适度低氧有益作用的研究历史

1.苏联的研究

苏联对低氧有益作用开展了很多研究，早在20世纪30年代，就有科学家提出了“低氧训练”这个概念，当时是为了对苏联的飞行员进行训练。Sirotinin认为，短暂的低氧预适应能增强机体对以后低氧环境的耐受能力。从那以后，出现了许多低氧预适应的方法，如在高原环境帐篷中待上一段时间，或者定期进行高海拔地区的飞行，或者吸入低氧的混合气体等。

低氧训练通常是将人短暂暴露于5000m左右的高度，每天一个小时，总共7～11次暴露，又称之为高原训练。低氧预适应后，人的通气功能提高，血氧饱和度上升，血中CO2分压下降，这说明低氧训练可使通气的敏感性增加。而且这种效应能够持续长达4周左右。Fainberg和Osypov报道每隔2～3 d进行30 min到3 h的低氧训练，能提高12%的血红蛋白的浓度、22%的红细胞数量。20世纪70年代后期，Agadzhanyan等人还发现短暂的低压低氧训练不仅有利于适应低氧环境，还能提高工作效率，可广泛应用于运动员和宇航员的训练。

由于进行高原训练受到许多因素的制约，N.Golubov等人通过吸入混合气体来对飞行员进行训练。Egorov等人还发明了EA-4装置来进行低氧训练。在苏联时期，低氧不仅广泛应用于高原适应性训练，还应用于许多疾病的治疗，如支气管哮喘、高血压、情绪障碍、糖尿病、炎症性相关疾病、帕金森病、辐射疾病等。低氧训练保护作用的机制包括呼吸的调节、自由基的产生、线粒体的修复等。(https://www.daowen.com)

2.西方国家的研究

在低氧领域，西方学者研究较多的是缺氧和睡眠呼吸暂停综合征等有害方面，对于低氧有益作用的研究很少。值得一提的主要包括两个方面：一是在20世纪末期，美国科学家首次提出了“高住低训”的概念。所谓“高住低训”，是指运动员在海拔1800～2500m高度睡觉休息，而在海平面进行训练。他们发现这种训练方式能有效提高运动员的水平。二是低氧对于心肌的保护作用，Johns Hopkins等人研究发现低氧能增强心肌对于缺血的耐受性。

3.国内的研究

吕国蔚教授早在1964年就建立了小鼠重复低氧模型，并在20世纪90年代又在大鼠和家兔上建立了相应的模型。吕教授等研究发现重复低氧后，这些动物对低氧的耐受能力增强。而且重复低氧动物脑匀浆提取液对培养PC12细胞、大脑皮层突触体等离体制备抵御低氧损伤具有显著的保护能力。他们认为预适应的实质即组织细胞适应，是通过反复的低氧暴露或训练，激发机体组织细胞内在保护潜能的重新动员、调动和启用，借以在低氧、低能供给条件下，维系机体重要器官的正常活动。

周兆年教授在国内首先提出“间歇性低氧（intermittent hypoxia，IH）对心肌的保护作用”。周教授等通过实验证明连续42 d每天6 h模拟5000m间歇性低压低氧训练后，可增强大鼠心肌抗缺血再灌注损伤能力。其机制可能涉及氧的运输、能量代谢、神经体液调节、抗氧化酶、应激蛋白、腺苷系统、ATP敏感钾通道、线粒体及其钙调控、一氧化氮和蛋白激酶等多方面，并较系统地探讨了低氧处理方式、动物年龄和性别等因素对心肌保护作用的影响。

我们研究室首次报道了间歇性低氧处理两周可以促进成年大鼠脑的神经发生。并进一步分别在整体和离体水平系统地研究了适度低氧（含低氧预适应）促进神经干细胞的增殖以及分子机制，特别是神经干细胞体外多能性的维持和定向分化能力的调控。不但为在体脑内原位神经干细胞的增殖提供了一个新的、无创的方法，也为体外神经干细胞的扩增和细胞的移植治疗脑疾病提供了新的思路。