冷疗干预延迟性肌肉酸痛的自限性恢复

doi:10.12307/2021.027

中国组织工程研究 ›› 2021, Vol. 25 ›› Issue (23): 3609-3613.doi: 10.12307/2021.027

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

冷疗干预延迟性肌肉酸痛的自限性恢复

江小燕1，朱海飞2，蔺海旗3，林文弢4

1广东茂名幼儿师范专科学校体育学院，广东省茂名市 525000；2茂名职业技术学院基础部，广东省茂名市 525000；3华南理工大学体育学院，广东省广州市 510006；4广州体育学院体医结合研究所，广东省广州市 510500

收稿日期:2019-12-23 修回日期:2019-12-28 接受日期:2020-07-26 出版日期:2021-08-18 发布日期:2021-01-26
通讯作者: 林文弢，教授，广州体育学院体医结合研究所，广东省广州市 510500
作者简介:江小燕，女，1984年生，广东省茂名市人，汉族，硕士，讲师，主要从事体育保健学方面的研究。
基金资助:
教育部人文社会科学研究青年基金项目(20YJCZH090)，项目负责人：蔺海旗；广东省哲学社会科学“十三五”规划项目(GD19YTY01)，项目负责人：蔺海旗；广州市哲学社科规划2020年度课题(2020GZGJ37)，项目负责人：蔺海旗

Cold therapy promotes self-limited recovery of delayed-onset muscle soreness

Jiang Xiaoyan1, Zhu Haifei2, Lin Haiqi3, Lin Wentao4

1School of Physical Education, Guangdong Maoming Preschool Teachers College, Maoming 525000, Guangdong Province, China; 2Maoming Vocational and Technical College, Maoming 525000, Guangdong Province, China; 3School of Physical Education, South China University of Technology, Guangzhou 510006, Guangdong Province, China; 4Institute of Integrated Sports and Medicine, Guangzhou Sport University

Received:2019-12-23 Revised:2019-12-28 Accepted:2020-07-26 Online:2021-08-18 Published:2021-01-26
Contact: Lin Wentao, Professor, Institute of Integrated Sports and Medicine, Guangzhou Sport University, Guangzhou 510500, Guangdong Province, China
About author:Jiang Xiaoyan, Master, Lecturer, School of Physical Education, Guangdong Maoming Preschool Teachers College, Maoming 525000, Guangdong Province, China
Supported by:
Humanities and Social Science Research Youth Fund Project, Ministry of Education, No. 20YJCZH090 (to LHQ); Guangdong Provincial Thirteenth Five-year Plan for Philosophy and Social Sciences, No. GD19YTY01 (to LHQ); Guangzhou Municipal Philosophy and Social Science Plan in 2020, No. 2020GZGJ37 (to LHQ)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
延迟性肌肉酸痛：高强度离心运动会诱发骨骼肌发生延迟性肌肉酸痛，其发生机制与肌纤维损伤、结缔组织损伤、肌节结构蛋白微损伤以及肌质网和T管的改变等有关。导致延迟性肌肉酸痛的主要原因是非习惯性活动，如蓦然从事剧烈运动、引入一套新的训练手段或间歇性进行高强度运动训练。
自限性恢复：自限性疾病是现代医学经典的病理模型，是指疾病在无任何治疗手段下，病情会逐步恢复直至痊愈的过程。如果自限性疾病找到病因并对其削弱，则有助于机体走向恢复甚至痊愈。自限性疾病的整个恢复过程称为自限性恢复。

背景：高强度离心运动会诱发骨骼肌发生延迟性肌肉酸痛。冷疗法作为一种非药物治疗方法，可消除运动后血乳酸，缓解疲劳，减轻肌肉炎症，促进骨骼肌再生，并加速恢复。冷疗法是预防和治疗延迟性肌肉酸痛常用的物理疗法，但在低温应激下机体如何做出适应性调整以达到自限性恢复的过程尚不清楚。
目的：观察冷疗对延迟性肌肉酸痛自限性恢复的影响。
方法：以非长期运动和长期运动各24名男高中生作为受试对象，分别随机分为非长期运动对照组、非长期运动冰按摩组以及非长期运动冷水浸泡组以及长期运动对照组、长期运动冰按摩组和长期运动冷水浸泡组，各8人。所有参与者进行原地纵跳模拟大强度离心运动，运动后分别进行不干预、冰按摩和冷水浸泡促进肌肉恢复。试验于2019-03-01经广东茂名幼儿师范专科学校体育学院科学研究伦理委员会会批准，批准号GPNCM-IACUC-2019-S03001。
结果与结论：冷疗法能有效加快非长期运动者运动后血乳酸的消除(P < 0.05)，降低运动后30 min下肢前后表面温度(P < 0.05)，并降低运动结束后24-96 h时肌肉疼痛程度(P < 0.05)。冷疗法对长期运动者的血乳酸水平和肌肉疼痛程度的应激反应没有影响(P > 0.05)。提示冷疗法可抵抗和延缓非长期运动青少年在一次性大强度运动后所产生的运动疲劳现象，促进机体的自限性恢复，降低运动风险。
https://orcid.org/0000-0003-2108-6512 (江小燕) ；https://orcid.org/0000-0001-9193-3313 (林文弢)

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

关键词: 冷疗法, 延迟性肌肉酸痛, 自限性疾病, 长期运动, 中学生, 健康促进, 生物节律, 疲劳恢复

Abstract: BACKGROUND: High-intensity eccentric exercise can induce delayed-onset muscle soreness in skeletal muscles. Cold therapy is a non-drug treatment that can weaken blood lactic acid, relieve fatigue, reduce muscle inflammation, promote skeletal muscle regeneration and speed up recovery time after exercise. Cold therapy is a commonly used physical therapy to prevent and treat delayed-onset muscle soreness, but it is unclear how the body makes adaptive adjustment to achieve self-limited recovery under low temperature stress.
OBJECTIVE: To observe the effect of cold therapy on the self-limited recovery of delayed-onset muscle soreness.
METHODS: Non-long-term (n=24) and long-term exercise (n=24) male high school students acted as the subjects, and were randomized into non-long-term exercise control group, non-long-term exercise + ice massage group, non-long-term exercise + immersion in cold water group, as well as long-term exercise control group, long-term exercise + ice massage group, long-term exercise + immersion in cold water group, with 8 students in each group. All subjects performed in-situ vertical jump to simulate the high-intensity eccentric exercise, followed by no intervention, ice massage, and immersion in cold water, respectively. The trial was approved by the Ethic Committee of the School of Physical Education, Guangdong Maoming Preschool Teachers College on March 1, 2019, with an approval No. GPNCM-IACUC-2019-S03001.
RESULTS AND CONCLUSION: For non-long-term exercisers, cold therapy could effectively eliminate blood lactic acid after exercise (P < 0.05), significantly reduce the surface temperature of the lower limbs at 30 minutes after exercise (P < 0.05), and significantly decrease subjective muscle pain within 24-96 hours after exercise (P < 0.05). For long-term exercisers, cold therapy had no effect on blood lactic acid level and muscle pain level (P > 0.05). Therefore, cold therapy can resist and delay the exercise fatigue phenomenon of non-long-term exercise adolescents after one-time high-intensity exercise, promote the self-limited recovery of the body, and reduce the risk of exercise.

Key words: cold therapy, delayed-onset muscle soreness, self-limited disease, long-term exercise, middle school students, health promotion, biological rhythm, fatigue recovery

中图分类号:

江小燕, 朱海飞, 蔺海旗, 林文弢. 冷疗干预延迟性肌肉酸痛的自限性恢复[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(23): 3609-3613.

Jiang Xiaoyan, Zhu Haifei, Lin Haiqi, Lin Wentao. Cold therapy promotes self-limited recovery of delayed-onset muscle soreness[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2021, 25(23): 3609-3613.

图/表（结果） 5

2.1 试验对象数量分析所有受试者均完成所有测试，见图2。

2.2 患者基线资料表1显示各组受试者的年龄、身高与体质量比较差异均无显著性意义 (P > 0.05)。

2.3 冷疗对血乳酸水平的影响各组受试者静息状态血乳酸水平接近(P > 0.05)，但在运动后即刻迅速升高达到峰值，干预后30 min下降。重复测量方差分析结果显示，各组血乳酸水平在不同时间差异存在显著性意义[F(2，41)=14.19，P < 0.05， = 0.392]。各组血乳酸水平存在差异显著性意义[F(2，41)=6.323，P < 0.05， =0.365]。时间因素和组别因素的交互作用结果显示，时间因素的作用随不同组别而变化[F(4，41)=7.86，P < 0.05，
=0.336]。事后检验表明，非长期运动对照组在运动30 min后的血乳酸水平高于其他组(P < 0.05)，且其他5组在干预后30 min的血乳酸水平差异无显著性意义(P > 0.05)，见表2。

2.4 冷疗对下肢表面温度的影响由表3可知，各组受试者在静息状态下肢前后表面温度差异无显著性意义(P > 0.05)，而运动后即刻都出现轻微的下降。冷疗后，受试者下肢前后表面温度有所下降，而在运动30 min后只有非长期运动对照组未恢复静息状态。重复测量方差分析显示，各组下肢前后表面温度存在差异[F(3，62)=12.38，P < 0.05， =0.365]，下肢前后表面温度在不同时间存在差异显著性意义[F(3，64)= 13.69，P < 0.05， =0.313]；时间与组别交互作用结果显示，时间因素的作用随不同组别而变化[F(3，62)=6.13，P < 0.05，
=0.213]。事后检验发现，在冷疗后即刻，2个冰按摩组下肢前后表面温度均显著高于2个冷水浸泡组(P < 0.05)。在干预后30 min，所有组别的前后表面温度都显著低于非长期运动对照组(P < 0.05)，见表2。

2.5 冷疗对目测类比评分的影响各组目测类比评分水平在运动后24 h达到峰值，随后在48，72以及96 h时目测类比评分逐步下降。重复测量方差分析显示，各组目测类比评分存在差异[F(1，24)=6.13，P < 0.05， =0.452]，目测类比评分在不同时间存在差异显著性意义[F(2，48)=10.69，
P < 0.05， =0.448]，时间与组别交互作用目测类比评分[F(1，24)= 6.13，P < 0.05， =0.452]。事后组别单独效应比较分析显示，非长期运动对照组在24 h时目测类比评分显著高于长期运动冰按摩组和长期运动冷水浸泡组(P < 0.05)，并在48，72和96 h时目测类比评分显著高于其余5组(P < 0.05)。长期运动冰按摩组和长期运动冷水浸泡组在24 h时目测类比评分显著低于非长期运动冰按摩组、非长期运动冷水浸泡组和长期运动对照组组(P < 0.05)，见表4。
2.6 冷疗的不良反应 2个冰按摩组和2个冷水浸泡组均未出现明显的不良反应。

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引言

高强度离心运动会诱发骨骼肌发生延迟性肌肉酸痛[1]，其发生机制与肌纤维损伤、结缔组织损伤、肌节结构蛋白微损伤以及肌质网和T管的改变等有关[2-5]。导致延迟性肌肉酸痛的主要原因是非习惯性活动[6]，如蓦然从事剧烈运动[7]、引入一套新的训练手段[8]、间歇性进行高强度运动训练等[1]。功能内稳态是维持功能稳定的负反馈机制[6，9]，与一般的生理学稳态定义不同，功能内稳态是机体适应内外环境变化过程中维持的稳态[10]。自限性疾病是现代医学经典的病理模型[11]，是指在无任何治疗手段下，病情会逐步恢复直至痊愈的疾病[11]。如果能找到自限性疾病的病因并削弱其致病因素，则有助于机体走向恢复甚至痊愈[12]。研究显示，延迟性肌肉酸痛属于自限性疾病，其恢复的机制就是功能内稳态[6]。
既往研究发现延迟性肌肉酸痛的主要病因是运动时产生并积聚在肌肉中的血乳酸[13]。冷疗法作为一种非药物疗法，可促进运动后血乳酸的消除，缓解疲劳，减轻肌肉炎症，促进骨骼肌再生，并加快恢复[7，14]。常见的冷疗法有冰按摩和冷水浸泡[14]，其中前者常用于治疗肌肉过度紧张，缓解与骨骼、关节和肌肉系统损伤关联的疼痛[14]；后者可使低温影响整个身体表面，以达到预防延迟性肌肉酸痛和促进运动后机体恢复的效果[7]。
尽管红外热成像技术是一种常见的监测机体温度精确、可靠和安全的方法[15]，但在一次性高强度离心运动后，尚未见使用红外热成像评估冷疗法对延迟性肌肉酸痛的疗效。此次试验探索冷疗法对非长期运动和长期运动青少年大强度离心运动后延迟性肌肉酸痛自限性恢复的疗效差异。
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 设计前瞻性同期对照试验。
1.2 时间与地点试验于2019年8至9月在广东省茂名市某公立中学进行。
1.3 对象在广东省茂名市某中学招募试验对象。
其中非长期运动者的纳入标准为：①男性；②年龄16-18岁；③每周只参与一次体育课程(约2 h)；④身体健康。排除标准：心血管系统疾病和其他疾病者。
长期运动者的纳入标准为：①男性；②年龄16-18岁；③长期从事系统专业训练且达到长期运动活动标准(每周至少5次以上运动训练，接受专业运动训练年限为3-9年)；④身体健康。排除标准：心血管系统疾病和其他疾病者。
总纳入非长期运动和长期运动青少年各24名。试验前，未告知所有受试者分组和评估情况。所有受试者及其法定监护人签署知情同意书。试验于2019-03-01经广东茂名幼儿师范专科学校体育学院科学研究伦理分委员会批准，批准号GPNCM-IACUC-2019-S03001。
采用随机数字表法将未经过系统专业训练的受试者随机分为非长期运动对照组、非长期运动冰按摩组以及非长期运动冷水浸泡组，各8人；同样将经过系统专业训练的受试者也随机分为长期运动对照组、长期运动冰按摩组和长期运动冷水浸泡组，各8人。
1.4 方法
1.4.1 运动方案所有受试者采用原地纵跳的方式运动[16]，可在小空间范围内，模拟诱导下肢发生延迟性肌肉酸痛[16]。原地纵跳具体动作为双手自然下垂，双脚分开与两肩齐平，屈膝成预摆位；依靠下肢发力，双脚同时起跳，大腿尽可能内收于腹部位，最后双脚同时落地。所有受试者需完成8组原地纵跳，每组需在每3 s内完成一次跳跃，连续完成20次，每组间隔5 min[16]。在运动试验前，受试者提前30 min进入试验房以便适应环境条件，并进行主要以下肢关节和踝关节为目的的热身活动，所有受试者均穿着短裤。
1.4.2 干预方法根据VAN DEN AKKER等[12]的方案，冰按摩组在运动后立即进行5 min冰按摩，用冰袋直接放在受试者大腿四头肌，按摩手法为从远端到近端规律圆周按压。运动后96 h内，受试者避免任何额外的体力活动以及拉伸、按摩或服用止痛药物等。
根据Chen等[14]的方案，冷水浸泡组在运动后立即进行5 min冷水浸泡。受试者在冷水中保持站立姿势，水平面控制在每位受试者髂前上棘处，水温为(10.0±1.5)°C 。
1.4.3 指标测试
血乳酸浓度：受试者在运动前静息、运动后即刻和干预后30 min时检测血乳酸浓度。血乳酸检测采用上海麦森医疗科技有限公司生产的EKF便携式血乳酸测试仪及测试纸。由专业医护人员进行检测。
红外热成像：采用Vario CAM医用便携式红外线热像仪进行检查(德国英福泰克红外线传感与测量技术公司)，该热像仪测温范围10-40 ℃，灵敏度低于0.05 ℃，红外光谱带为7.5-13.0 μm，平面阵列分辨率为320-240像素。检查时受试者距红外线摄像机镜头2.5 m。使用该热像仪配套的2.9 Pro软件完成分析。每名受试者的下肢前表面和后表面热成像图均为站立状态。前表面从髋关节到踝关节(无膝)的弯曲处开始扫描，后表面从臀褶到踝关节(包括腘窝)进行扫描，见图1。兴趣区阈用标记物标记，以确保分析每个热成像图为相同的表面，扫描的相应部位未有衣物遮挡。冷疗干预者受试者于适应环境温度后的静息状态下、运动后立即测量、冷疗后立即和休息30 min进行测量。对照组于适应环境温度后的静息状态下、运动后立即测量以及休息30 min时进行测量。每次测量取前表面和后表面区域的平均温度进行分析。

目测类比量表：受试者在运动后24，48，72和96 h时采用目测类比评分评估主观肌肉疼痛程度。目测类比评分量表一端为0表示无疼痛，另一端为10表示极端疼痛[18]。

1.5 主要观察指标血乳酸浓度、下肢前表面和后表面温度及主观肌肉疼痛程度。
1.6 统计学分析数据采用x±s表示，并以SPSS 22.0软件(美国IBM公司)对结果进行分析。数据正态分布(K-S检验)和方差齐性检验后，采用一般线性的重复测量方差分析血乳酸、温度、目测类比评分的变化以及组间差异。使用Mauchely’s test球形检验评估方差分析的齐性，对不满足球形检验的统计量采用 Greenhouse-geisser法矫正自由度和P值，数据重复测量方差分析结果无交互作用则分析主效用，有交互作用则分析单独效应。事后分组在各时间点的两两比较采用重复测量方差分析的Bonferroni T检验法比较，同一时间点不同组间两两比较采用多变量的LSD检验事后分析。显著性水平定为P < 0.05。

讨论

骨骼肌延迟性酸痛是运动科学领域研究的热点之一[17]，也是经典的自限性疾病模型之一[6]。作者采用原地纵跳的运动方式，诱导骨骼肌引发糖酵解疲劳并发生延迟性肌肉酸痛。Abboud等[4]应用该试验方案检测了运动后24 h的磷酸肌酸激酶活性，磷酸肌酸激酶均值为400 U/L，并指出该方案与延迟性肌肉酸痛的发生存在紧密联系[4]。此次试验中纳入的所有受试者均未进行过预训练，且在运动试验中均能够较好地完成测试要求。在血乳酸测试结果中，受试者在运动后即刻血乳酸浓度达到9.91-10.28 mmol/L。在目测类比评分测量中，与既往研究的结果一致[18]，在运动后24 h目测类比评分达到峰值。表明该运动强度能够诱发延迟性肌肉酸痛，符合运动模型假定。
冷疗法作为促进运动疲劳恢复非药物治疗方法之一[7，14]，其初期的生理反应是让血管收缩，致使神经纤维传递速度减慢，减缓神经终板兴奋程度，降低组织温度和炎症反应等[19]。冷疗结束后血管逐渐扩张，导致组织中血流成倍增长，由此产生的充血现象可以改善新陈代谢、消除代谢废物乳酸或组胺、增加缓激肽和血管紧张素等[20]。既往研究在探索冷疗法对延迟性肌肉酸痛的作用时，研究对象是仅局限于非长期运动者[21-22]，此次试验纳入了长期运动者进行对比。结果发现，在非长期运动组，2种冷疗法均可以有效加快运动后血乳酸的清除，并在运动结束后24-96 h时肌肉疼痛程度下降趋势明显。研究显示，冷疗法只对无运动史者的血乳酸恢复有显著作用，其最重要的治疗作用是止痛和防止水肿[21-22]。但是，近年来冷疗法对骨骼肌的恢复作用尚存争议。研究发现，冷疗法无法帮助专业运动员的骨骼肌疲劳消减起作用，但其中的原因尚不清楚[16]。作者认为，生物节律固定下来活动称为长期活动[23]，功能内稳态是维持长期活动稳定发挥的负反馈机制[10]。试验也发现，冷疗法对血乳酸水平和目测类比评分程度的应激反应无明显效果。这里的“无效”过程其实表征了延迟性肌肉酸痛在长期运动中发生自限性恢复的可能，这就提示了青少年学生应长期保持良好的运动习惯[24]。
此次试验针对延迟性肌肉酸痛采用了冰按摩和冷水浸泡两种方法进行治疗，结果发现在运动后即刻的温度测量中，冷水浸泡比冰按摩能够显著降低表皮温度，这是由于冷水压可以持续刺激下肢全部肌群，而冰按摩只能对局部肌群进行冷刺激[25]。但是在运动后30 min时，除非长期运动组以外，2种冷疗法对受试者下肢表面温度无显著作用。因此，当青少年学生运动后出现局部肌肉疲劳时，推荐使用更简易的冰按摩方法。而冷水浸泡对全身的影响更大，建议专业运动员运动后使用冷水浸泡方法防止疲劳的发生。
Al-Nakhli等[26]建议采用红外热成像对运动后恢复期的现象进行评价，但近年来国内外文献却鲜有报道。试验通过红外热成像对骨骼肌的温度变化进行精细化测量发现，非长期运动对照组在运动后30 min的前后表面平均温度显著高于其余5组，这一方面说明了低温为骨骼肌后期的自限性恢复过程创造了条件，另一方面证明了红外热成像技术对青少年学生体质监测与评价的可行性。
综上所述，冷疗法可以抵抗和延缓非长期运动青少年学生在一次性大强度运动后所产生的运动疲劳现象，促进机体的自限性恢复，降低运动风险。与此同时，保持长期运动的生物节律对青少年体质的功能内稳态发展具有重要意义。
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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