。

（2）准备活动：让受试者在功率自行车上骑行20min，使其心率达到150～160次／min，踏板转速维持在5～60rpm，其间从事1～3次为时4～6s的最快速全力踩车。准备活动结束后休息10min，并拉伸韧带、活动关节。

（3）3次30s最大功率骑行运动：受试者尽力快骑，待发出口令后，受试者持续做30s最快蹬骑，每次30s最大功率骑行运动后即刻测心率、血乳酸，并放松蹬骑20min,开始下一次30s最大功率骑行运动。记录3次30s最大功率骑行运动后的最大功率和平均记录以及第2次和第3次30s最大功率骑行后即刻心率和血乳酸；并测试第3次30s最大功率骑行后即刻的血氧饱和度、主观体力感觉等级以及平均反应时。

（4）运动后20min测血乳酸、心率，并做好记录。

（5）运动后40min受试者进行软体氧舱恢复（自然恢复），恢复1h后测心率、血乳酸、血样饱和度、主观体力感觉等级以及平均反应时。结束后，将打印好的睡眠质量调查表发给受试者，以调查受试者当晚的睡眠质量，第2天清晨起床后收回。

5）次日晨测基础心率、血压、血清磷酸肌酸激酶、血红蛋白、血尿素、血清睾酮、血清皮质醇等指标。

6）次日上午进行最大功率测试（同第1日上午最大功率测试）。

7）对采集到的数据保存到电脑，进行初步整理分类并做好记录。

1.2.4 供氧条件采用的氧舱为国产便携式高压软体氧舱，在10min内将压力升至2.5ATA～3.0ATA，稳压45min后，在5min内减压至0ATA出舱。

2 结果与分析

2.1 两种恢复方式对心率指标影响对比在运动训练过程中，运动员的心率会随着运动强度和运动时间发生变化，一般来说，运动强度越大，心率增长就越快。大学生运动后心率下降的速度可以反应运动后心率恢复的状况，心率下降速度越快、下降幅度越大说明运动员身体恢复的越快。本实验分别对测试对象的运动后即刻、运动后20min、恢复后以及第二日上午的心率进行测量(见表2、表3)。

表2 软体高压氧舱恢复受试者心率变化

表3 自然恢复受试者心率变化

通过表2和表3数据显示，心率数据在每个测试时间段都有明显的变化，呈现显著性差异 (P <0.05)。特别是高压氧疗恢复实验阶段中恢复后的心率较运动前20min相比，下降的幅度更大（表4）。

通过分析运动恢复后与恢复前的心率恢复值（60min内心率下降的数值）我们发现，除第3受试者外（该受试者高压氧舱恢复后当晚有熬夜睡眠不足现象），其他受试者在规定的60min休息时间内，高压氧疗心率恢复要比自然心率恢复速度快。

表4 不同状态下心率比较

数据显示高压氧疗有利于运动后心率的快速恢复。实验显示在运动后60min的恢复期内，受试者的心率在高压氧恢复的速度远远高于自然恢复的速度。高压氧可以改善机体组织器官的供氧状况，特别是运动训练之后机体在缺氧状态下。其作用机制是吸入高压氧，体内血液的氧分压增高，血液的物理溶氧量、氧扩散能力增强，氧弥散范围增加。大强度训练后体内糖、脂肪的有氧氧化能力降低，氧化磷酸化的过程受阻，造成心肌能量供应不足。对于心肌的缺氧状态，使用高压氧恢复，可以降低心率，使心脏舒张期延长，心输出量增加，使心肌的耗氧量和代谢率降低，改善机体各器官的供氧状况，缓解机体的缺氧状态，达到缓解疲劳程度的目的（图1）。

图1 2种恢复方式60min心率恢复值对比

2.2 两种恢复方式对血乳酸影响对比运动生理指标血乳酸是运动训练监控的常用监测指标之一[1]，通过大量的研究表明血乳酸能够很好地评定运动员的无氧代谢能力，并监测身体的恢复水平。在实验过程中我们采取了受试者在安静时、第2次最大功率骑行结束即刻、第3次骑行结束即刻、训练结束后20min和恢复后即刻的血乳酸值。在实验中2种恢复方式受试者的血乳酸值变化见表5、表6。

通过血乳酸的监测数据显示，两种恢复方式测试者的血乳酸值在整个实验过程中变化趋势大致相同，都是安静时血乳酸值最低，血乳酸的峰值出现在第2次最大功率30s骑行后，6、7号测试者的最高值出现在第3次30s骑行后，随后运动结束，测试者体内的血乳酸开始出现下降的趋势。

表5 高压氧疗恢复受试者血乳酸变化

表6 自然恢复受试者血乳酸变化

根据陈芳、葛松涛《动态监测动脉血乳酸水平对脓毒症患者危险分层的临床意义分析》这一研究[2]，确定本研究中乳酸清除率的计算公式：

在8名测试者中除3号和7号受试者外，其他6名受试者的高压氧恢复乳酸清除率要明显高于自然恢复乳酸清除率(图2)。

高压氧疗恢复有利于运动员体内乳酸堆积的快速清除。2种恢复方式在运动过程中体内乳酸的变化趋势相同，当介入高压氧疗恢复后，受试者体内乳酸清除的速率要高于自然恢复。在高压氧疗恢复时，运动员体内的氧分压高于自然恢复，致使血管内氧气向细胞扩散的能力增加，快速完成代谢循环，积极改善体内的缺氧状态，恢复酸碱平衡，快速消除乳酸堆积。

2.3 2种恢复方式对CK指标影响对比CK主要存在于人体骨骼肌中, 它是催化ADP+CP-ATP反应的重要酶, 正常时CK多是由骨骼肌和心肌通过细胞膜进入血液的结果，如果训练负荷过大，运动员恢复不足就会出现CK的增加[3]。本次实验数据见表7。表7中的CK变化幅度代表两日运动员CK恢复变化情况。测试公式是：CK变化幅度=×100%。

图2 两种恢复方式乳酸清除率比较

表7 受试者CK次日晨与第1日晨变化

表7显示：高压氧疗恢复方式，受试者CK次日晨与前日晨相比，CK总体平均值呈上升趋势。但是自然恢复实验中，CK总体平均值是呈下降的趋势。

高压氧疗恢复对运动员CK指标的影响不明显。相关研究发现运动0～2h后CK值轻度增高，8h明显升高，16～24h达到最高峰，48h后CK值恢复到训练前水平。等观察到运动后血清CK变化规律是0～2h轻度增高，8h明显升高，16～24h达到最高峰值，持续48h以上可恢复到运动前水平[4]。

实验结果显示，实验后第2天清晨的CK与实验当天相比，两次实验结果均无显著性差异，但变化趋势是相反的趋势，软体高压氧舱恢复实验虽呈上升趋势，但只有3位受试者呈上升趋势，而自然恢复实验则是下降的趋势，提示了两种恢复方式均能促进机体的血清磷酸激酶活性的恢复。通过变化的趋势发现自然恢复对CK的恢复可能比软体高压氧舱恢复效果较好，但是这个结果的精准性有待进一步研究，因为2次实验的强度大小不一致，导致的疲劳程度就会不一致，因此其恢复的速度可能不一样。

2.4 2种恢复方式对BUN影响对比血尿素氮（BUN）在运动训练监控中不仅是评定运动训练负荷的指标[4]，还是评价运动员疲劳恢复的重要依据之一。在训练中若训练负荷较大，则BUN值显示升高较大，第2天恢复难度加大。如果BUN值第2天没有恢复到先前的测试值，或者是升高，这说明运动员疲劳恢复不好，运动员一直处于疲劳状态，需要恢复。

表8 2种恢复方式受试者BUN次日晨与第1日晨变化幅度

表8显示，使用血尿素变化幅度值表示两日受试者血尿素的变化情况，BUN变化幅度=×100%。自然恢复和高压氧疗恢复两种恢复方式测得BUN第2日恢复值都高于第1日，说明两次运动后受试者都未完全恢复，但是自然恢复方式中运动员第2日BUN的上升的趋势明显高于高压氧疗恢复的BUN值。

高压氧疗恢复有利于运动员BUN指标的恢复。实验显示训练结束后次日受试者的BUN都有上升。相比较自然恢复，高压氧疗恢复后BUN上升的幅度较小，运动员疲劳程度较弱。大强度训练之后，受试者体内的BUN水平会有所升高，并维持较长时间的BUN水平，消除速度比较慢。高压氧疗恢复可以通过氧含量的增加抑制血氨的生成，进而促进BUN的清除。

2.5 2种恢复方式对T/C影响对比血清睾酮/皮质醇（T/C）是评价运动后机体的疲劳状态、过度训练以及恢复程度的比较敏感的指标之一[5]。如果比值不变或者是上升，表明机体的分解代谢没有超过合成代谢，说明运动员的机能水平是处于正常或者较高的状态。两次实验后两者的比值都出现了上升的趋势，说明机体可能已经恢复，机能的水平恢复到原来的水平，或者是超过原来水平。表9表示使用T/C变化幅度值表示两日受试者T/C的变化情况，T/C变化幅度=×100%。

表9 2次实验受试者T/C次日晨与第1日晨比较变化

表9显示受试者两次实验后次日晨的T/C比值和与前1日晨相比均呈上升趋势，软体高压氧舱恢复实验后的上升幅度稍微明显。

高压氧疗恢复有利于运动员T/C指标的恢复。大负荷训练后或在身体有疲劳积累的状况下，会造成丘脑－垂体－肾上腺皮质轴的过度应激，C分泌增加，抑制下丘脑－垂体－ 性腺轴功能, 使T水平下降, 造成T/ C比值降低。实验显示两种恢复方式恢复后T/C均比实验当天晨值高，表示第2天运动员疲劳都得到了一定的恢复，数据显示高压氧疗恢复的增加数值比自然恢复约上升7%，高压氧环境有利于机体T和C的恢复，并且恢复效果优于自然恢复。

2.6 2种恢复方式对运动表现影响分析本研究中受试者的运动表现采用的是30s最大骑行功率和平均功率。实验当天首先测试受试者的最大率和平均功率，通过两种方式恢复后，测试受试者次日的平均功率和最大功率。将次日晨的成绩减去第1日测得成绩，算出经过疲劳恢复后受试者平均功率和最大功率变化百分数，找出两种恢复方式对受试者运动表现的差异（表10）。

8名受试者在高压氧疗恢复后平均功率比实验前提高了1.44%，最大功率提高了10.48%；自然恢复后平均功率比实验前下降了2.56%，最大功率比实验前下降了6.18%。经过氧舱恢复后，受试者普遍感觉身体恢复良好，运动状态比训练前有所提高。

受试者经过疲劳恢复后，数据显示心率、血乳酸、T和C等指标都有所改善，证明疲劳恢复效果良好，特别是高压氧舱的恢复，受试者普遍感觉身体状态比自然恢复时良好，在进行运动表现测试时能够以较好的运动状态完成测试工作。测试成绩显示，高压氧疗恢复比自然恢复后运动成绩提升明显。

表10 受试者30s最大功率、平均功率恢复前后变化对比

3 结 论

1）运动员通过软体高压氧舱的高压氧疗恢复后心率恢复、T/C和BUN的恢复都较自然恢复效果明显，可见，高压氧疗恢复有利于大强度无氧运动后心率、血乳酸、T/C和BUN的恢复，是一种较好的运动训练恢复方法。

2）高压氧疗恢复CK恢复没有自然恢复效果好，可能与CK恢复周期较长有关，也可能跟实验设计中受试者在自然恢复阶段实验时没有达到最大疲劳有关，有待于进一步的优化实验设计，深入研究。

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[2] 陈芳，葛松涛.动态监测动脉血乳酸水平对脓毒症患者危险分层的临床意义分析[J].中国全科医学，2012（3）：580-583.

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Experimental Analysis of Hyperbaric Oxygen Therapy to Anaerobic Exercise Fatigue Recovery of University Student

BI Xue-cui
(Sports Training Teaching & Research Office, Capital University of Physical Education and Sports, Beijing 100191, China)

Objective: studying effect of hyperbaric oxygen therapy to anaerobic exercise fatigue recovery of university student. Method: observing index variation of heart rate, blood lactic acid, BUN, T/C, CK and sports performance of 8 competitive speed sports students in Capital University of Physical Education and Sports before exercise, after exercise, after recovery and morning of next day under condition of oxygen cabin. Comparison analysis is made with index of spontaneous recovery. Results: 1) Heart rate index in hyperbaric oxygen cabin is better than spontaneous recovery. 2) Blood lactic acid index in hyperbaric oxygen cabin is better than spontaneous recovery. 3) BUN index in hyperbaric oxygen cabin is better than spontaneous recovery. 4) CK index in hyperbaric oxygen cabin is better than spontaneous recovery. 5) T/C index in hyperbaric oxygen cabin is better than spontaneous recovery. Conclusion: due to high pressure and oxygen, hyperbaric oxygen therapy speeds up mechanism’s metabolism speed after exercise, which is in favor of heart rate, blood lactic acid, BUN, T/C recovery of mechanism after exercise, improves sports performance, but with unapparent influence to CK.

hyperbaric oxygen therapy; fatigue recovery; university student; anaerobic exercise; impact analysis

G804.2

：A

：1004 - 7662(2015 )05- 0082- 06

2015-04-05

北京市教委高等学校“英才计划”（项目编号：YETP1706）。

毕学翠，讲师，硕士，研究方向：体育教育训练学。