用近红外光谱方法定量评估骨骼肌有氧代谢功能
作者：丁海曙 王广志
单位：清华大学电机工程系生物医学工程研究所，北京100084
关键词：近红外光谱方法；肌肉耗氧；非创伤检查；人体运动功能评估
现代康复000504
摘要 在人体运动功能评定中，对骨骼肌代谢功能的评定是一个重要方面。运动过程中骨骼肌的能量消耗要靠体内连续供能补充，在一般(非剧烈)运动情况之下，有氧代谢是提供能量的主要形式。用反射式双波长近红外光谱技术可以无损、连续地检测肌肉中氧含量的相对值，这种测试技术的可行性已为核磁共振的同时测定所证实。本文总结出让受试者在功率自行车上做递增负荷实验时，骨骼肌中氧含量、血容积及心率和血乳酸变化的规律。
中图分类号 R496 文献标识码 A 文章编号 1007-5496(2000)05-0653-03
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Using near-infrared Method to assess the aerobic metabolism ability on quadriceps muscle
DING Hai-shu
(Biomedical Engineering Institute,Dept of Electrical Engineering Tsinghua Univ,Beijing 100084,China)
WANG Guang-zhi.
(Biomedical Engineering Institute,Dept of Electrical Engineering Tsinghua Univ,Beijing 100084,China)
Abstract To evaluate the metabolism ability on muscle is very important in the field of the detection of human body movement.The energy consumption on the muscle must be supplied during the movement and the aerobic metabolism is the main way to deliver it.Using the reflecing near infrared spectroscopy technique in two vavelengths,the musclse oxygen relative change can be detected in non-invasion and the availability of this technique is confirmed by the MRS method.In this paper,the muscle oxygenation.blood volume in the muscle,lactate concentration and heart rate of a subject were recorded during graded level load exercise.Typical test shows that the muscle oxygen drop for the normal subject was deeper than the athlete in the same exercise load.If the time of reaching half post exercise recovery peak is depined as half recovery time,then for the older the value of this parameter was longer than the younger.It mean that the muscle oxygen drop and the half recovery time may be the characteristic.parameters to assess the muscle oxidative metabolism in human body movement.Above conclusion may be useful to the rehabilitation assess.
, 百拇医药
Key words near infrared spectroscopy;muscle oxygen;non-invasive detection;human body movement assess
1 引言
氧是维持生命活动的基础，又是人体运动过程中不可缺少的要素。按能量提供的机制，可将运动分为3类，在1-3s全力运动中高能磷酸化合物的分解是获取能量的主要渠道。在10s以上的全力运动中，肌糖糖元通过无氧分解为乳酸，释放能量可支持30s到3min的激烈运动,以上两种产生能量的过程无须直接耗氧但维持时间都不长。对耐力类运动和日常的各种非剧烈活动则都属于有氧代谢的运动，这时，糖、脂肪、蛋白质在氧充分供应情况下分解并释放能量。还要指出，有氧代谢是在细胞内部线粒体内酶的催化之下完成的,实际上，本文中指的肌氧是指肌肉组织中微细的静脉、动脉血管中血液血氧饱和度的总体效应。微血管网有巨大表面积，其中血红蛋白(Hb)与氧结合为合氧血红蛋白(HbO2)的程度称之为肌氧饱和度(%SaO2)，定义为：%SaO2=HbO2浓度/(Hb浓度+HbO2浓度)。肌肉组织中氧的产生与消耗实际上是一个动态平衡的过程，一方面动脉毛细血管向细胞供氧，另一方面氧又与营养物结合产生能量，并将血氧饱和度较低的污血输入到静脉，这就是体循环末梢的情况。可以设想，人在静止时，肌肉中有一定含氧量，而一旦进入到特定水平的耐力性运动状态时，肌肉中对氧的需求量就会增加。从而使肌肉含氧的百分比下降，并且运动越激烈，下降就较快较深。运动停止之后，肌氧又会恢复，若恢复得快，说明心血管系统工作得强而有力，以及细胞中能量转化的效力高，也就是有氧代谢能力强。因此，我们可以通过检测在相同负荷之下肌氧下降的深度，以及运动停止之后肌氧恢复的时间来评定个体之间有氧代谢能力的差异。
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2 检测肌肉组织氧含量的基本原理
组织氧含量的无损检测是在血氧饱和度有损检测的基础上发展起来的，为此先对后者的原理作一介绍[1]。
2.1 血氧饱和度有损检测的基本原理 从测试对象中抽取血液为样品，在血液样品中，血红蛋白是对光起吸收作用的主要成分，而合氧血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)又具有不同的吸收谱曲线(图1)。根据朗伯比尔定律，当用特定波长的光穿过一定厚度和一定浓度的溶液时，入射光强与透射光强之间的关系为：I=Ioe-εcd或D=logIo/I=εcd(1)，式中I0和I分别表示入射和透过光强；C表示某物质在溶液中之浓度;d表示光穿过溶液的路径长度；ε表示某物质对此特定波长的吸光系数，它由物质的属性和波长的数值两个变数来决定；D称为光密度。显然，若溶液中只有一种物质，其浓度C为未知，则可用分光光度计测出光密度D并计算出浓度C。现在问题是，若在血液中存在两种不同的物质，如HbO2和Hb，应当如何来确定其浓度呢？这就要用到双波长比尔定律：
, 百拇医药
D1=ε11C1+ε12C2 D2=ε21C1+ε22C2 (2)
其中Di为波长λi的光通过溶液时测得的光密度；Cj为j物质的浓度；εij为物质j对波长i的吸收系数。从上述两式的联立求解即可得到C1和C2。若令C1=CHbO2 C2=CHb并将εij写为ε11=ελ1HbO2、ε12=ελ1Hb、ε21=ελ2HbO2，ε22=ελ2Hb，经过计算则有：
, 百拇医药
在上式中若确定了波长λ1、λ2的数值则诸ε之值可通过查表获得，D1、D2可以从光强检测及光穿过溶液路径d得到，从(2)式中还可以计算出C1+C2的值，称为血容量。
图1 血红蛋白(Hb)和合氧血红蛋白(HbO2)的吸收谱曲线
2.2 肌肉组织氧饱和度的无损检测 这是90年代发展起来的高新技术。美国科学院院士，宾夕法尼亚大学医学院的Britton Chance教授率先推出了这方面的技术和产品，并于1994年和1995年两次来华讲学，在清华大学、华中理工大学等单位推广其应用。本仪器亦以双波长比尔定律为基础，但又具有以下特点：(1)探头贴放在体表待测部位，发射的白光光源和两个具有不同波长滤色片的接收器都放在探头上(图2b)，发射光透过皮层进入肌肉组织，由于肌肉组织的强散射特性，其中总有一小部分光携带吸收谱的信息沿着香蕉状的轨迹进入到接收器(图2a)。(2)两滤色片透过的波长选在等吸收点(805nm)的两侧，分别为760nm和850nm。只要我们知道光子行进的平均路径长度，就可以从(2)和(3)式中求得肌氧饱和度以及血容量。在仪器软件编制时，光子路径长度是由光源到接收器的距离，乘上一个大于1的因子得到的。这个因子可由仿真计算或毫微秒测试技术得到。无损肌氧检测计的品牌名为Runman，由美国NIM公式生产，Chance教授研制，其示意图见图3。
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图2 (a)无损肌氧检测传感器；(b)光子路径光源与接收器
图3 无损肌氧检测计
3 递增负荷条件下肌肉代谢功能的综合测试和分析[2]
图4给出了一名优秀游泳运动员，在做登功率自行车递增负荷运动时，肌氧、血容量、心率和血乳酸变化的曲线。检测肌氧和肌肉血容量的光电传感器置于大腿股四头肌上。运动负荷从50W开始，以级差50W往上递增，每级维持3min，总共进行12min，达到200W结束。其中血乳酸浓度单位以mmol/L表示，肌氧和血容量则以光密度的变化量表示(设运动开始时为光密度的零点)。从实验曲线中可以得到以下结论：(1)随着运动负荷的增加，不仅引起全身的血液循加快(心率上升)，而且股四头肌处血液供应越来越充足(也就是从心输出血流的分配来说，运动肌得到血的比率大大增加)，即血容量上升。(2)随着负荷阶梯增加，肌氧则呈相应递减的明显趋势。也就是说，若负荷增大，则肌氧动态地平衡在一个更低的水平。对这种现象拟解释为：负荷越大，骨骼肌中耗氧率就愈大，氧不能及时予以补充，肌肉中就存在缺氧的现象，另一方面，正是由于运动骨骼肌氧的下降，使得这一部位的氧与周围的氧比，有一个较陡的降落梯度，这必然增加了氧的流速。(3)血乳酸的积累是肌糖元分解产生能量过程的必然产物。显见的是，这种无氧代谢的现象贯穿于运动的整个过程之中，而且随着负荷的增加，呈现出乳酸积累加剧(即曲线斜率越来越大)而肌氧下降却趋于平缓的趋势。上述现象又一次说明，当递增负荷发展到高强度的全力运动时，肌糖元分解的无氧代谢已成为供能的主要机制了。
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图4 1名运动员在递增负荷下综合测试的结果：
(a)肌氧和血容量变化曲线，(b)心率和血乳酸变化曲线
4 核磁共振测试的结果证实可用肌氧的下降呈度来描述有氧代谢的水平
鉴于无机磷(Pi)是有氧代谢的产物，长期以来人们惯用Pi/PCr(无机磷/磷化铬)来表示有氧代谢的水平，并揭示了Pi/PCr与肌氧存在密切相关的关系，从而证实了肌氧的确可以作为评定有氧代谢水平的一个指标，在这方面Kevin等[3]人的工作就是一个例子。图5给出了对受试者同时进行核磁共振和近红外无损肌氧检测时二者数据相关的情况，受试者为一名33岁妇女，其加载过程为：静止、肘关节弯曲运动功率线性增加、恢复、上臂因袖带扎紧阻断而导至下臂缺血、恢复。从图5中看出：在运动阶段随着负荷的增加，Pi/PCr增加而HbO2和MbO2(合氧肌红蛋白)则下降，在恢复阶段，能量消耗下降，表现为Pi/PCr的下降和HbO2、MbO2的上升，在阻断阶段，无能量消耗也无氧的供能，Pi/PCr和氧都达到最低。
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Rest-静止 Exercise-运动 Recovery-恢复 Cuffon-阻断 Time-时间
图5 在改变运动状况时用核磁共振(NRS)方法和
近红外光谱(NIRS)方法对氧代谢功能的同时测定
5 用无损检测的肌氧指标来评定代谢功能
为了对个体的代谢功能进行评定就要设计特定的运动方案，并从中提取特征参数。首先可以用在相同功率负荷条件之下，肌氧下降的水平作为衡量指标。图6给出了做递增负荷运动时，在相同负荷条件之下，一名男性优秀田径运动员和一名青年健康男子之间肌氧下降水平的比较，测试结果表明：在相同的运动负荷下，运动员肌氧下降的水平明显地低于非运动员。
, http://www.100md.com 图6 优秀运动员和正常青年男子之间
做递增负荷运动时肌氧下降值的比较
其次，还可以用半恢复期来作为评定代谢功能的另一个指标[4]。在图4a中，给出了随着负荷递增，肌氧递减的曲线。如果负荷加到受试者力竭，并在此时停止运动，则肌氧会迅速回升并趋于饱和。显然，氧代谢功能愈好，则恢复的时间必然愈短。通常，人们把恢复到饱和值的一半时，需要的时间称之为半恢复期。图7给出了对25岁的9名男子和60岁的3名男子，用近红外光谱法(NRS)所得到的半恢复时间平均值的比较，显然年青人半恢复期比老年人要短得多。图7中还给出了用核磁共振法(MRS)检测Pi/PCr半恢复期所得的结果，并证实了NRS方法与MRS方法可获得同样的结论。
Half time to recovery(s)-半恢复期
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图7 60岁老人和25岁年青人肌氧半恢复时间
6 结束语
用近红外光谱方法可以无损地检测组织肌氧和血容量改变的相对值。目前这项技术已用于运动代谢功能评定，婴幼儿脑损伤的检测，组织自体移植之后成活情况的监测等多方面。在运动检测方面，它从能量代谢的角度来评定人体的运动功能，因此更有综合性与整体性。这一方法不仅适合于运动员和正常人，对肢体伤残人员也应当是同样适用的。可以通过比较年龄段相同的正常人群与残疾人之间，以及不同程度的残疾人之间的特征参量，得出有参考价值的结论。
基金项目国家自然科学基金资助(39670799)
作者简介 丁海曙(1937-),男，江苏人，教授、博士导师。研究方向：人体红外线无损检测。
参考文献
, 百拇医药
[1]丁海曙,王培勇,王广志,等.动脉血管及肌肉中含氧量的无损检测计[J].世界医疗器械，1996，2(3):40～43
[2]苏畅,丁海曙,王培勇,等.人体运动氧代谢的实时无创测定[J].航天医学与医学工程，1998,11(2):92～96
[3]Kevin K M, Hirroomi K, Krista V. Noninvasive Measurements of Ac-tivity- induced Change in Muscle Metabolism[J].Journal of Biomechan ics,1995, 24： 153～ 161.
[4]Chance B, Dait TM, Zhng C, et al.Recovery from exercise induced de-saturation in the quadriceps muscle of elite competitive rower[J]. Am J Physiol,1992,262(31):766～ 775
(收稿：2000-04-01), 百拇医药
单位：清华大学电机工程系生物医学工程研究所，北京100084
关键词：近红外光谱方法；肌肉耗氧；非创伤检查；人体运动功能评估
现代康复000504
摘要 在人体运动功能评定中，对骨骼肌代谢功能的评定是一个重要方面。运动过程中骨骼肌的能量消耗要靠体内连续供能补充，在一般(非剧烈)运动情况之下，有氧代谢是提供能量的主要形式。用反射式双波长近红外光谱技术可以无损、连续地检测肌肉中氧含量的相对值，这种测试技术的可行性已为核磁共振的同时测定所证实。本文总结出让受试者在功率自行车上做递增负荷实验时，骨骼肌中氧含量、血容积及心率和血乳酸变化的规律。
中图分类号 R496 文献标识码 A 文章编号 1007-5496(2000)05-0653-03
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Using near-infrared Method to assess the aerobic metabolism ability on quadriceps muscle
DING Hai-shu
(Biomedical Engineering Institute,Dept of Electrical Engineering Tsinghua Univ,Beijing 100084,China)
WANG Guang-zhi.
(Biomedical Engineering Institute,Dept of Electrical Engineering Tsinghua Univ,Beijing 100084,China)
Abstract To evaluate the metabolism ability on muscle is very important in the field of the detection of human body movement.The energy consumption on the muscle must be supplied during the movement and the aerobic metabolism is the main way to deliver it.Using the reflecing near infrared spectroscopy technique in two vavelengths,the musclse oxygen relative change can be detected in non-invasion and the availability of this technique is confirmed by the MRS method.In this paper,the muscle oxygenation.blood volume in the muscle,lactate concentration and heart rate of a subject were recorded during graded level load exercise.Typical test shows that the muscle oxygen drop for the normal subject was deeper than the athlete in the same exercise load.If the time of reaching half post exercise recovery peak is depined as half recovery time,then for the older the value of this parameter was longer than the younger.It mean that the muscle oxygen drop and the half recovery time may be the characteristic.parameters to assess the muscle oxidative metabolism in human body movement.Above conclusion may be useful to the rehabilitation assess.
, 百拇医药
Key words near infrared spectroscopy;muscle oxygen;non-invasive detection;human body movement assess
1 引言
氧是维持生命活动的基础，又是人体运动过程中不可缺少的要素。按能量提供的机制，可将运动分为3类，在1-3s全力运动中高能磷酸化合物的分解是获取能量的主要渠道。在10s以上的全力运动中，肌糖糖元通过无氧分解为乳酸，释放能量可支持30s到3min的激烈运动,以上两种产生能量的过程无须直接耗氧但维持时间都不长。对耐力类运动和日常的各种非剧烈活动则都属于有氧代谢的运动，这时，糖、脂肪、蛋白质在氧充分供应情况下分解并释放能量。还要指出，有氧代谢是在细胞内部线粒体内酶的催化之下完成的,实际上，本文中指的肌氧是指肌肉组织中微细的静脉、动脉血管中血液血氧饱和度的总体效应。微血管网有巨大表面积，其中血红蛋白(Hb)与氧结合为合氧血红蛋白(HbO2)的程度称之为肌氧饱和度(%SaO2)，定义为：%SaO2=HbO2浓度/(Hb浓度+HbO2浓度)。肌肉组织中氧的产生与消耗实际上是一个动态平衡的过程，一方面动脉毛细血管向细胞供氧，另一方面氧又与营养物结合产生能量，并将血氧饱和度较低的污血输入到静脉，这就是体循环末梢的情况。可以设想，人在静止时，肌肉中有一定含氧量，而一旦进入到特定水平的耐力性运动状态时，肌肉中对氧的需求量就会增加。从而使肌肉含氧的百分比下降，并且运动越激烈，下降就较快较深。运动停止之后，肌氧又会恢复，若恢复得快，说明心血管系统工作得强而有力，以及细胞中能量转化的效力高，也就是有氧代谢能力强。因此，我们可以通过检测在相同负荷之下肌氧下降的深度，以及运动停止之后肌氧恢复的时间来评定个体之间有氧代谢能力的差异。
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2 检测肌肉组织氧含量的基本原理
组织氧含量的无损检测是在血氧饱和度有损检测的基础上发展起来的，为此先对后者的原理作一介绍[1]。
2.1 血氧饱和度有损检测的基本原理 从测试对象中抽取血液为样品，在血液样品中，血红蛋白是对光起吸收作用的主要成分，而合氧血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)又具有不同的吸收谱曲线(图1)。根据朗伯比尔定律，当用特定波长的光穿过一定厚度和一定浓度的溶液时，入射光强与透射光强之间的关系为：I=Ioe-εcd或D=logIo/I=εcd(1)，式中I0和I分别表示入射和透过光强；C表示某物质在溶液中之浓度;d表示光穿过溶液的路径长度；ε表示某物质对此特定波长的吸光系数，它由物质的属性和波长的数值两个变数来决定；D称为光密度。显然，若溶液中只有一种物质，其浓度C为未知，则可用分光光度计测出光密度D并计算出浓度C。现在问题是，若在血液中存在两种不同的物质，如HbO2和Hb，应当如何来确定其浓度呢？这就要用到双波长比尔定律：
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D1=ε11C1+ε12C2 D2=ε21C1+ε22C2 (2)
其中Di为波长λi的光通过溶液时测得的光密度；Cj为j物质的浓度；εij为物质j对波长i的吸收系数。从上述两式的联立求解即可得到C1和C2。若令C1=CHbO2 C2=CHb并将εij写为ε11=ελ1HbO2、ε12=ελ1Hb、ε21=ελ2HbO2，ε22=ελ2Hb，经过计算则有：
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在上式中若确定了波长λ1、λ2的数值则诸ε之值可通过查表获得，D1、D2可以从光强检测及光穿过溶液路径d得到，从(2)式中还可以计算出C1+C2的值，称为血容量。
图1 血红蛋白(Hb)和合氧血红蛋白(HbO2)的吸收谱曲线
2.2 肌肉组织氧饱和度的无损检测 这是90年代发展起来的高新技术。美国科学院院士，宾夕法尼亚大学医学院的Britton Chance教授率先推出了这方面的技术和产品，并于1994年和1995年两次来华讲学，在清华大学、华中理工大学等单位推广其应用。本仪器亦以双波长比尔定律为基础，但又具有以下特点：(1)探头贴放在体表待测部位，发射的白光光源和两个具有不同波长滤色片的接收器都放在探头上(图2b)，发射光透过皮层进入肌肉组织，由于肌肉组织的强散射特性，其中总有一小部分光携带吸收谱的信息沿着香蕉状的轨迹进入到接收器(图2a)。(2)两滤色片透过的波长选在等吸收点(805nm)的两侧，分别为760nm和850nm。只要我们知道光子行进的平均路径长度，就可以从(2)和(3)式中求得肌氧饱和度以及血容量。在仪器软件编制时，光子路径长度是由光源到接收器的距离，乘上一个大于1的因子得到的。这个因子可由仿真计算或毫微秒测试技术得到。无损肌氧检测计的品牌名为Runman，由美国NIM公式生产，Chance教授研制，其示意图见图3。
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图2 (a)无损肌氧检测传感器；(b)光子路径光源与接收器
图3 无损肌氧检测计
3 递增负荷条件下肌肉代谢功能的综合测试和分析[2]
图4给出了一名优秀游泳运动员，在做登功率自行车递增负荷运动时，肌氧、血容量、心率和血乳酸变化的曲线。检测肌氧和肌肉血容量的光电传感器置于大腿股四头肌上。运动负荷从50W开始，以级差50W往上递增，每级维持3min，总共进行12min，达到200W结束。其中血乳酸浓度单位以mmol/L表示，肌氧和血容量则以光密度的变化量表示(设运动开始时为光密度的零点)。从实验曲线中可以得到以下结论：(1)随着运动负荷的增加，不仅引起全身的血液循加快(心率上升)，而且股四头肌处血液供应越来越充足(也就是从心输出血流的分配来说，运动肌得到血的比率大大增加)，即血容量上升。(2)随着负荷阶梯增加，肌氧则呈相应递减的明显趋势。也就是说，若负荷增大，则肌氧动态地平衡在一个更低的水平。对这种现象拟解释为：负荷越大，骨骼肌中耗氧率就愈大，氧不能及时予以补充，肌肉中就存在缺氧的现象，另一方面，正是由于运动骨骼肌氧的下降，使得这一部位的氧与周围的氧比，有一个较陡的降落梯度，这必然增加了氧的流速。(3)血乳酸的积累是肌糖元分解产生能量过程的必然产物。显见的是，这种无氧代谢的现象贯穿于运动的整个过程之中，而且随着负荷的增加，呈现出乳酸积累加剧(即曲线斜率越来越大)而肌氧下降却趋于平缓的趋势。上述现象又一次说明，当递增负荷发展到高强度的全力运动时，肌糖元分解的无氧代谢已成为供能的主要机制了。
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图4 1名运动员在递增负荷下综合测试的结果：
(a)肌氧和血容量变化曲线，(b)心率和血乳酸变化曲线
4 核磁共振测试的结果证实可用肌氧的下降呈度来描述有氧代谢的水平
鉴于无机磷(Pi)是有氧代谢的产物，长期以来人们惯用Pi/PCr(无机磷/磷化铬)来表示有氧代谢的水平，并揭示了Pi/PCr与肌氧存在密切相关的关系，从而证实了肌氧的确可以作为评定有氧代谢水平的一个指标，在这方面Kevin等[3]人的工作就是一个例子。图5给出了对受试者同时进行核磁共振和近红外无损肌氧检测时二者数据相关的情况，受试者为一名33岁妇女，其加载过程为：静止、肘关节弯曲运动功率线性增加、恢复、上臂因袖带扎紧阻断而导至下臂缺血、恢复。从图5中看出：在运动阶段随着负荷的增加，Pi/PCr增加而HbO2和MbO2(合氧肌红蛋白)则下降，在恢复阶段，能量消耗下降，表现为Pi/PCr的下降和HbO2、MbO2的上升，在阻断阶段，无能量消耗也无氧的供能，Pi/PCr和氧都达到最低。
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Rest-静止 Exercise-运动 Recovery-恢复 Cuffon-阻断 Time-时间
图5 在改变运动状况时用核磁共振(NRS)方法和
近红外光谱(NIRS)方法对氧代谢功能的同时测定
5 用无损检测的肌氧指标来评定代谢功能
为了对个体的代谢功能进行评定就要设计特定的运动方案，并从中提取特征参数。首先可以用在相同功率负荷条件之下，肌氧下降的水平作为衡量指标。图6给出了做递增负荷运动时，在相同负荷条件之下，一名男性优秀田径运动员和一名青年健康男子之间肌氧下降水平的比较，测试结果表明：在相同的运动负荷下，运动员肌氧下降的水平明显地低于非运动员。
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做递增负荷运动时肌氧下降值的比较
其次，还可以用半恢复期来作为评定代谢功能的另一个指标[4]。在图4a中，给出了随着负荷递增，肌氧递减的曲线。如果负荷加到受试者力竭，并在此时停止运动，则肌氧会迅速回升并趋于饱和。显然，氧代谢功能愈好，则恢复的时间必然愈短。通常，人们把恢复到饱和值的一半时，需要的时间称之为半恢复期。图7给出了对25岁的9名男子和60岁的3名男子，用近红外光谱法(NRS)所得到的半恢复时间平均值的比较，显然年青人半恢复期比老年人要短得多。图7中还给出了用核磁共振法(MRS)检测Pi/PCr半恢复期所得的结果，并证实了NRS方法与MRS方法可获得同样的结论。
Half time to recovery(s)-半恢复期
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图7 60岁老人和25岁年青人肌氧半恢复时间
6 结束语
用近红外光谱方法可以无损地检测组织肌氧和血容量改变的相对值。目前这项技术已用于运动代谢功能评定，婴幼儿脑损伤的检测，组织自体移植之后成活情况的监测等多方面。在运动检测方面，它从能量代谢的角度来评定人体的运动功能，因此更有综合性与整体性。这一方法不仅适合于运动员和正常人，对肢体伤残人员也应当是同样适用的。可以通过比较年龄段相同的正常人群与残疾人之间，以及不同程度的残疾人之间的特征参量，得出有参考价值的结论。
基金项目国家自然科学基金资助(39670799)
作者简介 丁海曙(1937-),男，江苏人，教授、博士导师。研究方向：人体红外线无损检测。
参考文献
, 百拇医药
[1]丁海曙,王培勇,王广志,等.动脉血管及肌肉中含氧量的无损检测计[J].世界医疗器械，1996，2(3):40～43
[2]苏畅,丁海曙,王培勇,等.人体运动氧代谢的实时无创测定[J].航天医学与医学工程，1998,11(2):92～96
[3]Kevin K M, Hirroomi K, Krista V. Noninvasive Measurements of Ac-tivity- induced Change in Muscle Metabolism[J].Journal of Biomechan ics,1995, 24： 153～ 161.
[4]Chance B, Dait TM, Zhng C, et al.Recovery from exercise induced de-saturation in the quadriceps muscle of elite competitive rower[J]. Am J Physiol,1992,262(31):766～ 775
(收稿：2000-04-01), 百拇医药