耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后冷水浴的作用機(jī)制與實(shí)踐應(yīng)用

李釗+李慶+曹春梅

摘 要：運(yùn)動(dòng)后冷水浴是當(dāng)前世界競(jìng)技體育研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，但耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后應(yīng)用冷水浴的作用機(jī)制以及具體方法尚不清楚。通過(guò)對(duì)耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后應(yīng)用冷水浴的相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行梳理，在基礎(chǔ)理論層面，從中樞神經(jīng)系統(tǒng)、PGC-1α基因表達(dá)、心血管系統(tǒng)、自主神經(jīng)系統(tǒng)、代謝產(chǎn)物清除、緩解肌纖維損傷與肌肉酸痛六個(gè)方面對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行探討；在實(shí)踐應(yīng)用層面認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)后每天進(jìn)行持續(xù)時(shí)間5～15 min、溫度10℃～15℃的冷水浴能夠有效促進(jìn)運(yùn)動(dòng)員的機(jī)能恢復(fù)，并對(duì)成績(jī)產(chǎn)生增益效應(yīng)。

關(guān)鍵詞：耐力訓(xùn)練；冷水浴；作用機(jī)制；實(shí)踐應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G804.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-2076（2017）03-0074-07

Abstract：Post-exercise cold water immersion is a hot topic of training for athletes in the world. But the mechanisms and concrete methods are not clear. The review sorted out the data for endurance athletes using cold water immersion and discussed at a theoretical level the functional mechanism from 6 aspects： central nervous system， PGC-1αgene expression， cardiovascular system， autonomic nervous system， muscle metabolite removal and attenuating muscle damage and soreness. As for practical application， it is held that 10-15℃cold water immersion for a duration of 5-15min everyday can promote physical function recovery and better performance.

Key words： endurance； cold water immersion； mechanisms； practical application

科學(xué)訓(xùn)練是一個(gè)運(yùn)用科學(xué)的理論、技術(shù)和手段對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練進(jìn)行指導(dǎo)的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，作為訓(xùn)練主體的運(yùn)動(dòng)員往往需要經(jīng)過(guò)多年的艱苦訓(xùn)練才能達(dá)到個(gè)人職業(yè)生涯的最高水平。根據(jù)Neumann和Fiskerstrand等人的研究，世界優(yōu)秀自行車、長(zhǎng)跑、鐵人三項(xiàng)、長(zhǎng)距離滑雪運(yùn)動(dòng)員的年訓(xùn)練量已經(jīng)達(dá)到了40 000 km、9 000 km、20 800 km、10 000 km，賽艇運(yùn)動(dòng)員（1970-2001年）的年訓(xùn)練量增加了20%[1]。由于大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練所導(dǎo)致的肌肉微細(xì)結(jié)構(gòu)損傷，高血熱癥以及能量的耗竭等被認(rèn)為是對(duì)機(jī)體產(chǎn)生了劇烈的生理應(yīng)激反應(yīng)[2-3]。Mary L.OToole博士在《運(yùn)動(dòng)員過(guò)度訓(xùn)練》中指出，耐力運(yùn)動(dòng)員成功的秘訣在于大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練，但這也是訓(xùn)練失敗的原因之一[4]。因此在進(jìn)行超負(fù)荷訓(xùn)練提高競(jìng)技運(yùn)動(dòng)能力的同時(shí)，如何通過(guò)科學(xué)的恢復(fù)手段盡量避免運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生過(guò)量訓(xùn)練或者過(guò)度訓(xùn)練，是擺在眾多教練員和運(yùn)動(dòng)員面前一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。

在眾多的訓(xùn)練恢復(fù)措施中，運(yùn)動(dòng)后冷水?。–old water immersion，CWI）被認(rèn)為是耐力性項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練恢復(fù)的重要手段之一。多項(xiàng)研究也表明，此種恢復(fù)手段已經(jīng)應(yīng)用于不同水平運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練恢復(fù)中，以緩解高熱環(huán)境所導(dǎo)致的疲勞以及減少運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練所導(dǎo)致的肌纖維損傷[5-10]。但是目前對(duì)于運(yùn)動(dòng)后冷水浴在理論層面促進(jìn)機(jī)體迅速恢復(fù)的影響機(jī)制尚不明確，同時(shí)在實(shí)踐應(yīng)用層面也多憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)的理論指導(dǎo)。因此，本文主要從中樞神經(jīng)系統(tǒng)、PGC-1α基因表達(dá)、心血管系統(tǒng)、自主神經(jīng)系統(tǒng)、代謝產(chǎn)物清除、緩解肌纖維損傷與肌肉酸痛六個(gè)方面對(duì)其影響機(jī)制進(jìn)行綜述，以期為運(yùn)動(dòng)后冷水浴的研究進(jìn)展提供理論支持，為加速耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練后的機(jī)體恢復(fù)提供參考建議。

1 耐力運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的生理性疲勞因素

自從1880年意大利著名生理學(xué)家Mosso最先開(kāi)始對(duì)疲勞進(jìn)行研究至今已有130多年的歷史。在此期間，不同學(xué)者從不同的角度對(duì)運(yùn)動(dòng)性疲勞進(jìn)行了大量研究，并給出了不同的定義，直到1982年第五屆國(guó)際運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)會(huì)議才將運(yùn)動(dòng)性疲勞定義為：機(jī)體不能將它的機(jī)能保持在某一特定的水平和/或不能維持某一特定的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度[11]。盡管專家學(xué)者提出了不同類型的模型假說(shuō)（能量耗竭、代謝產(chǎn)物堆積、離子代謝紊亂、保護(hù)性抑制等）用來(lái)解釋運(yùn)動(dòng)疲勞，但是關(guān)于運(yùn)動(dòng)性疲勞的發(fā)生機(jī)制仍不十分清楚。相對(duì)于耐力訓(xùn)練產(chǎn)生的生理應(yīng)激反應(yīng)，世界著名的運(yùn)動(dòng)生理學(xué)家們（Bainbridge 1931，Hill 1927，Dill 1938，Bassett&Howley 1997）仍然采用由Hill等人于1924年提出的心血管模型對(duì)耐力訓(xùn)練所產(chǎn)生的疲勞進(jìn)行解釋[12]。該理論模型認(rèn)為，人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)由于心肌缺血造成心搏出量減少，進(jìn)一步導(dǎo)致肌肉血流量受限，肌肉在無(wú)氧工作時(shí)產(chǎn)生了諸如乳酸等代謝產(chǎn)物，從而阻礙了骨骼肌的興奮與收縮能力（如圖1所示）。后來(lái)，Hill進(jìn)一步完善該模型認(rèn)為，必定在心臟或者大腦存在控制機(jī)制通過(guò)減少心臟的泵血能力（循環(huán)）以避免損傷[13]。我國(guó)學(xué)者田野研究認(rèn)為，由于耐力訓(xùn)練的動(dòng)作模式多為單調(diào)刺激，在體力尚未明顯下降時(shí)，大腦細(xì)胞的工作能力以及整體工作能力已開(kāi)始下降，并引起整個(gè)身體機(jī)能下降，當(dāng)改變刺激形式時(shí)，腦細(xì)胞及整體工作能力均有所恢復(fù)[14]。綜上所述可以認(rèn)為，大腦-心臟-骨骼肌系統(tǒng)作為一個(gè)整體對(duì)耐力訓(xùn)練產(chǎn)生了應(yīng)激性的生理反應(yīng)，從而在耐力訓(xùn)練的過(guò)程中產(chǎn)生了疲勞。

2 冷水浴的作用機(jī)制

2.1 中樞神經(jīng)系統(tǒng)

中樞神經(jīng)系統(tǒng)疲勞是指由于隨意動(dòng)員與神經(jīng)募集肌肉能力的降低而導(dǎo)致的力量下降[15]。在耐力訓(xùn)練的過(guò)程中，由于運(yùn)動(dòng)員內(nèi)因性的持續(xù)產(chǎn)熱超過(guò)了向外周環(huán)境散熱的能力而導(dǎo)致核心體溫與體表溫度不斷升高。已有的研究表明，與非高熱運(yùn)動(dòng)員相比，高熱運(yùn)動(dòng)員在耗氧量、肌肉血流量等方面不存在顯著性的差異，但運(yùn)動(dòng)成績(jī)顯著降低[16]。這提示，高熱可能導(dǎo)致了中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疲勞。這一研究假設(shè)同樣得到了Nybo等人的證明。Nybo等人讓14名自行車耐力運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行60%VO2max強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)組在40℃訓(xùn)練至力竭（50±3 min）和對(duì)照組在18℃訓(xùn)練未發(fā)生力竭（1 h）。研究結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組在訓(xùn)練后重復(fù)性40 s MVC（每次持續(xù)2 s，間隔時(shí)間5 s）和表面肌電不存在顯著性差異，然而持續(xù)性的MVC在30 s～120 s期間，實(shí)驗(yàn)組顯著低于對(duì)照組；同時(shí)，肌電信號(hào)也表明實(shí)驗(yàn)組的神經(jīng)沖動(dòng)動(dòng)員顯著低于對(duì)照組，而實(shí)驗(yàn)組的總肌肉力量并沒(méi)有受到高熱的影響。為了進(jìn)一步證明研究結(jié)論，Nybo等人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組未參與訓(xùn)練肌肉的肌力與肌電的比較，表明實(shí)驗(yàn)組的肌力與肌電顯著低于對(duì)照組，由此證明了高熱是導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)疲勞的主要因素[16]。

Pointon等人[17]2012年進(jìn)行了冷水浴促進(jìn)神經(jīng)肌肉功能恢復(fù)的研究。該研究設(shè)計(jì)為，10名橄欖球運(yùn)動(dòng)員在32℃條件下進(jìn)行2×30 min間歇訓(xùn)練，通過(guò)隨機(jī)交叉，實(shí)驗(yàn)組接受2×9 min、9℃冷水浴，對(duì)照組接受被動(dòng)恢復(fù)。訓(xùn)練前后測(cè)試了運(yùn)動(dòng)員隨意和誘發(fā)的神經(jīng)肌肉功能、肌肉酸痛感覺(jué)、代表肌損傷的血液指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組通過(guò)降低核心溫度、肌肉酸痛，相應(yīng)增加了最大隨意收縮和隨意動(dòng)員能力（P<0.05）。支持冷水浴通過(guò)降低身體核心溫度增強(qiáng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能的另一項(xiàng)研究來(lái)自Minett等人[9]。該研究將9位受試者分為三組，分別為對(duì)照組、混合組、冷水浴組，分別在訓(xùn)練前后、干預(yù)后即刻及運(yùn)動(dòng)后1 h、24 h測(cè)試了運(yùn)動(dòng)員的隨意收縮和隨意動(dòng)員能力，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與對(duì)照組和混合組相比，冷水浴組加速了干預(yù)后即刻（12.7±11.7%，mean ± SD），運(yùn)動(dòng)后1 h（16.3±10.5%）隨意收縮力量的恢復(fù)，各自P<0.01；與對(duì)照組相比，冷水浴組在訓(xùn)練后24 h增加了隨意收縮力量的16.1±20.5%，P<0.05；與對(duì)照組和混合組相比，通過(guò)光譜儀測(cè)定發(fā)現(xiàn)冷水浴組降低了大腦的氧化反應(yīng)，P<0.01。綜上所述，運(yùn)動(dòng)后冷水浴通過(guò)降低機(jī)體核心溫度，加速了中樞神經(jīng)系統(tǒng)疲勞的恢復(fù)，降低了氧化反應(yīng)，從而提高了隨意動(dòng)員和神經(jīng)募集肌肉的能力。

2.2 PGC-1α表達(dá)

在競(jìng)技運(yùn)動(dòng)比賽中，眾多項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)如賽艇、中長(zhǎng)跑、自行車、網(wǎng)球、足球等既需要運(yùn)動(dòng)員長(zhǎng)時(shí)間保持持續(xù)運(yùn)動(dòng)的能力，也需要運(yùn)動(dòng)員具備良好的沖刺能力。因此，在訓(xùn)練實(shí)踐過(guò)程中，持續(xù)訓(xùn)練與高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練是教練員最常采用的兩種訓(xùn)練模式。Laursen[18]研究認(rèn)為，高訓(xùn)練量會(huì)導(dǎo)致肌漿內(nèi)的Ca2+濃度升高，進(jìn)一步激活了線粒體合成信使鈣調(diào)素依賴蛋白激酶（Calcium-calmodulin kinases，CaMK）；高訓(xùn)練強(qiáng)度通過(guò)降低了肌肉ATP而生成更多的磷酸腺苷（Adenosine monophosphate，AMP），AMP激活腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）。兩種訓(xùn)練模式雖然存在不同的生化路徑表達(dá)，但兩者最終存在共同的總控因子過(guò)氧化物酶體增殖活化受體γ輔助活化因子1α（peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α，PGC-1α）。PGC-1α是過(guò)氧化物酶體增值活化受體γ輔助活化因子1的成員之一，同時(shí)也是參與能量代謝的轉(zhuǎn)錄輔助活化因子，通過(guò)PGC-1α可進(jìn)一步提高I型肌纖維比例，促進(jìn)線粒體生物合成，增強(qiáng)脂肪氧化能力以及葡萄糖運(yùn)載能力（如圖2所示）。

2015年Mohanmed[19]進(jìn)行了經(jīng)常性運(yùn)動(dòng)后冷水浴通過(guò)AMPK、p38MAPK促進(jìn)線粒體合成的研究。研究設(shè)計(jì)要求8位男性業(yè)余體育愛(ài)好者進(jìn)行3次/周、持續(xù)時(shí)間為4周的耐力訓(xùn)練，每次訓(xùn)練課結(jié)束后進(jìn)行10℃、15 min的單側(cè)腿冷水浴，對(duì)側(cè)腿作為對(duì)照組，肌肉活檢取自訓(xùn)練前和訓(xùn)練后48 h骨外側(cè)肌，分析了取樣的p38MAPK和AMPK、線粒體合成酶活性、呼吸鏈酶復(fù)合體I-V。研究結(jié)果為，重復(fù)性的冷水浴導(dǎo)致了AMPK、磷酸化AMPK、磷酸化乙酰輔酶A酸化酶、3-羥?；?輔酶A脫氫酶、呼吸鏈酶復(fù)合體I和III顯著高于對(duì)照組（P<0.05，此外，Cohens d>0.8被認(rèn)為是大效果量），與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組p38蛋白含量改變（d=1.02，P=0.064）、PGC-1α（d=0.99，P=0.079）過(guò)氧化物酶體增殖受體α（d=0.93，P=0.10），均顯示存在大效果量。2014年Mohanmed等人[20]對(duì)運(yùn)動(dòng)后冷水浴增強(qiáng)PGC-1α的表達(dá)進(jìn)行了研究。通過(guò)讓9位受試者進(jìn)行30 min的持續(xù)性耐力訓(xùn)練，結(jié)束后單側(cè)腿進(jìn)行10℃、15 min的冷水浴，對(duì)側(cè)腿作為對(duì)照組未進(jìn)行冷水浴，肌肉活檢取自訓(xùn)練前、訓(xùn)練后即刻、冷水浴即刻以及訓(xùn)練后的3 h。研究結(jié)果表明，運(yùn)動(dòng)后3 h實(shí)驗(yàn)組的PGC-1α信使RNA表達(dá)顯著高于對(duì)照組（P=0.014）。綜上所述，耐力訓(xùn)練后冷水浴促進(jìn)了AMPK、PGC-1α等有利于耐力基因的表達(dá)，從而更好地提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。

2.3 心血管系統(tǒng)

按照Hill提出的心血管模型理論，耐力性疲勞主要導(dǎo)致了以下兩個(gè)方面的變化：1）心臟不能向運(yùn)動(dòng)的肌肉提供足夠含氧血量；2）心血管系統(tǒng)不能及時(shí)清除代謝產(chǎn)物[21]。Gonzalez-Alonso和Calbet的研究也支持了這一點(diǎn)，讓自行車運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行最大有氧功率（356 W）至力竭，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，體表溫度與核心溫度均高于正常水平，心輸出量、平均動(dòng)脈壓均降低，進(jìn)一步限制了肌肉血液流量、肌肉氧運(yùn)輸量以及最大攝氧量。Calbet也研究表明，越野滑雪運(yùn)動(dòng)員在最大耐力訓(xùn)練后，肌肉能力主要受限于心輸出量的減少[22]。不難理解，在耐力訓(xùn)練過(guò)程中，機(jī)體持續(xù)性產(chǎn)熱造成核心溫度升高，促使血液重新分配，使更多的血液由運(yùn)動(dòng)的肌肉流向皮膚以便更好地散熱，這又導(dǎo)致了流向心臟的血流量減少，心輸出量降低。

耐力運(yùn)動(dòng)后冷水浴對(duì)于心血管系統(tǒng)影響的研究可以歸結(jié)為以下兩個(gè)方面：1）運(yùn)動(dòng)后冷水浴對(duì)于心率的影響；2）運(yùn)動(dòng)后冷水浴對(duì)于血液動(dòng)力學(xué)的影響。在心率方面，Hayashi[23]首先進(jìn)行了冷水浴對(duì)于心肺功能影響的機(jī)制。通過(guò)讓7位男性受試者進(jìn)行35℃、40 min功率自行車運(yùn)動(dòng)（65%VO2max），之后腿部進(jìn)行35℃（對(duì)照組）與20℃（實(shí)驗(yàn)組）水浴5 min（實(shí)驗(yàn)1），之后重復(fù)之前的運(yùn)動(dòng)10min（實(shí)驗(yàn)2）。研究結(jié)果顯示，在實(shí)驗(yàn)1后，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員的食道溫度36.9℃±0.2℃顯著低于對(duì)照組37.5℃±0.1℃，P<0.01；實(shí)驗(yàn)組體表溫度33.9℃±0.2℃顯著低于對(duì)照組35.2℃±0.2℃，P<0.01；實(shí)驗(yàn)組心率93.2℃±6.0次/min顯著低于對(duì)照組102.7℃±4.9次/min，P<0.05。在實(shí)驗(yàn)2中，實(shí)驗(yàn)組運(yùn)動(dòng)員的食道溫度、體表溫度、心率顯著低于對(duì)照組.研究結(jié)論認(rèn)為運(yùn)動(dòng)后冷水浴可以顯著降低心血管壓力，促進(jìn)疲勞的恢復(fù)。這一研究結(jié)論同樣得到了Minett等人、Poinon等人、Vaile等人研究的證實(shí)[9，17，24]。在血液動(dòng)力學(xué)方面，Vaile等人[25]進(jìn)行了自行車運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后冷水浴對(duì)肢體血流變影響的隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。讓10位自行車耐力運(yùn)動(dòng)員完成兩次訓(xùn)練課（間歇1周），每次訓(xùn)練課包括35 min×2的全力運(yùn)動(dòng)和60 min的恢復(fù)（冷水浴與積極恢復(fù)）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，積極恢復(fù)組的第二次全力運(yùn)動(dòng)成績(jī)顯著降低（-1.81%±1.05），冷水浴組無(wú)改變（0.1%±0.71）；冷水浴組手臂的血流速度為3.64±1.47 mL/100 mL/min，積極恢復(fù)組為16.85±3.57 mL/100 mL/min，冷水浴組腿部血流速度為4.83±2.49 mL/100 mL/min，積極恢復(fù)組4.83±2.49 mL/100 mL/min，但在第二次全力運(yùn)動(dòng)的最后，冷水浴組的直腸溫度為38.1℃±0.3℃，積極恢復(fù)組為38.8℃±0.2℃，冷水浴組的手臂血流速度為20.55±3.78 mL/100 mL/min，積極恢復(fù)組為23.83±5.32 mL/100 mL/min。研究結(jié)論認(rèn)為，冷水浴主要降低了身體核心溫度以及改變了血流速度，維持了第二組的運(yùn)動(dòng)成績(jī)。與之相類似的研究也證明了Vaile的觀點(diǎn)[26-27]。

2.4 自主神經(jīng)系統(tǒng)提高

自主神經(jīng)系統(tǒng)被認(rèn)為是周圍神經(jīng)系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的一部分，它存在兩個(gè)主要的分支，即交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)。交感神經(jīng)系統(tǒng)也稱為應(yīng)急系統(tǒng)，在身體面臨突然的壓力或在身體活動(dòng)時(shí)，會(huì)積極動(dòng)員該系統(tǒng)，主要表現(xiàn)為心跳加快，外周血管舒張，骨骼肌供血量增加，促使肝臟釋放更多的糖原入血以增加能量供應(yīng)等；副交感神經(jīng)系統(tǒng)的功能則主要是維持身體基本需求，包括消化、泌尿和各類腺體的分泌與節(jié)省能量[28]。

Buchheit等人進(jìn)行了冷水浴對(duì)副交感神經(jīng)系統(tǒng)影響的研究，該研究主要通過(guò)心率變異性（HRV）來(lái)反映該系統(tǒng)的變化[29]。HRV是通過(guò)測(cè)量連續(xù)正常QRS波群周期之間變化的變異系數(shù)來(lái)更精確地反映心率的變化，在臨床上已經(jīng)被用作無(wú)創(chuàng)傷性反映自主神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)的指標(biāo)[30]。Buchheit等人[29]通過(guò)讓10位男性自行車耐力運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行兩次次最大強(qiáng)度的耐力性運(yùn)動(dòng)（SE1、SE2），兩組運(yùn)動(dòng)之間穿插20 min的恢復(fù)運(yùn)動(dòng)，隨機(jī)分組，實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行14℃、5 min的冷水浴，對(duì)照組進(jìn)行35℃、5 min溫水浴。研究結(jié)果認(rèn)為在SE2結(jié)束后的6 min中，實(shí)驗(yàn)組的連續(xù)性間隔30 s的R-R間隔期（rMSSD）顯著高于對(duì)照組（如圖3所示），研究結(jié)論認(rèn)為運(yùn)動(dòng)后冷水浴有助于副交感神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能的即刻恢復(fù)。與Buchheit等人得到相似研究結(jié)論的還有運(yùn)動(dòng)后的冷水浴通過(guò)增加中樞回心血量，進(jìn)一步增加每搏輸出量與心輸出量，進(jìn)而激活了血管壓力感受器，抑制了交感神經(jīng)活動(dòng)，增強(qiáng)了副交感神經(jīng)活動(dòng)[31]。

2.5 代謝產(chǎn)物清除

持續(xù)訓(xùn)練法和間歇訓(xùn)練法是耐力訓(xùn)練最常用的兩種訓(xùn)練方法。一般來(lái)講，持續(xù)訓(xùn)練法主要用來(lái)發(fā)展運(yùn)動(dòng)員的有氧耐力，長(zhǎng)時(shí)間間歇訓(xùn)練法主要發(fā)展運(yùn)動(dòng)員沖擊乳酸的能力，而短時(shí)間間歇訓(xùn)練法則主要用來(lái)發(fā)展運(yùn)動(dòng)員耐受乳酸的能力（如表1所示）。Stepto等人[33]研究認(rèn)為，高水平自行車運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行8次強(qiáng)度為86%VO2max，每次持續(xù)時(shí)間為5 min的騎行運(yùn)動(dòng)，肌乳酸從原來(lái)的6.2 mmol/kg干肌重顯著增加為32.7 mmol/kg干肌重，血液pH值由7.09降為7.01。因此，在耐力訓(xùn)練過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的降低被認(rèn)為是pH值的降低抑制了磷酸果糖激酶（PFK）的活性，從而降低了糖酵解過(guò)程，進(jìn)一步降低了肌鈣蛋白釋放與回收鈣離子的能力，同時(shí)刺激了痛覺(jué)感受器[34-35]。

Chris等人[21]研究認(rèn)為，血液或肌細(xì)胞內(nèi)的H+可以通過(guò)兩條途徑進(jìn)行清除：增加血流的速度；增加骨骼肌的緩沖能力。運(yùn)動(dòng)后冷水浴可以促進(jìn)血乳酸等代謝產(chǎn)物的清除同樣得到了Stocks等人[36]研究的證實(shí)，該研究認(rèn)為由于冷水浴導(dǎo)致靜脈血壓，肢體動(dòng)脈以及皮膚血管收縮增大，使得血漿滲透梯度增大，從而促使了細(xì)胞間質(zhì)的流體向著血管滲透，最終導(dǎo)致了代謝產(chǎn)物從外周運(yùn)動(dòng)的肌肉迅速循環(huán)到中樞循環(huán)系統(tǒng)。然而這[LL]一研究結(jié)論同樣得到了其他研究的否定。Dunne等人[10]讓9名男性耐力運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了兩次次最大強(qiáng)度跑步至疲勞（EX1、EX2），兩次運(yùn)動(dòng)間歇時(shí)間為15 min，采用靜坐及冷水?。?℃和15℃）三種不同的間歇方式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雖然采用冷水浴組的第二次運(yùn)動(dòng)成績(jī)明顯提高，但是三組在血乳酸、VO2max、跑步經(jīng)濟(jì)性方面不存在顯著性差異。Halson等人[37]讓11位男性自行車運(yùn)動(dòng)員完成兩次40 min的測(cè)試，通過(guò)隨機(jī)交叉分組，冷水浴組進(jìn)行三次60 s、11.5℃，對(duì)照組進(jìn)行被動(dòng)恢復(fù)（24.2℃±1.8℃），研究結(jié)果認(rèn)為，冷水浴組只改變了心率、體溫，而在血乳酸、血液pH值、皮質(zhì)醇、睪酮、肌酸激酶等生化指標(biāo)上冷水浴組與對(duì)照組無(wú)顯著性差異。Vaile等人[25]研究結(jié)果認(rèn)為冷水浴組即刻血乳酸可達(dá)到4.5±1.2 mmol，顯著高于對(duì)照組2.3±0.8 mmol（P<0.05）。綜上所述，雖然各個(gè)研究的結(jié)論不盡相同，但可以認(rèn)為，冷水浴促進(jìn)了外周血液的回流，使得部分代謝產(chǎn)物得以快速清除，但冷水浴同時(shí)也限制了血液流向外周活動(dòng)的肌肉，從而抑制了氧氣以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸送，從而導(dǎo)致部分代謝產(chǎn)物仍然滯留于活動(dòng)的肌肉中。

2.6 緩解運(yùn)動(dòng)損傷與肌肉酸痛

運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的肌肉酸痛可以分為急性運(yùn)動(dòng)酸痛和延遲性肌肉酸痛。導(dǎo)致急性肌肉酸痛的主要原因是代謝產(chǎn)物的堆積（H+和乳酸等）和肌肉腫脹（血漿中的液體成分、肌肉組織）；盡管還不能確定具體導(dǎo)致延遲性肌肉酸痛的原因，但是高張力牽拉所伴隨的骨骼肌纖維微細(xì)結(jié)構(gòu)損傷被認(rèn)為是當(dāng)今主流學(xué)說(shuō)之一，同時(shí)也被寫進(jìn)我國(guó)運(yùn)動(dòng)生理學(xué)教材[11，38]。肌肉溫度的提高同樣可以導(dǎo)致肌肉組織的損傷，造成肌纖維壞死和連接組織分解，從而造成延遲性肌肉酸痛[38]。

當(dāng)前對(duì)于運(yùn)動(dòng)后冷水浴緩解運(yùn)動(dòng)損傷和肌肉酸痛的機(jī)制主要包括以下方面：1）促進(jìn)炎癥的消除：在進(jìn)行冷水浴的過(guò)程中，肌肉溫度降低，進(jìn)一步導(dǎo)致了細(xì)胞內(nèi)代謝酶的活性降低，從而降低了由于缺氧導(dǎo)致的壞死組織以及炎癥反應(yīng)對(duì)于肌肉的損傷程度[27，39-40]。2）TRPM8的激活：瞬時(shí)受體電位通道M8（Transient receptor potential cation channel M8，TRPM8）是一種細(xì)胞膜去極化激活的電壓門通道，也是一種重要的冷受體，冷刺激引起的TRPM8激活是一種從去極化電位生理負(fù)電位階梯分明的電壓敏感性的漸進(jìn)性改變。通過(guò)適當(dāng)降低患處溫度，激發(fā)了TRPM8的活性，TRPM8介導(dǎo)的冷信號(hào)傳遞參與了阻斷疼痛信息的傳入，可以減少疼痛感[41-42]。3）減輕肌肉腫脹：運(yùn)動(dòng)后冷水浴通過(guò)促進(jìn)肌肉毛細(xì)血管的收縮，從而減輕了水腫反應(yīng)[43]。Poppendieck等人[44]采用Meta分析法進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)后冷水浴對(duì)肌肉損傷影響的研究，在納入的21項(xiàng)研究中，其中有15項(xiàng)研究涉及了運(yùn)動(dòng)后冷水浴對(duì)肌肉酸痛的影響，8項(xiàng)研究認(rèn)為冷水浴可以有效減輕肌肉酸痛（+2.1%，g=0.21），另外7項(xiàng)研究認(rèn)為冷水浴對(duì)于肌肉酸痛效果不顯著（+1.0%，g=0.11）；其中5項(xiàng)研究認(rèn)為運(yùn)動(dòng)后冷水浴可以降低肌酸激酶的含量。2項(xiàng)研究認(rèn)為效果不顯著，3項(xiàng)研究報(bào)道可以增加肌酸激酶的含量。該研究的結(jié)論表明，雖然足量的肌酸激酶可以被認(rèn)為是肌肉運(yùn)動(dòng)損傷的重要指標(biāo)，盡管其內(nèi)在機(jī)制尚不明確，但研究者認(rèn)為運(yùn)動(dòng)后冷水浴對(duì)于運(yùn)動(dòng)后肌肉損傷存在積極效果。

3 實(shí)踐應(yīng)用

3.1 冷水浴與運(yùn)動(dòng)的間隔時(shí)間

Halson[45]研究了運(yùn)動(dòng)后冷水浴對(duì)于下一次運(yùn)動(dòng)能力影響的持續(xù)時(shí)間，在間隔小于1小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)后冷水浴對(duì)于運(yùn)動(dòng)能力的迅速恢復(fù)具有顯著性的效果，這尤其在熱環(huán)境下的長(zhǎng)距離項(xiàng)目表現(xiàn)更為突出，在短距離的項(xiàng)目中，由于缺少熱身活動(dòng)，冷水浴組的運(yùn)動(dòng)能力較對(duì)照組有所降低。然而根據(jù)Pointon、Tseng等人的研究，在間隔時(shí)間2～3小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)后冷水浴對(duì)于運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的負(fù)面影響可以忽略[17，46-48]。Poppendieck[44]同時(shí)研究認(rèn)為，冷水浴在24～96小時(shí)后仍然對(duì)運(yùn)動(dòng)成績(jī)起到了增益效應(yīng)，且在96小時(shí)內(nèi)連續(xù)每天冷水浴的效果要優(yōu)于只進(jìn)行單次的冷水浴效果。這提示，冷水浴的作用效果可以持續(xù)2～4天，這對(duì)于促進(jìn)籃球、網(wǎng)球、足球等運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)賽季保持或者恢復(fù)其運(yùn)動(dòng)能力具有一定的參考價(jià)值，同時(shí)對(duì)于保障長(zhǎng)距離耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員日常訓(xùn)練效果也具有一定的實(shí)踐意義。

3.2 冷水浴部位

理論上講，全身冷水浴的效果要優(yōu)于部分肢體冷水浴。在降體溫方面，McDermott等人[49]研究認(rèn)為，小部分肢體（通常為運(yùn)動(dòng)肢體）進(jìn)行冷水浴不會(huì)對(duì)身體的核心溫度產(chǎn)生像全身冷水浴那樣的效果，所以應(yīng)該進(jìn)行全身冷水浴以便更好地促進(jìn)機(jī)體恢復(fù)。在靜水壓力方面，隨著機(jī)體浸入水中深度的增加，水所施加給機(jī)體的壓力會(huì)逐漸增大，Wilcock等人認(rèn)為這種效果對(duì)運(yùn)動(dòng)恢復(fù)會(huì)產(chǎn)生更積極的作用[50]。靜水壓力的增加導(dǎo)致了皮膚間質(zhì)壓力的增大，從而導(dǎo)致間質(zhì)更多的流體流向血管內(nèi)，促進(jìn)了代謝產(chǎn)物的清除和減少炎癥反應(yīng)的發(fā)生。

3.3 水溫與持續(xù)時(shí)間

根據(jù)熱傳遞的規(guī)律，在冷水浴的過(guò)程中，水溫越低，體溫降速越快，水溫越高，體溫降速越慢。盡管實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間以及訓(xùn)練水平存在差異，但Poppendieck等人[44]對(duì)冷水浴與運(yùn)動(dòng)能力恢復(fù)進(jìn)行了Meta分析（如圖4），通過(guò)計(jì)算各研究的效果量，發(fā)現(xiàn)冷水浴的溫度在12℃～15℃足夠?qū)τ?xùn)練后的恢復(fù)產(chǎn)生積極的效果，如果水浴溫度低于12℃將不會(huì)產(chǎn)生額外的增益效應(yīng)。Versey等人[51]對(duì)冷水浴的水溫持續(xù)時(shí)間進(jìn)行了綜述，研究認(rèn)為，冷水浴的最佳溫度為10℃～15℃，持續(xù)時(shí)間范圍為5～15 min，該研究結(jié)論與Poppendieck等人[44]的研究結(jié)論基本一致。由此可以認(rèn)為，在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)員核心體溫的高低程度，在水溫為10℃～15℃，持續(xù)時(shí)間為5～15 min的范圍內(nèi)進(jìn)行冷水浴，同時(shí)根據(jù)Clements、Proulx等人的研究，體溫降速范圍應(yīng)為0.15℃～0.35℃/min，可以將此作為監(jiān)控降溫速率的參考范圍[52-53]。

4 研究展望

運(yùn)動(dòng)后冷水浴促進(jìn)耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技能力的恢復(fù)以及緩解運(yùn)動(dòng)疲勞已經(jīng)被多數(shù)研究所證實(shí)，盡管在促進(jìn)機(jī)體恢復(fù)效率方面的結(jié)果還不盡一致，這主要是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的原因造成的，同時(shí)，受試對(duì)象的項(xiàng)目特征、年齡、性別、訓(xùn)練水平以及體表面積都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成一定的影響。另外，較少研究的對(duì)照組采用溫水浴，由于多采用了被動(dòng)恢復(fù)，因此不能較好體現(xiàn)冷水浴的作用機(jī)制。未來(lái)的冷水浴研究應(yīng)集中在水浴溫度10℃～15℃，持續(xù)時(shí)間為5～15 min。

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