摘要：通过NIRS测试可以获得各种条件下氧供给和氧消耗以及恢复过程中动力学生理信息，利用肌氧含量的相对变化值作为评定有氧代谢水平的指标，深入研究运动时肌肉氧化代谢的潜在机制，组织氧含量作为机能评定参数在运动实践中有较好的应用前景。
关键词： NIRS；肌氧含量；骨骼肌；氧化性能
NIRS技术根据生物组织对近红外光具有散射和吸收的特性，利用光在组织中的效应来获取信息，不同组织成分散射和吸收的特性具有差异性。700-900nm的近红外光对人体组织具有良好的穿透性，可以到达皮肤、皮下脂肪、深层的肌肉。在近红外波段，人体组织对光的吸收主要来自微细血管血液中的脱氧血红蛋白和氧合血红蛋白两种吸收体，二者的消光系数存在差别。在760nm波长，Hb吸收达到峰值; 850nm 波长，氧合血红蛋白达到吸收峰值[1]。由此便可用双波长分光光度法来测量组织氧合状况。NIRS测试的肌氧变化的主要来源是局部小血管（如毛细血管、 动静脉血管），与肌肉血流量、局部组织氧摄取及静脉回流有关。利用NIRS技术检测肌氧主要反映肌肉组织内氧供给和氧消耗的平衡关系，表现出的是一种变化趋势而非量化值，其本质为采用肌氧含量的相对有效下降值来评定运动肌的氧化代谢能力[2]。
1 NIRS技术监测肌氧饱和度在评估运动活动中骨骼肌氧化性能中的应用
肌氧饱和度在运动过程中的变化直接反映机体氧供与氧耗的关系，可以反映出运动能力的强弱[3]。连续监测受试者短时间高强度间歇训练过程中股外侧肌组织肌氧参数变化，结果显示全力蹬踏功率自行车过程中股外侧肌组织氧合血红蛋白含量和局部组织肌氧饱和度迅速下降、肌组织还原血红蛋白迅速上升；NIRS技术可以直接监测训练过程中肌组织中各种指标动态变化趋势[4]。利用局部组织氧饱和度这一指标来评价肌肉组织中氧的输送与消耗的平衡点，进而实现了对肌肉组织有氧代谢能力的定量评估[3]，同时与受试者运动能力有着密切关系。有学者通过对57份符合资格标准的鉴定记录进行分析，指出NIRS技术监测肌氧饱和度可用作骨骼肌氧化能力的标志，并用于分析肌肉性能因素。
2 NIRS技术监测肌氧含量与骨骼肌细胞线粒体关系的研究
线粒体在生物能学和细胞信号传导中起着关键作用，其生物作用可以通过刺激肌肉重复收缩在骨骼肌中诱导，线粒体含量和功能的增加有助于运动训练期间观察到的有氧适应。维持最大运动量的能力在很大程度上取决于骨骼肌线粒体的氧化能力。在臂屈肌群耐力训练前后，采用NIRS测量每3~7天肌肉耗氧恢复率可以反应线粒体功能；而且，结果显示运动训练四周后，线粒体功能呈线性增加，但停训后呈指数下降，平均半衰期为 7.7天。
此外，耐力运动员运动后肌肉耗氧恢复率比用NIRS 测量的非活动者快两倍。这些测量结果与线粒体测量的金标准（肌肉活检）、磁共振波谱研究相一致，同时具有良好的可重复性。与测量体内肌肉代谢功能障碍的历史方法相比，NIRS提供了一种更通用、更经济的评估人类线粒体氧化能力的方法。
3 NIRS技术监测肌氧含量在血乳酸的评估中的应用
血乳酸的生成与氧的供给和利用之间有着密切的关系，是广泛用以评估运动强度、训练水平或制定训练计划的一个重要的生理指标。利用的NIRS无损监测仪对等级递增负荷运动试验的中长跑运动员监测与分析大腿股四头肌组织中肌氧含量的变化，同时测量运动员的血乳酸浓度、血容量和心率的变化。肌氧含量与运动负荷、血乳酸、血容量、心率密切相关(p<0.01)，可以根据运动时骨骼肌中肌氧含量的变化来判断受试者所能承受的运动强度，以及对应强度下所对应的血乳酸浓度，肌氧下降的拐点所对应的血乳酸上升的拐点[5]。NIRS监测肌肉血容量和氧含量的变化，适合在运动过程中进行长时间连续监测和多次重复性测量，且携带方便，操作简单、分析重现性好，最重要的是能够在非侵入条件下，连续、实时地测定人体骨骼肌组织肌氧含量的变化，避免了受试者测试时采血的疼痛，这与传统的检测手段相比较具有不可替代的优势。
4 小结
肌氧测定法在评估运动和训练中氧化骨骼肌的表现是一个新兴领域，但在设计针对特定目标的训练计划或测试肌肉功能时，运动生理学家和力量/训练教练应考虑更多的影响因素，如合理运用的局限性、恰当的样本量确定、NIRS方法使用(评估的肌肉区域有限、局部位置的可变性、未知的脂肪组织厚度等)等。未来需要进一步开发血氧测定设备和进行随机试验，特别是在最受欢迎的奥林匹克运动中，以清楚地展示肌肉血氧测定在运动科学中常规使用的优势。
参考文献
[1] 马国东. NIRS技术无损检测组织氧含量在运动实践中的应用[J]. 吉林体育学院学报, 2015, 31(5): 77-80.
[2] 袁超群. 应用近红外光谱技术测量肌氧水平的最新进展[J]. 当代体育科技, 2018, 8(20): 11-12.
[3] 李岳,齐贺斌,史济招,等. 用光谱方法检测肌氧饱和度实现不同人群运动功能的评估[J]. 光谱学与光谱分析, 2010, 30(2): 440-443.
[4] 陈万,田诗彬,刘倩,等. 游泳运动员短时间高强度间歇训练中肌氧含量及相关指标的变化特征[J]. 成都体育学院学报, 2015, 41(5): 106-110.
[5] 林红,习玉宝,於辉. 用近红外组织血氧参数无损监测仪进行运动人体研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2014, 34(6): 1538-1541.
张青青；18834183545；山西省晋城市阳城县凤城镇东关村公甲巷36号