Repeated Sprint Training in Hypoxia Improves Repeated Sprint Ability to Exhaustion Similarly in Active Males and Females

ANNA PIPERI, GEOFFREY WARNIER, SOPHIE VAN DOORSLAER DE TEN RYEN, NICOLAS BENOIT, NANCY ANTOINE, SYLVIE COPINE, MARC FRANCAUX, and LOUISE DELDICQUE

刊登于《Medicine and science in sports and exercise》——2024年

摘要

目的：本研究旨在比较男性和女性对缺氧条件下重复短跑训练（RSH）的生理适应性。方法：活泼的男性和女性完成为期7周的缺氧反复短跑训练：活跃的男性和女性在常氧（RSN；FiO2 = 0.209，男性：n = 11，女性：n = 8）或RSH（FiO2 = 0.146，男性：n = 12，女性：n = 10）条件下完成为期7周的重复短跑训练。在训练前（Pre-）和训练后（Post-），进行了重复冲刺能力（RSA）测试（10秒循环冲刺，两次冲刺之间恢复20秒，直至力竭），并在常氧状态下对有氧和无氧素质进行了评估。结果在HYP中进行训练后，RSA期间的冲刺次数在男性中从11次增加到21次，在女性中从8次增加到14次（P < 0.001，95%置信区间= 5-11），而在RSN后没有显著变化（男性和女性分别为10 vs 14和8 vs 10）。两组的平均功率输出和峰值功率输出均无改善。所有组别在接受训练后，RSA期间的总功都有所提高（+9 ± 2 kJ，P < 0.001）。在重复短跑过程中，女性的组织饱和指数高于男性（+10% ± 2%，P < 0.001）。训练后，恢复阶段和冲刺阶段的组织饱和指数差异保持不变。所有组别在增量运动测试中的_VO2峰值都有所提高（+3 ± 1 mL/kg/min，P = 0.039）。在Wingate测试中，男性和女性RSN和RSH的平均输出功率也都有所增加（+0.38 ± 0.18 W/kg，P = 0.036）。训练后，血液参数没有发生变化。结论与RSN相比，为期七周的RSH进一步提高了女性重复冲刺至力竭的次数，其数量级与男性相同。

引言

尽管在解剖学和生理学方面存在明显的性别差异，但与男性相比，女性在运动生理学研究中的代表性仍然不足（1,2）。过去几十年来，参加体育运动的女性人数大幅增加，这就带来了一个问题（3）。因此，有必要针对女性制定有效的、以研究为基础的训练。

提高重复冲刺能力（RSA）对运动成绩非常重要，因为它是团队、球拍和格斗等大多数间歇性运动的关键因素。(4-7).这类运动涉及重复短距离冲刺（<10秒），中间穿插短暂的主动恢复间歇，有时可能短于30秒（8-10）。因此，恢复和重复短跑的能力是这类运动的一项重要体能要求，因为它可能会影响比赛的最终结果。有证据表明，通过使用基于重复高强度阵痛的训练策略，如重复冲刺训练，可提高恢复能力（11,12）。近年来，一种新的重复冲刺训练方法开始流行，即所谓的缺氧重复冲刺训练（RSH）（13,14）。

有趣的是，研究表明，与传统的常氧重复短跑训练（RSN）相比，RSH对海平面重复短跑成绩的提高更大（13,15-17）。例如，Faiss等人（15）的研究表明，与RSN相比，经过4周的RSH训练后，参与者在进行RSA测试时能够多进行四次冲刺。在缺氧条件下进行重复冲刺训练与在正常缺氧条件下进行重复冲刺训练相比，似乎能诱发更大的新陈代谢刺激，从而产生更强的肌肉适应能力（15）。RSH的功效可能与肌肉血液灌注的改善（15）、糖酵解活动的增加（18）以及缓冲能力的增强和快速抽动纤维的更大运动量（19）有关。不过，上述有关RSH疗效的证据主要基于包括男性在内的研究。也包括男性的少数研究并没有对男性和女性进行不同的分析。此外，报告RSH对女性疗效的少数研究也没有包括男性组（20）。由于研究上的这一差距，目前向女性提供的训练建议与男性相同，这可能会导致她们达不到最佳表现。

男性和女性表现出不同性别的人体测量和生理特征，这可能导致他们对运动引起的新陈代谢压力做出不同的反应（21）。例如，女性I型肌纤维的横截面积越大，血管舒张反应和氧合作用就越强，从而导致骑自行车运动时神经肌肉疲劳程度越低，收缩功能受损程度越小（22,23）。此外，蛋白质合成对短跑间歇训练的再反应也显示出性别差异，男性的线粒体生物生成能力更强（24）。

虽然常氧条件下运动后生理反应的性别差异已被充分记录，但缺氧条件下的性别差异则要小得多（25）。例如，据观察，在相同的缺氧条件下，女性运动引起的低氧血症比男性严重。这可能是由于女性血红蛋白（Hb）浓度较低（26），肺活量较小（27）（28,29）。

生理性别差异导致不同的急性再反应，这可能会影响对慢性训练的适应（29）。例如，男性线粒体蛋白质含量较大，表明女性从相同的训练中获得的适应性刺激较少（24,29）。此外，女性性激素浓度可能会改变对运动的反应（30）。因此，男性和女性可能需要不同的训练刺激来激发最大的适应反应（29）。

据我们所知，还没有关于RSH的研究直接比较过男性和女性。因此，我们研究的目的是比较RSH对休闲活动的男性和女性在常氧状态下重复冲刺表现的影响。考虑到女性的I型肌纤维比例更高（31），且对缺氧刺激的敏感性低于男性（32），我们假设RSH对女性的影响将小于男性。

方法

参与者。为了确定最佳参与者人数，我们进行了样本量分析。为了使RSA测试中的平均输出功率（MP）增加8%，SD值为12%，辍学率为10%，预计需要48名参与者（n = 12/组）。共有57名身体健康、从事娱乐活动的男性和女性（年龄在18-40岁之间，在实验前至少6个月从事过3小时-周-1的体力活动）以书面形式同意自愿参与研究（参与者特征见表1）。有16人因在实验室外的训练/比赛中受伤（7人）、疾病（5人）和时间限制（4人）而退出，因此有41人完成了所有实验程序。所有参与者均从事间歇性休闲体育运动（如足球、橄榄球、排球、拳击、网球等）。不参加研究的标准包括：吸烟、在研究前的一个月内暴露在海拔≥1500米的环境中、任何可能会在训练/测试期间危及参与者安全的健康状况或受伤、处方药、在训练课程和运动项目比赛之外每周进行一次以上的重复冲刺训练。该研究已获得圣卢克医院-乌洛万大学伦理委员会的批准（2022/22FEV/083），并按照《赫尔辛基宣言》进行。

研究设计。研究在2022年4月至2023年6月期间进行，分四个实验期，每个实验期包括三个阶段：1周的前测（第1周）、7周的训练（第1-7周）和1周的后测（第8周）（图1）。训练包括14次访问，而测试前和测试后阶段各包括3次访问实验室，因此每位参与者总共需要20次访问实验室。在测试阶段，在常氧状态下进行了以下测试和测量，以便对多个生理变量进行综合评估，为成绩数据提供支持。第1次和第18次（第1天）：体重、身高、身体成分评估和抽血；第2次和第19次（第2天）：第3次和第20次（第3天）：第3次和第20次（第3天）：RSA测试、肌肉氧合测量和Wingate测试。在访问1期间，参与者在提供书面同意后，通过体检筛查和问卷调查进行资格评估。如果符合条件，参与者将被随机分配到两个干预组中的一个，在常氧（RSN；男性-NOR，n = 11；女性-NOR，n = 8）或缺氧（RSH；男性-HYP，n = 12；女性-HYP，n = 10）条件下进行重复冲刺训练。该研究采用单盲设计，因为直到实验结束，参与者都不会得到任何有关训练海拔高度的信息。

监督训练。根据Faiss等人（15）的描述，参与者在自行车测力计（Cyclus II；RBM Electronics，莱比锡，德国）上完成重复冲刺训练，每周两次，持续7周。训练和测试阶段之间有3到4天的休息时间。训练在我们实验室的低氧舱（高海拔系统B-Cat，荷兰蒂尔）中进行。通过在舱内注入氮气，将吸入氧分数（FiO2）设定为0.209（RSN）和0.146（RSH），以模拟3000米的海拔高度。为了使参与者对海拔高度一无所知，实验箱也设置为RSN状态，但气流为常氧状态。室内温度保持在18°C，相对湿度为55%。

训练开始时，首先在50%的V_ O2peak下进行10分钟的热身，包括在第5分钟和第8分钟进行两次5秒钟的短跑（扭矩=瘦体重（LBM）的4.2 N-kg-1），然后进行三组5 × 10秒钟的全力重复短跑，最后在自行车测力计上进行10分钟的冷却。两次冲刺之间的主动恢复时间为20秒，两组冲刺之间的主动恢复时间为5分钟。冲刺时使用的扭矩设定为4.2牛-千克-1长肌肉。值得注意的是，根据我们的初步研究结果和之前的两篇文章（一篇针对男性（15），另一篇针对女性（20）），我们将受试者体重的6.5%定义为最佳训练强度，4.2牛-千克-1长肌肉的强度。在主动恢复和冷却期间，阻力设定为V_ O2峰值的30%。在第7周，组数减至两组，冲刺扭矩减至3.7 N-kg-1 LBM，以促进后测试阶段前的恢复。参与者被要求在每次冲刺时"全力以赴"，并尽量产生最高的功率输出。所有参与者均可自由饮水，以确保在训练期间适当补充水分。在完成最后一组短跑后，参与者会被要求立即报告他们的体力消耗率（RPE；博格量表，6-20）。每次训练在室内持续约40分钟（第7周为30分钟）（7周内共持续540分钟）。每周两次训练之间至少有1天的休息时间，以确保最佳恢复状态。在整个研究期间，参与者被要求在实验室外保持平时的训练量。

前测和后测。要求参与者在每次测试前和测试后的3天内保持类似的饮食习惯。他们还被要求在每次测试前的24小时内禁酒和禁咖啡，在测试前的48小时内不要进行激烈的体育锻炼。建议他们在测试前食用标准餐，并在测试前和测试后阶段食用相同的餐食。他们还被要求在研究期间不要改变饮食习惯。

自行车测力计（Cyclus II；RBM Electronics）用于所有运动表现测试，即_V O2peak、RSA和Wingate测试。为每位参与者调整了座椅位置，并在所有测试中重复使用。测试期间记录心率（HR；Polar Team System 2；Polar Electro，Kempele，芬兰）和功率输出，之后要求参与者报告其RPE。在进行RSA和Wingate测试之前、之后以及测试后2、4和6分钟，分别从耳垂取样0.3 μL测量血液乳酸浓度（Lactate Pro 2，LT-1730；Arkray，日本京都）。前测和后测在完全相同的条件下进行，即在常氧状态下和在相对湿度为55%的18°C恒温条件下进行。

在每个测试日，女性参与者都要进行排卵测试（Sensitest LH；Sensitest，荷兰EJ Delfgauw公司），因为在排卵前，17β-雌二醇水平会升高，并对表现产生积极影响（33,34）。

如果排卵测试结果呈阳性，则会重新安排测试时间；但所有参与者的排卵测试结果均为阴性。我们应该注意到，18名女性中有13人使用了激素避孕药，其中4人由于使用连续剂量口服避孕药而完全没有月经。在使用激素避孕药时，女性性激素在整个周期内保持相对较低和稳定的水平，因此不会排卵（35,36）。18名女性中有5人没有使用激素避孕药。每位参与者自月经第一天起进行检测的天数范围如下：

Pre-test: P37: 23–26, P42: 28–31, P43: 16–19, P46: 21–24, P50: 17–20

Post-test: P37: 26–29, P42: 23–26, P43: 17–20, P46: 20–23, P50: 16–19

血液和身体成分分析。测试第1天，从肘前静脉采集血液样本（8 mL），使用自动仪器（ABX Micros 60; HORIBA Medical, Kyoto, Japan）立即评估血红蛋白浓度[Hb]和血细胞比容（Hct）。然后将EDTA管在4°C下以2000g离心15分钟，收集血浆馏分并保存在-80°C温度下。

使用ELISA试剂盒（17β-雌二醇ELISA试剂盒；Abcam，英国剑桥）测定女性参与者血浆中17β-estradiol的浓度。检测步骤是：在抗-17β-雌二醇IgG涂层微孔板的相应孔中（重复）加入25 μL标准品、对照品或血浆样品，然后在每个孔中加入200 μL17β-雌二醇-HRP结合剂。盖上微孔板并在37°C孵育2小时，然后用洗涤液洗涤三次。在所有孔中加入100微升TMB底物溶液，室温暗处孵育30分钟。按照与TMB底物稀释相同的顺序和速度，在每个孔中加入100微升的终止液。然后轻轻摇动微孔板，在450纳米波长处读取吸光度。将标准吸光度的平均值与浓度作图，并用四参数对数曲线绘制标准曲线。将样品的吸光度值插值在标准曲线上，得到相应的17β-estradiol浓度值，单位为pg-mL-1。

对体重（Seca Alpha，型号770；Seca Deutschland，Hambourg，Germany）和身高（Seca 222壁挂式身高计；Seca Deutschland）进行测量，并使用DEXA扫描（Hologic Discovery，QDR系列；Hologic，Marlborough，MA）评估身体组成，即瘦肉和脂肪含量。

˙VO2峰值测试。在测试的第二天，使用增量运动测试评估有氧运动能力。起始负荷设定为1.2 W/kg LBM，每2分钟增加0.6 W/kg LBM，直至力竭。在整个测试过程中对呼吸交换进行监测（Ergocard Clinical；比利时Sorinnes的Medisoft）。峰值摄氧量（_V O2peak）被定义为测试期间30秒内的最高平均值。参与者被要求保持每分钟75-85转的速度，并在整个测试过程中给予强烈的口头鼓励。

血红蛋白质量测量。V_ O2peak测试一小时后，使用一氧化碳（CO）再呼吸法测量Hb质量，具体方法见其他文献（37,38）；该技术包括吸入低量的CO（1 mL-kg-1体重）与氧气混合。在吸入CO +氧气之前和之后，分别从指尖采集5份和2份70 μL的血液样本。为了确定血红蛋白的总质量，在吸入混合气体之前和之后，用血气分析仪（ABL90 Flex；Radiometer，丹麦Brønshøj）测量了与血红蛋白结合的一氧化碳的比例，并用一氧化碳测量仪（Dräger Pac 5500；单气体检测装置，Dräger，德国吕贝克）测量了呼出空气中的一氧化碳浓度。

血液学。根据Hct、Hb含量和Hb质量计算血液体积（BV）、血浆体积（PV）和红细胞体积（RBCV）：

RBCV= Hb mass=MCHC×100

BV= RBCV×(100/Hct)

PV= BV-RBCV

其中，MCHC是平均血浆Hb浓度（（[Hb]/Hct）×100），Hb mass是Hb质量。

RSA测试。在测试的第三天，参与者以50%的V_ O2峰值进行10分钟的热身，包括在第5分钟和第8分钟进行两次5秒钟的全力冲刺（扭矩= 0.8 (N-m)-kg-1体重）。热身前后，要求参与者右腿呈90°角坐3分钟，以进行基线和热身后的近红外光谱测量。然后，参加者进行RSA测试，该测试包括针对0.8 (N-m)-kg-1体重的固定扭矩进行10秒钟的全力冲刺，冲刺间隔时间为20秒钟的加速恢复，冲刺时的氧饱和度为峰值的30%。参与者被要求在每次冲刺时"全力以赴"，并尽可能多地冲刺直至筋疲力尽。在整个测试过程中，都会给予强烈的口头鼓励，但并不指示冲刺次数。以意志力衰竭或在冲刺过程中以70 rpm的最低蹬踏频率蹬踏超过5秒钟为标准停止测试，然后以30% _VO2peak的速度进行10分钟的冷却。递减分值（Sdec）和总功（TW）的计算方法如下：递减分值代表短跑重复次数中功率输出的下降（39），总功反映短跑过程中消耗的机械功：

近红外光谱。近红外光谱技术利用波长在760纳米和850纳米之间的光吸收差来测量RSA测试期间肌肉氧饱和度的变化。传感器（Portamon；Artinis Medical Systems，Elst，the Netherlands）用皮肤胶带固定在右腿大腿中部的外侧肌上，并用黑色紧身短裤覆盖，以，避免受到外来光的干扰和透射光的损失。在前测期间记录下传感器的位置，以便在后测期间进行准确复查。使用的标准差分路径长度系数为4.0，所有信号均以1 Hz的采样频率记录。光节点间距为35毫米，光节点梯度为5毫米。在整个测试过程中监测组织饱和指数（TSI），并分别分析每次冲刺和每个恢复阶段的平均值。近红外光谱是一种灵敏的技术，近红外光谱的信号会因脂肪组织的厚度而大大减弱（40）。在82个样本中，有12个无法解释，因此未用于统计分析。

温盖特测试。RSA测试一小时后，参与者进行如前所述的热身运动。然后，他们完成了标准的30秒Wingate测试，阻力设定为参与者体重的7.5%（0.075千克-千克-1体重）。参与者被要求在整个测试过程中尽可能产生最高的功率输出，并得到强烈的口头鼓励。疲劳指数（FI）代表测试期间输出功率的下降（41），功率发展速度（RPD）反映在单位时间内达到峰值输出功率（PP）的速度（42）：

RSA测试可能会产生残余疲劳；不过，所有参与者都在测试顺序的同一时刻进行了这项测试，因此可以很好地比较参与者进行30秒全力冲刺的能力。此外，在测试前和测试后进行Wingate测试的时间与进行RSA测试的时间完全相同。

统计学线性混合模型适用于前测和后测期间收集的数据，性别（雄性和雌性）、环境条件（ENV：正常缺氧和低氧）和训练（前测和后测）为固定因素。报告了性别和训练的主效应，以及性别-ENV（男性和女性在常氧和/或低氧条件下的差异）和训练-ENV的交互作用。如果存在明显的交互作用，则采用Sidak事后检验进行成对多对比较。主效应和事后分析均以95%的置信区间（CI =下限、上限）表示。线性混合模型可在数据缺失的情况下得出无偏的结果，并将基线的潜在差异考虑在内。主效应的效应大小使用偏等平方（η²_p）确定，分为小效应（≤0.01）、中效应（0.02-0.06）、大效应（0.07-0.14）和非常大效应（>0.14）(43)。基线特征数据和17β-estradiol浓度采用Shapiro-Wilk检验进行正态性评估。组间特征比较采用单因素方差分析或非参数Kruskal-Wallis检验。17β-estradiol的前后比较采用非参数Wilcoxon检验。显著性水平设定为P <0.05。所有统计分析均使用社会科学统计软件包（SPSS v.28.0.1.1; IMB, Armonk, NY）进行。所有图表均使用GraphPad Prism（v.9.0.0；GraphPad Software，Boston，MA）生成。数值以均数± SEM表示。图中显示的单个数值是适当的。

结果

RSA测试。与训练前相比，NOR训练后在RSA期间的冲刺次数男性从11次增加到14次（图2A），女性从8次增加到10次（图2B）；HYP训练后男性从11次增加到21次（图2C），女性从8次增加到14次（图2D）。在RSA测试中，训练与ENV之间存在交互作用（P = 0.03，图2E）。事后分析显示，从测试前到测试后，只有HYP的冲刺次数增加了，而NOR的冲刺次数没有增加，男性和女性都是如此（+8±2次冲刺，P <0.001,CI=5-11），性别之间没有差异。

前测和后测的总功和功率输出是根据相同的冲刺次数计算的，即前测时的冲刺次数。在NOR和HYP中，男性的总功高于女性（主要性别效应，+ 28±2kJ,P＜0.001,CI=24-32, η²_p=0.632），并且在训练期后有所改善（主要训练效应，+9±2kJ,P＜0.001,CI=5-13, η²_p =0.072），组间无差异（图2F）。测试前和测试后的力量输出（平均值和峰值）没有改善（主要训练效应：MP，P =0.180，η²_p=0.013；PP，P =0.835，η²_p=0）（表2）。然而，在NOR和HYP中都观察到了明显的性别效应，男性的功率输出高于女性（MP，+170 ± 15 W，P <0.001，CI = 140-201，η²_p = 0.597；PP，+222 ± 26 W，P <0.001，CI = 170-275，η²_p = 0.476；表2）。事后分析表明，男性和女性在NOR（ΔM-F = +201 ± 22 W，P <0.001，CI = 156-246）和HYP（ΔM-F = +140 ± 21 W，P <0.001，CI=99-181；表2）中存在差异。

无论是在NOR还是HYP中，男女在重复冲刺过程中的减分都没有显著差异（主要性别效应，+2.4% ± 1.2%，P =0.053,CI = -0.3至4.8，η²_p= 0.048），并且在训练后保持不变（主要训练效应，P =0.715，η²_p= 0.002；表2）。在NOR和HYP中，重复冲刺后男性的峰值乳酸浓度比女性增加得更多（主要性别效应，+1.5 ± 0.7 mmol-L-1，P = 0.047，CI = 0.2-3.0，η²_p=0.049），训练后未观察到变化（主要训练效应，P =0.875，η²_p = 0.001；表2）。在心率方面，发现了性别与ENV的交互作用（P = 0.013），但从测试前到测试后，两组的心率均无差异（主要训练效应，P =0.407，η²_p=0.006）（表2）。事后分析表明，仅在NOR中，男性的心率低于女性（-11 ± 2 bpm，P <0.001,CI= -16 to -6）。RPE存在ENV与训练的交互作用（P = 0.017，表2）。事后分析再次表明，仅在NOR中训练后，男性和女性的RPE均有所增加（+1.8 ± 0.5，P =0.02，CI= 0.7-2.86），性别间无差异。

重复冲刺期间记录的TSI在NOR和HYP中男性均低于女性（主要性别效应，-10% ± 2%，P <0.001，CI= -14至-7，η²_p= 0.353；表2）。没有观察到性别（P =0.408，η²_p =0.011）或训练（P =0.386，η²_p=0.009）对恢复阶段和冲刺阶段的TSI差异有任何影响（图2G）。

温盖特试验。在温盖特试验中，按公斤体重计算的MP和PP值在NOR和HYP中男性均高于女性（主要性别效应：MP +1.89 ± 0.18 W/kg，P < 0.001，CI = 1.53-2.23 W/kg，η²_p = 0.577）：MP，+1.89 ± 0.18 W/kg，P < 0.001，CI = 1.53-2.23，η²_p= 0.577；PP，+1.98 ± 0.24 W/kg，P < 0.001，CI = 1.51-2.46，η²_p= 0.447；图3A、B）。此外，MP从测试前到测试后都有所提高（主要训练效应：+0.38 ± 0.18）：+0.38 ± 0.18 W/kg, P =0.036,CI= 0.02-0.73, η²_p=0.022），组间无差异，而峰值功率保持不变（P =0.224, η²_p=0.009）。

在NOR和HYP中，男性的RPD和FI均高于女性（主要性别效应：EP，+26 ± 11 W-s-1，P = 0.019，CI = 4-48，η²_p= 0.068；FI，+2 ± 1 W-s-1，P =0.043，CI = 0-4，η²_p= 0.043），并且在训练后保持不变（主要训练效应：EP，P =0.759，η²_p=0.002；FI，P =0.180，η²_p=0.023）。同样，两组的乳酸浓度（P =0.500，η²_p =0.005）、心率（P =0.575，η²_p =0）和RPE（P =0.605，η²_p=0.002）均未发现训练的影响（表2）。此外，在NOR和HYP中，男性的心率均低于女性（主要性别效应：-6±2bpm，P =0.012，CI= -10至-1；表2）。

˙VO2峰、血液学、血红蛋白质量测量和17β-雌二醇。在有氧能力参数，即_VO2peak和PP，以及所有血液学参数，即Hb浓度、Hct、红细胞体积、BV、PV和Hb质量中，观察到主要的性别效应，在NOR和HYP中，男性的数值均高于女性（P <0.01，表2）。

_VO2peak从测试前增加到测试后（主要训练效果：+3 ± 1 mL/kg/min, P =0.039,CI=0-6, η²_p=0.030），组间无差异（表2）。经过常氧或缺氧训练后，男女两性在增量试验中的PP均无明显改善（主训练效应：+0.2 ± 0.1 W/kg, P =0.095,CI=0-0.5, η²_p=0.021;表2）。训练后心率保持不变（主要训练效应：P =0.215, η²_p =0.019）（表2）。此外，还观察到ENV与训练对RPE的交互作用（P = 0.047，表2）。事后分析表明，从测试前到测试后，RPE仅在NOR中增加，而在HYP中没有增加，男性和女性之间没有差异（+1.3±0.6bpm,P =0.042,CI =0.5-2.6）。

经过为期7周的常氧或低氧训练后，男性和女性的血液学参数和Hb质量均保持不变。

女性体内的17β-estradiol浓度在测试前和测试后没有差异（26.7 ± 6.2 vs 31.3 ± 12.3 pg-mL-1，P = 0.500）。

讨论

据我们所知，这是第一项比较7周RSH对男性和女性在常氧状态下的表现影响的对照研究。我们的主要发现是，女性重复冲刺至力竭的成绩提高幅度与男性相同。此外，在低氧环境下进行训练后，女性的成绩提高幅度大于在常氧环境下进行相同训练后的成绩提高幅度。在温盖特测试和增量测试方面，两种性别和两种ENV之间的提高幅度相当。

通过增加RSA测试期间的冲刺次数，男性和女性的RSA都得到了改善，低氧训练后的冲刺次数高于常氧训练。这些结果证实了之前在使用类似的训练和RSA测试方案对中等训练水平的男性自行车运动员进行测试的结果（15）。在为期4周的RSH而非RSN 8次训练后，冲刺次数从9次增加到13次。同一研究小组的第二项研究对17名训练有素的越野滑雪运动员（其中6名是女性）进行了研究，结果表明，在进行相同的训练后，他们的成绩提高幅度相当。然而，由于没有根据性别对结果进行差异化分析，RSH在延迟疲劳从而增加RSA测试中冲刺次数方面对女性的功效仍不明确（44）。迄今为止，还没有研究调查过女性在RSH后进行RSA测试至力竭时的表现。我们的新发现表明，女性对RSH的反应不亚于男性，这一点从两性在RSA中相似的成绩提高中可见一斑。然而，在常氧或缺氧训练后，男性和女性在RSA测试中的MP和PP都没有发生显著变化。有两项研究发现，与RSN相比，RSH后男性在RSA测试中的MP和PP（6 × 10秒短跑，20秒恢复）（45）以及基于跑步的重复短跑（8 × 20米，20秒恢复）（17）方面的提高更大。三项研究同样使用固定的冲刺次数，调查了RSH对女性运动员RSA的影响。在第一项研究中，发现女性团队运动运动员在经过4周的低氧（FiO2 0.145）与常氧训练后，在RSA测试（10 × 7秒短跑，30秒恢复）中的峰值和平均功率输出有了更大的提高（20）。第二项研究发现，在短道速滑男女精英运动员中，经过2周的缺氧训练（FiO2 0.135）后，三aptestonice期间的最大速滑速度有所提高，但无性别差异（46）。第三项研究发现，女性橄榄球运动员在海拔1850米处进行为期3周的高海拔训练营期间，经过5次缺氧训练（FiO2 0.145）后，输出功率增加，这表明RSH的效果不会因长时间轻度缺氧暴露而减弱（47）。不过，后两项研究都没有将常氧组作为比较对象。我们认为，在我们的研究中，RSN和RSH对峰值和MPs没有影响的原因可能是个体间差异较大，这可能是由于RSA测试的性质（即冲刺至力竭的次数不固定）所导致的。为了减小个体间的巨大差异，我们决定按照其他人之前的做法，即在前测期间每次形成的冲刺次数（15），确定前测和后测期间相同冲刺次数的总功。在RSN和RSH之后，男性和女性的总功都有所增加。因此，总体看来，女性在RSA测试中的电位和功耗改善潜力与男性相当。

有趣的是，尽管没有显著差异，但与男性相比，女性的递减分数较低（中等效应大小，ηp = 0.048），乳酸浓度也明显较低，而在后测试中没有任何变化。可以说，在RSA的初始冲刺阶段，男性比女性达到了更高的相对功率输出，这导致了更高的递减分数（48）。此外，女性在重复冲刺过程中似乎能更好地保持输出功率。这与之前的研究结果一致，即在20次循环冲刺中，女性的递减分数低于男性（32,48）。尽管如此，也有报道称，在6次重复往返短跑中，男女的递减分数相似（49）。这些对比数据可能是由于初始短跑成绩、所用、训练状态或所用测力计的差异造成的。众所周知，在一系列短跑中，男性的绝对和相对功率输出往往高于女性（32）。这可能是由于男性的肌肉质量（绝对值和相对于体重）更大，而女性的脂肪比例更高，这与短跑运动中力量输出减少有关（50）。除肌肉质量外，肌肉纤维类型和新陈代谢也是导致评分下降的因素，所有这些因素都与性别有关（21,32,50）。一般来说，男性的肌肉纤维横截面积较大，二型肌纤维的比例面积更大，因此能产生更大的力量（31）。然而，II型肌纤维更依赖于无氧糖酵解途径，从而导致更易疲劳和恢复更慢。另一方面，女性I型肌纤维的横截面积增加（31）。这些纤维产生的力量较小，更依赖有氧代谢，因为毛细血管密度和氧气输送量更大（51）。因此，女性在重复短跑时表现出更低的疲劳阈值和更强的耐力。此外，在短跑间歇的恢复阶段，雌性似乎能通过IMP复合物更快地重新合成ATP（52）。总之，在我们的研究中，与男性相比，女性的I型纤维比例更高，对无氧糖酵解途径的依赖性更低，以及在冲刺间歇期更快地重新合成ATP，这些都可能是女性在RSA测试中乳酸浓度更低的原因。尽管与男性相比，女性在RSA过程中的冲刺次数总体上较少，但降低分数表明女性的疲劳程度较低。

在RSA测试的冲刺阶段监测到的TSI值，女性在测试前和测试后似乎都比男性高，尽管这种差异并不显著。这可能是肌肉纤维类型和脂肪百分比的性别差异造成的。研究发现，女性的I型肌纤维比例较高，这与最大跑步时较高的肌肉氧合水平相关（53）。此外，脂肪组织厚度通常在女性中更高，而脂肪组织厚度会高估实际骨骼肌氧合水平（54）。这是因为脂肪组织比肌肉组织含有更多高含氧量的血液，因为脂肪组织的耗氧率更低，血流量更大。在这里，DEXA扫描证实女性的脂肪比例高于男性。我们的研究结果与之前的研究结果一致，即在大强度和高强度的骑车运动中，女性肌肉氧合的减少幅度小于男性（23）。然而，同一研究小组的另一项研究发现，在同类运动中，肌肉氧化反应没有性别差异（55）。因此，这些对比数据表明，我们不能确信在我们的研究中观察到的性别差异是由于肌肉纤维或脂肪组织的差异造成的。

有趣的是，最近有人提出，在氧气运输和消耗方面可能存在外周性别差异，女性在缺氧时外周限制较低（25）。事实上，有证据表明，不同性别的外周血流对缺氧的反应存在差异，女性的交感神经血管收缩活性较低，因此代偿性血管扩张较男性强（56）。此外，还观察到女性的线粒体活性高于男性，因此外周氧气汲取量更高（57）。这可能是女性外周的一种代偿性适应，以抵消更多由中枢介导的呼吸限制和较低的血液氧气携带能力。

RSA不仅取决于磷酸肌酸的再合成，还取决于有氧能力。有研究表明，在反复冲刺运动的最后重复过程中，氧化磷酸化对总能量消耗的贡献率最高可达40%（58）。最近，就≤10秒的短程冲刺间歇训练对_VO2max的影响进行了一项荟萃分析（59）。结论是这种训练对提高_VO2max非常有效，但大部分参与者为男性。一项针对女性足球运动员的研究调查了有氧能力和RSA之间的关系（60）。研究发现，V_ O2max与重复往返冲刺的最佳时间之间存在中度负相关，这表明更好的RSA可能与更高的有氧能力有关。在本研究中，常氧和低氧训练后，男性和女性的_VO2峰值都有相同程度的增加；但低氧组的短跑次数增加得更多。因此，在我们的研究中，_VO2peak似乎不是决定低氧训练后RSA性能的唯一因素（61）。RSA是一种复杂的体能成分，取决于新陈代谢（PCr恢复和H+缓冲）和神经因素（肌肉激活和募集策略），缺氧刺激会进一步增强这些因素（15）。相对于已实施的测试，训练的特异性很可能也是提高成绩的一个关键因素（13,15）。

据我们所知，这是第一项监测RSH后男性和女性Hb质量变化的研究。根据以前对男性的研究结果（62），尽管以前从未在女性中进行过测试，但预计如此低的缺氧剂量不会导致血红蛋白质量发生变化。由于女性的数据非常稀少，本研究为特定人群（即参加间歇性运动的年轻女性）提供了血红蛋白质量的参考值。我们的基线数据显示，男性的血红蛋白质量高于女性（~13 vs 9.3-9.5 g-kg-1），这与之前的研究（~11.5 vs 9 g-kg-1）一致（63）。这些数值在训练后保持不变，因此，血红蛋白质量对本文发现的RSA改善不起作用。

与RSA试验相比，在Wingate试验中测得的雄性MP/PP高于雌性，这是由上述性别特异性特征造成的。此外，在RSN和RSH之后，雄性和雌性的MP受影响程度相同。这与之前对男性的研究结果一致，即缺氧和正常缺氧条件下30秒Wingate性能的提高没有差异（15）。另一项研究表明，与常氧相比，缺氧并不会改变40秒Wingate测试中的急性表现（64）。尽管缺氧对表现没有明显影响，但在Wingate试验中，缺氧条件下无氧供能，即PCr分解和无氧糖酵解（65）的贡献比正常缺氧条件下更大。因此，有人认为，缺氧引起的无氧能量供应增加可能会对适应造成更大的刺激：更具体地说，肌肉中的糖酵解活动增强，正如通过参与pH值调节和糖酵解的因子的mRNA表达增加所观察到的那样（15,18）。这可能是我们在研究中观察到的RSH在进行RSA测试时冲刺次数增加的部分原因。然而，有研究发现，当雌性动物暴露于缺氧环境时，其对底物的偏好发生了变化，其特点是对葡萄糖的依赖性降低，而对游离脂肪酸的依赖性增加（66）。因此，我们认为，在我们的研究中，男性和女性在Wingate和RSA测试中表现出了相似的成绩提高，但新陈代谢发生了不同的变化。在峰值功率方面，男性和女性在RSN或RSH之后均未发现差异。由于RPD和FI受峰值功率的影响很大，因此这些因素保持不变也就不足为奇了。因此，我们可以认为，在常氧和低氧训练后，参与者在Wingate测试的功率下降阶段能够维持更高的功率输出。

优点和局限性。这是第一项比较男性和女性RSH对常氧状态下运动表现影响的对照研究。值得注意的是，男性和女性的有氧体能（V_ O2peak）和基线时的短跑成绩（10秒短跑）在按LBM表示时，男女之间的匹配度很高，这一点很重要。这项研究也有一些值得一提的局限性。首先，Wingate和RSA测试的阻力是根据体重确定的，这意味着女性的测试难度要高于男性。这一点可以从女性基线冲刺次数低于男性（8次对10次）得到证明。因此，为了更好地进行性别间比较，根据LBM调整测试方案非常重要。其次，我们应该注意到，由于后勤方面的原因，不可能对所有女性参与者在月经周期的早期卵泡期进行测试。这将有助于尽量减少女性性激素对运动表现的影响（如果有的话），因为女性性激素在这一阶段相对较低且稳定（67）。然而，我们监测了17β-雌二醇水平，发现前测和后测之间没有差异。根据这一观察结果，我们可以排除在排卵期前这一激素达到峰值可能对成绩产生的影响。第三，没有获得近红外光谱部位的脂肪组织厚度。根据最近的数据，在进行校正后，近红外光谱的性别差异可能会消失（55）。最后，参与研究的人数相对较少（理想情况下，每组总共需要12人），尽管这足以检测到RSA测试期间训练引起的变化，而这正是研究的目的所在。不过，我们的研究很可能力量不足，无法检测到某些性别差异，例如递减分数（P = 0.053）、TSI（P = 0.087）和血红蛋白浓度（P = 0.068），以及某些测试前与测试后的差异，例如增量测试中峰值功率（P = 0.095）和心率（P = 0.088），我们将这些差异作为趋势进行了讨论。由于样本量较小，且个体间反应较大，可能会影响训练适应性，因此在将本研究结果推广到特定人群时应谨慎解释。

实际应用。近年来，随着参加体育运动的女性人数的增加，性别适应性训练的重要性已被广泛接受。根据我们的研究结果，在海拔相当于3000米的地方进行RSH，每周两次（40分钟），持续7周，并将其纳入常规训练，是提高从事娱乐活动的女性RSA的一种有效而实用的策略。这种训练对从事间歇性项目/运动的运动员大有裨益、其中RSA是一个关键因素。此外，我们的˙VO2peak研究结果表明，RSN和RSH可以作为一种提高有氧能力（间歇运动的另一项重要素质）的省时模式。

结论

主要的新发现是，与RSN相比，7周的RSH可以进一步提高女性和男性的重复冲刺至力竭的成绩。此外，RSH和RSN似乎都能有效提高女性和男性的有氧和无氧成绩。男性的功率输出水平普遍高于女性，这反映了肌肉质量、肌肉纤维类型和新陈代谢方面的性别差异。还需要进一步研究缺氧诱导成绩提高的机制在性别上是否存在差异。

表1.参与者特征。

图1-研究设计。

图2男性和女性在常氧（NOR）或缺氧（HYP）条件下进行重复冲刺训练前（Pre）和后（Post）的RSA测试。(A)男性-NOR、(B)女性-NOR、(C)男性-HYP和(D)女性-HYP连续冲刺期间的MP。(E）冲刺次数，（F）总功，以及（G）恢复阶段与冲刺阶段之间TSI的变化（TSI ΔR-S）。数值为平均值± SEM。###P＜0.001；P＜0.05。

表2.男性和女性在常氧或低氧条件下重复短跑训练前（Pre）和后（Post）的运动表现测试、血液学和血红蛋白质量。

图3-男性和女性在常氧（NOR）或缺氧（HYP）条件下进行重复冲刺训练前（Pre）和后（Post）的温盖特测试。(A) MP相对于体重，(B) PP相对于体重，(C) RPD和(D) FI。数值为平均值± SEM。