探析高原训练时血氧饱和度的变化特点

（吉林体育学院 吉林 长春 130022）

高原训练发展迅速，但是关于其评价也是褒贬不一。大量研究证明高原训练可以提高运动员的有氧能力，其原因在于运动员RBC(红细胞)、Hb（血红蛋白）和EPO(促红细胞生成素)等含量提高，进而提高运动员运输氧的能力，有氧能力提高，但血象指标的测试较为复杂，每次测试都需要对运动员进行采血，并不能及时反映运动员运输氧能力的变化情况，因此如何实时监控运动员在高原训练过程中运动员机体运输氧能力的变化情况也是教练员和相关科研人员想要了解的内容。为此，本文主要以血氧饱和度为主要研究内容，探究高原训练过程中运动员血氧饱和度的变化区间、变化规律，并对产生这种变化规律的机制机理方面做简要分析。以期为教练员和相关科研人员在指导运动员进行高原训练时提供参考。

1、血氧饱和度概述

血氧饱和度（SpO2）是高原训练中常用的测试指标之一，它能够反映运动员机体的缺氧程度，在海拔越高的环境中测得的SpO2就越低，运动员的缺氧程度就越深。研究表明，脉搏SpO2和动脉SpO2有显著相关性（相关系数为0.90-0.98），监测运动员的SpO2可以用来反映血液中Hb的氧合程度。而在外周循环良好的条件下，经皮和动脉血气分析得出的SpO2值无显著性差异，但经皮SpO2监测更及时且无创无痛。SpO2的变化受多种因素影响，其中包括氧分压、红细胞和Hb含量、2，3-DPG含量，PH值以及CO2等指标，分别从氧容量和氧含量两个方面来影响SpO2的变化。

2、高原训练期间运动员SpO2的变化区间

正常SpO2区间为93%-98%，主要受氧分压影响。在氧分压（PaO2）约为13.3kPa(100 mmHg)时，即平原条件下的氧分压时，其SpO2值在 98%-99%之间。当 13.3kPa＞PO2（氧分压）＞8.0kPa 时，其SpO2值变化较小，当PaO2下降至10.7kPa时，SpO2仍能保持在90%左右，当氧分压在2.0kPa-8.0kPa时，SpO2变化显著。有研究表明，运动员在亚高原（海拔1650m新疆冰上运动中心）进行18d的高原训练时，其SpO2值在前9天低于97%；在海拔2366m时，其女子运动员高原训练第2天时与高原前相比具有非常显著性差异，高原训练第15天相比于高原前也同样具有显著性差异。受海拔高度的影响，运动员的SpO2与常氧相比显著降低。

3、高原训练期间运动员血氧饱和度的变化规律

在初进高原时，运动员血氧饱和度会有一明显下降，这是由于运动员不适应高原环境所引起的，一般会持续一到两天。随着对低氧环境的适应，运动员的血氧饱和度会出现不同的变化类型，分别为 “上坡”型、“平稳”型两种类型。

3.1、“上坡”型

运动员在低氧期间其SpO2并非一直维持在初进低氧时大小，而是会随着时间的延长，SpO2呈上升趋势。有研究表明运动员在亚高原训练期间，其SpO2从第9天开始达到并维持在97%以上。也有文献表明，运动员在高原训练期间其SpO2在前两周逐渐上升，在后两周保持稳定，这种逐渐上升后保持稳定的变化规律是运动员逐渐适应低氧环境的表现。由于不同运动员个体对低氧环境的适应能力不同，运动员在由上升到平稳的拐点不同，其拐点所对应的血氧饱和度值可能不同，其原因在于低氧环境适应能力强的运动员，血氧饱和度值上升快，出现拐点较早。在拐点时所对应的血氧饱和度值高的运动员，Hb结合氧的能力更强。出现拐点不同及其拐点所对应的血氧饱和度值不同的原因有很多，其主要原因在于运动员个体身体机能的差异以及训练造成的影响。

3.2、“平稳”型

不同于“上坡”型的变化特点，“平稳”型的运动员血氧饱和度在初进低氧下降后快速回升，然后保持相对稳定。与“上坡”型变化特点不同于在下降至最低点后回升到相对稳定状态的时间短，这种快速回升至稳定状态的变化特点可能与运动员的个人机体特点有关。

4、血氧饱和度与红细胞、Hb及血氧亲和力的关系

4.1、高原训练中RBC和Hb的变化特点

RBC和Hb与血氧饱和度关系密切，RBC和Hb含量越高，携带的氧气含量就越多，氧容量就会提高。有研究发现，运动员进行高原训练1周后，其Hb量与高原训练前相比提高幅度明显，并且非常具有显著性P＜0.01；2周后其Hb量与高原训练前相比，提高幅度也比较明显，对比结果具有显著性差异，P＜0.05；而平均Hb量和平均Hb浓度与进行高原训练前相比，其数值略有提升，但对比结果并不具有显著性差异，在王政的研究中提到“高原训练阶段，Hb含量呈现出S型函数增长，前2周提高速度快于此后时段，其中，HiHi模式更为明显但稳定性较低，HiLo模式相对平缓且稳定性较高”。由此可知，在高原训练前两周，运动员为适应高原缺氧环境提升Hb量，使用更多的Hb来携带氧气为机体的需氧组织提供氧气，维持运动员的运动能力。在张全江等人的研究中发现，在高原前八天运动员的Hb出现了明显的波浪状变化，第八天与第一天时相比有了显著性的升高。在冯连世的 《高原训练及其研究现状（续完）》研究中提到，国内外许多文献表明在高原训练后，关于RBC和Hb的变化研究颇多，且研究结果大致相同，RBC和Hb在高原一周后升高，但是升高幅度会有所差别；在两周时RBC和Hb值会接近高原训练前水平；3-4周时RBC和Hb水平会有所下降，甚至低于高原训练前水平。

在“上坡”型的SpO2的变化特点中，运动员SpO2逐渐上升阶段主要集中在高原训练前两周，而在此期间也是运动员RBC和Hb含量的上升阶段。不难看出SpO2的变化特点与运动员RBC和Hb含量密切相关。

4.2、血氧亲和力

血样亲和力与血氧饱和度值的变化特点密切相关，在熊正英的研究中提到：“氧运输最关键的影响因素是血氧容量和Hb亲和力。”氧含量是指每100ml血液中Hb实际与O2结合的量，而Hb亲和力的大小决定着氧含量高低，而影响血氧亲和力的因素如PH、CO2、2,3-DPG等，归根到底是与Hb的构型发生改变有关。研究氧离曲线可以了解到，血液中二氧化碳分压升高、pH值降低、体温升高以及RBC中糖酵解产物2，3-二磷酸甘油酸的增多都会使Hb对O2的亲和力下降，其原因在于：由于Bohr效应，氢离子浓度升高，去氧Hb结构更加稳定，不利于结合氧气，则血氧亲和力降低；CO2一方面通过PCO2增加使得RBC内的CO2含量升高，降低RBC内的pH，引起Bohr效应，使得亲和力降低；另一方面通过与Hb发生反应，使得去氧Hb结构更加稳定，从而降低了Hb的氧亲和力。2，3-DPG是调节Hb氧亲和力的主要因素，它能够通过改变Hb的分子构型降低Hb的氧亲和力。在李强等人的研究结果中，将2,3-DPG在低氧期前两周与低氧前进行差异性分析发现P＜0.05，而低氧期后2周与低氧前相比并不具有差异性，说明随着对低氧的适应，缺氧对机体的刺激逐渐减弱。

5、结论

（1）高原训练的海拔越高，SpO2下降越明显；（2）高原训练时，SpO2会呈现“上坡”型或“平稳”型的变化特点；（3）血氧容量与Hb亲和力是影响SpO2的重要因素。