超低温全身冷冻治疗促恢复技术对疲劳相关指标的影响
2017-11-08赵之光陈媛
赵之光 陈媛
1 北京市体育科学研究所(北京 100075)
2 上海市静安区青少年业余体育学校(上海200041)
超低温全身冷冻治疗促恢复技术对疲劳相关指标的影响
赵之光1陈媛2
1 北京市体育科学研究所(北京 100075)
2 上海市静安区青少年业余体育学校(上海200041)
目的:探讨超低温全身冷冻治疗促恢复技术对机体疲劳相关指标的影响。方法:以某部队16名战士为实验对象,按照身体基本情况随机分为两组:超低温恢复组和对照组,在大强度集训中期,超低温恢复组利用全身冷冻治疗促恢复技术进行为期2周的身体机能促恢复,对照组自然恢复。实验期间采集2次血样:第1周的周一及第2周的周五,分别作为基础值和多次干预后的值。测试指标包括:(1)自我感觉指标:睡眠质量评分;(2)内分泌相关指标:血清睾酮(T)、血清皮质醇(C)、血清睾酮与皮质醇比值(T/C);(3)训练负荷及组织损伤指标:血清肌酸激酶(CK)、血尿素(BUN)。实验所得数据采用平均值±标准差表示,对采集的相关指标进行统计学分析。结果:实验后,超低温恢复组睡眠质量评分明显低于对照组。与基础值比较,实验后超低温恢复组睾酮水平增加8.51%,无显著性差异,而对照组该指标显著降低(P<0.01),超低温恢复组与对照组相比差异显著(P<0.05)。与基础值比较,实验后超低温恢复组、对照组皮质醇水平均有增加,其中对照组变化具有极显著性差异(P<0.01),超低温恢复组变化不显著;超低温恢复组与对照组相比差异显著(P<0.05)。与基础值比较,实验后超低温恢复组、对照组T/C值均有所降低,其中对照组变化具有显著性差异(P<0.05),超低温恢复组无显著性变化;超低温恢复组与对照组相比无显著性差异。与基础值相比,实验后超低温恢复组多次干预后CK水平极显著性降低(P<0.01),对照组增加22.20%,无显著性变化;超低温恢复组与对照组相比差异显著(P<0.05)。与基础值比较,实验后超低温恢复组BUN水平极显著性降低(P<0.01),对照组增加但无显著性;超低温恢复组与对照组相比差异显著(P<0.05)。结论:超低温全身冷冻治疗技术在改善运动员睡眠质量、加快机体恢复、减轻肌肉组织损伤、缓解疲劳方面具有较好作用。
超低温;冷冻;肌肉组织损伤;疲劳;睡眠
近些年来,全身冷冻治疗作为增强体能训练计划的组成部分、运动员日常运动训练后的疲劳恢复手段,在国外已有较多应用[1-4],但国内相关研究较少。本研究以某部队16名战士为研究对象,在其大强度训练之后运用超低温全身冷冻治疗促恢复技术进行干预,观察机体的恢复情况,为这一促恢复技术的应用提供参考。
1 对象与方法
1.1 实验对象
某部队16名战士,年龄22.3±1.7岁,身高175.7±4.3cm,体重67.1±5.5 kg,入伍年限3.8±1.7年。所有实验对象体格检查健康状态良好,无低温冷疗禁忌症或者不适应者,无严重运动性伤病及感冒、发烧等症状,均正常训练,近期未服用促恢复营养补剂,实验对象签署实验知情同意书。
将实验对象按照身体基本情况随机分为两组:超低温恢复组和对照组,各组一般情况见表1。
表1 实验对象一般情况
1.2 干预方案
在大强度集训中期,超低温恢复组利用全身冷冻治疗促恢复技术进行为期2周的身体机能促恢复,对照组不实施全身冷冻治疗促恢复技术干预,自然恢复。
全身冷冻治疗的温度和时间:实验前,查阅了大量有关全身冷冻治疗的文献,接受了乌克兰专家的培训,并且在前期我们进行了充分的预实验,结合Westerlund等的研究[1-4]以及高水平专业运动员的自身感觉,本实验中我们选择了较为适宜的温度参数:—120℃~—160℃,适宜时间为120~180 s,冷疗安排在每天下午训练结束后半小时内进行,在不进行训练的周六日休息期间,同样在下午同一时间点进行冷疗恢复。在本实验中,为确保安全,治疗的温度和时间循序渐进,让实验对象有充分的适应过程。实验共持续2周,超低温恢复组的温度和时间设定见表2。
表2 超低温恢复组治疗温度和时间安排
1.3 实验期间的训练方案
实验对象为特种部队,每天需进行全负重约30 kg(枪支、弹药、防弹衣、水壶、头盔、皮靴等)的8 km负重越野,此外还需进行爬绳、力量、障碍、射击以及战术等各种训练,周六日休息,详见表3。
表3 训练方案
1.4 指标采集
实验期间采集2次血样:第1周的周一及第2周的周五晨起6:00~6:30空腹,分别作为基础值和多次干预后的值。每次取肘静脉血6 ml(紫管2 ml,红管4 ml)。测试指标包括:① 自我感觉指标:睡眠评分。睡眠评分问卷根据WHO《深睡眠质量评估表》设计[5],根据各题目得分计算总分,总分越低说明睡眠质量越好,总分小于4分,则睡眠质量尚可;总分在4~6分,则睡眠质量较差。总分在6分以上,则睡眠质量很差,严重影响健康。问卷测试时间安排在训练日次日晨起进行(周六休息,未采集数据);② 内分泌相关指标:血清睾酮(T)、血清皮质醇(C)、血清睾酮与皮质醇比值(T/C);③ 训练负荷及组织损伤指标:血清肌酸激酶(CK)、血尿素(BUN)。
1.5 实验仪器
CRYSAUNA Space Cabin超低温全身冷冻治疗舱(乌克兰);Beckman SYNCHRON CX 5 Pro全自动生化分析仪(美国);Beckman ACCESS®2全自动化学发光免疫分析仪(美国)。
1.6 统计学方法
实验所得数据以平均数±标准差(±s)表示,采用SPSS17.0统计软件包处理,不同组别之间比较采用单因素方差分析,各组干预前后对比采用配对样本t检验。显著性水平α取0.05,P<0.05表示有显著性差异,P<0.01表示有极显著性差异。
2 结果
2.1 两组睡眠质量变化
由表4可知,在实验期间,随着干预时间的延长,各组睡眠质量评分均出现下降趋势,超低温恢复组的睡眠质量得分几乎始终低于对照组。
表4 两组睡眠质量评分变化
2.2 两组CK水平变化
由表5可知,与基础值相比,超低温恢复组多次干预后CK水平极显著降低(P<0.01),降低幅度达37.32%,对照组增加22.20%,无统计学意义;与对照组相比,超低温恢复组多次干预后CK显著降低(P<0.05)。
表5 两组CK的变化(U/L)
2.3 两组BUN水平变化
表6显示,与基础值相比,超低温恢复组多次干预后BUN水平极显著降低(P<0.01),降低幅度为16.90%,对照组增加4.41%,无统计学意义;与对照组相比,超低温恢复组多次干预后BUN显著降低(P<0.05)。
表6 两组BUN的变化(mmol/L)
2.4 两组睾酮水平变化
表7显示,与基础值相比,超低温恢复组多次干预后睾酮水平增加8.51%,无统计学意义,而对照组该指标降低27.36%,具有极显著性差异(P<0.01);与对照组相比,超低温恢复组多次干预后睾酮水平显著升高(P<0.05)。
表7 两组睾酮的变化(ng/dl)
2.5 两组皮质醇水平变化
表8显示,与基础值相比,实验后,超低温恢复组、对照组皮质醇水平均有增加,增加幅度分别为26.36%、50.34%,其中对照组变化具有极显著性差异(P<0.01),超低温恢复组变化无统计学意义;与对照组相比,超低温恢复组多次干预后皮质醇水平显著降低(P<0.05)。
表8 两组皮质醇的变化(μg/dl)
2.6 两组T/C水平变化
表9显示,与基础值相比,实验后,超低温恢复组、对照组T/C值均有所降低,降低幅度分别为15.62%、38.47%,其中对照组变化具有显著性差异(P<0.05),超低温恢复组变化无统计学意义;与对照组相比,超低温恢复组T/C变化无统计学意义。
表9 两组T/C的变化
3 分析与讨论
3.1 超低温冷冻治疗促恢复技术对睡眠的影响
睡眠是人体最好的休息方式,运动后的充分恢复与良好的睡眠质量密切相关。睡眠质量会影响身体恢复以及竞技能力的发挥[6]。在本次实验中,从睡眠调查问卷的评分结果来看,超低温恢复组的睡眠质量评分随着干预时间的延长出现下降趋势,且超低温恢复组的睡眠质量评分始终低于对照组,超低温恢复组的睡眠质量显著好于对照组。这提示超低温冷疗在改善睡眠质量、减压镇定、调节心理状态等方面具有积极的效果,且干预时间越长,效果越明显,与既往研究结果一致[7,8]。
3.2 超低温冷冻治疗促恢复技术对CK的影响
肌酸激酶(CK)是骨骼肌代谢的关键酶之一。运动训练或比赛后血清CK上升是运动性肌肉损伤的典型标志,血液CK值增加,表明肌肉肌膜受到损伤,CK值下降,表明肌肉损伤减轻[9]。本实验结果显示,与基础值相比,超低温恢复组多次干预后CK水平有极显著性降低,而对照组略有增加,无统计学意义;且超低温恢复组在多次干预后与对照组相比,CK水平变化有显著性差异。由此可以看出,多次超低温冷疗对肌肉组织微损伤的修复作用较强,可以使肌肉的损伤程度减轻。有研究显示,优秀橄榄球运动员1周全身冷冻治疗后,血清CK下降明显[10];在运动员的训练量和训练负荷保持平时水平不变的情况下,10天超低温冷疗后血清CK出现显著性下降[11];Wozniak等[12]对优秀皮划艇运动员的研究显示,经过10天的训练和每天3次的超低温冷疗,冷疗组运动员的CK显著下降。本实验的研究结果与这些研究相似。
3.3 超低温冷冻治疗促恢复技术对BUN的影响
血尿素(BUN)的变化主要反映体内蛋白质合成与分解代谢的动态平衡状态,其与运动员的身体机能、疲劳程度以及负荷量的大小有关。在正常生理状态下,尿素的生成和排泄处于平衡状态,BUN水平保持相对稳定,运动时,肌肉中原有能量代谢平衡被打破,蛋白质和氨基酸分解代谢加强,尿素生成增多,BUN水平升高。本实验结果显示,与基础值相比,超低温恢复组多次干预后BUN水平有极显著性降低,对照组略有增加;且与对照组相比,超低温恢复组在多次干预后BUN水平有显著性变化。可见,多次超低温冷冻治疗明显提高了机体的机能状态和对训练的适应性,调节了体内蛋白质分解与合成代谢的动态平衡状态,加快疲劳的消除。
3.4 超低温冷冻治疗促恢复技术对睾酮、皮质醇以及睾酮/皮质醇的影响
睾酮(T)在机体代谢中起重要作用,可促进蛋白质等的合成,有利于运动后疲劳的消除,恢复和提高运动能力。皮质醇(C)是肾上腺分泌的一种糖皮质激素,其水平过低,容易出现肌无力或者体力下降;水平过高,会导致机体分解代谢过于旺盛,不利于疲劳消除。T/C比值是实践中常用的判断运动性疲劳和恢复的重要指标,其比值升高,说明机体合成代谢大于分解代谢,蛋白合成与疲劳消除能力强;比值下降,则有可能是分解代谢大于合成代谢,不利于疲劳的消除。本实验结果显示,实验后对照组睾酮水平显著降低,皮质醇水平显著升高,T/C比值显著降低,表明连续2周训练可能导致机体出现一定程度的疲劳积累,合成代谢减少,恢复速度减慢。超低温恢复组在多次干预后,睾酮水平略有增加,无显著性差异;皮质醇水平有所增加,无显著性差异;T/C比值有所降低,且仍无显著性差异。但超低温恢复组在多次干预后和对照组比较,睾酮、皮质醇水平均有显著性差异。这提示,与对照组比较,超低温恢复组以上指标的变化都是合成代谢能力增强的表现,有利于机能的恢复和肌肉蛋白质的合成。多次超低温冷疗对机体的代谢水平有一定的调节作用,可适当抑制由训练引起的机体代谢失衡、疲劳累积,加快机体恢复的速度。
Leppäluoto等[13]研究了12周冬泳和全身冷冻治疗对成年健康女性内分泌系统的影响,结果发现,与第1周相比,两组受试者血浆皮质醇出现显著下降。Korzonek-Szlacheta等[14]对22名男子职业足球运动员所做的研究发现,运动员经过10天全身冷冻治疗后,血清睾酮水平明显下降。还有研究[15]发现,皮划艇女性运动员在连续6天的大强度运动后,冷疗组皮质醇有降低趋势,未进行冷疗干预组皮质醇水平显著升高。本研究结果与以上研究结果一致。
4 结论
超低温全身冷冻治疗技术在改善运动员睡眠质量、加快机体恢复、减轻肌肉组织损伤、缓解疲劳方面具有较好作用。
[1]Westerlund T,Uusitalo A,Smolander J,et al.Heart rate variability in women exposed to very cold air(—110℃)during whole-body cryotherapy[J].J Therm Biol,2006,31:342-346.
[2]Cholewka A,Drzazga Z,Michalik K,et al.Whole Body Cryotherapy and Magnetotherapy Influence on Some Cardiac Parameters[J].Pol J Environ Stud,2006,15(4A):19-21.
[3]Vybíral S,Lesná I,Janský L,et al.Thermoregulation in winter swimmers and physiological significance of human catecholamine thermogenesis[J].Exp Physiol,2000,85(3):321-326.
[4]Smolander J,Mikkelsson M,Oksa J,et al.Thermal sensation and comfort in women exposed repeatedly to wholebody cryotherapy and winter swimming in ice-cold water[J].Physiol Behav,2004,82(4):691-695.
[5]欧书升.术前护理干预对胆石症患者术前睡眠质量影响的探讨[J].中外医学研究,2010,8(14):137-137.
[6]黄竞.睡眠与运动训练相关因素影响研究[J].当代体育科技,2012,2(9):25-28.
[7]Rymaszewska J,Bialy D,Zagrobelny Z,et al.The influence of wholebody cryotherapy on mental health[J].Psychiatr Pol,2000,4:649-653.
[8]宋坤鹏.全身冷冻治疗技术在男子摔跤运动员机体快速恢复中的应用研究[D].苏州大学硕士学位论文,2013.
[9]冯连世,李开刚.运动员机能评定常用生理生化指标测试方法及应用[M].北京:人民体育出版社,2002.
[10]Banfi G,Melegati G,Barassi A,et al.Effects of wholebody cryotherapy on serum mediatorsofinflammation and serum muscle enzymes in athletes[J].J Therm Biol,2009,34:55-59.
[11]Banfi G,Melegati G,Barassi A,et al.Effects of the whole-body cryotherapy on NTproBNP,hsCRP and troponin I in athletes[J].J Sci Med Sport,2009,12:609-610.
[12]Wozniak A,Wozniak B,Drewa G,et al.The effect of wholebody cryostimulation on lysosomal enzyme activity in kayakers during training[J].Eur J Appl Physiol,2007,100:137-142.
[13]Leppäluoto J,Westerlund T,Huttunen P,et al.Effects of long-term whole-body cold exposures on plasma concentrations of ACTH,beta-endorphin,cortisol,catecholamines and cytokines in healthy females[J].Scand J Clin Lab Invest,2008,68(2):145-153.
[14]Korzonek-Szlacheta I,Wielkoszynski T,Stanek A,et al.Influence of whole body cryotherapy on the levels of some hormones in professional footballers[J].Pol J Endocrinol,2007,1:27-32.
[15]Celestyna Mila-Kierzenkowska,Alina Wozniak,Tomasz Boraczynski.The effect of whole-body cryostimulation on the activity of lysosomal enzymes in kayaker women after intense exercise[J].J Therm Biol,2011,36:29-33.
2016.02.28
赵之光,Email:13810499489@163.com