冷水浸泡和局部身体冷冻对足球运动员在高温高湿环境下运动后恢复的影响

2022-08-19王泽文王润极李海鹏范永召

体育科学 2022年5期

王泽文，王润极，李海鹏，范永召，吴昊*

（1.首都体育学院，北京 100191；2.国家体育总局体育科学研究所，北京 100061）

高温高湿环境对足球运动的不利影响得到了越来越多的关注（Nassis et al.，2015）。即将到来的2022年卡塔尔世界杯就将面临高温的困扰，为了确保比赛能够安全、高质量地完成，国际足球联合会不得不把比赛时间从夏季安排到了冬季（Sofotasiou et al.，2015）。当运动员在高温高湿环境中比赛时，机体的散热能力受到限制，引起热感觉和代谢当量的增加（季泰等，2021），从而导致运动成绩下降（赵杰修等，2008），甚至还会导致脱水和休克，严重时可危及生命（Laitano et al.，2020）。此外，随着足球运动的发展，赛程的日益拥挤也会导致更大的肌肉损伤和运动表现的下降（Chou et al.，2021）。因此，足球运动员运动后降低体温和快速恢复尤为重要。

冷疗已被广泛证明是一种快速有效地降低体温和促进恢复的措施，并已被引入运动科学领域（瞿超艺等，2016；Cullen et al.，2021）。研究表明，冷疗能够有效抵御高温高湿环境下热应力对运动能力的影响，延缓疲劳的发生，提高运动员运动时的耐力与力量水平，改善整体运动能力，进而提高成绩，防止运动损伤（吴昊，2020）。作为有效的恢复措施，近年来，冷水浸泡（cold water immer‐sion，CWI）和局部身体冷冻（partial‐body cryotherapy，PBC）越来越多地被用于高水平足球队（Altarriba‐Bartes et al.，2021；Ribeiro et al.，2021）。

CWI是一种传统的冷疗方法，以往的研究对CWI促进运动后恢复的有效性进行了广泛研究。Peiffer等（2010）研究发现，CWI显著降低了高温环境下自行车运动员运动后的直肠温度，并在随后的高强度运动中保持了耐力表现。Alhaddad等（2012）研究发现，运动会导致副交感神经活动减少，而运动后进行CWI可以促进副交感神经激活。此外，也有研究表明，足球比赛后立即进行CWI可以减少肌肉损伤和不适，可以促进神经肌肉功能恢复（Ascensao et al.，2011）。然而，在严格的实验室条件下，足球运动员在高温高湿环境下运动后进行CWI的效果还没有得到很好的研究。

PBC是近年来备受关注的一种新兴的冷疗方法，通过液氮蒸发制冷，最低温度可达-196℃，治疗时间为2～3 min（Bouzigon et al.，2016）。研究表明，PBC可以显著降低皮肤温度和核心温度（Hoshikawa et al.，2019），且PBC也可提高副交感神经活动（Louis et al.，2015）。此外，有研究发现，中长跑运动员运动后进行PBC对纵跳能力的影响小于 CWI（Qu et al.，2020）。然而，在高温高湿环境中运动后进行PBC的效果尚未得到很好的研究。

多项指标的综合监控可以在一定程度上评定运动后的恢复。高温高湿环境和冷疗干预都会使体温指标发生较大变化（Hoshikawa et al.，2019；Tyler et al.，2016），而对心率变异性变化的分析，可推断运动员的身体机能状态（Berkoff et al.，2007）。反应速度和纵跳能力又对足球运动表现起着至关重要的作用（Keiner et al.，2015；Trajkovic et al.，2020）。

综上所述，CWI和PBC在足球运动实践中有着广泛的应用，但两种冷疗方法效果孰优孰劣，目前还没有确切的科学依据。为此，本研究拟通过对足球运动员在高温高湿环境下运动后进行两种不同的冷疗干预，探究体温、心率变异性、反应速度以及纵跳能力的变化情况，为足球运动实践中选择合理有效的冷疗方法提供理论支撑和方法建议。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取16名足球运动员（国家二级及以上等级）作为研究对象（表1）。通过医学筛查排除患有代谢系统疾病、心血管疾病、呼吸系统疾病和神经系统疾病等不良健康因素的受试者。在正式实验开始前1周，召集所有受试者到实验室，向受试者介绍实验流程以及注意事项，并对受试者的实验时间进行安排，每名受试者实验时间确定后不能随意变动，确保每周同一时间前来测试，最大限度地排除外部因素对实验的影响。在实验前24 h内，受试者无吸烟、饮酒和服用任何药物，没有进行剧烈的运动。

表1 研究对象基本资料Table1 Basic Information of Subjects

1.2 研究设计

研究采用随机交叉自身对照设计。每名受试者需进行3次实验，每次实验间隔7天，并且每次实验都安排在同一时间进行；受试者每次实验前先进行基础值测定，以排除实验外因素干扰，然后在高温高湿环境下（温度：35℃～38℃；湿度：60%～70%）进行特定的有氧与无氧相结合的运动；分别在3次运动之后在常温环境下进行被动恢复（control，CON）、CWI和PBC；通过对体温、心率变异性、反应速度以及纵跳能力相关指标的分析，来探索最佳的恢复方式（图1）。

图1 实验方案示意图Figure 1.Schematic Representation of the Experimental Protocol

1.3 运动干预方案

为了使运动方案和真正的足球比赛更加贴合，本研究采用了有氧与无氧相结合的功率自行车运动，比例设定依据查阅的文献（Bekris et al.，2016）及中国U23国奥队2018年8月5日于江苏省常州市2∶1战胜马来西亚队的比赛和2018年8月9日于江苏省苏州市3∶2战胜伊朗队的比赛共计34名上场队员的监测数据共同确定。8月5日常州天气为27℃～36℃，多云，湿度67%；8月9日苏州天气为27℃～35℃，晴到多云，湿度63%，两场比赛的天气均属于高温高湿天气。由两场比赛的数据计算得知，在高水平的足球比赛中运动员平均每90 s冲刺跑1次，此外，Bekris等（2016）的研究也显示，在足球比赛中运动员平均每90 s冲刺1次。所以本研究采取的是进行18 min有氧与无氧相结合的功率自行车运动，运动到第9 min时有3 min的中场休息时间。运动方案的时长和足球比赛的时长比例为1∶5。自行车运动的功率为90 W，运动中保持转速60 r/min，每80 s后进行1次10 s的全速冲刺骑行。运动时所处的气候模拟实验舱内的温度控制在35℃～38℃，湿度控制在60%～70%。

1.4 实验环境控制

在高温高湿环境的相关研究中，环境温度一般控制在18℃～40℃，相对湿度一般控制在19%～90%，一般温度越高，湿度就越低。根据实验目的以及实际足球比赛中可能遇到的高温高湿环境，本实验运动阶段的环境条件设置为温度35℃～38℃、湿度60%～70%。

本实验在首都体育学院的环境模拟实验室进行。该实验室内设有环境气候模拟实验舱，通过加热和加湿设备将气候模拟实验舱内的温度和湿度控制在要求范围内，气候模拟实验舱外的实验温度保持在正常室温。因此，本实验运动阶段在气候模拟实验舱内进行，其余各个阶段均在正常室温下进行，气候模拟实验舱外的温度控制在20℃～25℃、湿度控制在40%～50%。

1.5 恢复干预方案

CWI干预采用的是由澳大利亚Icool Sport生产的冷疗设备。有研究表明，在11℃～15℃、11～15 min的条件下，CWI对延迟性肌肉酸痛的恢复效果最好（Machado et al.，2016）。所以本实验中CWI的温度设定为13℃，持续时间为15 min，从运动后第5 min开始进行干预。受试者上身裸露，下身穿着泳裤，将肚脐以下部位浸泡于水中。

PBC干预采用的是俄罗斯的超低温冷冻疗法舱（Kri‐on KAET‐01）。在实验前，先检查设备是否正常，然后打开设备进行干燥，使设备完全干燥以保证实验的安全进行。本实验中PBC的温度为-110℃～-140℃，持续时间为180 s，从运动后第5 min开始进行干预。受试者穿上特制的鞋和手套，身着泳裤，进入治疗舱内，调节履带电梯的高度至锁骨与冷疗舱上端同高。

CON干预是在正常室温下进行，通过空调和加湿设备将室温控制在20℃～25℃，湿度控制在40%～50%。受试者在运动后第5 min开始坐在椅子上进行休息。

1.6 指标测试

1）核心温度：本实验采用耳道鼓膜温度用以代替核心温度，测试耳部鼓膜的温度是无创式核心体温测试方法中最准确的。测试使用产自中国杭州的泰尔茂（型号EM*30CPL）电子体温计，测量时将探测头插入受试者的外耳道。红外线耳温计测量体温具有较高的真实性和可靠性，能够准确达到测量核心体温的要求，因为耳鼓膜距离大脑体温调节中枢下丘脑很近，且耳鼓膜是由颈动脉供血，当人体的核心体温发生变化时，鼓膜温度也会快速随之变化（Moran et al.，2002）。

2）前额皮肤温度：由于本实验涉及CWI，实验中受试者肚脐以下浸泡于水中，因此常用的多点综合计算皮肤表面温度的方法并不适用于本实验，所以本实验采用Fluke公司生产的TIR 1红外热像仪测量受试者前额皮肤的表面温度作为数据采集指标，在每次测量时都保持测试位置的一致，以确保数据的可靠性。

3）心率变异性（heart rate variability，HRV）、反应速度、纵跳能力：采用Omega Wave运动员身体机能状态综合诊断系统测试上述指标。有研究表明，运动员的身体机能状态可通过Omega Wave系统测试的某些指标较为敏感的反映出来，对运动员的中枢神经系统疲劳程度做出判断（Berkoff et al.，2007）。

在HRV时域指标中，SDNN表示正常窦性R‐R间期的标准差，可以反映自主神经系统的活性；RMSSD表示相邻R‐R间期差值均方的平方根，可以反映副交感神经系统的活性；SDSD表示相邻正常R‐R间期之差的标准差；PNN50代表相邻心搏R‐R间期之差大于50 ms的心搏数占心搏总数的百分比，可反映副交感神经系统的活性（Kiss et al.，2016）。HRV频域指标中，总功率（TP）反映心率变异总程度，表示R‐R间期的总体变异；高频功率（HF，0.15～0.4 Hz）的频率范围与呼吸频率一致，反映迷走神经的调节功能；低频功率（LF，0.04～0.15 Hz）受交感和副交感神经的共同影响，与压力反射调节的增益有关；LF/HF反映交感神经和迷走神经的平衡性，其值越接近于1表示交感神经和迷走神经的平衡性越好（Aubert et al.，2003）。

纵跳能力采用半蹲跳测试（squat jump test），半蹲跳测试是目前评定运动员起动能力较为常用的手段，测试方法为受试者双手叉腰保持半蹲姿势，收到指令后尽最大努力蹬地起跳，双手叉腰是为了排除手臂摆动对测试结果的影响。单次纵跳能力测试是让受试者尽最大努力分别纵跳5次，每次间隔10 s以上，取5次的平均值，测试神经肌肉的爆发力状况；连续纵跳能力测试是让受试者以最大高度、最大频率连续纵跳10 s，测试磷酸原供能系统做功条件下神经肌肉的能力状况。

4）体成分（body composition，BC）：采用 Body Metrix BM2000体成分仪（美国）进行测试。

1.7 统计分析

采用SPSS 25.0统计软件进行数据统计分析，数据均表示为平均数±标准差（±）。采用双因素重复测量方差分析不同时间点测得的核心温度和前额皮肤温度，采用配对样本检验分析实验干预前后的HRV、反应速度和纵跳能力相关指标，采用单因素方差分析同一时间点不同恢复方式的各项数据。＜0.05为具有显著性差异。

2 研究结果

2.1 体温

2.1.1 核心温度

实验过程中，冷疗干预和时间的交互作用对核心温度有显著性差异［=9.241，＜0.001，=0.524］，冷疗干预的主效应具有显著性差异［=3.854，=0.029，=0.146］，时间的主效应具有显著性差异［=265.583，＜0.001，=0.970］（表2）。CWI的核心温度在运动后第10 min、15 min和20 min显著低于CON（=0.005，＜0.001，=0.003）；PBC的核心温度在运动后第10 min、15 min和20 min显著低于CON（＜0.001，＜0.001，=0.011）；CWI的核心温度在运动后第10 min显著高于PBC（=0.001）（图2）。

表2 不同恢复方式对核心温度的影响Table 2 Influence of Different Recovery Methods on Core Temperature

图2 不同恢复方式下核心温度（Tc）-时间变化趋势Figure 2.Core Temperature-Time Variation Trend in Different Recovery Methods

2.1.2 前额皮肤温度

实验过程中，冷疗干预和时间的交互作用对前额皮肤温度无显著性差异［=0.605，=0.805，=0.067］，冷疗干预的主效应无显著性差异［=1.102，=0.341，=0.047］，时间的主效应具有显著性差异［=39.032，＜0.001，=0.826］（表3）。CWI的前额皮肤温度在运动后第15 min和第20 min显著高于PBC（=0.030，=0.025）（图3）。

表3 不同恢复方式对前额皮肤温度的影响Table 3 Influence of Different Recovery Methods on Forehead Skin Temperature

图3 不同恢复方式下前额皮肤温度（Ts）-时间变化趋势Figure 3.Forehead Skin Temperature-Time Variation Trend in Different Recovery Methods

2.2 HRV

2.2.1 时域分析法

表4数据显示，时域指标SDNN、RMSSD、SDSD和PNN50在CON干预后均显著低于干预前（=5.613，＜0.001；=6.004，＜0.001；=6.172，＜0.001；=5.087，＜0.001）；在CWI干预前后均无显著性差异；在PBC干预后均显著低于干预前（=5.122，＜0.001；=4.913，＜0.001；=4.827，＜0.001；=4.333，=0.001）。

表4 不同恢复方式对心率变异性中相关时域指标的影响Table 4 Influence of Different Recovery Methods on Relevant Time Domain Indexes of Heart Rate Variability

2.2.2 频域分析法

表5数据显示，频域指标TP、HF和LF在CON干预后均显著低于干预前（=4.086，=0.001；=3.767，=0.002；=3.741，=0.002）；TP、HF、LF和LF/HF在CWI干预前后均无显著性差异；TP和HF在PBC干预后均显著低于干预前（=3.198，=0.007；=2.776，=0.016）；HF在CWI干预后显著高于CON干预后（=0.017）。

表5 不同恢复方式对心率变异性中相关频域指标的影响Table 5 Influence of Different Recovery Methods on Relevant Frequency Domain Indexes of Heart Rate Variability

2.2.3 反应速度

表6数据显示，反应速度相关指标RT在CON干预后显著低于干预前（=3.340，=0.005），SFL、RS和FP在干预前后均无显著性差异；RT、SFL、RS和FP在CWI和PBC干预前后均无显著性差异。

表6 不同恢复方式对反应速度的影响Table 6 Influence of Different Recovery Methods on Reaction Speed

2.3 纵跳能力

2.3.1 单次纵跳

表7数据显示，单次纵跳相关指标平均纵跳高度、平均滞空时间、最大纵跳高度和最大滞空时间在CWI干预后均显著低于干预前（=7.150，＜0.001；=6.870，＜0.001；=7.576，＜0.001；=7.081，＜0.001）；在 CON 和PBC干预前后均无显著性差异。

表7 不同恢复方式对单次纵跳能力的影响Table 7 Influence of Different Recovery Methods on Single Squat Jump

2.3.2 10 s连续纵跳

表8数据显示，10 s连续纵跳相关指标平均纵跳高度和磷酸原系统功能指数在CWI干预后均显著低于干预前（=5.918，＜0.001；=5.647，＜0.001）；平均纵跳高度、纵跳次数和磷酸原系统功能指数在CON和PBC干预前后均无显著性差异；平均纵跳高度在CWI干预后显著低于PBC和CON干预后（=0.017；=0.017）。

表8 不同恢复方式对连续纵跳能力的影响Table 8 Influence of Different Recovery Methods on Continuous Squat Jump

3 讨论

3.1 不同冷疗方式对体温的影响

在高温高湿环境下运动时，由于散热受阻会导致体温升高，从而加快运动性疲劳的产生（Tyler et al.，2016）。体温升高后，中枢神经系统首先会产生兴奋，之后会出现抑制，这时运动员会出现动作反应变慢、注意力不集中、神经肌肉的兴奋性降低等情况。研究显示，通过预冷延缓核心温度的升高，可以提高运动员的有氧耐力运动表现（许毅枭等，2020）。所以在运动后进行疲劳恢复时，体温的控制就显得尤其重要。

本研究结果表明，在高温高湿环境下运动后，足球运动员核心体温和前额皮肤温度都有明显的上升。运动后进行PBC干预，在运动后第10 min运动员的核心温度就已经低于运动前；进行CWI干预，在运动后第15 min运动员的核心温度与运动前持平，第20 min核心温度低于运动前；而进行CON干预，运动员的核心温度始终高于运动前。可见，两种冷疗干预方式都能显著降低运动员的核心体温，而PBC方式由于温度更低，能在更短时间内降低核心体温，所以效果更好，更适合在实际比赛和训练当中应用，但缺点是费用相对较高。这与文献报道的结果一致，Costello等（2012）将20名健康男性分为两组，分别进行4 min的-110℃全身冷冻疗法和8℃ CWI，通过对肌肉温度、皮肤温度和核心温度的监测发现，两种冷疗方法都能显著降低肌肉温度、皮肤温度和核心温度，而且全身冷冻治疗能更加明显的降低皮肤温度。Hoshikawa等（2019）对7名男性运动员在下午6点进行3 min PBC，结果表明，PBC对皮肤温度和核心温度的降低可以持续数小时。殷越等（2019）研究发现，12名男性健康大学生在进行15℃、15 min的CWI后核心温度明显降低。周超彦等（2019）对30名男性和30名女性赛艇运动员进行全身冷冻治疗（-110℃，120 s）的研究发现，单次全身冷冻治疗能快速降低体表温度，而且女性降温效果优于男性，该方法导致冻伤的危险性极小。但本研究中两种冷疗干预方式都未能显著降低前额皮肤温度。受试者的前额皮肤温度在运动后即刻达到峰值，在运动后第5 min时的前额皮肤温度最低，在冷疗开始后前额皮肤温度开始上升。这与之前的研究结果有所差别，分析原因，可能是由于之前的研究大多采用多点综合计算的方法测试皮肤表面温度，而本研究观测的是冷疗干预期间的变化，受试者的下半身浸泡在水中，常用的多点综合计算皮肤温度的方法无法适用，所以采用前额作为皮肤温度的采集点，而本研究的冷疗部位不包括头部，所以在机体接受低温刺激后，会导致血管收缩，外周血液集中流向头部，从而造成测试结果的不同。而Polidori等（2018）的研究也印证了这一点，在对5名男性和5名女性健康受试者进行PBC（-140℃，3 min）时，通过红外热成像对皮肤温度进行监测时发现，外周血液集中流向上半身导致上半身的皮肤温度明显高于其他部位，尤其头部更为明显。

3.2 不同冷疗方式对HRV的影响

自主神经系统可以影响心脏活动的调节。在安静状态下，自主神经系统的两个分支构建心律的平衡。交感神经分支通过神经和体液调节（儿茶酚胺）加速心率，而副交感神经分支通过神经调节使心率减速。已知副交感神经活动与运动恢复和降低心血管风险有关（Bieuzen et al.，2015）。

自主神经系统活动的量化可以通过心率变化的程度表现出来，HRV代表了这样一种量化检测。在目前的相关研究中，HRV最为常用的分析方法是时域分析法和频域分析法。HRV可以反映自主神经系统活性和定量评估心脏交感神经与迷走神经张力及其平衡性。近些年来，HRV在体育领域当中也得到了越来越广泛的应用，该指标不但可以用来评估运动员的运动能力表现和诊断运动疾病，还可以用来分析不同类型运动对人体的影响。研究表明，运动强度的增加或持续时间的延长会促使HRV发生变化，而对HRV变化的分析，可推断运动强度和时长对机体的影响（Kaikkonen et al.，2010）。

本研究结果表明，CWI干预后运动员HRV的时域指标均已恢复至干预前的基础值，而PBC和CON干预后时域指标均没有恢复至干预前的水平。同样，CWI干预后运动员HRV的频域指标也均已恢复至干预前的基础值，而PBC干预后的频域指标仅有LF、LF/HF恢复至干预前的基础值，CON干预后的频域指标仅有LF/HF恢复至干预前的基础值。可以看出，CWI能够很好地促进HRV的恢复，而PBC对于HRV的恢复效果不如CWI明显。Buch‐heit等（2009）研究发现，男性自行车运动员在大负荷运动后进行CWI（14℃，5 min），可以显著促进与迷走神经相关的HRV指标的恢复，作为一种简单有效的恢复方法，CWI可以促进运动后副交感神经的激活。Hausswirth等（2013）的研究同样发现，PBC（-160℃，3 min）和全身冷冻疗法（-110℃，3 min）都能有效的刺激自主神经系统，以副交感神经激活为主，且全身冷冻疗法对自主神经系统的刺激更大。同样有研究表明，健康女性在休息状态下接受单次全身冷冻疗法会显著增加副交感神经调节的HRV指数，RMSSD和HF平均增加约50%（Westerlund et al.，2006）。由于动脉压力反射激活，发现冷暴露可抑制心脏交感神经活动并增加副交感神经活性。冷疗刺激触发外周血管收缩，导致血液量向核心转移。由此产生的中心压力的增加反过来又激活了压力反射，进而减少了交感神经的活动。在本研究中，相较于PBC，CWI由于拥有静水压力和冷疗刺激双重作用，导致压力反射更加明显。因此，CWI对于副交感神经的激活作用更加明显。分析本研究中PBC对副交感神经激活效果不明显的原因，我们猜想，相对于在常温常湿环境下运动，高温高湿环境和运动干预会对HRV造成双重刺激，使HRV的各项指标降低得更加明显，而PBC干预时间有限，所以未能恢复HRV至干预前的水平。Abellan‐Aynes等（2019）研究发现，相对于高温干燥环境（温度：38℃；湿度：28%），在高温高湿环境（温度：38℃；湿度：64%）下运动后HRV恢复较慢。这项研究从某种角度也印证了我们的猜想，在今后的研究中，可以进一步探寻高温高湿和常温常湿环境下运动对HRV的影响。

3.3 不同冷疗方式对反应速度的影响

反应速度是指人体对各种信号刺激（声、光、触等）快速应答的能力，是影响人体运动能力的重要素质之一。在足球比赛中，反应速度的快慢起着至关重要的作用。有研究显示，75名精英、次精英和业余的青少年足球运动员的反应敏捷性测试成绩有明显的差异，精英和次精英的足球运动员在反应敏捷性、速度和变速测试中的表现均优于业余选手，敏捷性测试的总时间和反应时间可以显著区分青少年足球运动员的水平（Trajkovic et al.，2020）。而运动员机体中枢疲劳时，运动员会表现出反应速度变慢、反应的状态不稳定等。

本研究的数据分析结果显示，平均反应时间在CON干预后显著快于干预前，而在CWI和PBC干预前后则无显著性差异。有研究表明，12名西班牙职业足球运动员在接受反复CWI（4×4 min，4℃）后会对肌肉行为造成相当大的改变，这些改变会显著影响肌肉的状态和反应能力，尤其会使肌肉僵硬和减慢肌肉收缩速度（Garcia‐Manso et al.，2011）。Delahunty等（2019）通过研究发现，在对17名健康成年男性进行4℃单肢CWI过程中，受试者对侧和同侧大脑皮质内运动网络均受到影响，单侧肢体进行CWI也会减慢另一侧肢体的反应时间。也有研究表明，对肢体进行冷却会增加反应时间，通过冷却会降低皮肤和组织温度，进而会降低感觉神经和运动神经的神经传导速度（Herrera et al.，2010）。Algafly等（2007）对23名成年男性运动员进行踝关节冷冻治疗后发现，随着踝关节皮肤温度降至10℃，神经传导速度明显下降，累计下降32.8%，并会导致疼痛阈值和疼痛耐受性明显升高。本研究中，受试者在高温高湿环境下运动后身体温度升高，神经肌肉兴奋性增强会加快反应速度。而冷疗引起的皮肤温度的剧烈变化会刺激皮肤的热感受器，从而刺激下丘脑的温度调节中心，导致局部小动脉和小静脉收缩并降低神经传导速度（Herrera et al.，2010）。对神经肌肉传导来说，冷疗刺激导致每次肌肉收缩所募集的运动单位数量增加，并降低肌肉收缩的速度和神经传导，同时也降低肌肉伸展反射的激活能力，并导致运动单位募集模式的改变。这些功能变化会导致肌肉行为和运动表现的短期改变。机体对温度的感知也会在一定程度上影响钙离子的释放。冷刺激通过降低钙离子的释放速率，导致肌肉收缩蛋白的磷酸化速率下降，进而影响肌纤维对三磷酸腺苷（triphosadenine，ATP）的利用速率和利用效率，最终导致肌肉收缩速度下降（Garcia‐Manso et al.，2011）。此外，冷疗也会降低肌肉温度，导致肌肉黏滞性升高，肌肉收缩速度减慢，进而影响反应时间。

3.4 不同冷疗方式对纵跳能力的影响

纵跳能力主要反映腿部力量的强弱。在足球比赛中，运动员的纵跳能力对比赛起着至关重要的作用，Keiner等（2015）研究发现，顶级足球运动员、次顶级足球运动员和青少年足球运动员的纵跳能力有明显的区分。在包括足球在内的多项竞技体育项目都是从静止状态突然启动，因此，高水平足球运动员都具有顶级的起动能力。

研究结果显示，无论是单次纵跳还是连续纵跳，CWI都会对纵跳能力产生负面影响。Vieira等（2013）通过比较冰敷和CWI两种方法发现，两种方法都会降低41名健康男性受试者肌肉的激活能力和再运动能力，而且CWI还会明显降低肌肉的向心收缩力。Hohenauer等（2020）在对28名女性进行5×20次纵跳后，分别进行PBC（-60℃，30 s；-135 ℃，120 s）、CWI（10 ℃、10 min）和CON（休息10 min），结果表明，在恢复1 h后，PBC组的纵跳能力显著高于CWI组；24 h后，PBC组的纵跳高度比CON组更接近基础值。Hohenauer等（2018）研究表明，19名健康男性在进行5×20次纵跳后，CWI（10 ℃，10 min）和PBC（-60 ℃，30 s和-135℃，120 s）的低温刺激都会显著降低肌肉温度和提高肌肉组织硬度，但在24 h以后纵跳能力即可恢复至冷疗干预前的水平。也有研究表明，30名受试者在进行双腿CWI（5℃，15 min）后，40码短跑成绩和纵跳能力均显著下降（Didehdar et al.，2019）。Patterson等（2008）研究了进行CWI（10℃，20 min）后21名普通大学生纵跳能力的变化情况，通过对CWI后即刻、17 min和32 min后纵跳能力的监测表明，CWI后即刻纵跳高度下降了37%，且CWI对纵跳高度也会产生延迟性影响，在17 min和32 min时分别降低了10.8%和6.3%。

本研究的纵跳能力相关指标结果和国际上最近的研究结果相类似。由于CWI组是在运动后第20 min才完成的，纵跳能力测试与冷疗干预的时间间隔太近，冷疗干预会降低腿部肌肉温度，导致腿部肌肉的硬度和黏滞性升高，弹性降低；低温刺激也会抑制酶促反应，使横桥之间的交互作用降低，进而导致肌肉的爆发力下降。而PBC是在运动后第8 min完成的，纵跳能力测试与冷疗干预的时间间隔相对较长，冷疗干预对腿部肌肉温度的影响有所减弱，腿部肌肉的爆发力相比恢复得更好。研究发现，环境温度降低导致肌肉温度下降，神经信号传导速度下降，神经冲动频率降低，本体感受器功能受损，使各个运动单位之间同步性下降，出现骨骼肌收缩速度减慢、神经控制肌肉协调收缩能力降低、收缩力量下降的现象，从而影响机体的运动表现（赵丽等，2021）。另一项研究表明，低温暴露会降低皮肤温度，导致神经控制肌肉协调收缩的能力降低，机体动态平衡能力和肌肉关节的延展性降低，肌肉放电时间和肌电积分增加（何辉等，2020）。Malta等（2021）在对定期使用CWI对训练引起的力量和耐力表现变化的影响进行系统回顾与meta分析后发现，定期使用CWI对力量训练有不利影响，但不会影响有氧运动的表现。而且有研究显示，在对13名健康男性进行CWI（11℃，20 min）后，通过对（4.0±0.2）m/s的跑步过程进行三维步态分析发现，足底屈曲力矩减少，髋部屈曲角度增加，且脚与地面的接触时间也更长。该研究结果表明，尽管CWI会影响跑步运动，但这些变化均与受伤相关的跑步生物力学模式无关，在进行跑步活动之前，CWI不会增加受伤的风险（Fukuchi et al.，2015）。虽然在CWI后短期对运动表现似乎是不利的，但它已被证明与改善长期的生理恢复和运动表现有关（Ihsan et al.，2016）。我们建议在以后的研究中可以监测冷疗干预后长期的纵跳能力，以减少冷疗干预后短期内肌肉温度降低对运动员纵跳能力的影响。