摘要目的:基于血氧水平依赖功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging-blood oxygen level dependent,fMRI-BOLD)技术,探讨4周低氧持续训练对小腿骨骼肌抗缺氧能力的影响,从无创在体骨骼肌视角解析低氧训练提升有氧耐力的生理机制.方法:招募26名具有耐力训练经历的健康成年男性,随机分为低氧训练组(n=13)和常氧训练组(n=13).低氧训练组在模拟海拔2500 m(FiO2=14.8%～15.3%)环境下运动,常氧训练组在常规环境(FiO2=20.3%～20.8%)中进行训练.两组均进行为期4周、每周3次、每次45 min的跑台训练,强度统一设定为个体通气无氧阈跑速.训练前后分别进行3 km跑成绩测试(3 kmTT);采用递增负荷测试评估受试者最大摄氧量(VO2max)和通气无氧阈占最大摄氧量比值[无氧阈(ventilatory anaerobic threshold,VAT)/VO2max];基于fMRI-BOLD技术测量胫骨前肌、腓骨长肌、比目鱼肌和腓肠肌最小T*2信号强度(T*2-weighted,T*2 SI)相对于加压缺血前的百分比变化(Min-I)、最大T*2相对于加压缺血前的百分比变化(Max-H)和达到最大值的时间(TTP).采用双因素(时间×分组)重复测量方差分析评价训练效果,并利用Pearson相关分析探讨骨骼肌氧合指标变化与有氧耐力表现提升之间的关联.结果:1)与训练前相比,训练后低氧训练组3 kmTT时间显著缩短(P<0.01),VAT/VO2max显著升高(P<0.01);训练后低氧训练组3 kmTT时间显著短于常氧训练组(P<0.05).2)与训练前相比,训练后低氧训练组胫骨前肌、腓骨长肌、比目鱼肌和腓肠肌的骨骼肌氧合指标均发生不同程度改善,其中胫骨前肌、腓骨长肌、比目鱼肌和腓肠肌的Min-I显著降低(P<0.05)、Max-H显著升高(P<0.01)、TTP显著缩短(P<0.05);与训练前相比,训练后常氧训练组腓骨长肌、比目鱼肌和腓肠肌的Min-I显著降低(P<0.05),比目鱼肌和腓肠肌的TTP显著降低(P<0.05).训练后,低氧训练组胫骨前肌、比目鱼肌和腓肠肌Min-I显著低于常氧训练组(P<0.05),胫骨前肌、比目鱼肌和腓肠肌Max-H显著高于常氧训练组(P<0.01),且胫骨前肌TTP显著低于常氧训练组(P<0.05).3)低氧训练组3 kmTT成绩提升与胫骨前肌、比目鱼肌和腓肠肌的ΔMin-I呈显著正相关(r=0.87、0.91、0.84,P<0.01),与胫骨前肌、比目鱼肌和腓肠肌的ΔMax-H亦呈显著正相关(r=0.79、0.88、0.84,P<0.01).结论:4周低氧持续训练可显著提升有氧耐力运动表现,其作用可能与小腿关键肌群骨骼肌氧合能力增强有关.低氧持续训练可改善骨骼肌缺血-再灌注过程中的氧合动力学和血流恢复特征,提高氧气转运与利用效率,从而增强骨骼肌抗缺氧能力.