肌肉氧合动力学验证：预测有氧适能与运动强度阈值的非侵入性新方法

这篇研究通过近红外光谱技术(NIRS)验证了肢体缺血和稳态运动(SSE)后肌肉再氧合动力学参数与最大摄氧量(V?O2max)及通气阈值(VT)的关联性。研究发现，缺血斜率、再灌注10秒速率(Rep 10s)等指标能中度预测V?O2max（典型误差393-525 mL/min），而SSE后恢复动力学与VT1/VT2显著相关，为无创评估有氧适能提供了新思路。

　　

引言

有氧适能评估通常依赖最大摄氧量(V?O₂max)和通气阈值(VT)等参数，但传统测试存在疲劳、设备限制等问题。近红外光谱(NIRS)通过测量氧合/脱氧血红蛋白比例(StO₂)，为无创评估提供了新途径。本研究旨在验证肢体缺血和稳态运动后NIRS动力学参数预测有氧适能的可行性。

方法与实验设计

17名健康成人完成3分钟300 mmHg压力袖带闭塞测试，测量闭塞斜率、再灌注10秒速率(Rep 10s)、基线(R_bl)和峰值再氧合率(R_peak)。随后进行100W(SSE1)和150W(SSE2)稳态骑行，记录运动后肌肉再氧合动力学。最终通过递增最大运动测试确定V?O₂max和VT。

关键发现

缺血测试相关性：

• •

  闭塞斜率与绝对V?O₂max强相关(r=-0.68)，预测误差最低(393 mL/min)

• •

  Rep 10s和R_peak分别解释37%和36%的V?O₂max变异

运动恢复动力学：

• •

  SSE1后R_bl与VT1显著相关(r=0.66)

• •

  SSE2后R_bl可预测VT2(r=0.62)和运动效率(GE2, r=0.56)

生理机制探讨

缺血期间StO₂下降反映代谢需求与血流阻断的失衡，而恢复速率体现血管舒张能力。运动后快速再氧合可能源于：

1. 1.

   高有氧能力者代谢需求较低（相同绝对负荷）

2. 2.

   更高效的微血管氧输送

3. 3.

   线粒体氧化能力差异

应用与局限

该技术适用于：

• •

  无法耐受最大测试的临床人群

• •

  运动员日常训练监控

  但存在预测误差较大（典型误差>10%）、需标准化负荷等问题。未来可优化传感器位置和运动强度个性化方案。

结论

NIRS动力学参数虽不能精确量化V?O₂max，但作为无创、亚极量测试手段，能有效区分个体有氧适能差异，并为训练阈值评估提供补充指标。结合多参数模型可能提升其预测准确性。