吳趙昭徐旻霄趙杰修

1西北大學(xué)體育教研部（西安 710127）2國家體育總局體育科學(xué)研究所（北京 100061）

水浸療法對(duì)運(yùn)動(dòng)后疲勞消除的研究進(jìn)展

吳趙昭1，2徐旻霄2趙杰修2

1西北大學(xué)體育教研部（西安 710127）2國家體育總局體育科學(xué)研究所（北京 100061）

水浸療法；冷熱水交替；運(yùn)動(dòng)；疲勞

多種物理療法已被運(yùn)動(dòng)員用來減輕劇烈運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)，消除運(yùn)動(dòng)后疲勞。近年來，不同形式的水浸療法已在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中廣泛應(yīng)用[1]，如冷水療法（cold water immersion，CWI）、熱水療法（hot water im?mersion，HWI）、冷熱水交替療法（contrast water thera?py，CWT）以及熱中性水療法（thermoneutral water im?mersion，TWI），其作為疲勞消除的手段已被普遍認(rèn)可[2-4]。不同水浸療法涉及水溫、浸泡時(shí)間、浸泡部位、浸泡順序及運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)特點(diǎn)等多方面因素，目前還沒有一致的最佳方案，已有的文獻(xiàn)由于不同條件因素而呈現(xiàn)出不同結(jié)果[4-17]。另一方面，水浸療法對(duì)機(jī)體的作用機(jī)制尚未完全清楚，現(xiàn)有的多數(shù)文獻(xiàn)研究集中在水浸療法對(duì)體溫、肌力、血流變、靜水壓力、訓(xùn)練引起的水腫及炎癥等方面的影響[18]，但對(duì)其研究仍需進(jìn)一步深入。

1 冷熱水交替療法的定義及方法

在水浸療法的諸多方法中，冷熱水交替療法較為特別，它是一種通過定時(shí)定量的冷熱水交替對(duì)機(jī)體進(jìn)行浸泡的新興物理療法，使機(jī)體經(jīng)受冷、熱的交替刺激，血管一張一縮，從而增加血管的彈性和對(duì)刺激的耐受性，改善機(jī)體的血液循環(huán)和營養(yǎng)狀態(tài)，使代謝產(chǎn)物、致痛因子、炎癥介質(zhì)及易沉積于血管壁和內(nèi)膜上形成粥樣硬化斑塊的不良成分隨血流灌注排出，以減少腫脹，保護(hù)軟組織，緩解疲勞。多數(shù)冷熱水交替療法方案為：1分鐘冷水療法與1～2分鐘熱水療法交替3～7次，在水中累積達(dá)到6～15分鐘[2，5-8，11，13，14]。然而在另一些研究中，受試者使用熱水淋浴代替熱水浸泡[2，5-7，14]。在現(xiàn)有的冷熱水交替療法方案中，最后由熱水療法[4-10]或冷水療法結(jié)束[10-17]的研究約各占一半，但在效果評(píng)價(jià)上尚無統(tǒng)一結(jié)論。目前的研究由于水溫、水浸時(shí)間、交替次數(shù)、交替順序等條件的不同，冷熱水交替療法產(chǎn)生的效果也不盡相同。因此，針對(duì)水浸方案的研究顯得尤為重要。

2 水浸療法效果及可能相關(guān)機(jī)理

普遍認(rèn)為，實(shí)施冷水療法可降低皮膚、肌肉溫度，但其機(jī)制尚不明確。有研究認(rèn)為，組織溫度的降低刺激皮膚反應(yīng)器，引起交感神經(jīng)興奮致使血管收縮，減緩新陳代謝和代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生，從而減緩組織腫脹和炎癥反應(yīng)，減輕損傷程度[19]。冷水療法通過降低肌梭傳入速度和反射響應(yīng)發(fā)射率，以降低淺表組織的神經(jīng)傳導(dǎo)速度，緩解肌肉痙攣和疼痛[20]。熱水療法能夠提高組織溫度，加快局部血流量，增加肌肉彈性，促進(jìn)局部血管擴(kuò)張，加速代謝產(chǎn)物運(yùn)輸，減少肌肉痙攣的發(fā)生[21-23]。Myrer等[24]指出，冷熱水交替療法能產(chǎn)生生理作用（如：血管舒張和收縮、血流變、減少腫脹、炎癥反應(yīng)和肌肉痙攣等），肌肉溫度的顯著波動(dòng)則必需由冷熱交替來實(shí)現(xiàn)。在Vaile等[2]早期改善延遲性肌肉酸痛的冷熱水交替療法方案中，采用1 min 8～10℃與2 min 40～42℃的冷熱交替，持續(xù)15min，髂嵴水位浸泡的方法。結(jié)果顯示，相對(duì)于消極恢復(fù)，冷熱水交替療法可有效地改善由于延遲性肌肉酸痛所導(dǎo)致的功能不足。而Hig?gins等[13]對(duì)職業(yè)橄欖球運(yùn)動(dòng)員連續(xù)數(shù)個(gè)300 m沖刺后采用冷熱水交替療法方案（每周3次，連續(xù)4周的1 min 10～12℃與1 min 38～40℃交替，持續(xù)7 min）進(jìn)行觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)冷熱水交替療法對(duì)疲勞消除無明顯作用。因此，仍需更多的研究來深入了解與冷熱水交替療法相關(guān)的生理效應(yīng)。

3 水浸療法對(duì)機(jī)體運(yùn)動(dòng)性疲勞恢復(fù)相關(guān)指標(biāo)的影響

3.1 生理指標(biāo)

3.1.1 體溫

人體各部位的溫度不盡相同，通?？蓜澐譃楹诵捏w溫（core temperature）和外周體溫（shell tempera?ture）。在運(yùn)動(dòng)過程中，骨骼肌活動(dòng)量增加，產(chǎn)熱增多，體溫升高，并與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度成正相關(guān)，故通過使用物理療法降低體溫就顯得尤為重要。Crampton等[25]的研究比較了15℃冷水療法（C15）、34℃熱中性水療法（T34）、8℃與40℃冷熱水交替療法（CT）及40%最大攝氧量運(yùn)動(dòng)的積極恢復(fù)（active recovery，AR）對(duì)機(jī)體疲勞恢復(fù)的影響，結(jié)果顯示C15組體溫顯著下降，CT組與之比較無顯著差異，而T34組與積極恢復(fù)組具有顯著性差異。在一項(xiàng)關(guān)于運(yùn)動(dòng)性疲勞恢復(fù)的研究中，采用測(cè)量直腸溫度的方法，比較冷水療法、熱水療法、冷熱水交替療法和消極恢復(fù)（passive recovery，PAS）對(duì)體溫變化的影響，結(jié)果觀察到各組間運(yùn)動(dòng)前體溫、運(yùn)動(dòng)后即刻體溫?zé)o顯著性差異[12]，水療干預(yù)后即刻體溫為37.3±0.2℃（冷水療法），37.6±0.2℃（熱水療法），37.5±0.2℃（冷熱水交替療法）和37.4±0.2℃（消極恢復(fù)）。熱水療法與冷水療法、消極恢復(fù)之間，冷水療法與冷熱水交替療法之間存在顯著性差異（P<0.02）。但是，15分鐘恢復(fù)后測(cè)得直腸溫度分別為36.8±0.2℃（冷水療法），37.7±0.2℃（熱水療法）和37.3±0.2℃（冷熱水交替療法、消極恢復(fù)）。也就是說熱水療法組體溫高于其余各組，冷水療法組體溫明顯低于冷熱水交替療法和消極恢復(fù)組，均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.03）。

近年來，關(guān)于水浸療法對(duì)機(jī)體運(yùn)動(dòng)后疲勞消除的研究眾多，其中大部分研究[6，12，15，25]結(jié)果顯示，冷熱水交替療法對(duì)體溫降低存在影響，但其降低幅度不及冷水療法顯著。體溫變化是否與浸泡時(shí)間、水溫、交替頻率等有關(guān)，還需進(jìn)一步研究證實(shí)。

3.1.2 心率（heart rraattee，HHRR）

有研究指出，心率是過度訓(xùn)練的一個(gè)敏感指標(biāo)，心率增加（通常為晨脈）可能預(yù)示疲勞或過度訓(xùn)練。運(yùn)動(dòng)達(dá)到力竭后，通過科學(xué)合理的干預(yù)手段使心率迅速降低可有效保護(hù)心臟，保證血液循環(huán)充分，加速機(jī)體疲勞消除。近年來，雖有大量冷熱水交替療法與運(yùn)動(dòng)后疲勞消除的研究，但大部分并未對(duì)干預(yù)后運(yùn)動(dòng)能力是否提升有所涉及。Vaile等[26，27]的研究顯示，冷熱水交替療法可能通過降低HR，從而提高運(yùn)動(dòng)能力。Crampton等[25]在不同水浸療法對(duì)自行車運(yùn)動(dòng)員力竭后運(yùn)動(dòng)能力影響的研究中發(fā)現(xiàn)，30分鐘的干預(yù)過程中，冷熱水交替療法組心率呈下降趨勢(shì)，高于冷水療法及消極恢復(fù)組，但在干預(yù)后再運(yùn)動(dòng)的過程中，心率上升速度較消極恢復(fù)組緩慢且與冷水療法組無顯著性差異，提示冷熱水交替療法與冷水療法均有益于運(yùn)動(dòng)能力的恢復(fù)。但Versey等[28]在對(duì)冷熱水交替療法是否有助于高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后急性恢復(fù)的研究中，選取10名訓(xùn)練有素的男子長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員完成4組實(shí)驗(yàn)，每組首先進(jìn)行3000 m計(jì)時(shí)賽，5分鐘后完成8×400 m（每組間隔1 min），運(yùn)動(dòng)結(jié)束后10 min，受試者分別進(jìn)行冷熱水交替療法（6 min，12 min，18 min）及消極恢復(fù)。冷熱水交替療法方案為1 min冷水療法（15℃）與1 min熱水療法（38℃）交替，坐姿頸部以下浸泡，結(jié)果顯示4組間心率無顯著性差異。

3.1.3 肌力（muscle poowweerr）

肌力指肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的最大力量，是評(píng)價(jià)肌肉功能的重要方法。運(yùn)動(dòng)后疲勞導(dǎo)致肌力下降，通過科學(xué)合理的水浸療法可能加速肌力恢復(fù)。在使用水浸療法干預(yù)的研究中，多數(shù)采用跳躍高度評(píng)價(jià)肌力。有10篇研究是關(guān)于水浸療法對(duì)跳躍高度的影響[2，5，9，11，15，29-32]，在以上研究中，不同的水浸療法對(duì)肌力的影響也不盡相同。其中兩篇研究結(jié)果顯示，相比消極恢復(fù)，冷熱水交替療法能夠有效地減少肌力損失[11，33]，但冷熱水交替療法與冷水療法在各時(shí)間點(diǎn)（24 h、48 h、72 h）對(duì)肌力的影響無顯著性差異。

3.1.4 靜水壓力（hydrostatic presssuurree）

人在水中時(shí)，水會(huì)對(duì)身體形成一定壓力即靜水壓力，其可引起體液轉(zhuǎn)移置換等反應(yīng)，體液變化可增加心輸出量，減少外周阻力，提高機(jī)體內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力，加快代謝產(chǎn)物的清除[18]。有研究發(fā)現(xiàn)，在頸部以下水浸療法中，外周阻力將減少27%～51%[34，35]，但水浸位置處在較低水位時(shí)則未見外周阻力的減少，高水位則伴隨外周阻力減少，血流量增加[36]，如血乳酸在水浸療法過程中被清除的速度加快[7，37]，提示血流通過肌肉組織的量增加[38]。另有研究指出，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員采用水浸療法時(shí)，身體受到的壓力隨水深度的變化而改變。外力加壓于機(jī)體可增加體內(nèi)氣體和流體物質(zhì)向更低壓力區(qū)域轉(zhuǎn)移[39，40]，有助于提高運(yùn)動(dòng)員的恢復(fù)能力。機(jī)體部分或全部浸入水中會(huì)受到向上的浮力，浮力能抵消部分肌肉和骨骼所受重力，加快肌肉松弛和恢復(fù)，有利于體能維持和儲(chǔ)備，降低疲勞感[16，37，41]，從而有助于疲勞的快速消除。疲勞感的降低也可能是由于機(jī)體在水中神經(jīng)肌肉反應(yīng)速度減緩而引起的[42，43]。綜上所述，疲勞感的降低既可能來源于神經(jīng)肌肉活性的降低，又可能來源于神經(jīng)傳導(dǎo)速度的降低。水浸療法能否降低神經(jīng)傳導(dǎo)速率，以及這種降低是否由失重或靜水壓力引起，則需進(jìn)一步研究。靜水壓力除了可協(xié)助清除代謝產(chǎn)物，還可能引起各組織成分和血管空間的壓力梯度增加，降低受損細(xì)胞氧的運(yùn)輸速度，有效改善組織水腫[2，44，45]，減少二次傷害，從而增強(qiáng)肌肉的恢復(fù)能力。

3.2 生化指標(biāo)

3.2.1 肌酸激酶（creatine kiinnaass，CCKK）

肌酸激酶主要分布于骨骼肌和心肌，是運(yùn)動(dòng)監(jiān)控最常見的生物標(biāo)志物之一。一項(xiàng)關(guān)于冷熱水交替療法對(duì)運(yùn)動(dòng)后肌肉損傷影響的Meta分析研究匯總了近年來眾多研究中不同時(shí)段（<6 h，24 h，48 h，72 h）CK的測(cè)定結(jié)果，對(duì)比冷熱水交替療法與消極恢復(fù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有研究在<6 h、24 h時(shí)均無顯著性差異，但在48 h、72 h時(shí)所有的研究結(jié)果均顯示CK在冷熱水交替療法組濃度較低并具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（48 h：MD為－72.80 U·L-1，95%CI為－130.4～－15.2，7 trials）；（72 h：MD為－57.54 U·L-1，95%CI為－126.21～11.13，5 tri?als）[46]。在Vaile等[11]的一項(xiàng)研究中，觀察冷水療法、熱水療法、冷熱水交替療法對(duì)運(yùn)動(dòng)后肌肉疲勞消除的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)后冷水療法與消極恢復(fù)比較，CK濃度在24 h（P=0.03）和72 h（P=0.04）時(shí)顯著下降，而在48 h時(shí)只有熱水療法與消極恢復(fù)相比CK濃度顯著下降（P=0.04），其余冷熱水交替療法與各組相比時(shí)CK濃度無明顯變化。但冷水療法和冷熱水交替療法均對(duì)減輕運(yùn)動(dòng)后肌肉損傷有效，結(jié)果顯示冷水療法和冷熱水交替療法可有效減少與延遲性肌肉酸痛相關(guān)的生理和功能缺陷，包括改善等長(zhǎng)收縮力，加快動(dòng)態(tài)功耗恢復(fù)及減輕局部水腫等。

3.2.2 乳酸脫氫酶（lactate dehydrogennaassee ，LLDDHH）

乳酸脫氫酶廣泛存在于人體組織，以心肌、骨骼肌和腎臟中含量最多，當(dāng)上述組織受到損傷時(shí)，LDH可釋放入血液，使血液中LDH活性增高。Vaile等[11]比較不同水浸療法對(duì)延遲性肌肉酸痛生理和功能的影響，選用的水浸療法為冷水療法（15℃）、熱水療法（38℃）、冷熱水交替療法（1 min 15℃與1 min 38℃交替，共7次），各14分鐘，浸泡至肩部以下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以上3種干預(yù)方式對(duì)運(yùn)動(dòng)后LDH濃度無影響。而Pournot等[5]的研究發(fā)現(xiàn)，冷熱水交替療法與消極恢復(fù)相比，LDH濃度在干預(yù)后6小時(shí)顯著下降。

3.2.3 乳酸（laccttaattee）

有研究表明，與消極恢復(fù)相比，使用積極的恢復(fù)手段可加快乳酸消除。Greenwood等[47]發(fā)現(xiàn)積極的恢復(fù)措施可不斷消除在中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的乳酸，但對(duì)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的乳酸消除效果尚不明確。有研究認(rèn)為快肌興奮產(chǎn)生的乳酸可被運(yùn)送到其他快肌或慢肌纖維中，而后參與丙酮酸轉(zhuǎn)換。丙酮酸轉(zhuǎn)換經(jīng)歷了有氧能量代謝的化學(xué)反應(yīng)，這種穿梭運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生或消除乳酸[48]。Crampton等[25]在研究不同水浸療法對(duì)運(yùn)動(dòng)后疲勞消除的作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，血乳酸在第1次運(yùn)動(dòng)至力竭時(shí)，各組間無顯著性差異，整個(gè)過程其濃度均逐漸增加。經(jīng)過4種不同干預(yù)方法恢復(fù)后進(jìn)行第2次運(yùn)動(dòng)，積極恢復(fù)（30 min的40%最大攝氧量運(yùn)動(dòng)）與冷水療法相比，血乳酸趨向較低水平但無顯著性差異（P=0.06）。在干預(yù)后，整個(gè)第2次運(yùn)動(dòng)中檢測(cè)到的血乳酸盡管呈逐漸增加趨勢(shì)，但各組并無顯著性差異，在第1次運(yùn)動(dòng)方案中，并未設(shè)定誘導(dǎo)高血乳酸濃度的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。因此，積極恢復(fù)可能對(duì)更高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)更為有效。

3.3 炎癥指標(biāo)（inflammaattiioonn）

C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）是高度靈敏的炎癥指標(biāo)，當(dāng)機(jī)體受到創(chuàng)傷或炎癥造成組織損傷時(shí)，CRP由白細(xì)胞介素-6（IL-6）調(diào)控。在研究不同水浸療法對(duì)運(yùn)動(dòng)后疲勞消除影響的文獻(xiàn)中，有2篇檢測(cè)了CRP與IL-6的濃度變化，其中Ingram等[4]的研究結(jié)果顯示，CRP在冷熱水交替療法與消極恢復(fù)干預(yù)后24 h、48 h均無顯著性差異，同時(shí)IL-6在上述兩組干預(yù)后24 h亦無顯著性差異[11]。在上述兩項(xiàng)研究中，冷熱水交替療法與冷水療法相比，CRP與IL-6均無顯著性差異，這可能與炎癥指標(biāo)受機(jī)體神經(jīng)體液的調(diào)節(jié)有關(guān)。一方面物理干預(yù)對(duì)其影響尚不及人體自身的調(diào)節(jié)能力，另一方面，可能與實(shí)驗(yàn)干預(yù)方案的設(shè)計(jì)有一定關(guān)系，這還需日后的進(jìn)一步研究。

4 小結(jié)與展望

目前，國際上水浸療法的研究主要集中在冷水療法、熱水療法和冷熱水交替療法對(duì)運(yùn)動(dòng)損傷和疲勞消除的影響以及對(duì)最佳水浸療法的探究。現(xiàn)有的研究表明，冷熱水交替療法對(duì)運(yùn)動(dòng)后疲勞的消除優(yōu)于采取消極恢復(fù)或其他形式的休息，其作用機(jī)制主要涉及延遲性肌肉酸痛及肌肉功能降低所引起的肌力和身體機(jī)能下降等方面。迄今為止，冷熱水交替療法相比其他常用的恢復(fù)方法，有著不同程度的恢復(fù)效果，但尚沒有可用來確定最佳冷熱水交替療法的研究。此外，不同冷熱水交替療法文獻(xiàn)資料中研究方法和實(shí)驗(yàn)條件不同，影響到其研究結(jié)果的可靠性和可比性。因此，在未來的研究中應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)比較冷熱水交替療法和冷水療法的作用機(jī)制，確定最佳的浸泡水溫、浸泡時(shí)間、浸泡部位、浸泡順序、運(yùn)動(dòng)后與開始浸泡的間隔時(shí)間，并考慮不同運(yùn)動(dòng)專項(xiàng)特點(diǎn)等因素。并且，此領(lǐng)域研究應(yīng)著力觀察冷熱水交替療法長(zhǎng)期干預(yù)的恢復(fù)效果，得出最佳的水浸方案。此外，需要特別監(jiān)控未經(jīng)系統(tǒng)冷熱水交替療法干預(yù)的運(yùn)動(dòng)員在一次干預(yù)后至第2天的機(jī)能變化狀況，從而進(jìn)一步豐富水浸療法的理論依據(jù)。

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2016.04.06

國家自然科學(xué)基金（31371195）；國家體育總局重點(diǎn)領(lǐng)域課題（委14-08）；國家科技部公益性研究院所專項(xiàng)基金項(xiàng)目（基本17-18和16-22）共同資助

吳趙昭，Email：290785412@qq.com