持续低肺容积自愿低通气重复冲刺训练对健康女性运动表现及生理反应的急性影响

《Frontiers in Physiology》：Repeated-sprint training with low lung volume voluntary hypoventilation performed continuously throughout each set in healthy females

本研究探讨了健康女性在持续低肺容积自愿低通气（VHL）条件下进行重复冲刺训练（RSH-VHL）的急性生理反应。与正常呼吸（RSN）相比，RSH-VHL并未引发显著的血氧饱和度（SpO2）下降或肌肉缺氧，但导致峰值功率输出（PPO）和平均功率输出（MPO）显著降低，同时呼吸困难感增强。结果表明，持续VHL模式可能因技术执行难度而限制了训练负荷，提示其在女性中的应用需结合个体化调整。

　　

引言

重复冲刺训练在缺氧（RSH）环境中已被证明能比常氧（RSN）条件下更有效地提升重复冲刺能力（RSA），表现为运动表现和功率输出的改善以及疲劳抵抗力的增强。与传统RSH需要缺氧环境设备不同，通过低肺容积自愿低通气（RSH-VHL）诱导的缺氧刺激无需特殊装备，且能引起显著的血氧饱和度（SpO₂）下降和肌肉脱氧。然而，RSH-VHL与传统RSH的作用机制差异尚不明确，尤其是在女性群体中的研究较为缺乏。本研究采用一种改良的VHL模式（即在整个冲刺组中持续进行VHL），旨在探究其对健康女性生理反应和运动表现的影响。

方法

参与者

13名健康女性（年龄25.5±3.7岁）参与研究，均为身体活跃个体，每周平均运动时间为5.7±3.8小时。纳入标准包括女性、18-35岁、无已知疾病、未适应高原环境并能提供知情同意。

实验设计

采用随机交叉设计，包括一次熟悉化课程和两次测试课程。熟悉化课程中，参与者学习VHL技术（包括静息和运动中的持续VHL练习）。测试课程中，参与者分别进行正常呼吸（RSN）和持续VHL（RSH-VHL）条件下的重复冲刺训练。

重复冲刺方案

在功率自行车上进行三组八次10秒全力冲刺，组间恢复4分钟。RSH-VHL条件下，VHL技术在整个冲刺组（包括冲刺前2分钟和冲刺期间）持续应用，呼吸模式包括正常吸气、呼气至功能残气量、5秒屏息、快速呼气至残气量，并循环进行。

测量指标

记录峰值功率输出（PPO）和平均功率输出（MPO）、心率（HR）、每搏输出量（SV）、心输出量（CO）、血氧饱和度（SpO₂）、股外侧肌和肱二头肌短头的肌肉氧合（通过近红外光谱技术）、血乳酸浓度（[La]）、自觉运动强度（RPE）以及呼吸和蹬踏困难感。

结果

功率输出

RSH-VHL条件下的MPO和PPO均显著低于RSN（MPO：308±45 vs. 366±51 W；PPO：406±72 vs. 477±82 W），且从第一组开始即出现下降（）。

心率和血流动力学

RSH-VHL组的心率显著低于RSN组，第三组的每搏输出量和前两组的心输出量也显著降低，可能与运动负荷减少有关。

血乳酸浓度

RSH-VHL组的血乳酸浓度显著低于RSN组（6.66±2.86 vs. 10.23±3.06 mmol·L^-1），反映其运动强度较低。

血氧饱和度和肌肉氧合

两组间的SpO₂无显著差异（RSH-VHL：97.5±2.0%；RSN：98.0±1.6%），股外侧肌和肱二头肌的氧合指标也未出现显著脱氧。但RSH-VHL组肱二头肌的SmO₂振幅显著较低，可能与上肢参与度减少相关（）。

主观感知

RSH-VHL组的呼吸困难感显著高于RSN组，但自觉运动强度和腿部用力感无显著差异，可能与功率输出降低和呼吸不适的平衡有关。

讨论

本研究的核心发现是，持续VHL并未诱发系统性或缺氧性生理反应，反而降低了训练负荷。这一结果与以往研究不同，可能源于VHL技术执行中的实际困难（如屏息时肺容积控制不精准）以及女性对呼吸不适的敏感性较高。女性在运动中的呼吸代谢成本较高且更易出现运动诱导的低氧血症，这可能加剧了VHL的不利影响。此外，呼吸肌肉的代谢反射和中枢整合机制可能进一步抑制了运动表现。未来研究需优化VHL监控方法，并探索性别差异在RSH-VHL反应中的作用。

结论

持续低肺容积自愿低通气在健康女性中未产生预期的缺氧刺激，且导致功率输出显著下降。技术执行的挑战性和性别特异性生理反应可能是主要影响因素。建议未来研究结合实时肺容积监测和性别对比，以明确RSH-VHL的应用潜力与局限。