全身冷冻疗法（－110℃）对赛艇运动员体温及心血管系统参数的影响

周超彦 韩照岐 蒋川

浙江体育职业技术学院（杭州311231）

全身冷冻疗法（whole-body Cryotherapy，WBC）是指人体最少着装，在极度寒冷干燥（－110℃）的空气中进行短暂暴露（1～3 min），该物理干预方法利用极限低温刺激促发机体的生理应激，直接影响运动系统，通过引起神经系统和内分泌系统的变化间接影响内部器官的功能变化[1-4]。WBC在临床医疗和运动医学领域已得到广泛应用，包括控制抑郁状态[5]、缓解风湿性关节炎导致的疼痛[6]以及治疗强直性脊柱炎[7]等。近十年来，WBC在竞技体育中的研究与应用也日趋活跃，多应用于促进运动后疲劳的清除[2]、氧自由基的清除[8]和肌肉损伤恢复[9]等。人体皮肤属于恒温器官，但容易受到外界环境的影响，体表温度变化幅度很大。皮肤在极限低温刺激后毛细血管会迅速收缩，随后扩张，刺激微循环，从而保持机体在极端环境中的内环境稳定。在WBC过程中，体表温度急剧下降，同时也启动了机体的防御模式，影响产热和丢失热量之间的动态平衡，皮肤血流的改变反映了机体的温度分布情况。内脏功能的变化更多地依赖体表温度的下降程度，其功能的稳定需要心血管系统、内啡肽系统和代谢功能的高度同步，自主神经系统也同时被刺激和激活。内脏器官特别是神经系统的恒温对于保持正常的生理机能非常重要。值得指出的是，体表温度和心血管系统在人类面对极限低温环境时激发机体各种生理机能的过程中扮演重要角色。

WBC暴露温度和暴露时间是影响干预效果的两大重要因素，为了获得最佳效果，需要研究不同暴露温度、时间组合的干预方案对人体生理机能的影响程度，然后结合人种、性别、年龄、体重指数和体脂百分比因素制定个性化、有针对性的干预方案。目前，人体特别是亚裔人群在WBC（－110℃）暴露时，人体温度、心血管系统和自主神经系统等生理机能的变化特点尚未完全明了，针对优秀运动员的相关研究更为鲜见，因此，针对亚裔人群特别是优秀运动员接受WBC（－110℃）暴露时体温及相关生理机能的应激反应展开深入研究尤为必要。基于此，本研究通过观察男、女优秀赛艇运动员接受WBC（－110℃）后体温和心血管系统参数的变化特点，评估WBC（－110℃）的干预效果及安全性，为WBC（－110℃）在竞技体育领域进行应用提供理论依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

共60名优秀赛艇运动员参加本研究，其中男子30名，年龄21.9±3.9岁，身高187.8±7.5 cm，体重82.6±10.2 kg，训练年限6.1±3.8年，体重指数（body mass in⁃dex，BMI）23.4±2.0 kg/m2；女子30名，年龄22.6±3.3岁，身高176.3±3.4 cm，体重69.5±7.8 kg，训练年限8.2±3.6年，BMI 22.3±1.8 kg/m2。所有受试者都是首次接触WBC。

1.2 研究方法

1.2.1 WBC研究方案

本研究所采用的Mecotec超低温冷疗室（德国产）包括2个准备仓和1个干预室，采用电制冷技术分别将准备仓和干预仓的温度降至约－10℃、－60℃和－110℃。实验前受试者均常规接受病史询问和医疗体检，排除WBC禁忌症如心脏病及高血压等。实验前1天，受试者不得饮用咖啡、茶和可乐等刺激性饮料。实验时间统一安排在上午9～10点。受试者在准备仓（－10℃±3℃）和准备仓（－60℃±3℃）分别适应30 s后进入干预仓（－110℃±3℃）暴露120 s。为了保持干预仓内空气干燥，受试者必须完全擦干体表汗液或水分后才能进入；需最少着装，男性穿着运动短裤，女性穿着泳衣；佩戴棉质口罩保护上呼吸道；同时佩戴耳罩、手套和厚袜套，保护身体末端部位。整个暴露过程中，受试者需来回移动身体，不可坐下或平躺，应保持呼吸平稳，避免屏息。低温暴露结束后通过干预仓出口进入恒温20℃的房间进行自然复温30 min。

1.2.2 体温及心血管系统参数的采集

指定专人采集受试者体温及心血管系统的参数。受试者实验前1 h停止饮食饮水，采用玻璃水银核心温度（口腔）计（鱼跃，中国）测量安静状态舌下温度；受试者保持体表干燥，采用医用红外辐射温度计（Omron，日本）距离体表3～5 cm，分别采集前额、上臂、前臂、股四头肌和腓肠肌部位的体表温度（T）。WBC（－110℃，120 s）后即刻、5 min、15 min和30 min后再次采集体温数据。

受试者安静休息15 min后采取坐位姿势，放松肌肉，手臂平放，手心向上，上臂和心脏保持在同一水平，采用HEM-7122电子上臂式血压计（Omron，日本）统一测量右上臂血压，测量3次安静状态的血压，取其平均值作为安静基础值。心率（heart rate，HR）测量采用触诊颈动脉30 s后计算得出。WBC（－110℃，120 s）后即刻、5 min、15 min和30 min后再次采集心血管系统各参数。

1.2.3 衍生数据的计算

总体表温度（Tsk）=（全组T前额+T上臂+T前臂+T股四头肌+T腓肠肌）/5；温度变化幅度（ΔT）=WBC前T －WBC后即刻T ；总体表温度平均变化幅度（ΔTsk）=（全组ΔT前额+ΔT上臂+ΔT前臂+ΔT股四头肌+ΔT腓肠肌）/5；BMI=体重（kg）/身高（m2）；脉压差（pulse pressure，PP）=收缩压（systolic blood pressure，SBP）—舒张压（diastolic blood pressure，DBP）；平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）=DBP+1/3×PP。

1.3 数据统计分析

采用IBM SPSS 22.0对数据进行统计分析，所有数据采用平均数±标准差（±s）表示。采用Shapiro-Wilk分析对数据进行正态性检验；不同性别实验前后数据差异采用单因素方差分析（ANOVA）进行分析；相同性别实验前后数据差异采用配对样本t检验（paired samplest-test）进行分析；采用双变量（bivariate）相关分析测量Tsk与BMI的spearman′s相关系数（r），采用一元线性回归分析建立二者的回归方程。所有差异显著性水平定为P＜0.05，非常显著性水平定为P＜0.01。

2 研究结果

2.1 WBC前后不同时段核心温度（口腔）及体表温度的变化

如表1所示，所有受试者WBC前，WBC后即刻，WBC后5 min、15 min、30 min的核心温度（口腔）均不存在显著性差异（P＞0.05）；女性受试者WBC前和WBC后5 min核心温度（口腔）显著性高于男性受试者（P＜0.05）。所有受试者WBC后即刻，WBC后5 min、15 min和30 min的前额、上臂、前臂、股四头肌、腓肠肌及总体表温度与WBC前比较均存在非常显著性差异（P＜0.01），各测试部位和总体表温度WBC后30 min均未恢复至WBC前安静基础值；女性受试者除WBC前和WBC后30 min前臂体表温度与男性受试者不存在显著性差异（P＞0.05）外，其他部位及总体表温度均存在非常显著性差异（P＜0.01）；女性受试者前额、上臂、前臂、股四头肌、腓肠肌及总体表温度变化幅度均非常显著性高于男性（P＜0.01）。

表1 WBC前后不同时段核心温度（口腔）和体表温度的变化（℃）

**P＜0.01，组内与WBC前比较；ΔP＜0.05，ΔΔP＜0.01，不同性别之间比较；ΔT（℃）=WBC前T（℃）－WBC后即刻T（℃）。男，n=30；女，n=30；全组，n=60

如表1和图1所示，男、女受试者WBC后即刻最低体表温度均出现在腓肠肌部位，分别为14.7℃±3.7℃和6.8℃±1.5℃；男、女受试者的腓肠肌体表温度变化幅度最大，分别为17.2℃±3.7℃和23.6℃±1.9℃。

2.2 Δ Tsk和BMI的双变量相关性分析

如表2和图2所示，ΔTsk和BMI相关系数r=－0.153，显著性P=0.002＜0.01，具有统计学意义；回归方程为 ΔTsk=27.3－0.54*BMI。

表2 ΔTsk和BMI spearman数（n）

图2 ΔTsk和BMI双变量散点图

2.3 WBC前后不同时段心血管系统参数的变化

如表3所示，所有受试者WBC后即刻SBP、DBP、PP和MAP均非常显著性升高，明显超过安静基础值（P＜0.01）；WBC后5 min SBP、DBP、PP和MAP基本恢复至安静基础值（P＞0.05）。男性受试者恢复期SBP和DBP继续呈下降趋势，WBC后15 min SBP和DBP显著性低于安静基础值（P＜0.05）；WBC后30 min SBP和DBP非常显著性低于安静基础值（P＜0.01）；WBC后15 min PP与安静基础值不存在显著性差异（P＞0.05），WBC后30 min PP显著性低于安静基础值（P＜0.05）；恢复期MAP也继续下降，WBC后15 min和30 min MAP均非常显著性低于安静基础值（P＜0.01）。

女性受试者恢复期SBP继续呈下降趋势，WBC后15 min和30 min SBP均非常显著性低于安静基础值（P＜0.01）；但DBP回落至安静基础值后不再发生变化（P＞0.05）；WBC后15 min和30 min PP均非常显著性低于安静基础值（P＜0.01）；WBC后15 min MAP与安静基础值不存在显著性差异（P＞0.05），WBC后30 min MAP非常显著性低于安静基础值（P＜0.01）。

男性受试者的HR呈现下降趋势，WBC后即刻、WBC后5 min、15 min和30 min HR均非常显著性低于安静基础值（P＜0.01）；女性受试者则呈现先上升后下降的趋势，WBC后即刻HR非常显著性高于安静基础值（P＜0.01），WBC后5 min、15 min和30 min HR非常显著性低于安静基础值（P＜0.01）。

表3 WBC前后不同时段心血管系统参数的变化

如表4所示，男、女受试者SBP、PP和HR变化幅度均不存在显著性差异（P＞0.05）；女性受试者DBP变化幅度显著性大于男性受试者（P＜0.05），MAP变化幅度非常显著性大于男性受试者（P＜0.01）。

表4 心血管系统参数的变化幅度

注：ΔP＜0.05，ΔΔP＜0.01不同性别之间比较；Δ参数=WBC前参数－WBC后即刻参数。男，n=30；女，n=30，全组，n=60。

3 讨论

3.1 WBC暴露温度和暴露时间的选择

在超低温暴露干预过程中，为了在获得最佳干预效果的同时又将危险因素控制到最小程度，必须根据性别、体重指数、身体健康状况和人种等谨慎选择冷冻的温度和持续时间。超低温暴露干预方案的温度时间可选范围很大，不同人种和不同年龄人群的最佳干预方案目前并不确定，人们普遍认为温度下降幅度越大越快，低温暴露持续时间越长，就会获得更好的干预效果。事实果真如此吗？文献报道[10]WBC（－110℃，3 min）干预后平均体表温度下降幅度约为13.7℃（下降42.9%），四肢温度下降幅度大于躯干。Fonda等[11]研究了不同低温暴露时间对人体体温和心血管系统参数的影响，研究假设为低温暴露时间越长，体表温度下降幅度越大，对HR和血压的影响也更大。12名健康成年男性在液氮制冷干预仓里（－130℃至－170℃）分别完成90 s、120 s、150 s和180 s低温暴露，测量进仓前、WBC后即刻、WBC后5 min和WBC后30 min体温、HR和血压变化。研究结果显示，在150 s之内的低温暴露时间内，体表温度随着暴露时间的延长显著性下降，但150 s和180 s暴露时间，体表温度下降幅度不存在显著性差异；不同暴露时间的HR和血压变化不存在显著性差异。作者建议低温暴露时间以不超过150 s为宜，过长的低温暴露时间并不会进一步降低体表温度，提升心血管系统的应激反应，相反会出现体表温度变化的平台不应期，明显增加受试者的主观不适感。这也得到了相关研究[12]的印证。

国外文献较为推荐的WBC干预方案是－110℃，暴露2～3 min[13-16]。也有研究[17]表明在－120℃，暴露3 min仍是有效和安全的。Selfe等[18]还大胆尝试对优秀橄榄球运动员接受WBC（－135℃）不同低温暴露时间的体温及生理机能变化展开研究，监控指标包括体表温度、核心温度、白介素6（IL-6）、骨骼肌氧含量和人体温度舒适指数等。结果发现，相较于1 min暴露时间，2 min暴露时间可促使机体产生良好有效的生理和知觉低温应激反应，又不会出现3 min暴露时间所产生的副作用。研究结论认为超低温暴露干预方案的最后阶段最易导致人体产生不适感，－60℃预适应30 s，－135℃暴露2 min为最佳方案，既可以最大程度地激发机体的生理应激，又可以避免增加受试者的主观不适感，时间较短但是具备相同效果，副作用最小的超低温暴露干预方案会带来更多的安全性和便利性。遗憾的是，针对亚裔人群的WBC方案和相关生理指标变化目前尚未见到相关报道，本研究尝试进行验证。鉴于所有受试者皆为首次参加极限低温暴露实验，没有相关低温适应经验，在确保绝对安全的前提下，依据上述国外文献报道，本研究最终采用－10℃和－60℃各预适应30 s，－110℃暴露2 min的干预方案展开实验。

3.2 WBC（－110℃， 2 min）对体表温度及核心温度的影响

体表温度（shell temperature）指人体表层，包括皮肤、皮下组织和肌肉等的温度，又称表层温度。体表温度是重要的生理指标和医学临床诊断指标之一，机体与低温干预仓进行热量传导主要通过皮肤，因此，测量体表温度能够直接反映肌肉组织的热量丢失和存储平衡。WBC能引起体表温度发生大幅下降，且不同部位体表温度的下降幅度不同，此结论已经得到较多实验证实。文献报道[1]健康中年受试者WBC（－120℃，180 s）后即刻T小腿和T上臂下降幅度约为10℃；小腿部位体表温度最低，最高体表温度出现在前额。有研究[16]记录到WBC（－110℃，2 min）后即刻体表温度最低的是T前臂（5.2℃ ±2.8℃）和T腓肠肌（5.3℃ ±3.0℃）；最高的是T前额（19.1℃ ±5.6℃）；低温暴露结束后，体表温度快速回升，但30 min后仍未完全恢复至基线水平。有文献报道[19，20]最少需要恢复4小时组织温度才会回升至基线水平。本研究结果显示，WBC（－110℃，120 s）能引起受试者体表温度发生大幅度的快速下降，总样本Tsk下降幅度为15.0℃±6.0℃；WBC后即刻记录到的体表最低温度是T腓肠肌（10.7℃ ± 4.9℃），前后温度下降幅度为20.4℃ ± 4.4℃；体表最高温度是T前额（26.5℃ ±5.0℃），前后温度下降幅度为7.5℃±4.4℃；所有受试者WBC后在恒温20℃房间里安静休息，Tsk快速回升，但30 min后仍未恢复至基线水平（P＜0.01），这与国外文献报道[1，10，16]结论一致。文献报道[18]利用近红外肌氧测量仪观察腓肠肌低温暴露0～5 min后即出现血流量下降，提示腓肠肌比其它部位肌肉更容易出现血液滞留，可能原因是血管收缩功能要弱于血管舒张功能。这可能是导致WBC时最低体表温度出现在腓肠肌部位的原因。提示WBC后体表温度需要较长时间才能完全回升至基线水平，尤其是腓肠肌部位，应延长对受试者体温变化的监测，以确保安全。

当人体体表温度低于13℃时，能有效减慢神经纤维的传导速度，产生镇痛效应[21，22]。当体表温度降至10℃～11℃时，人体细胞的酶活性将降低50%以上[23]。本研究结果显示，WBC（－110℃，120 s）能引起女性受试者上臂、前臂、股四头肌和腓肠肌体表温度下降至13℃左右。提示，该干预方案针对亚裔女性是有效的，可以利用WBC促进运动后肌肉损伤修复和缓解疼痛等。WBC（－110℃，120 s）对男性受试者的降温效果尚未达到上述国外文献建议的干预标准，今后，我们可以针对男性受试者继续展开研究，探讨适合亚裔男性的WBC干预方案。值得指出的是，WBC对人体体表温度的影响存在较大的个体差异性，影响因素包括体重指数、健康状况、皮脂厚度和性别等。Cholewka等[1]研究发现WBC（－120℃，180 s）后受试者Tsk下降幅度约为6℃，标准差为2℃。如此大的标准差也说明了有些个体比较耐寒，个体差异会直接影响到WBC的干预效果。本研究结果显示，女性受试者Tsk下降幅度大于男性（女性 18.1±4.7℃，男性11.8±5.6℃，P＜0.01）；本研究实验数据的标准差也较大，说明不同个体之间的低温应激和耐受确实存在较大差异。这与Cholewka等[1]研究结论一致。针对不同性别之间Tsk下降幅度存在极显著性差异，本研究将试图从体重指数（BMI）存在差异入手进行探讨。

人体的内在温度是恒定的，维持在37℃左右，称为核心温度（core body temperature），可测量直肠温度代表核心温度，临床上测量口腔温度也是良好的替代方法[24]。WBC对核心温度会造成何种影响目前尚无定论。Westerlund等[16]观察到健康中老年受试者WBC（－110℃，120 s）后即刻直肠温度未发生显著性下降；恢复30 min后直肠温度发生轻微下降，但无统计学意义。文献报道[25]13周重复WBC（－110℃，120 s；3次/周）未引起健康成年女性直肠温度发生显著性变化，结论认为WBC导致冻伤的危险性极小。也有不同的研究结论。Costello等[20]持续监测10名健康成年男性WBC（－110℃，240 s）后1 h股外侧肌内和直肠温度变化。结果显示，WBC后1 h股外侧肌内和直肠温度出现显著性下降（P＜0.05）。Zalewski等[26]利用体温口服遥感胶囊监测25名成年健康男性WBC（－120℃，180 s）后持续6 h的核心温度变化情况，结果发现WBC后即刻核心温度未出现显著性下降（P＞0.05）；WBC后50～60 min，核心温度出现显著性下降（P＜0.01）；WBC后3 h核心温度才回升至基线水平。WBC引起人体核心温度出现下降的潜伏期较长，称为后降温现象[27]，可能原因是低温血液进入了人体内部器官[26]。本研究结果表明，男女受试者WBC（－110℃，120 s）后核心温度（口腔）的下降幅度分别为0.2℃±0.2℃和0.3℃±0.2℃；男女受试者WBC后即刻，WBC后5 min、15 min和30 min核心温度（口腔）与基线值比较，均不存在显著性差异（P＞0.05）；WBC未引起受试者核心温度（口腔）发生显著性变化，这与相关文献报道[1，16，18，25]结论一致。

3.3 Δ Tsk和BMI双变量的相关性分析

本研究表1与图1结果证实，女性受试者WBC（－110℃，120 s）后ΔTsk为18.1℃ ±4.7℃，男性为11.8℃ ±5.6℃，不同性别之间存在极显著性差异（P＜0.01）。已知不同性别人群的BMI存在较大差异，那么ΔTsk和BMI是否存在相关性？本研究试图进一步论证。影响热量传导的因素很多，如BMI、接触面积、外界温度、材料的热储备能力和组织的再灌注复温能力等。Cholew⁃ka等[1]研究了健康中老年受试者接受WBC（－120℃，180 s）后Δ Tsk与BMI之间是否存在相关性。所有受试者根据BMI分为正常组（18.5＜BMI＜25）和Ⅰ度肥胖组（30＜BMI＜35），利用热像图技术监测胸部和背部WBC（－120℃，180 s）前后的ΔTsk。结果发现正常组和Ⅰ度肥胖组受试者胸部ΔTsk分别为8.1℃和4.7℃；背部ΔTsk分别为7.9℃和5.2℃，BMI较小的受试者ΔTsk较大。利用统计学相关分析方法和散点图分析，发现ΔTsk和BMI之间存在中度负相关（r=0.46，ΔTsk=－11.4+0.2*BMI）。这与文献报道BMI较大的个体在寒冷环境中体表温度下降幅度较小的研究结论一致[16]，说明BMI会直接影响人体接受WBC时体表温度下降幅度和干预效果。Brazaitis等[27]研究了人体进行重复低温适应时BMI和产热代谢率（metabolic heat production，MHP）之间的关联。14名健康成年男性进行20天冷水浴（14℃），在实验过程中持续监测受试者的摄氧量（VO2）和呼吸交换率（respiratory exchange ratio，RER）的变化，代入公式计算得出MHP。结果发现，受试者冷水浴第1天、第16天和第17天BMI和ΔMHP之间都存在显著性负相关（相关系数分别是r=－0.69，r=－0.89和r=－0.89；P＜0.05）。这也得到了相关研究[28]论证。文献报道[29]皮下脂肪厚度会直接影响低温暴露时间和效果，皮褶厚度较大的个体需要更长低温暴露时间，以达到深部组织的低温标准。也有不同的研究结论。Hammond等[22]发现研究对象接受WBC（－110℃，120 s）后，女性受试者ΔTsk（12.07℃ ±1.55℃）显著性大于男性（10.12℃ ±1.86℃；t（30）=－3.09，P＜0.01）。总样本体脂率和ΔTsk之间存在非常显著性正相关（P=0.002，r=0.516）。结论认为，高体脂率人群低温暴露时体表温度下降幅度比低体脂率人群大，原因可能是高体脂率人群的交感神经反应性稍低，导致低温暴露时皮肤血管收缩不强，丢失大量热量；皮下脂肪组织的热传导指数较低（0.23 K），具备较强隔热性，减弱了深层组织对皮肤的复温效果[22，30]。本研究表 1、表 2 和图 2 结果显示，WBC（－110℃，120 s）女性受试者ΔTsk（18.1℃±4.7℃）与男性受试者（11.8℃±5.6℃）存在极显著性差异（P＜0.01）；总样本ΔTsk与BMI之间存在极显著性负相关（spearman’s相关系数r=－0.153，P=0.002＜0.01）；双变量的回归方程为ΔTsk=27.3－0.54*BMI。说明亚裔人群BMI较大的个体在WBC（－110℃，120 s）后体表温度下降幅度小于 BMI较小的个体，这与相关研究[1，16，27，28]结论一致。建议在选择WBC干预方案时，最好根据不同性别和不同BMI进行分组，以确保获得最佳低温暴露效果。本研究结果与Hammond等[22]的研究结果也并不矛盾，因为BMI和体脂率本身就是不同的研究指标，今后可进一步探索亚裔人群WBC时ΔTsk与体脂率之间的相关性。

3.4 WBC（－110℃，120 s）对心血管系统参数的影响

WBC能够快速降低体表温度，属于重大应激因素，刺激心血管、内分泌和神经系统等，促使机体迅速做出改变，目的是维持核心温度的稳定，而这些改变大部分必须依赖心脏功能。文献报道[31]40名成年健康男性接受单次WBC（－130℃，180s）后即刻SBP和DBP都出现大幅升高（P＜0.001，P＜0.05）；HR出现显著性下降（P＜0.01）。低温暴露对血压和HR的影响较为短暂，受试者WBC静坐恢复20 min后，血液动力学参数恢复至安静基础值。结论认为，单次WBC（－130℃，180 s）未完全改变机体血液动力学指标，且在短时间内可以恢复至生理范围之内，对于血压正常的个体不会造成损害。有研究[32]表明重复WBC（－130℃，180 s）也未能引起健康男性受试者心血管系统产生适应性变化。也有不同的研究结论。Zalewski等[3]对30名健康成年男性接受WBC（－120℃，180 s）干预后的血压、HR和心脏射血功能等指标进行持续监控6 h。结果显示，受试者SBP、DBP和MAP均未出现显著性改变。WBC后即刻HR出现显著性下降（P＜0.0001），3 h后恢复至安静基础值，6 h后HR和安静基础值无显著性差异。作者认为，受试者WBC（－120℃，180 s）后SBP、DBP和MAP均未出现显著性改变的可能原因是WBC增加了心脏的前负荷，但并未明显影响心脏的后负荷，中心循环血量的再灌注提高了大血管管壁的稳定性。受试者HR发生显著性改变则说明机体对极限低温暴露产生了极大的应激生理反应。

本研究表3和表4结果显示，男性受试者单次WBC（－110℃，120 s）后即刻SBP和DBP都出现大幅升高，幅度分别为19.5±10.4 mmHg和8.9±6.7 mmHg（P＜0.01）；PP和MAP也出现升高，幅度分别为13.5±12.0 mmHg和11.6±6.1 mmHg（P＜0.01）。女性受试者也呈现相同的变化特点，SBP和DBP的上升幅度分别为23.6±6.6 mmHg和 11.9±4.0 mmHg（P＜0.01），其中DBP升高幅度大于男性（P＜0.05）；PP和MAP也出现升高，幅度分别为12.1±6.9 mmHg和15.8±3.6 mmHg（P＜0.01），MAP升高幅度明显高于男性（P＜0.01），这与相关研究结论一致[31-33]。血压上升和体表温度下降关系密切，极限低温可以刺激皮肤温度感受器，引起α-肾上腺素神经纤维产生强烈兴奋，分泌去甲肾上腺素，导致外周动、静脉血管发生收缩，体表温度下降引起外周血管收缩是机体对寒冷刺激的重要应激，以减少皮肤毛细血管的再灌注，从而减少热量对流和传导性丢失[33]。外周毛细血管强烈收缩，同时也提高了静脉回流低温血量，血液重新分布，中心循环血量增加，导致MAP出现升高，以保证核心器官的血液供给，作为心血管系统的重要组成部分，血压也随之发生持续和剧烈的变化，这属于机体对极端环境的应激反应之一[32，34]。WBC的禁忌症包括心脏病和血压不稳定。血压增高会增加心脏的后负荷，建议接受WBC干预人群SBP上限控 制 在150～160mmHg，DBP控 制 在90～100 mmHg[32，34]。

本研究表3和表4结果显示，男性受试者单次WBC（－110℃，120 s）后即刻HR出现明显下降，幅度为7.0±5.2次/分（P＜0.01），这与国外文献报道一致。WBC引起HR下降的可能机制一是心室充盈和外周低温血液回流至窦房结，引起窦房结发放冲动下降，反射性引起HR 下降，该机制已得到许多研究印证[7，33，34]；二是大血管的高灌注状态会立即触发动脉压力感受器的活化，增加对心脏的副交感神经刺激，导致迷走神经被激活。有研究[3]发现受试者大血管高灌注导致压力感受器的敏感性出现显著性升高和迷走神经反射冲动增加也印证了该假说成立。文献报道WBC导致机体的痛阈下降，也会引起HR下降[35]。值得指出的是，女性受试者HR的变化趋势与男性截然相反，出现明显上升，幅度为7.3±4.7次/分（P＜0.01）。我们试图从本研究男、女受试者的训练年限和竞技水平存在较大差异进行分析和探讨。运动负荷的增加会提高心脏副交感神经兴奋性，对于中等训练水平运动员比高水平运动员更为有效[36]。运动后副交感神经兴奋有利于心血管系统的恢复，WBC可以提高机体的副交感神经兴奋性，可以在运动后的恢复阶段进行应用，以保护心脏[37]。文献报道优秀运动员过度训练会出现HR变异性下降，说明副交感神经兴奋性降低[38]。WBC对心脏副交感神经的刺激必须依赖于机体本身的副交感神经活性程度，本研究女性受试者的训练年限和竞技水平均明显高于男性，心脏副交感神经的兴奋性可能已经被最大程度地挖掘，WBC提高心脏副交感神经兴奋性，引起HR下降的空间已经非常有限。此外，WBC可以活化α-肾上腺素神经纤维，特别是在暴露初期，刺激去甲肾上腺素分泌，导致HR加快[3]。这也可能是引起本研究女性受试者WBC后即刻HR和血压都升高的原因之一。

当机体体表温度低于18℃，核心温度低于36℃时，会出现低温诱发血管舒张功能（cold-induced vasodila⁃tation，CIVD），导致代偿性血流增加，避免局部组织发生严重冻伤，具体发生机制尚不明晰[18，40]。多数研究发现受试者WBC后10 min HR和血压已恢复至安静基础值[34，39]，与本研究结果不一致，原因可能是本研究所有受试者WBC后即刻上臂、前臂、股四头肌和腓肠肌等部位的体表温度都接近甚至低于18℃，引发了CIVD，导致WBC恢复期血压呈持续下降趋势。本研究还发现单次WBC（－110℃，120 s）对亚裔优秀运动员心血管系统各参数的影响与其它人种不同，不同性别之间也存在明显的差异，这与国外文献报道不一致[34]，今后可进一步探讨其发生机制。此外，重复WBC对不同性别的亚裔优秀运动员心血管系统参数的影响也值得研究。

4 结论

单次WBC（－110℃，120 s）能导致体表温度快速下降，女性赛艇运动员降温效果优于男性；该方法导致冻伤的危险性极小。BMI是影响WBC干预效果的重要因素之一，在选择干预方案时应充分考虑到人群体成分的差异因素。WBC升高血压作用持续时间较短，不会对血压正常的健康人群造成危害。受试者的性别、训练年限和竞技水平等可能会影响WBC干预后心率变化。