由人體體液代謝譜型之研究以了解低氧運動訓練對生理反應之影響

代謝體學為系統生物學一個分支，在生物化學的探討、生理現象的變化以及個體或群體於不同環境暴露下的影響，都可給予一個綜合且有系統的生物資訊。近年來，代謝體學已廣泛應用於生物醫學、藥物開發與環境科學等領域，由代謝所主導的各種研究，於未來探討健康與疾病之間的關聯，都是一具潛力、簡易快速，並且可降低侵入性採樣的研究方法。體育活動和訓練刺激對身體的生理反應的影響，隨運動型態、強度，與持續時間不同而異。適當的運動對人體而言除了可預防心臟疾病、促進血液循環與攜氧量、減少精神焦躁與憂鬱，更可降低血壓與膽固醇含量，因此有人稱運動為“wonder drug”；然而過度劇烈的運動，易造成體內氧化壓力上升，造成纖維溶解能力下降，進而促進血小板活化及血栓形成導致許多免疫功能受損。而當環境中的氧分壓下降或是處於高海拔的情況下，人體為了避免組織受到傷害，各項生理機能將會自動進行調控，以適應外來環境改變，如肺部的通氣量增加、循環系統增加氧氣運送量，逐漸使各項生理機能適應低氧狀態；亦有研究顯示，在低氧環境中，由於氧化壓力的上升，可能會造成與劇烈運動類似的免疫反應，導致組織生理的各種代謝反應有效運作能力下降，長期處於低氧狀況的好或壞，應與氧濃度的含量與介入方式有關，值得進一步研究釐清。由於低氧運動的同時介入，造成體內生理反應，導致多種代謝物質與量變化的研究目前仍相當少見，卻是非常值得研究探討的，因為低氧運動訓練效果的影響，和其正確劑量的指引皆需更多整體性的實驗證據的評估。本計畫創先將代謝體學應用於運動生理之研究，以本實驗室始建立的代謝體研究之分析技術，結合目前本校復健科學研究所王鐘賢教授實驗室之常壓低氧艙進行低氧與運動介入之實驗。我們將規劃為期三年的研究計畫進行系列性的探討。系列包括第一年計畫：不同劑量之低氧/運動介入的尿液與血液之代謝物譜型變化及其生理意義；第二年計畫：從代謝譜型研究低氧合併運動介入的影響與其生理意義；第三年計畫：依前兩年所獲之成果，進行長期間歇性低氧/運動介入對人體代謝物變化，觀察所反應之生理影響，並設計長期間歇性低氧/運動介入的處方。如此整體考量的研究計畫所獲之成果，由更多更複雜的因素中找出新的秩序與規範，似乎更能獲得完整的科學資訊，那影響運動訓練效果之主要因素，有機會獲得釐清，並可對症下藥，以提供合適的訓練計畫或運動處方，進而達到有效的運動效果。進一步建立結合環境因子之運動復健醫療策略，而往後更可將此實驗架構廣泛應用於其他運動刺激對人體之影響評估，以形成和發展運動技能的生理學規律。

系統編號:PC9912-0386
原計畫編號:NSC99-2410-H182-040