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摘要：目的：探讨吸高氧对皮划艇运动员无氧运动能力和运动后恢复速度的影响。方法：18名国家皮艇男队员，先分别完成三次骑功率自行车无氧试验，30 min恢复期内分别在吸入高浓度氧（实验组，A组）与吸入正常浓度氧（对照组，C组）干预条件下保持静态休息。检测恢复期血乳酸浓度（Bla）、心率（HR）和血氧饱和度（SPO2）的恢复,30 min休息结束后再进行一次无氧试验，记录PP、MP和△P。结果：1）与C组比较，A组运动后第5 min、10 min的HR显着升高（P＜0.05）且A组运动后各观测段的SPO2差异具有显着性（P＜0.05）；2）运动后恢复期，高氧变量与休息时间变量的主效应均具有非常显著的统计价值（高氧变量F7.68，P0.004）;时间变量F15.37，P0.001）。且与C组比较，恢复期A组第5 min和第30 min的Bla以及Bla消除率都有显着性差异；3）组间比较PP、MP和△P均有显着性差异。结论：吸高氧能够明显促进运动后SPO2、Bla恢复，对恢复无氧能力有明显的作用。
关键词：高氧；恢复；皮艇；温盖特实验
中图分类号：G804.22文献标识码：A文章编号：1007-3612（2011）08-0063-03
Empirical Study on the Improvement of the Body Recovery of the Elite Canoe Athletes after
Wingate Power Test by High Oxygen Absorption
TAO Xiao-ping
（P.E.Dept.， Ningbo University， Ningbo 315211， Zhejiang China）
Abstract:Purpose: The purpose of this study was to examine the effects of high oxygen absorption capacity and the recovery speed of HR、SPO2、Bla after high anaerobic power exercise. Methods: National canoe team 18 Male athletes were assigned to this study， high intensity intermittent Wingate anaerobic power exercise was consisted of 30minutes maximal effort cycling exercise repeated 3 times.After 30 minutes recovery，subjects performed the same exercise. During 30 minutes recovery， the subjects were randomly assigned to absorb high oxygen or absorb air by sitting on a chair. Results:1） compared with the control group， HR， in the first 5 minutes，10 minutes， there were significant differences（P＜0.05），SPO2 was significant differences（P＜0.05）; 2）there was significant difference of removal rate（Ex.0.44±0.17; Con.0.38±0.21） of blood lactate between two groups; 3）there were significant differences in peak power， mean power， peak power decline between the two groups.Conclusion: high oxygen absorption after high intensity intermittent Wingate anaerobic power exercise can promote the recovery rate; and high oxygen absorption after high intensity intermittent Wingate anaerobic power exercise can promote the anaerobic working performance.
Key words: high oxygen; recovery rate; Canoe; Wingate Power Test
投稿日期：2011-05-24
作者简介：陶小平,讲师,博士,研究方向运动生理学。
以往研究显示，吸高氧对机体恢复作用的机制还存在争议。有研究提示，吸高氧作为一种特殊的物理干预手段，可能会促进剧烈运动后的恢复，Adams等［1］研究认为吸入高氧有利于清除血乳酸（Bla），这与高氧浓度提高Bla的消除速率有密切关系；但有关运动后吸入高氧的效果也存在着争议，认为其效果仅仅只是心理上安慰作用而以，Snell［2］研究认为运动间期吸入100%氧对运动员Bla没有明显的影响。截至目前，尚未见吸高氧对优秀运动员温盖特无氧功及其机体恢复速度的文献报道。为此，本文拟以男子皮艇队员为研究对象，研究吸高氧对队员温盖特无氧功及其恢复速度的影响，为我国潜优势项目体能训练的恢复提供一定的参考。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 以18名国家皮划艇队男运动员为研究对象，全部为健将与健将以上级,基本情况见表1。
表1 男子划艇运动员基本情况
1.2 研究方法 本文分两阶段运动实验，即第一阶段先进行3次骑功率自行车温盖特无氧试验后（即分为第1、2、3次骑功率自行车），队员随机分为A组和C组，其中A组进行高氧干预恢复，C组常氧恢复，恢复30 min后两组均再进行第二阶段试验，该阶段试验为1次温盖特无氧试验（第4次骑功率自行车）。试验分为准备活动和正式骑自行车，准备具体要求：队员在吃好早餐后1.5 h到测试场地，静坐30 min的过程中同时测Bla、心率（HR）和血氧饱和度（SPO2），然后做40 min准备活动，以及熟练骑功率自行车。
队员戴上POLAR表，进行3次温盖特无氧试验，队员应该用尽全力骑30 s的功率自行车，每次间隔3 min；第3次骑完后即刻，取左手无名指指尖血液30 μL，测Bla浓度，同时记录HR和SPO2。之后随机分为吸高氧（实验组，A组）和吸空气（对照组,C组），休息30 min。休息期第5 min、10 min、20 min和30 min时间点取30 μL指血，测Bla浓度，同时记录HR和SPO2。恢复期结束后1 min内，受试者再次完成一次温盖特无氧试验，连续记录输出功率。吸高氧和吸空气具体处理如下：
1）吸高氧组：运动后即刻队员带上头型制备吸氧口罩吸高氧，坐上椅子休息，开始计算时间，吸高氧时间为30 min；容器中高氧由体积分数为30%氮气和70%氧气组成［3，4］。
2）吸空气组：运动后即刻队员带上头型制备吸氧口罩吸空气，坐上椅子休息，开始计算时间，吸空气时间为30 min；容器中常氧由体积分数为78.03%氮气、20.93%氧气、0.98稀有气体、0.03%二氧化碳、0.03%其他气体组成。
队员均不知道自己是实验组还是对照组，也不知道两外形相同容器中的氧浓度情况，排除吸高氧对运动员的心理影响作用。
1.3 实验选取的测试指标和仪器 1）HR：博能Polar S520 自行车运动系列心率表；
2）SPO2：美国NONIN（燕牌）3100血氧仪；
3）Bla: 采用血乳酸分析仪（德国，Biosen 5030）酶电极法严格按照仪器要求检测。Bla清除率（BLCR）:血乳酸清除率的值等于运动后的血乳酸最大值（Blamax）减去运动后第30 min的血乳酸值（Bla30 min）再除以Blamax所得的商值。
4）功率峰值（PP）、功率均值（MP）和无氧功率下降率（△P）构成温盖特无氧功率指标。
1.4 数据统计分析 SPSS 13.0软件进行处理［5］，所测数据用X±SD表示,高氧变量和运动后休息时间变量用Two-way Analysis of Variance方法处理；A组和C组在运动后各时间点间的组间差异用Two-independent sample T-test处理。
2 结 果
运动后即刻的HR未记录到，与C组比较，A组运动后第5 min、10 min的HR显著升高（P＜0.05）（表2）；A组恢复期各观测段SPO2显着升高（P＜0.05）（表3）。运动后恢复期，A组和C组Bla浓度分别在（5.9±2.7）min与（6.2±4.1）min到达最大值，在这过程中不具备显著性（T值为-0.63，P值为0.47）。统计处理发现高氧变量和休息时间变量的主效应都具有显著性差异（高氧变量的F值为7.68，P值为0.004；运动后时间变量F值为15.37，P值为0.001）。然而统计分析显示安静时和运动后即刻，A组与C组Bla浓度组间不具有显著性差异。运动后第5 min和第30 minA组与C组的Bla浓度组间比较具有显著性差异 （表4），如图1所示，A组的BLCR值为0.44±0.17，而C组的BLCR值为0.38±0.21，统计处理两组间具有非常显著性差异（T值为2.36，P值为0.01）。此外,以C组BLCR值为参照，A组的BLCR值平均加快了25%。一次温盖特试验测试PP、MP和△P的组间差异，统计处理显示，组间均有显著性差异（表5）。
表2 A组与C组在安静时、运动后即刻和运动后休息期
各时间点HR的统计检验结果次/min
注：A组与C组比较，* 表示P＜0.05，** 表示P＜0.01；运动后即为第3次骑自行车后。以下各表同。
表3 A组与C组在安静时、运动后即刻和运动后休息期
各时间点血氧饱和度的统计检验结果%
表4 A组与C组在安静时、运动后即刻和运动后休息期
各时间点Bla的统计检验结果mmol/L
表5 A组与C组第3、4次骑自行车后无氧指标PP、MP和
△P的统计检验结果（W）
C组192±43254±103453±77576±11440±1250±18A组210±58332±92*469±93639±139*42±738±9*
3 分析与讨论
3.1 吸高氧对运动员HR和SPO2恢复速度的影响 在运动训练实践中监测队员运动后的恢复情况常常采用简单而又易测的指标——心率（HR）［6］。本研究结果显示与C组比较，A组运动后第5 min、10 min的HR显着升高（P＜0.05），而之后的HR恢复没有明显的差异；结果说明吸高氧增加了Bla的氧化分解，但也刺激了心血管系统活动，提高HR加速O2和CO2的运输来配合代谢水平的提高，故HR是升高的。血氧饱和度（SPO2）是反映机体供氧程度的一项重要指标［7，8］，有研究让受试者进行递增负荷运动至力竭，运动过程中连续监测受试者SPO2值，结果显示，随负荷增加SPO2有下降趋势，至最大负荷时SPO2达最低［9，10］，Nielsen［11］等研究发现SPO2变化与强度的高低有密切关系。Dempsey等［12］的研究也发现，受试者进行力竭性跑步时，SPO2值可由安静时的98%降至92%～90%。本文观察了运动后恢复期SPO2的恢复速度的变化，运动员在运动后即刻SPO2下降，与C组比较，A组恢复期各观测段SPO2显着升高（P＜0.05），我们认为与运动后机体处在高代谢状态向低代谢状态恢复过程中需氧量大幅增加有关，使得吸氧量不能满足运动后处于高水平机能状态机体需氧量而出现的相对性缺氧，形成氧亏，进而造成Bla过多堆积，因此吸高氧可以缓解相对性缺氧程度。可见，剧烈运动时，Bla浓度的急剧增加是导致SPO2下降的主要原因之一；提示吸高氧能促进机体恢复SPO2。
3.2 吸高氧对运动员血乳酸恢复速度的影响 吸高氧对运动员Bla恢复速度的影响研究指出，骨骼肌Bla扩散和Bla消除动态平衡的结果是反应在Bla浓度上，这种动态平衡与Bla的产生能力、Bla的耐受能力以及Bla的清除能力有关，那么Bla的清除能力在骑车运动后休息期间对Bla的动态平衡主要作用［13］。Bla的清除能力弱的话运动后恢复能力就会受到限制，主要原因是影响了细胞内H+的转运，使H+维持高浓度，并且会持续一段时间；研究认为运动后Bla的清除绝大部分是在组织内氧化成 CO2和水，主要转运形式是细胞之间和细胞内穿梭，这种穿梭主要载体是单羧酸转运蛋白（monocarboxylat transporter，MCT）。因此认为Bla的清除速率与MCT有着非常密切的联系［14，15］。有些适应性训练可以促进MCT的表达，进而提升Bla清除能力［16］，因此一定程度的运动强度和运动量运动会有利于机体Bla的清除［17-19］。然而足疗、按摩等物理手段对Bla的清除能力没有见到明显效果的报道。该文用用以温盖特试验为运动刺激方式，以运动后Bla浓度最大值为基数换算Bla30 min清除速率，结果显示，与C组队员比较，A组运动后Bla30 min清除速率增加（图1）。与Adams、日本大岛正光等的研究结果一致。原因可能是运动后吸高氧增加了血液氧含量，缓解了运动后的氧债，有利于缓解乳酸几句增加，提高肌肉对Bla的再利用。提示运动后吸高氧对运动员剧烈运动后Bla的恢复有促进作用。
3.3 吸高氧对队员温盖特试验的影响 很早很早就有研究发现，运动能力的恢复与其运动后Bla清除能力的恢复具有一定程度的同步性，可是到如今，体育研究者就其两者之间的这种现象背后的本质关系没有达成一致看法［20］。无氧功率是指人体在最大无氧供能代谢状态下的身体做功能力。最大无氧功率下降幅度常用疲劳指数表示，它能反映机体的无氧抗疲劳能力和无氧耐力水平［21，22］。本研究发现，第3次骑自行车温盖特试验所获取的PP、MP和△P三个指标无统计学差异，吸高氧30 min休息后，在进行一次温盖特试验所获取的PP、MP和△P三个指标通过统计分析发现组间具有显著性区别，说明吸高氧30 min不仅明显加快机体恢复速度，同时对于以PP、MP和△P表示的机体无氧运动能力也有显著作用。
4 结 论
1）吸高氧能明显加快运动后SPO2、Bla的恢复速度；
2）吸高氧也能明显促进机体无氧能力恢复。
参考文献：
［1］ Adams RP.oxygen uptake,acid-base status and performance with varied inspired oxygen fractions［J］.J Appl Physiol,1980,49（5）:863-868.
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［22］ 刘刚.Wingate无氧试验适宜负荷的研究［J］.吉林体育学院学报,2009,25（3）：71-73.
关键词：高氧；恢复；皮艇；温盖特实验
中图分类号：G804.22文献标识码：A文章编号：1007-3612（2011）08-0063-03
Empirical Study on the Improvement of the Body Recovery of the Elite Canoe Athletes after
Wingate Power Test by High Oxygen Absorption
TAO Xiao-ping
（P.E.Dept.， Ningbo University， Ningbo 315211， Zhejiang China）
Abstract:Purpose: The purpose of this study was to examine the effects of high oxygen absorption capacity and the recovery speed of HR、SPO2、Bla after high anaerobic power exercise. Methods: National canoe team 18 Male athletes were assigned to this study， high intensity intermittent Wingate anaerobic power exercise was consisted of 30minutes maximal effort cycling exercise repeated 3 times.After 30 minutes recovery，subjects performed the same exercise. During 30 minutes recovery， the subjects were randomly assigned to absorb high oxygen or absorb air by sitting on a chair. Results:1） compared with the control group， HR， in the first 5 minutes，10 minutes， there were significant differences（P＜0.05），SPO2 was significant differences（P＜0.05）; 2）there was significant difference of removal rate（Ex.0.44±0.17; Con.0.38±0.21） of blood lactate between two groups; 3）there were significant differences in peak power， mean power， peak power decline between the two groups.Conclusion: high oxygen absorption after high intensity intermittent Wingate anaerobic power exercise can promote the recovery rate; and high oxygen absorption after high intensity intermittent Wingate anaerobic power exercise can promote the anaerobic working performance.
Key words: high oxygen; recovery rate; Canoe; Wingate Power Test
投稿日期：2011-05-24
作者简介：陶小平,讲师,博士,研究方向运动生理学。
以往研究显示，吸高氧对机体恢复作用的机制还存在争议。有研究提示，吸高氧作为一种特殊的物理干预手段，可能会促进剧烈运动后的恢复，Adams等［1］研究认为吸入高氧有利于清除血乳酸（Bla），这与高氧浓度提高Bla的消除速率有密切关系；但有关运动后吸入高氧的效果也存在着争议，认为其效果仅仅只是心理上安慰作用而以，Snell［2］研究认为运动间期吸入100%氧对运动员Bla没有明显的影响。截至目前，尚未见吸高氧对优秀运动员温盖特无氧功及其机体恢复速度的文献报道。为此，本文拟以男子皮艇队员为研究对象，研究吸高氧对队员温盖特无氧功及其恢复速度的影响，为我国潜优势项目体能训练的恢复提供一定的参考。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象 以18名国家皮划艇队男运动员为研究对象，全部为健将与健将以上级,基本情况见表1。
表1 男子划艇运动员基本情况
1.2 研究方法 本文分两阶段运动实验，即第一阶段先进行3次骑功率自行车温盖特无氧试验后（即分为第1、2、3次骑功率自行车），队员随机分为A组和C组，其中A组进行高氧干预恢复，C组常氧恢复，恢复30 min后两组均再进行第二阶段试验，该阶段试验为1次温盖特无氧试验（第4次骑功率自行车）。试验分为准备活动和正式骑自行车，准备具体要求：队员在吃好早餐后1.5 h到测试场地，静坐30 min的过程中同时测Bla、心率（HR）和血氧饱和度（SPO2），然后做40 min准备活动，以及熟练骑功率自行车。
队员戴上POLAR表，进行3次温盖特无氧试验，队员应该用尽全力骑30 s的功率自行车，每次间隔3 min；第3次骑完后即刻，取左手无名指指尖血液30 μL，测Bla浓度，同时记录HR和SPO2。之后随机分为吸高氧（实验组，A组）和吸空气（对照组,C组），休息30 min。休息期第5 min、10 min、20 min和30 min时间点取30 μL指血，测Bla浓度，同时记录HR和SPO2。恢复期结束后1 min内，受试者再次完成一次温盖特无氧试验，连续记录输出功率。吸高氧和吸空气具体处理如下：
1）吸高氧组：运动后即刻队员带上头型制备吸氧口罩吸高氧，坐上椅子休息，开始计算时间，吸高氧时间为30 min；容器中高氧由体积分数为30%氮气和70%氧气组成［3，4］。
2）吸空气组：运动后即刻队员带上头型制备吸氧口罩吸空气，坐上椅子休息，开始计算时间，吸空气时间为30 min；容器中常氧由体积分数为78.03%氮气、20.93%氧气、0.98稀有气体、0.03%二氧化碳、0.03%其他气体组成。
队员均不知道自己是实验组还是对照组，也不知道两外形相同容器中的氧浓度情况，排除吸高氧对运动员的心理影响作用。
1.3 实验选取的测试指标和仪器 1）HR：博能Polar S520 自行车运动系列心率表；
2）SPO2：美国NONIN（燕牌）3100血氧仪；
3）Bla: 采用血乳酸分析仪（德国，Biosen 5030）酶电极法严格按照仪器要求检测。Bla清除率（BLCR）:血乳酸清除率的值等于运动后的血乳酸最大值（Blamax）减去运动后第30 min的血乳酸值（Bla30 min）再除以Blamax所得的商值。
4）功率峰值（PP）、功率均值（MP）和无氧功率下降率（△P）构成温盖特无氧功率指标。
1.4 数据统计分析 SPSS 13.0软件进行处理［5］，所测数据用X±SD表示,高氧变量和运动后休息时间变量用Two-way Analysis of Variance方法处理；A组和C组在运动后各时间点间的组间差异用Two-independent sample T-test处理。
2 结 果
运动后即刻的HR未记录到，与C组比较，A组运动后第5 min、10 min的HR显著升高（P＜0.05）（表2）；A组恢复期各观测段SPO2显着升高（P＜0.05）（表3）。运动后恢复期，A组和C组Bla浓度分别在（5.9±2.7）min与（6.2±4.1）min到达最大值，在这过程中不具备显著性（T值为-0.63，P值为0.47）。统计处理发现高氧变量和休息时间变量的主效应都具有显著性差异（高氧变量的F值为7.68，P值为0.004；运动后时间变量F值为15.37，P值为0.001）。然而统计分析显示安静时和运动后即刻，A组与C组Bla浓度组间不具有显著性差异。运动后第5 min和第30 minA组与C组的Bla浓度组间比较具有显著性差异 （表4），如图1所示，A组的BLCR值为0.44±0.17，而C组的BLCR值为0.38±0.21，统计处理两组间具有非常显著性差异（T值为2.36，P值为0.01）。此外,以C组BLCR值为参照，A组的BLCR值平均加快了25%。一次温盖特试验测试PP、MP和△P的组间差异，统计处理显示，组间均有显著性差异（表5）。
表2 A组与C组在安静时、运动后即刻和运动后休息期
各时间点HR的统计检验结果次/min
注：A组与C组比较，* 表示P＜0.05，** 表示P＜0.01；运动后即为第3次骑自行车后。以下各表同。
表3 A组与C组在安静时、运动后即刻和运动后休息期
各时间点血氧饱和度的统计检验结果%
表4 A组与C组在安静时、运动后即刻和运动后休息期
各时间点Bla的统计检验结果mmol/L
表5 A组与C组第3、4次骑自行车后无氧指标PP、MP和
△P的统计检验结果（W）
C组192±43254±103453±77576±11440±1250±18A组210±58332±92*469±93639±139*42±738±9*
3 分析与讨论
3.1 吸高氧对运动员HR和SPO2恢复速度的影响 在运动训练实践中监测队员运动后的恢复情况常常采用简单而又易测的指标——心率（HR）［6］。本研究结果显示与C组比较，A组运动后第5 min、10 min的HR显着升高（P＜0.05），而之后的HR恢复没有明显的差异；结果说明吸高氧增加了Bla的氧化分解，但也刺激了心血管系统活动，提高HR加速O2和CO2的运输来配合代谢水平的提高，故HR是升高的。血氧饱和度（SPO2）是反映机体供氧程度的一项重要指标［7，8］，有研究让受试者进行递增负荷运动至力竭，运动过程中连续监测受试者SPO2值，结果显示，随负荷增加SPO2有下降趋势，至最大负荷时SPO2达最低［9，10］，Nielsen［11］等研究发现SPO2变化与强度的高低有密切关系。Dempsey等［12］的研究也发现，受试者进行力竭性跑步时，SPO2值可由安静时的98%降至92%～90%。本文观察了运动后恢复期SPO2的恢复速度的变化，运动员在运动后即刻SPO2下降，与C组比较，A组恢复期各观测段SPO2显着升高（P＜0.05），我们认为与运动后机体处在高代谢状态向低代谢状态恢复过程中需氧量大幅增加有关，使得吸氧量不能满足运动后处于高水平机能状态机体需氧量而出现的相对性缺氧，形成氧亏，进而造成Bla过多堆积，因此吸高氧可以缓解相对性缺氧程度。可见，剧烈运动时，Bla浓度的急剧增加是导致SPO2下降的主要原因之一；提示吸高氧能促进机体恢复SPO2。
3.2 吸高氧对运动员血乳酸恢复速度的影响 吸高氧对运动员Bla恢复速度的影响研究指出，骨骼肌Bla扩散和Bla消除动态平衡的结果是反应在Bla浓度上，这种动态平衡与Bla的产生能力、Bla的耐受能力以及Bla的清除能力有关，那么Bla的清除能力在骑车运动后休息期间对Bla的动态平衡主要作用［13］。Bla的清除能力弱的话运动后恢复能力就会受到限制，主要原因是影响了细胞内H+的转运，使H+维持高浓度，并且会持续一段时间；研究认为运动后Bla的清除绝大部分是在组织内氧化成 CO2和水，主要转运形式是细胞之间和细胞内穿梭，这种穿梭主要载体是单羧酸转运蛋白（monocarboxylat transporter，MCT）。因此认为Bla的清除速率与MCT有着非常密切的联系［14，15］。有些适应性训练可以促进MCT的表达，进而提升Bla清除能力［16］，因此一定程度的运动强度和运动量运动会有利于机体Bla的清除［17-19］。然而足疗、按摩等物理手段对Bla的清除能力没有见到明显效果的报道。该文用用以温盖特试验为运动刺激方式，以运动后Bla浓度最大值为基数换算Bla30 min清除速率，结果显示，与C组队员比较，A组运动后Bla30 min清除速率增加（图1）。与Adams、日本大岛正光等的研究结果一致。原因可能是运动后吸高氧增加了血液氧含量，缓解了运动后的氧债，有利于缓解乳酸几句增加，提高肌肉对Bla的再利用。提示运动后吸高氧对运动员剧烈运动后Bla的恢复有促进作用。
3.3 吸高氧对队员温盖特试验的影响 很早很早就有研究发现，运动能力的恢复与其运动后Bla清除能力的恢复具有一定程度的同步性，可是到如今，体育研究者就其两者之间的这种现象背后的本质关系没有达成一致看法［20］。无氧功率是指人体在最大无氧供能代谢状态下的身体做功能力。最大无氧功率下降幅度常用疲劳指数表示，它能反映机体的无氧抗疲劳能力和无氧耐力水平［21，22］。本研究发现，第3次骑自行车温盖特试验所获取的PP、MP和△P三个指标无统计学差异，吸高氧30 min休息后，在进行一次温盖特试验所获取的PP、MP和△P三个指标通过统计分析发现组间具有显著性区别，说明吸高氧30 min不仅明显加快机体恢复速度，同时对于以PP、MP和△P表示的机体无氧运动能力也有显著作用。
4 结 论
1）吸高氧能明显加快运动后SPO2、Bla的恢复速度；
2）吸高氧也能明显促进机体无氧能力恢复。
参考文献：
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