富氧与缺氧条件下超最大强度Tabata式高强度间歇训练功能性适应差异的随机探索性研究

《BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation》：Divergent functional responses to hyperoxic versus hypoxic high-intensity interval training: a randomized exploratory active-comparator study

　　

摘要

背景

吸入氧浓度（FiO?）可能会改变超最大强度间歇训练的内部生理代价。这项随机探索性活性对照研究比较了在富氧与缺氧条件下进行Tabata式高强度间歇训练（HIIT）后的功能性适应差异。

方法

23名身体活动能力良好的男性完成了为期3周的超最大强度Tabata式HIIT（每周3次；8组，每组20秒，休息10秒），分为富氧组（FiO? = 0.60，n = 13）或缺氧组（FiO? = 0.16，n = 10）。训练强度最初依据基线心肺运动试验（CPET）测得的Wmax进行处方设计，并在实际操作中通过心率调控以维持预期的内部心血管负荷。最大摄氧量（VO?max）为主要终点；通气阈值、峰值血乳酸、自觉用力程度、心率指标以及可用的训练负荷记录为次要或探索性终点。

结果

富氧组的VO?max从37.77 ± 8.67上升至41.46 ± 8.41 mL·kg?1·min?1，缺氧组从38.30 ± 9.91上升至39.80 ± 9.80 mL·kg?1·min?1，富氧组在基线校正后的改善更为显著。VT1在富氧组从175.0 ± 52.0升至213.5 ± 46.3 W，在缺氧组从160.0 ± 47.4升至170.0 ± 48.3 W。VT2在富氧组从232.7 ± 51.4升至263.5 ± 40.3 W，在缺氧组从207.5 ± 55.3升至222.5 ± 49.2 W。峰值乳酸在富氧组从9.58 ± 1.37降至8.81 ± 1.47 mmol·L?1，但在缺氧组从8.93 ± 0.84升至9.25 ± 0.75 mmol·L?1。Wmax在富氧组从278.8 ± 55.8升至334.6 ± 45.1 W，在缺氧组从247.5 ± 73.1升至282.5 ± 63.5 W。

结论

在这种内部调控的两臂试验方案中，富氧与缺氧条件下的Tabata式HIIT引发了截然不同的功能性反应模式。富氧组与更广泛的有氧功能改善及更低的运动后峰值乳酸相关，而缺氧组则表现为较小的有氧增益和更高的运动后峰值乳酸反应。鉴于样本量较小、缺乏常氧对照条件，且训练课次的负荷与心率记录有限，这些发现应作为探索性结果来解读。

临床试验注册号

ClinicalTrials.gov，NCT07551869。于2026年4月5日回溯性注册。

图形摘要

吸入氧浓度对超最大强度HIIT功能性反应影响的整合模型。参与者完成了三周的超最大强度间歇训练，分别在富氧（FiO? = 0.60）或缺氧（FiO? = 0.16）条件下进行。训练强度最初根据CPET测得的有氧最大功率相对处方，随后依据内部心血管负荷而非严格匹配的外部机械功进行调控。在这种内部调控方案下，吸入氧浓度与不同的功能性反应模式相关，可能影响了对超最大强度训练刺激的生理代价和耐受能力。

背景

吸入氧浓度（FiO?）可能会改变超最大强度间歇训练的内部生理代价。这项随机探索性活性对照研究比较了在富氧与缺氧条件下进行Tabata式高强度间歇训练（HIIT）后的功能性适应差异。

方法

23名身体活动能力良好的男性完成了为期3周的超最大强度Tabata式HIIT（每周3次；8组，每组20秒，休息10秒），分为富氧组（FiO? = 0.60，n = 13）或缺氧组（FiO? = 0.16，n = 10）。训练强度最初依据基线心肺运动试验（CPET）测得的Wmax进行处方设计，并在实际操作中通过心率调控以维持预期的内部心血管负荷。最大摄氧量（VO?max）为主要终点；通气阈值、峰值血乳酸、自觉用力程度、心率指标以及可用的训练负荷记录为次要或探索性终点。

结果

富氧组的VO?max从37.77 ± 8.67上升至41.46 ± 8.41 mL·kg?1·min?1，缺氧组从38.30 ± 9.91上升至39.80 ± 9.80 mL·kg?1·min?1，富氧组在基线校正后的改善更为显著。VT1在富氧组从175.0 ± 52.0升至213.5 ± 46.3 W，在缺氧组从160.0 ± 47.4升至170.0 ± 48.3 W。VT2在富氧组从232.7 ± 51.4升至263.5 ± 40.3 W，在缺氧组从207.5 ± 55.3升至222.5 ± 49.2 W。峰值乳酸在富氧组从9.58 ± 1.37降至8.81 ± 1.47 mmol·L?1，但在缺氧组从8.93 ± 0.84升至9.25 ± 0.75 mmol·L?1。Wmax在富氧组从278.8 ± 55.8升至334.6 ± 45.1 W，在缺氧组从247.5 ± 73.1升至282.5 ± 63.5 W。

结论

在这种内部调控的两臂试验方案中，富氧与缺氧条件下的Tabata式HIIT引发了截然不同的功能性反应模式。富氧组与更广泛的有氧功能改善及更低的运动后峰值乳酸相关，而缺氧组则表现为较小的有氧增益和更高的运动后峰值乳酸反应。鉴于样本量较小、缺乏常氧对照条件，且训练课次的负荷与心率记录有限，这些发现应作为探索性结果来解读。

临床试验注册号

ClinicalTrials.gov，NCT07551869。于2026年4月5日回溯性注册。

图形摘要

吸入氧浓度对超最大强度HIIT功能性反应影响的整合模型。参与者完成了三周的超最大强度间歇训练，分别在富氧（FiO? = 0.60）或缺氧（FiO? = 0.16）条件下进行。训练强度最初根据CPET测得的有氧最大功率相对处方，随后依据内部心血管负荷而非严格匹配的外部机械功进行调控。在这种内部调控方案下，吸入氧浓度与不同的功能性反应模式相关，可能影响了对超最大强度训练刺激的生理代价和耐受能力。