本期节目中,您的主持人 Kim 和 Jeroen 将讨论 NIRS。什么是近红外光谱技术 (Near InfraRed Spectroscopy)?它的作用是什么?Train.Red 是如何使用它的?它是如何用于测量肌肉氧含量的?最重要的是,你能用它做什么?想知道这些问题的答案,以及脉搏血氧仪与心率之间的区别吗?点击播放吧!
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简介:主持人是谁?
00:00 (Kim ter Stege)
欢迎回到由 Train.Red 推出的 BE AHEAD. 播客。我叫 Kim ter Stege,是 Train.Red 团队的一员,也是这档播客的主持人。我是一位运动爱好者。在减掉大量体重后,我开启了自己的健身之旅,并对健身和健康产生了浓厚的兴趣。我也是一名内容创作者。你可以在所有平台上通过 @kimterstege 找到我,我也有自己的播客。今天和我一起的是我的联合主持人 Jeroen。
00:24 (Jeroen Molinger)
大家好,我叫 Jeroen Molinger。我是杜克大学人类药理学与生理学实验室的首席临床运动生理学家、该实验室的研究项目主任,同时也是杜克大学心脏移植导管室的研究项目主任。我在杜克大学进行的研究工作,主要集中于评估肌肉生理学和心肺功能。
NIRS 简介:什么是 NIRS,它代表什么,它测量的是什么以及如何测量?
00:45 (Kim ter Stege)
好的,Jeroen,今天我们将讨论 NIRS;它是什么,它的作用是什么,你能用它测量什么,以及 NIRS 与表现、恢复和一般运动之间是否存在任何联系。那么你能多给我介绍一下 NIRS 到底是什么吗?
00:58 (Jeroen Molinger)
好的。NIRS 的全称是近红外光谱 (Near-InfraRed Spectroscopy)。它是一种利用光来测量组织(如肌肉)氧合或脱氧情况的方法。它是一种光学工具,我们可以通过它测量肌肉中结合或消耗的氧气量。这是一种观察肌肉的有趣方式,因为通常情况下,你只会关注跑步速度有多快或者在自行车上能产生多少功率输出。看到特定肌肉如何对你的运动或测试做出反应是非常有趣的。这不仅有助于更好地理解肌肉生理学,还有助于了解肌肉表现。当你把 NIRS 设备(如传感器)放在每一块你感兴趣的肌肉上时,你甚至可以使用多个传感器来更好地了解哪块肌肉可能是限制因素,或者哪块肌肉反应良好。这可以用于训练目的,或者在比赛中,或者当你有一个特定目标时,你想知道自己对运动的反应是否良好。
02:03 (Kim ter Stege)
好的。简而言之,NIRS 就像红外灯,你可以用它照射肌肉,从而更深入地了解肌肉在训练、比赛中,即整个过程中的运作方式。
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SpO2 与 NIRS 的区别
02:17 (Jeroen Molinger)
没错,没错。我认为人们可能因为新冠疫情主要了解了饱和度测量,而你现在通过 Fitbit 和 Garmin 等设备进行的 SpO2(脉搏血氧饱和度)测量其实就是同一种技术。我们测量的是组织的饱和度,无论是通过 Fitbit 还是 Apple Watch,比如,那测量的是皮肤,即皮肤表层的饱和度。但 NIRS 要强大得多,因为光功率高得多,所以它可以深入到组织内部,这就是为什么我们测量的不(仅仅)是皮肤,而是真正测量肌肉内部的原因!
02:57 (Kim ter Stege)
好的。所以 NIRS 其实很常见吗?
02:59 (Jeroen Molinger)
不。不,抱歉。不,不,不,不。不是 NIRS 常见,是 SpO2 常见。例如,在新冠疫情期间,很多人通过指夹、Apple Watch 或 Nonin 测量他们的饱和度,那个 SpO2 数值代表的是你血液里的含氧量,也就是循环血液里的氧含量,而不是肌肉里的。而 NIRS 的作用是利用功率强大得多的 LED 灯,不仅能穿过皮肤,甚至能穿透皮肤进入肌肉内部,从而能更好地理解或以更好的方式进行测量。通过这种方式,你可以测量肌肉内部与 SpO2 同类的指标。
03:37 (Kim ter Stege)
所以这是一种获取该数值的非常先进的方法?
03:42 (Jeroen Molinger)
是的。而且,当然是动态的。因为我们可以进行运动,你可以四处走动,同时仍然把传感器放在你的腿上、手臂上,或者任何你想要评估肌肉激活情况的部位。
NIRS 简化版
03:57 (Kim ter Stege)
再深入一点,说说 NIRS 究竟能测量什么。你能简单地为那些不太了解这项技术的人解释一下饱和度吗?它究竟有什么作用?它说明了你身体的什么情况?
04:15 (Jeroen Molinger)
好的,我们稍微回到基础生理学。当肌肉被使用时,就会产生需求。当肌肉有需求时,会有大量的血液流经肌肉。因此,当你用光照射一块有血流的肌肉时(因为有氧气需求),当有一个血红蛋白分子时——你可以把血红蛋白分子比作一辆卡车。这辆卡车从肺部前往肌肉,卡车可以携带一个 O2 分子,而这个 O2 分子会随着卡车一路来到肌肉。卡车释放出该分子,并在肌肉层面被消耗掉。
但如果你看到血红蛋白,也就是带 O2 的卡车,即带 O2 的血红蛋白或不带 O2 的血红蛋白,当你用光照射它时,会得到不同的数值。因此,NIRS 能够区分带氧的血红蛋白分子和不带氧的血红蛋白分子。如果你知道了这两者,你就能知道如果你正在使用肌肉,它就会消耗更多的氧分子——所以最终会剩下较少的带氧血红蛋白。这样你就可以看到你的消耗量。因此,饱和度就会下降,如果你什么都不做,你的饱和度就会保持在较高水平。
观察这种动态变化。肌肉有多容易,或者肌肉对运动的反应有多快?这很有趣。而且,因为它是一种非侵入性的检查,我们称之为即时检验或可以在任何地方使用的必需品,不是在医院,而是在任何地方,你可以在健身房、田径场或户外进行特定训练时使用它们,针对不同的肌肉群。所以这很有趣。你可以更好地了解你的肌肉。如果你观察你的腿部肌肉,这也是你首先想到的肌肉,那也非常有趣。就是观察你左腿和右腿(股四头肌)的情况。
左腿或右腿的肌肉总会有一种主导方式。所以一条腿的表现会比另一条好一点。如果你知道这一点,你甚至有可能用传感器本身来训练较弱的那一条,看看是否有任何反应,或者利用特定的数值来训练那条效率可能较低的腿。
血红蛋白
06:49 (Kim ter Stege)
好的,这太有趣了!回到刚才的话题。我不知道每个人是否都知道血红蛋白究竟是什么,你能为那些不知道的人多解释一下吗?
06:56 (Jeroen Molinger)
当然。当然。血红蛋白含有血红素,即我们体内的铁。它稍微复杂一点。但我们已经知道,如果你体内的铁含量较少,你可能会感到疲劳等等。所以血红蛋白分子是一种有趣的蛋白质,它是我们体内输送氧气的“卡车”,通过我们的系统输送到大脑、心脏、肠道、肾脏等器官。但它也是一种能结合 CO2 的物质,然后从器官(如大脑、心脏和肠道)带回肺部,然后释放 CO2,这样你就可以将 CO2 呼出。所以我总是称它为体内的氧气和 CO2 运输公司,它将 O2 通过系统输送到需要的器官,并将 CO2 从器官带回肺部,排出体外。
07:47 (Kim ter Stege)
好的,所以血红蛋白就像一辆卡车,而氧气(要么在卡车上,要么不在)。然后 NIRS 实际上可以测量这辆“卡车”带了多少氧气?
07:57 (Jeroen Molinger)
正是如此。
用 NIRS 做什么
07:58 (Kim ter Stege)
好的。再多告诉我一些这个数值真正说明了什么健康状况?所以,你可以测量像 Train.Red 这样的 NIRS 设备的数据。但这说明了什么健康状况?它能说明什么吗?
08:10 (Jeroen Molinger)
我认为它不是一个即时的健康指标,更多的是:你可以看到你的肌肉对我们正在测试的特定练习的反应。在另一期播客中,我们会深入探讨健身和健康的细节。但是,关于我们如何设想健康和健身,我想先给出一个预告,我认为这几乎是显而易见的,每个人都知道,如果你训练有素、运动得当、营养充足、睡眠良好,那基本上就是健康和强壮的定义。对吧。如果你想测试一个人的健康状况或体能状况,关键在于运动强度下的能力。我们知道运动和能够运动是心、肺和肌肉这两个或三个器官系统的结合。所以所有这三个系统之间以某种方式进行沟通。而这些沟通必须组织得非常好,协调得非常好。如果其中一个受到限制,那么你就是一个整体受限的系统。
观察肌肉的方式是,我们看到在非运动员中,肌肉通常是限制因素。也就是除了那些在健身房或户外跑步进行日常锻炼的人之外的所有人。这些人主要受限于肌肉无法非常高效地利用氧气。我认为这是一个有趣的方法,我想每个人在户外跑步时都知道。如果你比较人们跑步的方式,他们的步幅、速度,他们摆动手臂、膝盖的方式,或者他们跑多高。所以整个步态是完全不同的。这种步态决定了你的效率。而效率取决于你利用肌肉的程度有多好或多差。现在有了 NIRS,你有潜力观察左侧和右侧,看看是不是一块肌肉有更多问题。是的。不是更多问题,而是比另一块付出了更多努力,这可能基于你的跑步风格、步态和技术。
NIRS 与健康
09:10 (Kim ter Stege)
NIRS 并没有直接说明太多关于健康的信息。它没有直接说明,但它确实说明了更多关于你的体能水平以及你有多健康的信息?
10:28 (Jeroen Molinger)
没错。而且我认为这是一个即使在你不是进行特定测试时刻也能使用的指标。所以我觉得当你只是把 NIRS 设备放在腿上,看到像饱和度这样的数值时,这更多是关于遗传。所以它上升有多快?下降有多快?而我们主要的兴趣点甚至在于运动和进行主动恢复并再次运动的动态过程。我认为最重要的指标是:你恢复得有多快?所以你从短跑或其他运动中恢复得有多快?然后你又回到了正常的数值。
结束语
11:07 (Kim ter Stege)
好的,我想今天的节目就到这里。我觉得非常有趣。感谢你的到来,Jeroen!在下一期节目中,我们将讨论如何在运动中使用 NIRS 传感器。我们有很多关于健身的有趣问题。我们还会讨论耐力训练。在之后的节目中,我们还会深入探讨“健康”的真正含义以及如何提高。所以,如果你们对此感兴趣,一定要订阅播客,再次感谢你的到来,Jeroen。
11:35 (Jeroen Molinger)
谢谢你邀请我,是的!谢谢你邀请我,我很期待下一次节目。
11:40 (Kim ter Stege)
感谢收听今天的节目。你可以在所有社交媒体上找到我们 @Train.Red。希望下次在这里见到你,别忘了关注这个播客,这样你就不会错过任何后续节目了。如果你对肌肉氧传感器 Train.Red FYER 感兴趣,请访问我们的网站 Train.Red。链接也在说明中。



