肌氧

肌氧

肌氧,又稱肌氧飽和度、肌氧含量,表示肌肉毛細血管中有多少血紅蛋白攜帶了氧氣,用百分數表示,變化範圍在0%-100%之間,單位縮寫為SmO2。肌氧飽和度主要指骨骼肌組織動脈、靜脈和毛細血管中氧供和氧耗的動態平衡和肌紅蛋白含量的總體效應。運動強度越小,肌氧飽和度越高,運動強度越大,肌氧飽和度越低。

基本介紹

  • 中文名:肌氧
  • 外文名:Muscle Oxygen Saturation
  • 別名:肌氧飽和度、肌氧含量
  • 單位:SmO2
基本介紹,什麼是SmO2,測量原理和方法,在體育領域的套用,劃分運動功能區間,了解運動強度,有效運動持續時間,指導運動恢復,在健康領域的套用,

基本介紹

肌氧反映了人體肌肉內部情況,相對於心率來說,可以提供更加詳細和具體的數據。在運動領域,傳統比較嚴重依賴心率來設定訓練計畫和訓練強度,但是心率有許多限制。SmO2不僅可以定位於特定的肌肉(與心率不同,心率是一種系統測量),而且可以實時測量。這使運動員能夠準確地了解身體在一段時間如何從有氧運動轉為無氧運動,以及這段時間內有效訓練時間和有效訓練強度。

什麼是SmO2

簡單地說,肌肉氧飽和度(SmO2)是肌肉組織中骨骼肌動、靜脈和毛細血管中攜帶氧氣的血紅蛋白的百分比,反映了肌肉中氧氣輸送量和耗氧量之間的平衡。血紅蛋白是紅血球中的一種分子,它把氧氣從肺部輸送到身體需要的地方。血紅蛋白對化學信號作出反應,在需要的地方釋放氧氣。血紅蛋白最常見的狀態是氧和去氧。
SmO2的測量發生在肌肉的毛細血管中,當開始熱身運動時人的心率加快,肌肉中的血管開始擴張,當停止運動時,對氧氣的需求突然下降,但心率仍在升高,血管繼續擴張,SmO2迅速增加。一般來說,肌肉的運動水平越高,SmO2越低。SmO2值也受其他因素的影響,如血紅蛋白離解曲線移動和其他化學和神經因素。
在運動過程中,肌肉更加努力地工作,增加了對氧氣的需求。接著心率加快,呼吸增加,為活動的肌肉提供更多的氧氣。然後,氧氣被用來將任何可用的葡萄糖氧化成三磷酸腺苷(ATP)來提供能量。
隨著強度的增加,身體不再能夠滿足肌肉的氧氣需求,葡萄糖被轉化為乳酸。運動方式開從有氧運動轉向厭氧運動,但這只能維持有限的時間。這就是為什麼血乳酸閾值檢測已成為最常用的性能指標之一;乳酸是一種間接測量你的肌肉使用氧氣的效率。

測量原理和方法

測量SmO2最初只能使用昂貴的台式實驗室設備,但隨著各種相關的可穿戴設備的出現,普通人就可以自己來測量。穿戴設備的肌氧監測採用了一種稱為近紅外光譜的技術,通常簡稱為近紅外光譜。“近紅外”元素意味著該設備使用的光是在可見光譜的紅端附近。
肌氧
可見光譜
近紅外光的另一個有利特徵是,可以被血紅蛋白和肌紅蛋白分子以不同的方式吸收,這些分子與沒有氧結合的分子可不同程度地吸收光譜。這是近紅外光的“光譜”方面。血紅蛋白和肌紅蛋白分子攜帶氧氣的百分比可以通過在不同波長下進行光學測量來推斷。

在體育領域的套用

大量研究資料表明,肌氧測試可以用於運動員的肌肉功能評定、日常訓練、肌肉系統疾病和損傷的輔助診斷、以及康復訓練中的作業指導。可以識別運動員什麼時候疲勞以至於影響訓練狀態,避免過度損傷或者什麼時候恢復到可以重新比賽的狀態。

劃分運動功能區間

標準的肌氧曲線通常在較為明確的運動測試中獲取,如5分鐘的遞增負荷或間歇式負荷訓練。使用者在用肌氧監測設備做日常訓練指導前,先進行一次標準流程的帶有測試目的的使用,確定功能分區,根據功能分區指導日常訓練,會有很好的效果。如右圖1示:可根據將肌氧曲線根據不同的負荷強度和變化特點劃分為4個功能區,分別為:
肌氧
圖1
積極恢復區(綠色)
結構性耐力強度區(黃色)
功能性耐力強度區(橙色)
大強度區(紅色)

了解運動強度

因為肌氧設備測量的是身體實際經歷的強度,而不僅僅是機械輸出強度。可以指導跑步者以使他們的SmO2保持在65%左右的速度跑步。這可以更好地適應外部因素,如熱量和運動員的恢復水平,而不是讓運動員以8分鐘/英里的速度跑。

有效運動持續時間

用肌氧指導訓練持續時間比僅僅依靠固定時間更準確。比如舉重運動員可以繼續重複練習,直到他們的SmO2達到一個較低的水平,然後停下來進行恢復。通過這種方式,有助於運動員了解到在訓練中應在哪些不同點進行的最佳重複次數。

指導運動恢復

一名曲棍球運動員可以進行一次類似訓練的間歇訓練,在每一個間歇之後,他們都會等待,直到他們的SmO2恢復到一定水平,然後再開始下一個間歇。如果無法恢復到目標,則可能會結束。

在健康領域的套用

肌氧監測技術,在康復訓練、肌肉系統疾患診治等方面有很好的套用。尤其是骨折、中風患者在康復訓練期間,肌氧含量和變化特徵參數,能夠幫助醫生詳細掌握患者的恢復程度,進而制定更加個性化的治療方案。因此,肌氧不僅僅在體育訓練中得以大顯身手,也能廣泛套用於康復訓練和疾病診斷等醫療領域。

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