李志剛，林文弢

廣義的低氧訓(xùn)練包括自然高原訓(xùn)練和人工低氧訓(xùn)練。高原訓(xùn)練迄始主要應(yīng)用于提高耐力運(yùn)動員的運(yùn)動成績，高海拔低氧分壓提高機(jī)體對氧氣的攝取、運(yùn)輸和利用效率。而氧氣分離器、低氧艙等設(shè)備的出現(xiàn)極大地豐富了低氧訓(xùn)練的方式[1]。近年來，低氧訓(xùn)練在促進(jìn)非運(yùn)動員人群的身體健康方面的研究逐步增多，如用于改善代謝綜合征患者的胰島素抵抗水平。然而，低氧訓(xùn)練的使用一直存在爭議[2]，一般認(rèn)為，低氧訓(xùn)練較常氧訓(xùn)練更能提高運(yùn)動成績，改善身體機(jī)能；而相反的觀點(diǎn)主張，低氧訓(xùn)練只是暫時提高機(jī)體的載氧能力，這種能力會很快消失，低氧訓(xùn)練并不能有效提高運(yùn)動員的身體機(jī)能。除此之外，低氧訓(xùn)練對機(jī)體造成的低氧損傷不容忽視。因此，利用知識圖譜對低氧訓(xùn)練研究的核心論文進(jìn)行知識圖譜的可視化分析，總結(jié)梳理我國近20年來低氧訓(xùn)練的相關(guān)研究，從宏觀、整體上把握該領(lǐng)域研究的脈絡(luò)、現(xiàn)狀和研究熱點(diǎn)，有利于低氧訓(xùn)練的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展，為該領(lǐng)域進(jìn)一步研究提供理論參考。

1 研究方法

1.1 文獻(xiàn)資料法

以“低氧訓(xùn)練”“低氧運(yùn)動”和“高原訓(xùn)練”主題詞檢索CNKI數(shù)據(jù)庫，文獻(xiàn)來源為體育類中文核心刊物和《中國運(yùn)動醫(yī)學(xué)雜志》共17本期刊，檢索時間為1996年1月1日至今，將文獻(xiàn)導(dǎo)入Endnote，剔除征稿啟事和專家介紹性文章后，共613篇文獻(xiàn)。

1.2 可視化分析法

通過CNKI引文分析和CiteSpaceⅢ進(jìn)行計量學(xué)和可視化分析，對研究的脈絡(luò)、熱點(diǎn)和前沿進(jìn)行歸納。

2 研究結(jié)果及分析

2.1 發(fā)文年份分布

發(fā)文量的歷時性變化在一定程度上反映了該研究主題的動態(tài)演進(jìn)過程和受重視程度[3]。以高原訓(xùn)練為主題的文獻(xiàn)知網(wǎng)收錄的最早時間為1973年，但20世紀(jì)七八十年代的研究以譯著外文期刊為主，到1990年以后，借助我國得天獨(dú)厚的高原條件，自主開展的研究逐漸豐富、深入。由圖1可知，最近20年的發(fā)文量呈現(xiàn)“中間高，兩頭低”的正態(tài)分布形態(tài)，1996年到2002年，以低氧訓(xùn)練為主題研究的發(fā)文量呈逐年上升的趨勢，得益于我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、體育科研力量的不斷增強(qiáng)；2003年至2007年出現(xiàn)爆發(fā)式增長，主要是因?yàn)?008年北京奧運(yùn)會的舉辦、奧運(yùn)攻關(guān)課題的實(shí)施、提高運(yùn)動員競技水平的迫切需求；2008年至今，低氧訓(xùn)練相關(guān)論文的數(shù)量逐年降低，尤其是2012年倫敦奧運(yùn)會后下降明顯，可能是由于國內(nèi)體育意識的轉(zhuǎn)變，關(guān)注重心由競技體育向大眾體育的轉(zhuǎn)換，訓(xùn)練手段研究受關(guān)注程度下降所致。

2.2 文獻(xiàn)作者分析

在核心期刊上發(fā)表文章的數(shù)量，是衡量作者學(xué)術(shù)水平高低的主要指標(biāo)。因此，通過文獻(xiàn)作者合作分析可以明確主題研究的主要科研力量，了解不同科研人員組成的研究團(tuán)隊(duì)。圖2是利用CiteSpaceⅢ形成的作者共現(xiàn)圖譜，其中圓點(diǎn)越大代表發(fā)文量越多，圓點(diǎn)之間的連線越多表示合作關(guān)系越密切。通過圖2和表1分析發(fā)現(xiàn)，發(fā)文量排在前三位的是北京體育大學(xué)的胡揚(yáng)教授、國家體育總局科學(xué)研究所的馮連世研究員和廣州體育學(xué)院的林文弢教授。同時呈現(xiàn)了6個明顯的研究團(tuán)體，分別是：（1）以胡揚(yáng)、王瑞元、曾凡星、張纓等為主的北京體育大學(xué)研究團(tuán)體；（2）以馮連世、陸瑛麗、徐建方等為主的國家體育總局科學(xué)研究所研究團(tuán)隊(duì)；（3）以林文弢、翁錫全、徐國琴等為主的廣州體育學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)；（4）以高炳宏為主的上海體育科學(xué)研究所團(tuán)隊(duì)；（5）以鄭瀾、瞿樹林等為主的湖南師范大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)；（6）以雷志平、葉鳴等形成的合作團(tuán)隊(duì)。其中北京體育大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)與國家體育總局科學(xué)研究所合作較密切，其他團(tuán)隊(duì)則基本各自為戰(zhàn)。

圖1 我國低氧訓(xùn)練發(fā)文數(shù)量年度分布Figure 1 Annually Distribution of the Quantity of the Literature on Hypoxia Training in China

2.3 研究機(jī)構(gòu)分布

由表1和圖3可以直觀的發(fā)現(xiàn)，北京體育大學(xué)是國內(nèi)研究低氧訓(xùn)練最主要的機(jī)構(gòu)，其中心性最高，其它研究機(jī)構(gòu)都存在合作關(guān)系。主要研究機(jī)構(gòu)前十名中，有5所專業(yè)體育院校，可能與我國體育事業(yè)以體育院校為依托的發(fā)展思路有關(guān)。另外，以國家體育總局科研所、上海體育科學(xué)研究所為主要的體育科研機(jī)構(gòu)與其服務(wù)的競技項(xiàng)目和承擔(dān)的科研項(xiàng)目密切相關(guān)，而青海體育科學(xué)研究所則是以青海多巴高原訓(xùn)練基地為依托，取得了可喜的研究成果。另外，湖南師范大學(xué)和揚(yáng)州大學(xué)則是綜合性院校中的低氧訓(xùn)練研究的翹楚。

圖2 我國低氧訓(xùn)練文獻(xiàn)作者分析圖譜Figure 2 Analysis Map of the Authors of the Literature on Hypoxia Training in China

表1 我國低氧訓(xùn)練研究機(jī)構(gòu)分布表Table I Distribution of the Domestic Research Institutes of Hypoxia Training

圖3 低氧訓(xùn)練研究機(jī)構(gòu)知識圖譜Figure 3 Knowledge Map of the Research Institutes of Hypoxia Training

2.4 研究熱點(diǎn)分析

將檢索到的文獻(xiàn)輸入CiteSpaceⅢ進(jìn)行關(guān)鍵詞的聚類分析，得到圖4，將關(guān)鍵詞進(jìn)行合并后得到低氧訓(xùn)練主題研究主要的研究方向（表2）。由此可見，研究的熱點(diǎn)主要集中在不同的低氧訓(xùn)練方式的演變、低氧訓(xùn)練與運(yùn)動員生理、生化機(jī)能監(jiān)控，低氧訓(xùn)練對有氧和無氧能力的影響，低氧訓(xùn)練對機(jī)體的免疫力，心理和認(rèn)知的影響，低氧訓(xùn)練在控重減肥中的應(yīng)用，低氧訓(xùn)練對細(xì)胞氧化應(yīng)激和凋亡的作用，低氧訓(xùn)練適應(yīng)—習(xí)服與基因多態(tài)性等研究方向。

3 研究主題內(nèi)容的探討

根據(jù)表2中低氧訓(xùn)練領(lǐng)域的主要研究方向，結(jié)合高頻關(guān)鍵詞在CNKI數(shù)據(jù)庫進(jìn)行文獻(xiàn)的二次檢索，對主要研究方向的高被引和下載文獻(xiàn)進(jìn)行精讀，高被引文獻(xiàn)是構(gòu)建一個研究主題的基礎(chǔ)，在主題的演進(jìn)過程中發(fā)揮著重要的作用，將研究方向的內(nèi)容結(jié)合基礎(chǔ)文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。

3.1 低氧訓(xùn)練方式的多樣化

自然條件下的高原訓(xùn)練主要應(yīng)用于提高耐力運(yùn)動員競技水平，主要利用高海拔低氧刺激機(jī)體進(jìn)行代償性反應(yīng)，提高機(jī)體運(yùn)輸氧氣的能力、心臟的供血能力、骨骼肌的代謝能力及最大攝氧量[2]。但是高海拔缺氧會造成最大攝氧量的下降，進(jìn)而導(dǎo)致運(yùn)動員無法保持與低海拔地區(qū)相同的訓(xùn)練負(fù)荷。LoHi（living low-training high）與高原訓(xùn)練相似，也可以實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動員施加低氧環(huán)境的外部缺氧和運(yùn)動負(fù)荷引起的內(nèi)部缺氧雙重刺激，有利于運(yùn)動能力的提高，還能避免高原環(huán)境不利于運(yùn)動疲勞恢復(fù)的缺點(diǎn)，但也存在運(yùn)動負(fù)荷低的弊端[4]。而HiLo（living high-training low）的應(yīng)用則較好地解決了運(yùn)動員在高原訓(xùn)練中運(yùn)動負(fù)荷無法保證、骨骼肌工作能力低下的問題，提高了骨骼肌機(jī)體運(yùn)輸O2和抗氧化能力[5]。然而，HiLo缺乏運(yùn)動時外環(huán)境低氧對心肺功能的強(qiáng)烈刺激。因此，HiLo結(jié)合部分LoHi就形成了高住高練低訓(xùn)（HiHiLo），主要是讓運(yùn)動員居住在人工低氧環(huán)境，訓(xùn)練采用以常氧訓(xùn)練為主，低氧運(yùn)動為輔的方式進(jìn)行，兼顧了低氧的刺激與訓(xùn)練的強(qiáng)度。另外，間歇性低氧訓(xùn)練較高原訓(xùn)練能夠解決訓(xùn)練負(fù)荷不足帶來的影響且其缺氧間歇性方式較高原訓(xùn)練持續(xù)性的缺氧能夠引起更加強(qiáng)烈的應(yīng)激，且代償恢復(fù)效果更明顯。間歇性低氧訓(xùn)練的缺氧負(fù)荷量可根據(jù)不同的訓(xùn)練目的、不同訓(xùn)練個體進(jìn)行調(diào)節(jié)，使訓(xùn)練計劃更加系統(tǒng)和靈活[6]。隨著運(yùn)動訓(xùn)練的科學(xué)化和精細(xì)化，一些新的低氧訓(xùn)練的方式應(yīng)用增多，如亞高原訓(xùn)練[7]、不同濃度的低氧交替訓(xùn)練、低氧預(yù)適應(yīng)后的慢性、急性低氧訓(xùn)練和低氧重復(fù)沖刺訓(xùn)練[8]等，兼顧有氧、無氧能力和力量訓(xùn)練的同時，降低低氧損傷，不僅用于提高運(yùn)動員的運(yùn)動能力，而且廣泛地應(yīng)用于促進(jìn)非運(yùn)動員人群身體健康。

圖4 低氧訓(xùn)練關(guān)鍵詞知識圖譜Figure 4 Knowledge Map of the Keywords of Hypoxia Training

表2 低氧訓(xùn)練主題研究方向Table IIResearch Direction of the Themes of Hypoxia Training

3.2 低氧訓(xùn)練中運(yùn)動員生理、生化機(jī)能的監(jiān)控

低氧訓(xùn)練過程中要對運(yùn)動員的生理、生化機(jī)能進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，評判訓(xùn)練效果和防止低氧損傷。國內(nèi)研究的主要對象集中在中長跑、游泳、賽艇、皮、劃艇、散打、柔道、跆拳道、自行車、短道速滑、羽毛球、籃球等項(xiàng)目。低氧訓(xùn)練中運(yùn)動員身體機(jī)能指標(biāo)的評定囊括了心肺功能指標(biāo)、血象指標(biāo)、血液生化指標(biāo)、尿液生化指標(biāo)和血液激素水平五大方面，各個指標(biāo)包含多項(xiàng)子指標(biāo)以及標(biāo)準(zhǔn)范圍。低氧訓(xùn)練過程中評斷運(yùn)動員生理機(jī)能需要多項(xiàng)指標(biāo)的綜合評判，單一的指標(biāo)可能出現(xiàn)誤判，只有這樣才能為科學(xué)合理的制定訓(xùn)練計劃，提高運(yùn)動員的競技能力提供良好的反饋和保障[9]。

3.3 低氧訓(xùn)練對機(jī)體有氧工作能力的影響

低氧訓(xùn)練可以通過多方面提高機(jī)體的有氧工作能力。（1）低氧訓(xùn)練可以促進(jìn)EPO的分泌，促使紅細(xì)胞的生成增多，血紅蛋白含量升高，提高氧運(yùn)輸能力。馮連世等在研究中發(fā)現(xiàn)，4周的高原訓(xùn)練能夠顯著提高中長跑運(yùn)動員的紅細(xì)胞和血紅蛋白的含量，高原訓(xùn)練3周內(nèi)，EPO呈持續(xù)回升狀態(tài)，網(wǎng)織紅細(xì)胞的變化與EPO基本一致[10,11]。模擬海拔3 000 m和4 000 m的氧氣濃度能夠顯著提高雄性SD大鼠EPOmRNA表達(dá)的升高。模擬高原訓(xùn)練組大鼠2 000 m組的EPOmRNA升高，3 000 m和4 000 m組的水平反而較平原組水平明顯下降。由此可見，低氧暴露或低氧訓(xùn)練提高機(jī)體的EPO水平存在最適的氧氣濃度。（2）心血管的泵血功能是限制有氧工作能力提高的重要因素，多項(xiàng)研究證實(shí)低氧訓(xùn)練可影響心血管系統(tǒng)的功能。低氧訓(xùn)練初期，會引起心率的升高、每搏量的下降，使心臟功能暫時降低[12]。而低氧訓(xùn)練后，左心室收縮功能增強(qiáng)，獲得良好的心臟適應(yīng)性，在某種程度上有利于心力儲備功能的增強(qiáng)[13]。究其原因，低氧和運(yùn)動交互效應(yīng)疊加，可對心肌肌原纖維間線粒體的數(shù)量和體積產(chǎn)生一定影響，并通過線粒體體積密度的增高和線粒體內(nèi)膜及嵴的表面密度的增大，提高有氧代謝能力[14]。低氧訓(xùn)練能顯著增加心肌組織的血管生成，其中HiHiLo這一低氧訓(xùn)練模式對心肌組織微血管的生成效果最好[15]。間歇性低氧訓(xùn)練后的ATP含量、腺苷酸池總量以及腺苷酸（EC）水平升高，維持能量代謝能力的效果顯著[16]。（3）低氧訓(xùn)練影響機(jī)體有氧代謝關(guān)鍵酶的活性。健康雄性SD大鼠進(jìn)行為期一周的低氧運(yùn)動訓(xùn)練后，腓腸肌的MDH（蘋果酸脫氫酶）活性顯著升高，以3 000 m低氧水平組升高最為明顯，而返回平原后，2 000 m組大鼠的MDH活性變化最為穩(wěn)定且活性最高[17]，以此支持，低氧訓(xùn)練海拔高度選擇介于2 000 m至3 000 m之間的觀點(diǎn)。另外，毛衫衫等同樣是利用雄性SD大鼠為實(shí)驗(yàn)對象，進(jìn)行了為期4～28 d的不同時程的模擬4 000 m海拔高度的中等強(qiáng)度的高住低練干預(yù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腓腸肌檢測SDH（琥珀酸脫氫酶）的活性隨著干預(yù)時間的更加而提高，28 d組的水平接近于對照組的2倍[18]。另外，為期4周的間歇性低氧耐力訓(xùn)練，模擬氧濃度從14%降至10%，研究結(jié)果表明：間歇性低氧訓(xùn)練可以提高小鼠心肌、腦組織及股四頭肌中CCO（細(xì)胞色素氧化酶）和SDH的含量，可以提高機(jī)體的有氧代謝能力[19]。（4）低氧訓(xùn)練提高骨骼肌線粒體呼吸鏈功能。研究發(fā)現(xiàn)，HiHiLo中模擬海拔高度2 500 m進(jìn)行5周的干預(yù)，3周后大鼠骨骼肌線粒體呼吸鏈功能基本適應(yīng)，第4、5周呼吸鏈功能顯著性提高，第5周優(yōu)于第4周[20]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，低氧訓(xùn)練提高骨骼肌線粒體呼吸鏈功能優(yōu)于常氧訓(xùn)練，且模擬海拔2 500～3 500 m的交替低氧訓(xùn)練效果最明顯[21]。綜上所述，機(jī)體習(xí)服—適應(yīng)適宜海拔高度的低氧訓(xùn)練后，從氧的攝入、運(yùn)輸和利用多方面綜合提高了機(jī)體的有氧工作能力。

3.4 低氧訓(xùn)練與無氧代謝能力

低氧訓(xùn)練主要應(yīng)用于提高耐力運(yùn)動員的身體機(jī)能，但很多的運(yùn)動項(xiàng)目要求運(yùn)動員兼顧有氧、無氧代謝，因此，低氧訓(xùn)練逐漸向無氧代謝項(xiàng)目擴(kuò)展。雄性昆明小鼠在模擬海拔2 300 m低氧環(huán)境中游泳訓(xùn)練4周后，檢測持續(xù)股四頭肌乳酸和血乳酸水平，結(jié)果提示，2 300 m海拔高度的低氧訓(xùn)練提高了小鼠無氧代謝能力，分析原因，模擬高原訓(xùn)練可能引起乳酸生成的延遲，提高了緩沖系統(tǒng)的能力，乳酸的消除增強(qiáng)[22]。另外，男性場地自行車運(yùn)動員進(jìn)行4周的1 900 m高原訓(xùn)練后，糖酵解代謝供能為主的重復(fù)做功和做功維持能力均有所提高[23]。然而模擬海拔高度3 000 m[17]和4 000 m[18]的低氧訓(xùn)練提高了大鼠骨骼肌的有氧代謝酶的活性，但對LDH的活性基本無影響。由此可見，模擬低海拔的低氧訓(xùn)練能夠提高無氧代謝能力，因?yàn)榭梢员苊庋醴謮合陆翟斐傻倪\(yùn)動強(qiáng)度降低，而在高海拔低氧訓(xùn)練中運(yùn)動強(qiáng)度難以維持，不利于無氧代謝能力的提高。

3.5 低氧訓(xùn)練對免疫機(jī)能的影響

低氧訓(xùn)練對機(jī)體的免疫系統(tǒng)帶來較大的負(fù)擔(dān)，引發(fā)部分免疫系統(tǒng)疾病，進(jìn)而影響運(yùn)動成績的提高，因此，低氧訓(xùn)練運(yùn)動員的免疫機(jī)能的變化規(guī)律一直是體育科研人員關(guān)注的重點(diǎn)之一。常蕓教授在研究中選取了9名國家隊(duì)短道速滑運(yùn)動員為監(jiān)控對象，進(jìn)行3次亞高原訓(xùn)練（海拔1 568 m）后，檢測T淋巴細(xì)胞總數(shù)（CD3+）以及輔助型 T淋巴細(xì)胞 CD4+、CD8+和CD4+/CD8+的變化情況，結(jié)果表明，亞高原訓(xùn)練顯著影響短道速滑運(yùn)動員的免疫機(jī)能，且呈下降狀態(tài)[24]。16名體育系足球?qū)ｍ?xiàng)男生在急性低氧暴露后白細(xì)胞計數(shù)等指標(biāo)呈明顯上升趨勢，隨著高住低訓(xùn) （氧含量15.3%）的進(jìn)行，外周白細(xì)胞的數(shù)目轉(zhuǎn)而下降，可能對實(shí)驗(yàn)志愿者的免疫功能產(chǎn)生不利的影響[25]。由此可見，免疫細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的數(shù)量對監(jiān)控低氧訓(xùn)練下免疫機(jī)能的改變具有重要意義[26]。另外，紅細(xì)胞免疫分子的表達(dá)也可用于免疫機(jī)能的監(jiān)控[27]，模擬海拔2 500 m的高住低練2周后，女游泳運(yùn)動員紅細(xì)胞CR1（Erythrocyte Complement Receptor 1）免疫粘附功能受到明顯抑制。除此以外，低氧訓(xùn)練影響小腸體液免疫功能，雄性SD大鼠高住低訓(xùn)（氧含量13.6%）2周和6周后，測定小腸組織中分泌型免疫球蛋A（SIgA）、防御素 -5（RD-5）、溶菌酶、白細(xì)胞介素 4（IL-4）、轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）含量以及多聚免疫球蛋白受體（pIgR）和J鏈m RNA的表達(dá)。結(jié)果表明，低氧暴露和大強(qiáng)度訓(xùn)練都能抑制小腸的免疫功能，低氧訓(xùn)練更能損傷小腸的免疫功能[28]。綜合所述，長期的高海拔（1 500 m以上）耐力訓(xùn)練或大強(qiáng)度訓(xùn)練能夠抑制機(jī)體的免疫功能，而低海拔（847 m）的訓(xùn)練則對免疫功能的影響不顯著[7]，因此低氧訓(xùn)練過程中氧濃度和運(yùn)動強(qiáng)度的選擇對免疫系統(tǒng)的作用明顯。

3.6 低氧訓(xùn)練對控重減肥的作用

低氧暴露和低氧運(yùn)動在運(yùn)動員控制體重方面作用明顯。低氧暴露過程中體重的降低主要是去脂體重降低引起的，而低氧訓(xùn)練則可能引起體脂的降低，但在高山跋涉中去脂體重降低亦較明顯，低氧暴露和低氧訓(xùn)練能夠促使機(jī)體體成分的良好改變[29]。低氧干預(yù)下食物的攝入減少、營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率減少、基礎(chǔ)代謝率的改變、脂肪分解代謝的增加和機(jī)體合成代謝的抑制是引起體重下降或改變的主要原因。由此，合理的低氧訓(xùn)練手段可以作為賽前減重和訓(xùn)練的手段，但應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的需要選擇適宜的低氧運(yùn)動干預(yù)手段，兼顧減重和力量訓(xùn)練的要求。隨著肥胖及相關(guān)代謝疾病的流行，低氧暴露和低氧訓(xùn)練在減肥方面的應(yīng)用越發(fā)受到重視。低氧訓(xùn)練干預(yù)后肥胖青少年的體重、BMI和體脂率都降低，低氧運(yùn)動在減肥方面的作用優(yōu)于常氧運(yùn)動[30]，而且低氧運(yùn)動有效改善肥胖青少年的血脂、血糖代謝和胰島素抵抗作用[31]。目前，低氧運(yùn)動減肥機(jī)制的研究成為熱點(diǎn)，現(xiàn)有研究證實(shí)，低氧運(yùn)動后的肥胖機(jī)體瘦素分泌增加，抑制食欲[32]，脂聯(lián)素的分泌增多，動員脂肪的分解，骨骼肌細(xì)胞中AMPK 的活性增強(qiáng)，AMPK-PPARα/AMPK-PGC1α 信號途徑的激活[33,34]，增加機(jī)體的能量消耗。另外低氧運(yùn)動促使肥胖機(jī)體中Irisin-UCP1的表達(dá)升高[35]，引起白色脂肪的棕色化也是減肥的機(jī)制之一。

3.7 低氧訓(xùn)練與細(xì)胞凋亡的關(guān)系

適宜的刺激作用，也是成為探尋的重點(diǎn)。現(xiàn)有的研究認(rèn)為，耐力訓(xùn)練可促進(jìn)bcl-2（凋亡抑制因子）的表達(dá)，抑制細(xì)胞凋亡，而急性、力竭運(yùn)動促進(jìn)bax（凋亡因子）的分泌，促使細(xì)胞凋亡。楊海平等利用雄性SD大鼠為實(shí)驗(yàn)對象，分為低氧暴露、常氧運(yùn)動和低氧運(yùn)動3組，低氧濃度模擬海拔4 000 m，運(yùn)動形式為中等強(qiáng)度的跑步訓(xùn)練1 h，干預(yù)時間為7 d。結(jié)果表明，低氧暴露和低氧運(yùn)動都能夠促進(jìn)骨骼肌的凋亡，但低氧與耐力運(yùn)動的疊加效應(yīng)為明顯表現(xiàn)[36]。而7 d的低氧力竭運(yùn)動能夠造成骨骼肌凋亡的顯著增加，可能是由于運(yùn)動后鈣離子內(nèi)環(huán)境紊亂，或活性氧生成增加而造成的[37]。另外，低氧運(yùn)動對心、肝、腎和海馬組織細(xì)胞凋亡作用明顯。其中模擬4 000 m海拔氧濃度的高住低練對大鼠肝細(xì)胞凋亡影響比單純運(yùn)動和低氧暴露大，且與持續(xù)時間呈正相關(guān)[38]。相同氧濃度的低氧訓(xùn)練也可提高大鼠心、腎、海馬組織的細(xì)胞凋亡率[39]，HIF-1α的表達(dá)可能協(xié)同bcl-2家族凋亡相關(guān)因子的表達(dá)?？偨Y(jié)分析不難發(fā)現(xiàn)，外環(huán)境低氧和運(yùn)動負(fù)荷性缺氧都能引起細(xì)胞凋亡的發(fā)生，大強(qiáng)度的低氧運(yùn)動能夠?qū)崿F(xiàn)二者效應(yīng)的疊加，目前國內(nèi)研究選用的氧濃度相同（模擬海拔4 000 m），高于或低于4 000 m海拔氧濃度下的低氧暴露或運(yùn)動研究還未見報道。

3.8 低氧訓(xùn)練對心理、認(rèn)知的影響

低氧環(huán)境下腦部供氧不足，正常代謝和功能出現(xiàn)障礙，對人的認(rèn)知功能，如短時記憶、注意廣度及注意轉(zhuǎn)換能力、思維判斷能力等均產(chǎn)生明顯影響。間歇性低氧訓(xùn)練合理地設(shè)置低氧的濃度及暴露時間，可以提高機(jī)體的有氧耐力和抗缺氧的能力，研究發(fā)現(xiàn)間歇性低氧訓(xùn)練有效地增強(qiáng)了大學(xué)女生腦組織及神經(jīng)系統(tǒng)的抗缺氧能力,提高機(jī)體在缺氧條件下正常心理反應(yīng)的能力[40]。另外，模擬海拔高度2 500 m的4周高住低練，可有效改善皮劃艇男運(yùn)動員在低氧條件下神經(jīng)系統(tǒng)的工作能力，提高了運(yùn)動員的認(rèn)知和心理反應(yīng)能力[41]。由此可知，適宜的低氧訓(xùn)練可作為提高機(jī)體心理、認(rèn)知能力的手段，作為競技體育訓(xùn)練的輔助手段。

3.9 低氧訓(xùn)練與氧化應(yīng)激

低氧訓(xùn)練中低氧和運(yùn)動雙重刺激機(jī)體氧化應(yīng)激，產(chǎn)生更多的自由基，代償性地引起機(jī)體自身抗氧化酶系統(tǒng)活性的提高。動物實(shí)驗(yàn)中，選用ICR封閉群小鼠為實(shí)驗(yàn)對象，無負(fù)重游泳低氧干預(yù)4周后，檢測心、腦、骨骼肌中丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)低氧暴露、運(yùn)動組和低氧運(yùn)動組MDA含量顯著下降，而SOD活性則明顯升高[42]。進(jìn)一步分析表明間歇性低氧和耐力訓(xùn)練對機(jī)體抗氧化系統(tǒng)的效果相似，而低氧暴露+耐力運(yùn)動對骨骼肌組織的抗氧化酶活性和過氧化脂質(zhì)的消除能力有明顯的疊加效應(yīng)。另外，雄性SD大鼠進(jìn)行4周的模擬高住低練和低住高練兩種模式訓(xùn)練后，兩組大鼠肝臟GSH（谷胱甘肽）、GSH-PX（谷胱甘肽過氧化物酶）、T-AOC（總抗氧化能力）最高，MDA含量最低，較對照組和運(yùn)動組有顯著性差異，而兩組間無顯著性差異[43]，由此可見兩組低氧訓(xùn)練方式都能夠提高大鼠肝臟GSH的抗氧化能力。由此可知，低氧訓(xùn)練動物機(jī)體產(chǎn)生適應(yīng)性，提高了在低氧環(huán)境中的抗氧化能力。人體實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，模擬海拔高度遞增的間歇低氧訓(xùn)練提高了人體血清中SOD、GSH-PX等抗氧化酶的活性，加速低氧環(huán)境下自由基的清除，提高了模擬5 000 m海拔氧氣濃度下人體的抗氧化能力[44]。

3.10 低氧訓(xùn)練習(xí)服與基因多態(tài)性

各種急、慢性高原病的發(fā)生是人體習(xí)服-適應(yīng)失敗的結(jié)果。急性高原?。ˋMS）具有遺傳易感性，個體表現(xiàn)出AMS發(fā)生及習(xí)服效果的巨大差異，一些影響關(guān)鍵酶活性的基因多態(tài)性可能涉及其中，因此，該主題的研究不僅可深入理解AMS的遺傳機(jī)制，也為AMS的個性化預(yù)防和控制提供了可行性依據(jù)。胡揚(yáng)教授團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中招募北方漢族男性大學(xué)生為志愿者，進(jìn)行為期3周的間歇性低氧訓(xùn)練，模擬低氧濃度海拔在5 000 m左右，實(shí)驗(yàn)前取志愿者的靜脈血進(jìn)行基因多態(tài)性分析。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低氧訓(xùn)練都提高了受試者的低氧耐受性，高山病的發(fā)病率較干預(yù)前有明顯的下降，其中（1）ANP的C-664G和T2238C位點(diǎn)不同基因型和等位基因攜帶者的AMS發(fā)生率、AMS評分變化趨勢不顯著。（2）eNOS基因G894T及4B/4A位點(diǎn)多態(tài)性與AMS發(fā)生及其低氧運(yùn)動習(xí)服效果的關(guān)系密切，4A等位基因是AMS易感性及其低氧習(xí)服效果的遺傳學(xué)標(biāo)記。（3）ET-1（內(nèi)皮素基因-1）基因中G5665T與T8000C位點(diǎn)不同基因型組的ET-1水平在初次低氧暴露時變化趨勢不同，在再次低氧暴露時變化趨勢相同，但ET-1水平變化僅與低氧有關(guān)，與基因多態(tài)無關(guān)。（4）HIF-1α（低氧誘導(dǎo)因子1α）基因的C1772T的CT基因型可能是低氧敏感性的遺傳學(xué)標(biāo)記，C958G的多態(tài)性與AMS的發(fā)生及低氧習(xí)服未見明顯關(guān)聯(lián)[45-48]。由上可知，多個基因不同位點(diǎn)類型對低氧訓(xùn)練習(xí)服的效果存在差異，國內(nèi)該主題研究成果都出自胡揚(yáng)教授團(tuán)隊(duì)，其他團(tuán)隊(duì)的研究未見報道。

4 研究熱點(diǎn)的演進(jìn)

關(guān)鍵詞的時區(qū)圖譜（timezone）是一種側(cè)重于從時間維度上來表示知識演進(jìn)的視圖，它可以清晰地展示出文獻(xiàn)的更新和相互影響。關(guān)鍵詞作為學(xué)術(shù)論文研究主題的精煉表達(dá)，其關(guān)聯(lián)性一定程度上可以揭示學(xué)科領(lǐng)域中知識的內(nèi)在聯(lián)系。筆者利用CiteS-paceⅢ進(jìn)行關(guān)鍵詞的時區(qū)視圖分析，結(jié)合新近發(fā)表的文獻(xiàn)進(jìn)行研究熱點(diǎn)的演進(jìn)分析。時區(qū)分析圖中節(jié)點(diǎn)越大，代表出現(xiàn)頻次越高，代表各個時區(qū)低氧訓(xùn)練研究的重心。圖5結(jié)合高頻關(guān)鍵詞分析總結(jié)了低氧訓(xùn)練的主題演進(jìn)。

4.1 低氧訓(xùn)練方式演變

從自然環(huán)境的高原訓(xùn)練開始，人工低氧技術(shù)的進(jìn)步后，常壓的高住高練、低住高練應(yīng)用增多，為解決運(yùn)動負(fù)荷低和低氧刺激不夠強(qiáng)烈的弊端，高住低練、高住高練低訓(xùn)等方式應(yīng)運(yùn)而生。后期模擬高原訓(xùn)練的方式涌現(xiàn)，如間歇性低氧訓(xùn)練、慢性低氧訓(xùn)練、急性低氧訓(xùn)練、預(yù)適應(yīng)低氧訓(xùn)練和交替低氧訓(xùn)練等。為了兼顧有氧無氧代謝能力的提高，亞高原訓(xùn)練、低氧重復(fù)沖刺訓(xùn)練的使用逐漸增多。另外，為了探尋適合的低氧濃度、暴露時間、間歇時間和運(yùn)動負(fù)荷，研究中往往采用多種低氧訓(xùn)練方式的組合。

4.2 低氧訓(xùn)練研究領(lǐng)域的轉(zhuǎn)變

在舉國體制的國情中，競技體育是優(yōu)先發(fā)展的對象，因此，低氧訓(xùn)練主要用于提高專業(yè)運(yùn)動員的運(yùn)動表現(xiàn)，隨著全民健身觀念的深入，低氧訓(xùn)練現(xiàn)在逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樘岣哌\(yùn)動員成績和促進(jìn)大眾身體健康并重的方向發(fā)展，如不同模式的低氧訓(xùn)練對代謝綜合征的影響，利用低氧運(yùn)動達(dá)到控重減肥、改善胰島素抵抗和脂代謝的目的。與此同時，隨著研究的深入，低氧訓(xùn)練服務(wù)的競技體育項(xiàng)目越來越廣泛，從中長跑、競走等逐漸過渡到籃球、散打等混合供能項(xiàng)目的訓(xùn)練。

圖5 低氧訓(xùn)練關(guān)鍵詞的時區(qū)分析圖Figure 5 Time Zone Analysis Chart of the Keywords of Hypoxia Training

4.3 研究層次逐步加深

低氧訓(xùn)練研究層次逐步加深、細(xì)化，主要的轉(zhuǎn)變表現(xiàn)為由功能的研究向機(jī)理探討轉(zhuǎn)變。例如最初的研究發(fā)現(xiàn)，高原訓(xùn)練提高了運(yùn)動員的成績，分析原因，低氧結(jié)合運(yùn)動刺激促使運(yùn)動員血象的改變，如細(xì)胞數(shù)量、血紅蛋白含量的升高，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)EPO分泌增加、有氧代謝相關(guān)酶的活性提高，更進(jìn)一步分析低氧刺激機(jī)體相關(guān)應(yīng)激基因的表達(dá)，同時發(fā)展到完整的信號途徑的整合。

5 總結(jié)

近20來，國內(nèi)低氧訓(xùn)練的研究取得了長足的進(jìn)步，但不難發(fā)現(xiàn)仍存在許多問題：（1）研究力量分布不平衡，研究機(jī)構(gòu)和研究人員主要集中在專業(yè)體育學(xué)院和部分體育科學(xué)研究所，擁有良好高原、亞高原自然條件的中西部地區(qū)研究力量薄弱。（2）重復(fù)性研究較多，目前仍有眾多研究重復(fù)前人的研究，將同一項(xiàng)群的不同項(xiàng)目進(jìn)行相似的研究，另外關(guān)于冬奧會項(xiàng)目的研究較少。（3）研究對象范圍不夠廣泛，目前的研究對象主要集中在運(yùn)動員和肥胖青少年減肥，而低氧訓(xùn)練在普通人群健康促進(jìn)中的作用研究不足。（4）學(xué)科交叉的應(yīng)用研究不足，研究主要集中于體育學(xué)與生物學(xué)化學(xué)和分子生物學(xué)的交叉，而低氧訓(xùn)練與醫(yī)學(xué)、康復(fù)學(xué)和營養(yǎng)學(xué)的交叉應(yīng)用研究值得關(guān)注。

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