肌氧作为近10年来新兴的生理指标既可以综合反映氧运输能力也可以反映氧利用能力，是评价有氧能力的核心指标，其核心评价参数是肌氧饱和度，具体概念指的是局部肌肉氧合血红蛋白的浓度与总血红蛋白浓度的比值，表示为从0-100的百分比。
受过专业运动训练的运动员在进行高强度训练或比赛中，肌氧饱和度可以从75%降低至15%，具有较大变化范围。因此，肌氧可以敏感、精确地反映人体氧运输和氧利用的动态状态，从而客观评价人体运动能力、监控实时运动状态、预警运动风险和评估运动效果。
另一方面，由于研究级设备的细分化，在运动中监测肌肉氧合变化的情况大大增加，在过去的几年里，消费级产品已经进入市场，有望通过在训练和恢复中使用数据来提高性能。
那么，在我们的研究和运动实践中应该如何选择最符合的肌氧监测设备呢？今天我们就来看看在选择肌氧设备时，有哪些需要了解的地方。
肌氧测试方法
首先，选择适当的设备需要了解肌氧的测试方法。
以往测量肌氧水平的方法大部分都会对身体造成创口，例如在进行测量肌肉血氧含量时，需要先采血，然后测量血氧乳酸浓度，并根据这个浓度数值来推测肌肉血氧含量。
尽管有创血氧检测精度较高，但是这种方法同时也具有形成创口和不能随时掌握血氧浓度的缺陷，而运动员在运动训练及比赛中无法随时进行血液采集，因而对于运动员机能状态的实时监控无法完成。
于是，非侵入性的近红外光谱技术（near-infrared spectro-scopy，NIRS)便成为检测肌氧含量的首选。随着科学技术的发展和运动医学的不断进步，科研专家对近红外光谱技术进行了更加深入的研究应用，实现了对运动员随时进行无创肌氧含量监控的目标。
基于近红外光谱成像的肌氧测试技术
近红外光波的波长可达 700 ～900nm，这种波长能够轻松穿透人体，而近红外光波设备能够产生两种波长的光波，这两种光波在进入血液中后会被脱氧血红蛋白（Deoxy-Hb）以及氧合血红蛋白（Oxy-Hb）所吸收，之后研究人员根据这两种血红蛋白对光波的吸收谱明显不同的特点，借助 Lambert － Beer 定律对两者的含量水平进行计算得出骨骼肌在不同情况下肌氧的相对含量的相对变化。
近红外肌氧技术的原理就是: 测量运动员在运动时部分肌肉里的脱氧血红蛋白的含量变化、氧合血红蛋白的含量变化，以及总血红蛋白的含量变化，对其进行全方位的综合分析，评估肌氧浓度的变化。
近红外光谱将光反射到组织的微血管床示意图
测量时将红外光波探头放置在目标肌肉的纵向平面上，使探头的轴线平行于目标肌肉，然后将传感器与控制面板通过无线蓝牙连接，开启程序，对肌氧饱和度的变化进行监测。
从上面的检测方法来看，基于近红外成像技术的肌氧监测手段是具有更高的发展前景和应用价值，接下来就让我们看看NIRS肌氧监测技术在运动实践中有哪些实际应用。
NIRS肌氧监测技术在运动实践中有何应用？
评价身体机能状态
运动员在参与运动活动过程中，难免会产生运动性疲劳现象，这种现象确实影响了运动员的运动效果。肌氧含量的改变和肌肉运动能力的关系紧密，更深入地表明了供氧对肌肉运动能力的重要作用，一定程度上说明氧的供应不充分很大程度上是引起肌肉疲劳的关联性因素。
张立等具体研究了12位男子赛艇运动员，对机体肌肉疲劳时肌电信号和肌氧含量两者的联系进行了分析和探究
评价机体有氧代谢能力
在现今阶段评估运动员机体有氧水平的关键指标是最大摄氧量(VO2max)和乳酸阈。最大摄氧量所反映的是运动员的心肺功能，而乳酸阈所反映的是骨骼肌的代谢水平。
沈友清等通过研究表明运动员在强度逐渐增加的运动过程中，发现肌氧含量的降低幅度和最大摄氧量具有一定联系。徐国栋等通过研究证实运动员在强度逐渐增加的运动过程中，发现肌氧含量改变的相对值和血乳酸水平乳酸阈以及训练的强度具有明显的关联性。
评定运动负荷强度
丁攀等发布研究结果，表示肌氧含量的改变水平可以充分反应运动负荷的改变。李红燕等也阐明了，肌氧含量的波动可以表明骨骼肌做功时供氧和耗氧两者的联系，运动员在进行有氧运动时，血乳酸的增加和肌氧含量的减少具有线性关系，这两种指标和运动的强度关联紧密。肌氧含量波动和运动负荷存在特定的规律性联系，可作为无损检测运动负荷的一项标准
评价训练效果及恢复能力
Yagesh Bhambhani等通过对专业自行车运动员比赛与训练过程中的肌氧饱和度监控，不仅发现最高最低肌氧饱和度值出现阶段，同时发现在整个训练周期中肌氧饱和度的变化趋势与血乳酸的变化趋势存在相关性，也符合运动员的主观疲劳感。
谁应该使用NIRS肌氧监测技术？
那些涉及运动表现、运动医学甚至运动营养的人在实践和研究中都是NIRS的用户。
运动医学专业人员通过一系列和临床方法监测受伤区域的局部变化。其中，肌电图的应用最为广泛，但由于肌肉活动读数往往不足以做出决定和调整。另一方面，在肌肉损伤的康复过程中，通常通过感知疼痛和酸痛反馈进行监测，但症状跟踪可能无法监测生理问题，因此，NIRS肌氧监测技术的出现很好的弥补了这一点。
运动营养学正处于迅速发展中，由咨询模式正在向更实用的教练方法转变，对饮食和补充剂与训练相互作用的评估需求正在增长，NIRS肌氧技术将成为运动营养学家的工具之一。
力量教练希望通过NIRS技术来帮助速度和力量训练，速度和力量的训练既需要了解数据变化，也需要了解这些变化的潜在原因。将NIRS和传统监测系统结合使用，有助于教练了解为什么有些运动员可能对训练计划没有反应，以及为什么有些运动员确实通过类似的训练方案得到了进步。
主流的NIRS肌氧监测设备
台式近红外肌氧测试系统OxyMon M
OxyMon M是一款功能强大的台式近红外成像系统，每个主机光源发射端2，检测通道4，可以一个或者多个主机组合，组成112测试通道的系统，购买多个主机时，既可以组成一个系统使用，也可以分拆成几个系统（降低通道数）同时使用，测试肌氧变化。
台式近红外肌氧测试系统OxyMon M
OxyMon M被广泛应用于运动科学、医疗康复、人因工程、生物力学等领域。
无线近红外肌氧测试系统PortaMon
PortaMon是一款专为测量肌肉氧合而设计的无线近红外光谱设备，测量含氧血红蛋白、脱氧血红蛋白、总血红蛋白的浓度变化以及组织饱和指数（TSI），具有多通道配置，其中一个通道可以测量氧合血红蛋白百分比，三个通道可测量相对浓度。
并且支持多个PortaMon 同步测试多块肌肉，既可选择蓝牙无线实时数据传输，也可以选择离线本地数据储存。主要应用于运动科学、人因工效、医疗康复、泌尿科研究、线粒体容量研究等领域。
PortaMon在运动中监测肌氧含量
由于PortaMon小巧便携的机身设计，并且安装简单，对被试的身体运动影响微弱，因此十分适用于户外运动研究。
便携式近红外肌氧测试系统OctaMon
OctaMon便携式近红外测试设备，使用场景不仅仅局限于近红外脑成像fNIRS，也可以用来测量肌肉氧合，包含多种光极固定配件，使您可以根据不同需求进行选择，轻松进行肌氧测量。
便携式近红外肌氧测试系统OctaMon
因为OctaMon的高度便携性，它可以应用于室内和室外的两种场景。因为离线本地存储功能，甚至允许受试者进行远距离、大范围的、长时间运动和作业。
总的来说，近红外肌氧测试技术作为一种新的研究肌肉中氧消耗与运输状态的工具，具有操作简单、重复性高的特点，且无创的方式更容易被受试者所接受。借助肌氧技术检测能够获得骨骼肌在一定负荷下，其氧供、氧耗和恢复能力等方面的相关数据，通过熟悉肌肉生理活动的潜在原理，使组织氧含量的评估与监控能够在运动实践中发挥更加重要的作用。
当然，目前这项技术还在不断发展中，受试者也主要以专业运动员为主，我们也期待着它的不断完善。
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