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超低温暴露前后下肢肌群和脑部血容量等血氧参数的变化
作者:    发布于:2016-11-09 14:57:01    文字:【】【】【

赵之光, 魏文哲

北京市体育科学研究所 100075

研究目的:

通过近红外技术监测超低温暴露前后下肢肌群以及脑部组织中氧饱和度(TOI)和血容量(△tHb)的变化,了解低温暴露前后肌肉内氧的供给和利用、推测局部肌群以及脑部血容量的变化以及人体对低温刺激的生理反应,观察低温刺激下局部肌群血液二次再分布情况,进一步深入了解超低温冷疗的工作机理以及人体对不同超低温暴露后的反应,为运动(或比赛)前预冷却、训练(或比赛)后的促恢复的应用提供更多的实验依据。

研究方法:

8 名健康男性为实验对象,分别在常温以及在-60℃、-110℃、-130℃、-150℃四种低温暴露刺激下,观察超低温暴露前(持续90s)、暴露中间(持续150s)以及暴露结束后回到常温环境后(持续360s),下肢主要肌群和脑部的血氧参数的变化,血氧参数包括TOI(血氧饱和度=△HbO2/△tHb)、△tHb(总血红蛋白量=△Hb+△HbO2,△Hb(局部组织中还原血红蛋白浓度)、△HbO2(局部组织中氧合血红蛋白浓度)。将上述4 种低温环境下与常温下的所采集的血氧参数进行对比。研究结果:冷疗前下肢肌群和脑部的血容量和氧饱和度保持平稳,进舱冷疗后开始迅速下降,大约在90-110s 左右时达到最低值,冷疗结束后上升并在100-120s 左右超过冷疗前值。在4 个低温环境下,下肢肌群的血容量达到的最低值都显著低于常温环境,而且所受刺激的温度越低,下肢肌群的血容量达到最低值所用的时间越长,血容量的下降值越大,而且出舱后血容量恢复到最大值所用时间以及血容量的变化幅度也越大。脑部的血氧饱和度在常温下远高于下肢,在4 个低温环境下,出现了同下肢肌群相类似的反应,低温刺激后脑部的血氧参数指标都出现了下降,脑部的血容量达到的最低值都显著低于常温环境,且温度越低,下降幅度越大,其中在-150℃时脑部的血氧饱和度出现了最低值65.9%,但仍远高于56%的脑氧安全基线。

研究结论:

1)下肢肌群和脑部的血容量在超低温暴露过程中的下降幅度、达到最低值所需时间和冷疗结束后相关指标恢复到的最大值、达最大值所需时间均与温度表现出一定的相关性。为保证效果,低温暴露持续时间不能低于110 s。超低温冷冻后到比赛之间的间歇时间至少需2 分钟。

2)超低温冷冻过程中脑部血容量的变化与国外相关文献的推测结果相反,因此,还需要通过测试肝脏等其它内脏器官在低温刺激下的。

关键词:超低温;血容量;血氧参数; 下肢;脑

脚注信息
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