本文摘要：近年来，关于长期闭气训练（静态或动态憋气）或通过改变脑部功能的自由潜水运动员认知影响研究取得了新的进展。本文首先从整体上回顾了这一领域：随着自由潜水者在极端低氧、高二氧化碳环境中反复暴露，其脑血流、代谢调节、神经认知函数、安全风险等方面也显现出独特的适应机制与潜在风险。文章将分别从四个维度探讨：一是闭气训练对脑血流与代谢状态的影响，二是对认知功能（如注意、记忆、反应速度等）的潜在改变，三是长期适应与潜在损伤机制——包括血脑屏障、神经标志物、超低氧耐受性，四是训练实施的机制与应用展望（包括运动员训练、非运动员借鉴、风险防范）。在每个方面，文章将融入最新研究结论与思考，力图揭示自由潜水运动员通过长期闭气训练改变脑部功能后，在认知领域所表现出的积极与消极双重影响。最后，文章在综合总结部分回顾这些发现的意义、局限以及未来研究方向。通过系统梳理，该文旨在为运动科学、神经生理学以及极限运动训练提供一个清晰的认知图景，也为有意借鉴闭气训练或关注其认知影响的读者提供思路。
1、脑血流与代谢调节变化
长期闭气训练的自由潜水运动员，其脑部在极端低氧、高二氧化碳（超氧或高二氧化碳）环境下，显现出显著的脑血流（CBF，cerebral blood flow）与代谢调节能力。研究发现，在憋气状态下，经验丰富的潜水者其脑血流可翻倍，以维持大脑氧供。
例如，一项对15 名自由潜水者和17 名非潜水者的研究发现，潜水者进行闭气时其全脑血流率有超过两倍的提升，从而在血氧饱和下降时仍能维持大脑氧供应。
此外，这类研究还指出，潜水者体内开始出现糖酵解代谢增强（如乳酸积累）情况，暗示当氧气供应受限时，脑细胞可能通过更多地依赖非氧化途径（如葡萄糖转乳酸）以应对缺氧应激。
从功能角度看，这些调节机制可能为认知保持提供保护──在极端闭气情况下，大脑并未立即失去处理能力。比如，一项使用静态憋气达五分钟的研究结果显示，训练有素者与非训练者在注意和反应速度上的差异并不显著。
不过，这并不意味着没有风险：反复暴露于低氧-高二氧化碳的状态可能在脑血管反应性（cerebrovascular reactivity，CVR）以及氧代谢维持方面带来潜在负荷。研究指出，高CVR与良好的认知功能相关，而潜水者是否长期强化这一反应尚未完全明了。
2、闭气训练对认知功能的影响
从认知维度来看，闭气训练和自由潜水运动员在注意力、反应时、记忆与执行功能方面的变化，呈现出较为复杂而不完全一致的结果。一项研究中，五次最大闭气后所有参与者均表现出视觉反应任务的反应时变慢。
具体来看，该研究将36 名男性分为精英闭气潜水员、初学者和对照组，结果显示即便训练水平不同，重复最大闭气都可能影响某些神经心理功能，特别是视觉反应时间。
与此同时，另一项针对长期从事闭气训练的精英潜水员研究显示，这些运动员在短期记忆测验中的表现稍逊于初学者与普通对照组。研究指出，他们在Stroop 干扰卡测试中花费更长时间，错误更多，其结果与静态憋气最长时长和训练年限具正相关。
值得注意的是，关于视觉早期处理（如视觉诱发电位 VEP）与认知晚期处理（如 P300），一项 EEG 研究发现经验丰富的自由潜水者在闭气状态下，其这些指标并未显著改变，从而表明早期视觉加工和较后期认知加工可能受到保护。
综上，在认知功能上，闭气训练既可能带来一定的保护或适应优势（例如在极端条件下维持加工能力），也可能伴随轻微但持久的负面影响（如短期记忆轻微下降）。这种双向影响提示研究者应更加细致地考察训练剂量、个体适应与风险因素。
3、长期适应与潜在损伤机制
长期闭气训练并不仅仅是一次性的极端应激，其累积效应值得重视。研究指出，憋气者体内可能出现短暂的脑损伤标志物上升。比如，一项早期研究发现，憋气几分钟可使血液中 S100B（一种可能反映血脑屏障损伤的蛋白）水平升高。
此外，虽然多数研究显示训练有素潜水员的大脑在憋气过程中未见明显氧代谢下降，但这并不能完全排除长期低氧／高二氧化碳反复暴露下的慢性微损伤风险。
神经影像学方面，最新研究（2025年）针对潜水者参与一季训练后海马体下结构（hippocampal subfields）和情节记忆进行了 MRI 观察，结果表明在该样本和七个月训练期内未发现显著体积变化或记忆性能差异。
这说明，尽管存在潜在风险，但在一定训练期限内并未必出现可量化的结构损伤。然而，这也可能与训练剂量、个体差异、观察期限短、选择偏倚（精英运动员）等因素有关。
从机制来看，学界提出，反复闭气带来的高 CO₂ 和低 O₂ 状态会触发脑血管扩张、氧耗减少、代谢路径切换（如增强 anaerobic glycolysis）以及对氧化应激、血-脑屏障损伤、神经炎症等的挑战。
因此，对于长期训练者而言，理解其适应机制与潜在损伤机制并行发展至关重要：既要重视其超常适应，也不能忽视可能的慢性认知负荷或脑功能累积影响。
闭气训练（static apnea、dynamic apnea）为自由潜水运动员提供了提升极限潜水能力的重要路径。最近综述雷速平台指出，长期闭气训练已被关联于提升高 CO₂ 耐受性、心理韧性以及心肺与脑血管的适应。
在实际训练机制中，运动员利用如“肺灌气”（lung packing）、深呼吸、加强胸廓扩张等技巧，提高肺容量、改善血氧储备与潜水能力。
从认知或脑功能应用视角看，闭气训练或许也可扩展至其他运动或健康领域：例如，反复短期闭气可能作为一种“低氧-高 CO₂”刺激以增强大脑血管反应性（CVR
