组胺受体阻断对成人骑行运动中重度域边界功率及力竭时间的影响研究

　　本研究通过双盲随机交叉试验，探讨了组胺受体阻断对运动骨骼肌氧供需平衡及运动表现的影响。结果显示，H1/H2受体联合阻断（使用非索非那定和法莫替丁）并未改变重度-极重度域边界功率（216 vs. 213 W, p=0.41）或极重度域力竭时间（474 vs. 473 s, p=0.95），表明组胺在短时高强度运动中并非调节氧代谢稳态的关键介质。

　　

1 引言

传统观点认为组胺主要参与过敏和炎症反应，但近年研究发现，运动期间组胺在骨骼肌中释放，通过作用于肌肉环境中的免疫细胞和血管细胞上的H₁和H₂受体，以自分泌和旁分泌方式调节局部血流与代谢。组胺是运动后持续血管舒张的主要介质，其受体阻断可消除运动后血管传导性增加并降低运动后低血压。此外，组胺受体阻断还会改变运动后的转录反应、炎症应答以及运动训练的功能适应性。尽管组胺在运动后恢复和适应中作用明确，但其在运动过程中的角色尚不清晰。

早期研究表明，在训练有素的自行车运动员中，组胺受体阻断会延缓10公里计时赛表现（性能下降约1%），这种程度足以抵消咖啡因的增益效果。基于组胺在运动后血流响应中的重要性，曾推测其受体阻断可能通过减少运动骨骼肌血流而损害性能。但后续研究发现，在单侧膝关节伸展运动中，组胺受体阻断反而增加了股动脉血流，同时导致肌内pH值下降更显著，形成“组胺悖论”。一种可能解释是组胺作为微血管的内在调节剂，其阻断可能独立于“整体”血流测量，改变骨骼肌内的血流分布，影响营养输送和代谢物清除，进而干扰氧供需平衡。

运动强度的可持续性取决于其是否处于重度-极重度域边界以上或以下。该边界对应的生理状态是最大代谢稳态（MMS），即氧供应与需求平衡的最高强度。传统方法通过功率、乳酸或气体交换测定全身阈值（如临界功率、最大乳酸稳态和呼吸补偿点）来识别MMS，但这些方法需昂贵设备、血液采样或力竭性试验。近年来，通过近红外光谱技术（NIRS）动态评估肌肉氧饱和度（%SmO₂）变化的方法逐渐成为可行替代方案。通过分析不同负荷下%SmO₂随时间的变化斜率（%SmO₂斜率），可确定氧供需平衡的零斜率点，即MMS。该方法能准确识别MMS，具有高可靠性（ICC > 0.9）和低测量误差（<2%）。

此前仅有一项使用单腿膝伸展的研究探讨了组胺受体阻断对%SmO₂的影响，但未评估其与MMS的关系。本研究主要目的是探究组胺受体阻断对氧供需平衡工作率（即零斜率功率）的影响，并检验其对极重度域力竭时间的作用。

2 材料与方法

2.1 参与者

17名健康非吸烟者（8男9女，29±8岁，VO_2peak 60.0±7.5 mL/kg/min）参与本研究。所有参与者均为有经验的骑行者，被分类为“训练有素”或“良好训练”。

2.2 实验设计

研究包括四次实验室访问：筛查、熟悉化及两次实验测试。测试访问采用双盲、安慰剂对照、随机交叉设计，间隔至少1周。主要结局指标是零斜率法确定的重度-极重度域边界功率和极重度域力竭时间。次要结局包括%SmO₂、心率、自觉用力程度（RPE）和呼气气体指标。

2.3 测量方法

所有运动测试在温度控制实验室（~20°C）进行，使用电制动自行车测功计。通过间接 calorimetry 系统（Parvo Medics TrueOne 2400）测量氧气摄取量（VO₂）和二氧化碳产生量（VCO₂）。通过NIRS（Moxy Monitors）连续记录肌肉组织氧饱和度（%SmO₂），传感器置于双侧股外侧肌。

2.4 VO_2peak测试

采用斜坡式协议，从60瓦开始，以固定速率增加阻力直至力竭。随后进行超最大验证试验（110%峰值功率）以确保VO_2peak平台。通过V-slope法估算气体交换阈值（GET）。

2.5 运动强度确定

基于VO_2peak测试结果，确定涵盖中度、重度和极重度域的运动强度。GET功率对应中度-重度域过渡，Δ50%功率近似重度-极重度域边界。阶段强度设置为：阶段1（90% GET，中度域）、阶段2（Δ20%，重度域）、阶段3（Δ40%，重度域）、阶段4（Δ60%，极重度域），力竭试验在Δ65%进行。

2.6 熟悉化访问

参与者完成与实验测试相同的协议（无力竭试验），以熟悉仪器和程序。

2.7 实验测试访问

参与者随机接受组胺受体阻断剂（540 mg非索非那定 + 40 mg法莫替丁）或安慰剂。服药后休息1小时以促进吸收。随后完成自选热身和标准化热身（10分钟），接着进行四阶段递增运动（每阶段3分钟，间隔2分钟主动恢复），最后进行力竭试验。

2.8 %SmO₂零斜率确定

NIRS数据以2 Hz采样，导入Excel分析。剔除初始最低点后，通过线性回归计算各阶段%SmO₂斜率。将各阶段斜率对功率作图，通过线性回归模型确定零斜率功率（x截距）。

2.9 严谨性与可重复性

参与者除口服避孕药外未使用任何药物。女性参与者不限月经周期阶段，所有测试前进行妊娠试验阴性。要求参与者测试前24小时禁酒、剧烈运动和非处方药，2小时禁食和含咖啡因饮料。每次测试在同一时间（±1小时）进行以减少昼夜节律影响。

2.10 统计学

参与者特征以均值±标准差表示，组间比较使用独立t检验。其他数据以均值（95%置信区间）报告。使用配对t检验比较零斜率功率和力竭时间，使用双向混合效应模型分析随时间变化的变量。

3 结果

3.1 参与者特征

所有参与者有较高有氧适能，男女间除身高、体重和VO_2peak外无显著差异。

3.2 力竭时间和估计零斜率功率

阻断与安慰剂组的估计零斜率功率无差异（216 [195, 236] vs. 213 [191, 234] W, p=0.41）。极重度域力竭时间也无差异（474 [377, 572] vs. 473 [380, 566] s, p=0.95）。最终阶段%SmO₂斜率在两组均为负值（阻断组-1.4 [?0.9, ?2.0]%，安慰剂组-1.7 [?1.2, ?2.2]%），无组间差异（p=0.83）。

3.3 组织氧合和SmO₂斜率

%SmO₂斜率随强度增加而下降（阶段主效应p<0.05），但组间无差异（p=0.43）。组织氧合显示阶段主效应（强度越高氧合越低，p<0.05），但组间无差异（p=0.46）。力竭试验中组织氧合最低，但组间无差异。

3.4 气体交换、心率和自觉用力程度

VO₂、VCO₂、呼吸交换率、心率和RPE均显示阶段主效应（p<0.01），但组间无差异。力竭试验最后一分钟，VO₂达3.77 L/min（两组），VCO₂为3.65 L/min（安慰剂）和3.64 L/min（阻断），呼吸交换率为0.97（两组）。最终阶段心率达180 bpm（安慰剂）和181 bpm（阻断），对应峰值心率的99%和100%。RPE在力竭时均为19。

4 讨论

4.1 组胺受体阻断与氧供需平衡

尽管组胺在运动后血管舒张中作用突出，但本研究未发现阻断剂影响氧供需平衡或MMS功率。此前单腿膝伸展研究显示阻断增加股动脉血流但加重肌内酸中毒，提示可能存在微血管灌注失调。但通过%SmO₂斜率评估的动态氧合响应表明，组胺受体阻断并未改变重度-极重度域边界，说明其不影响运动期间氧代谢稳态。

4.2 组胺受体阻断与骑行表现

与先前研究不同，本研究发现阻断不影响极重度域力竭时间。差异可能源于性能测试时长（本研究~475 s vs. 先前~1000 s）、前置运动存在与否、自定节奏差异以及营养输送/代谢物清除改变。阻断可能对较长时长（>12分钟）事件影响更显著，而对短时高强度努力无影响。

4.3 采用非侵入性非力竭协议评估MMS

本研究采用零斜率协议，通过NIRS评估%SmO₂斜率变化，避免了传统方法的多日测试或力竭要求。该方法能可靠识别运动强度域，与乳酸和VO₂响应一致，适用于更广泛人群。

5 结论

组胺受体阻断不影响氧供需平衡或重度-极重度域边界，也不改变极重度域力竭时间。表明组胺在短时高强度运动中并非调节MMS或性能的关键介质。其对更长时长、变强度运动的影响仍需进一步研究。