不同冷疗方案对延迟性肌肉酸痛治疗作用的对比

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.24.010

中国组织工程研究 ›› 2017, Vol. 21 ›› Issue (24): 3827-3832.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.24.010

• 肌肉肌腱韧带组织构建 tissue construction of the muscle, tendon and ligament • 上一篇下一篇

不同冷疗方案对延迟性肌肉酸痛治疗作用的对比

赵辰砚¹，马旭¹，刘建军¹，叶丹¹，郭丞²，王诗贺³，耿钰东³

¹辽宁省体育科研所，辽宁省沈阳市 110179；²河北省体科所，河北省石家庄市 050000；³沈阳体育学院，辽宁省沈阳市 110000

修回日期:2017-07-07 出版日期:2017-08-28 发布日期:2017-08-30
作者简介:赵辰砚，女，1981年生，辽宁省抚顺市人，满族，2007年沈阳药科大学毕业，硕士，副研究员，主要从事运动疲劳综合恢复手段研究。
基金资助:
国家体育总局2014年度重点研究领域课题(2014B054)

Comparison of different cold therapy programs on delayed-onset muscle soreness

Zhao Chen-yan¹, Ma Xu¹, Liu Jian-jun¹, Ye Dan¹, Guo Cheng², Wang Shi-he³, Geng Yu-dong³

¹Institute of Sport Science of Liaoning Province, Shenyang 110179, Liaoning Province, China; ²Institute of Sport Science of Hebei Province, Shijiazhuang 050000, Hebei Province, China; ³Shenyang Sport University, Shenyang 110000, Liaoning Province, China

Revised:2017-07-07 Online:2017-08-28 Published:2017-08-30
About author:Zhao Chen-yan, Master, Associate researcher, Institute of Sport Science of Liaoning Province, Shenyang 110179, Liaoning Province, China
Supported by:
the Key Research Project of General Administration of Sport of China in 2014, No. 2014B054

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：
冷疗方案：冷疗是目前国际竞技体育运动中逐渐被接受的疲劳恢复方式，但是具体应该怎么做冷疗，具体什么运动项目、运动强度、运动阶段应该用哪种冷疗方式，单纯冷水还是冷热交替，冷疗的时长这些研究都比较少。文章主要针对为了解决大强度运动后的疲劳性肌肉酸痛，应该采取的冷疗方案进行了研究，有着很大的现实意义。
延迟性肌肉酸痛：是指机体经过一段时间的休息突然恢复运动或者进行不习惯的高强度运动后，由于肌肉细胞结构发生了微损伤，造成的进行性加重的具有延迟特性的肌肉酸痛现象，一般运动后24-72 h该反应达到高峰，在比赛密集的赛季中，这种延迟性肌肉酸痛会严重影响运动员的竞技状态。

摘要
背景：冷疗对于减轻大强度训练后的延迟性肌肉酸痛有着较为显著的效果。
目的：考察不同的冷疗方案对长距离竞走运动员2个小周期训练中白细胞介素6和前列腺素2水平的影响，探讨冷疗缓解延迟性肌肉酸痛在不同项目中的应用方法。
方法：辽宁省竞走队16名男子竞走运动员随机分为冷疗组和冷热交替组，在15 d的训练后用不同的方法进行冷疗，每日训练后进行一次冷疗，其中冷疗组进行不间断的10 min冷疗，冷热交替组以2.5 min冷水和2.5 min热水循环4次，合计10 min。选取6个时点测试血清中的白细胞介素6和前列腺素2水平，统计分析两种疗法的差异。
结果与结论：①两种冷疗方案中，单纯冷疗降低白细胞介素6水平的作用更加显著；②与冷热交替疗法相比，单纯冷疗能够更加显著的降低前列腺素2水平，在赛事较为密集的赛季，能够更加有效的缓解延迟性肌肉酸痛；③结果表明，在大强度的训练和高强度密集的赛事中，单纯冷疗是更加有效的缓解延迟性肌肉酸痛的方式。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

ORCID: 0000-0002-2933-881X(赵辰砚)

关键词: 组织构建, 组织工程, 竞走, 大强度训练, 冷热交替疗法, 延迟性肌肉酸痛, 冷疗, 白细胞介素6, 前列腺素2, 缓解效果

Abstract:

BACKGROUND: Cryotherapy plays a positive role in the treatment of delayed-onset muscle soreness caused by high intense exercise.
OBJECTIVE: To investigate the effects of different crypotherapy programs on the levels of interleukin-6 and prostaglandin 2 in long distance race-walkers after 15-day training, and to determine a rational treatment program for delayed-onset muscle soreness.
METHODS: Sixteen male race-walkers in Liaoning Province were randomly divided into cryotherapy and cryo/heat therapy groups, and received 10-minute cryotherapy and 2.5-minute cryo/heat therapy (2.5-mintue cryotherapy and 2.5-minute heat therapy alternately for 10 minutes), respectively, after 15-day training. The serum levels of interleukin-6 and prostaglandin 2 were detected at six different time points to compare the efficacy between two methods.
RESULTS AND CONCLUSION: Compared with the cryo/heat therapy group, the serum levels of interleukin-6 and prostaglandin 2 in the cryotherapy group were significantly decreased. That is to say, cryotherapy is more available for alleviating delayed-onset muscle soreness after intensive eccentric training or in intensive seasons.

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Key words: Cryotherapy, Interleukin-6, Prostaglandins, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

赵辰砚，马旭，刘建军，叶丹，郭丞，王诗贺，耿钰东. 不同冷疗方案对延迟性肌肉酸痛治疗作用的对比[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(24): 3827-3832.

Zhao Chen-yan, Ma Xu, Liu Jian-jun, Ye Dan, Guo Cheng, Wang Shi-he, Geng Yu-dong. Comparison of different cold therapy programs on delayed-onset muscle soreness[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(24): 3827-3832.

图/表（结果） 1

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引言

延迟性肌肉酸痛是指机体经过一段时间的休息突然恢复运动或者进行不习惯的高强度运动后，由于肌肉细胞结构发生了微损伤，造成的进行性加重的具有延迟特性的肌肉酸痛现象^[1]，一般运动后24-72 h该反应达到高峰，并在5-7 d后逐渐消失。当运动员进行大强度的训练和比赛，或者在休息一段时间后重新进行训练后，很容易产生延迟性肌肉酸痛，在比赛密集的赛季中，这种延迟性肌肉酸痛会严重影响运动员的竞技状态，另外，在运动员休假、比赛间歇较长之后恢复训练等阶段发生率较高。当延迟性肌肉酸痛发生时，为了避免局部疼痛，运动员会主动改变原有的运动模式和动作策略，这也是运动损伤发生的重要原因之一^[2-3]。有研究表明，白细胞介素6是一项敏感指标^[4-5]，在骨骼肌发生微损伤后最先发生变化，而前列腺素2是导致延迟性肌肉酸痛中肌肉机体感觉局部疼痛的主要物质^[6]。

如何减轻延迟性肌肉酸痛，一直以来都是运动生理研究的重点，以往经常采用慢跑、按摩、松解筋膜等方式，通过加速体液循环，将导致延迟性肌肉酸痛的化学物质排出体外^[7]，而近年来，发现冷疗对于延迟性肌肉酸痛有着较好的减轻效果。冷疗是指用恒温冷水或者液氮等蒸发冷冻剂在短时间内作用于机体全身或某些部位的一种物理疗法。冷疗在临床医学上用于通过降低神经兴奋频率^[8]、缓解疼痛、抑制炎症、促进免疫调节^[9]、降低过高的肌张力、改善受损关节和肌肉功能^[10]、减缓骨质疏松及抗抑郁等^[11-13]，近年来，一些国家已经将其运用于游泳、自行车等运动项目的训练和比赛后的身体恢复中^[14]，冷疗通过收缩血管，刺激循环的方式迅速消除疲劳^[15-16]，加速血乳酸代谢经实践证明效果明显^[17]。但是如何安排冷疗方案，单纯冷疗和冷热交替疗法对机体作用的区别是什么，一直以来都是讨论的热点^[18-26]。

文章考察了单纯冷疗和冷热交替疗法对延迟性肌肉酸痛相关的一些生化指标，旨在为教练员制定冷疗方案提供试验基础和理论依据。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

1.1 设计 随机对照试验。

1.2 时间及地点 预试验期为2015年7月9日至30日，正式研究开展的时间为2015年8月10日至24日，地点在辽宁省体育科研所冷疗室。

1.3 对象 以辽宁省男子竞走队16名运动员为研究对象，平均年龄(19.3±4.1)岁，平均训练年限(7.1±3.2)岁。

纳入标准：①国家一级运动员；②无家族心脏病史，血压和心电图检查均正常。

排除标准：静脉曲张者。

采用随机原则将16名竞走运动员分为冷疗组和冷热交替组，每组8名，经统计，试验前2组运动员的各项指标差异均无显著性意义。

1.4 材料

1.4.1 冷热水浴设备 冷水池，澳大利亚iCool身体机能促进系统Turbo-Cool XP及六人池；热水池，美泉恒温加热便携水池M-009L。

1.4.2 测试仪器 雷杜9000半自动生化仪；芬兰Labsystems Multiskan MS 352型酶标仪；芬兰Thermo Labsystems AC8型洗板机；国产TG16W型微量高速离心机；国产GNP-9080型隔水式恒温培养箱。

1.4.3 试剂 白细胞介素6试剂：上海江莱生物，批号：20150116；前列腺素2试剂：上海江莱生物，批号：20150320。

1.5 方法 选取2个小周期(15 d)的阶段性训练(表1)，其中含2次大强度训练以及2个恢复调整期，整个试验过程中，每日运动员在训练后进行一次冷疗，其中冷疗组进行不间断的10 min冷疗，水温为10 ℃；冷热交替组以2.5 min冷水和2.5 min热水循环4次，合计10 min，其中冷水水温12 ℃，热水水温38 ℃，运动员入水后浸泡至胸部以上。

1.6 主要观察指标 在训练之前(B)、第一次大强度后(H1)、第一次调整后(L1)、中等训练后(M)、第二次大强度后(H2)、第二次调整期后(L2)采血共6次，测试血液中白细胞介素6和前列腺素2水平。

1.7 统计学分析 用Excel 2007和SPSS 16.0软件进行数据处理与统计分析，比较每次测量2组各项指标之间的差异，采用t 检验，P﹤0.05为差异有显著性意义。

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讨论

3.1 不同的冷疗方案对白细胞介素6的作用分析 白细胞介素6是由免疫系统产生的多效型细胞因子，有多种生物学功能^[27]。在运动导致的细胞损伤中，白细胞介素6是联系免疫系统和内分泌系统的重要细胞因子。有研究表明，在运动中所有与骨骼肌损伤相关的细胞因子中，血液白细胞介素6是最早发生变化且变化最显著的^[28]。在大强度或者机体不适应的运动应激发生后24 h左右，巨噬细胞分泌白细胞介素6等多种炎症递质，同时还分泌出前列腺素2，使局部机体的痛阈降低^[29]，在做平时没有什么感觉的动作时，也产生疼痛，严重影响运动能力。而前列腺素2的分泌，同时也受到白细胞介素6的反馈影响，因此，细胞因子的产生与前列腺素2合成增加之间的相互关系是非常密切又是相当复杂的。但是能够肯定的是，它能够同时涉及到肌肉微损伤反应和物质代谢的调节，与应激性炎症反应密切相关，并且介导了延迟性肌肉酸痛。

冷疗就是通过降温，减轻炎症反应，并通过冷热变化，使血管收缩，加速体液循环，使运动应激过程中产生的对机体有害的物质迅速排出体外来缓解延迟性肌肉酸痛恢复运动疲劳的^[30-31]，从这个角度分析，冷疗应该能够降低运动后血液中白细胞介素6含量，并通过直接作用和复杂的反馈机制，减少其介导的延迟性肌肉酸痛^[32]。

从本试验结果可见，在训练前和恢复期，单纯冷疗组和冷热交替组的白细胞介素6值都没有显著差异，但在第一次大强度训练之后的恢复期(L1)和第二次大强度(H2)训练后即刻，冷疗组白细胞介素6值均显著低于冷热交替组(P < 0.05)，这与延迟性肌肉酸痛发生的时间点很吻合。一般来说，当运动员进行身体还没适应的强度训练之后，当天不会产生太大的反应，而在之后的24-72 h之内，身体训练所动用的部位会产生比较强烈的疼痛，本试验在第一个强度之前，该竞走队一直处于休假之后的恢复期，没有上强度，所以第一个强度之后的第3天，也就是L1日，白细胞介素6正好处于高峰值，而该日2种不同冷疗方式组的白细胞介素6水平差异也有显著性意义，而在第2次强度训练当天(H2)，由于运动员对该强度有了一定的适应，同时由于L₁的影响还未消除，几种因素的联合作用，导致H2当日的白细胞介素6是升高的，且两种冷疗方式的白细胞介素6值差异有显著性意义，其中单纯冷疗组的白细胞介素6更低，说明这种冷疗方式更能够降低白细胞介素6水平，并降低后期炎症、物质代谢和延迟性肌肉酸痛的程度，减轻对机体运动能力的影响。

3.2 不同的冷疗方案对前列腺素2的作用分析 前列腺素2是在大强度运动导致的肌肉损伤出现24 h左右升高的一种化学介质。当机体细胞膜损伤时，膜磷脂在磷脂酶作用下启动了花生四烯酸代谢，此时机体由免疫系统中的巨噬细胞分泌产生前列腺素2，它主要作用于神经系统的一种物质^[33]。

前列腺素2作用于人体神经系统时，虽然不能直接产生疼痛感，却能降低机体局部的痛阈，增加痛觉感受器对疼痛刺激的敏感性，让神经系统对运动应激产生的物质更加敏感^[34]，也就是说，平时并不会产生的疼痛感的动作，在前列腺素2升高的时候，就能产生局部的疼痛感，从而影响机体运动能力^[35]。在机体无法适应的运动强度后，由上述原因分泌的前列腺素2，能够介导自分泌反馈机制，能抑制内毒素刺激巨噬细胞产生白细胞介素6。因此，虽然前列腺素2和白细胞介素6都能够指示机体产生延迟性肌肉酸痛的发生和程度，但二者之间有着相互作用的复杂的机制。

从本试验的结果看，第一次大强度(H1)后，两种冷疗方式的前列腺素2值差异无显著性意义，但是经过4 d的调整和休息后，再进行中等强度训练日(M)后，冷疗组的前列腺素2值显著低于冷热交替组(P < 0.05)。中等强度训练日(M)第2天，进行了第二个大强度训练(H2)，之后冷疗组的前列腺素2值显著高于冷热交替组，又进行了3 d的调整后，第二个恢复期(L2)冷疗组的前列腺素2水平显著低于冷热交替组(P < 0.05)。本文观察到：①前列腺素2变化时相并不规则，这也反应了前列腺素2的产生和作用机制的复杂性；②单纯冷疗的方式前列腺素2的波动性更大，但是连续大强度的训练后，参加这种冷疗方法的运动员血液中的前列腺素2更低，这说明，冷疗方式的选择，要根据项目特点和比赛的节奏进行选择，在高强度且比赛密集的赛季中，使用单纯冷疗的方法缓解延迟性肌肉酸痛的效果，要优于冷热交替疗法。

通过本试验中白细胞介素6和前列腺素2这2个指标的综合应用，结合统计与分析观察发现，2种不同冷疗方式中，冷疗组在L1日和H2日的白细胞介素6水平显著低于冷热交替组，而在M日和L2日，冷疗组的前列腺素2水平显著低于冷热交替组，这说明，白细胞介素6指示延迟性肌肉酸痛，要敏感于前列腺素2，但也从另一个侧面证实了，前列腺素2的升高，通过自分泌反馈机制，抑制了内毒素刺激巨噬细胞继续产生白细胞介素6，从而降低了白细胞介素6的水平。

3.3 总结 延迟性肌肉酸痛是竞技体育训练和比赛中比较常见的情况，也是影响运动员竞技状态的一个重要原因^[36]，另外，在运动员休假、比赛间歇较长之后恢复训练等阶段发生率较高。当延迟性肌肉酸痛发生时，为了避免局部疼痛，运动员会主动改变原有的运动模式和动作策略，这也是运动损伤发生的重要原因之一。这种迟发性的肌肉酸痛是由两种原因联合造成的，一是大强度运动刺激肌肉发生细胞代谢异常、结构损伤和炎症反应，使肌肉僵硬、肌电指标和血液生化指标发生改变、肌肉收缩和做功能力下降^[37]，其中白细胞介素6是与肌肉微损伤相关性强、较为敏感且最早发生改变的一个指标^[38]；二是在运动结束后 24 h左右，由于细胞膜损伤，膜磷脂在磷脂酶作用下启动了花生四烯酸代谢^[39]，产生能够降低机体局部痛阈的前列腺素，增加痛觉感受器对疼痛的刺激的敏感性，从而降低运动功能。如何减轻延迟性肌肉酸痛，一直以来都是运动生理研究的重点，以往经常采用慢跑、按摩、松解筋膜等方式，通过加速体液循环，将导致延迟性肌肉酸痛的化学物质排出体外，而近年来，发现冷疗对于延迟性肌肉酸痛有着较好的减轻效果^[40-47]。

然而采用何种冷疗方案能够有效的减轻延迟性肌肉酸痛，并没有人考察过，通过本试验的研究发现，当用冷疗来缓解延迟性肌肉酸痛时，单纯冷疗对白细胞介素6的降低效果要优于冷热交替的方法，但前列腺素2波动较大。综合来看，在密集的大强度比赛的赛季中，更适合使用单纯冷疗的方法减轻延迟性肌肉酸痛。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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