超低溫全身冷凍預(yù)冷卻對(duì)女子橄欖球運(yùn)動(dòng)員下肢爆發(fā)力影響的實(shí)證研究

徐萌 郎健 王長(zhǎng)權(quán) 裴嘉文 徐媛媛 孫哲

摘要：選取12名女子橄欖球運(yùn)動(dòng)員作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)組6人10 min準(zhǔn)備活動(dòng)后進(jìn)行超低溫全身冷凍（WBC，-120 ℃）預(yù)冷卻120 s，對(duì)照組6人僅做10 min準(zhǔn)備活動(dòng)，然后對(duì)WBC后即刻、10 min、20 min、30 min 4個(gè)時(shí)刻進(jìn)行CMJ和SJ起跳高度和功率進(jìn)行測(cè)試，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析和多變量方差分析。研究結(jié)果：如果準(zhǔn)備活動(dòng)后進(jìn)行WBC預(yù)冷卻作為提高神經(jīng)肌肉興奮性的一種手段，對(duì)女子橄欖球運(yùn)動(dòng)員CMJ和SJ起跳高度和功率沒(méi)有產(chǎn)生促進(jìn)作用反而產(chǎn)生抑制作用。WBC后即刻到WBC后30 min時(shí)間內(nèi)，CMJ和SJ的高度值與時(shí)間呈顯著性二次方關(guān)系，即WBC后即刻縱跳高度下降并逐漸在第10 min時(shí)刻達(dá)到最低點(diǎn)，然后逐漸回升。WBC后第10 min時(shí)刻的CMJ和SJ的起跳功率值均達(dá)到最低值，然后逐漸回升。女子橄欖球運(yùn)動(dòng)員準(zhǔn)備活動(dòng)后進(jìn)行WBC對(duì)CMJ和SJ這種單次努力完成的爆發(fā)性動(dòng)作沒(méi)有促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞： 超低溫全身冷凍；預(yù)冷卻；橄欖球；下蹲跳；蹲跳

中圖分類(lèi)號(hào)： G 804.2文章編號(hào)：1009783X（2016）04037006文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

超低溫全身冷凍技術(shù)（whole body cryotherapy，WBC），是讓受試者穿極少的衣服（一般只穿泳衣）暴露在可控的極冷空氣環(huán)境中（達(dá)到-100 ℃以下，一般是通過(guò)電腦可控的釋放液氮進(jìn)行降溫），持續(xù)1～3 min[1]。其應(yīng)用起源于日本，日本醫(yī)生山內(nèi)俊朗在1978年開(kāi)始對(duì)風(fēng)濕病人的皮膚表面進(jìn)行短時(shí)間的冷凍治療，以此來(lái)減輕病人的疼痛。20世紀(jì)80年代傳入歐洲，德國(guó)在1982年首次應(yīng)用，而后1989年在波蘭被應(yīng)用于醫(yī)療中來(lái)治療病人的多發(fā)性硬化癥、脊柱疾病及風(fēng)濕類(lèi)等一些疾病[2]。WBC過(guò)程中超低溫環(huán)境使得阿爾法腎上腺素受體刺激交感神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致人體外周血管急劇收縮，從而產(chǎn)生一系列的適應(yīng)性變化，如能鎮(zhèn)痛、降低肌肉炎癥及增加組織修復(fù)時(shí)的血清標(biāo)志物等[1]。有研究表明：高強(qiáng)度訓(xùn)練、肌肉離心力量訓(xùn)練和快速伸縮復(fù)合訓(xùn)練后進(jìn)行了WBC會(huì)降低因訓(xùn)練而造成的肌肉酸痛和EIMD，最大力量、起始功率及膝關(guān)節(jié)最大轉(zhuǎn)矩和最大角速度都能較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到起始水平[34]；所以，近年來(lái)，WBC被運(yùn)用到競(jìng)技體育中的運(yùn)動(dòng)疲勞的快速恢復(fù)和運(yùn)動(dòng)損傷的治療等方面。

七人制橄欖球全場(chǎng)比賽14 min，上下半場(chǎng)各7 min，相比十五人制來(lái)說(shuō)比賽時(shí)間更短、人數(shù)更少、空間更大；所以比賽強(qiáng)度更大，這就要求場(chǎng)上隊(duì)員要更加頻繁地加速制動(dòng)再加速，需要有更好的下肢爆發(fā)力和變速變向移動(dòng)能力[5]。準(zhǔn)備活動(dòng)（warmup）是在訓(xùn)練或比賽的主體活動(dòng)前，使機(jī)體逐步進(jìn)入工作狀態(tài)，使身心為主體活動(dòng)做好準(zhǔn)備的系列身體練習(xí)和活動(dòng)，目的就是通過(guò)各種練習(xí)，提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，加強(qiáng)各系統(tǒng)器官的機(jī)能活動(dòng)。賽前和訓(xùn)練前準(zhǔn)備活動(dòng)能使體溫升高，縮短神經(jīng)反射時(shí)，降低肌肉粘滯性，加快肌肉收縮速度，提高中樞神經(jīng)興奮性，大腦反應(yīng)速度加快[6]。由于七人制橄欖球比賽時(shí)間較短，比賽強(qiáng)度較大，所以賽前和訓(xùn)練前的準(zhǔn)備活動(dòng)至關(guān)重要，積極調(diào)動(dòng)各個(gè)系統(tǒng)的興奮性和機(jī)能，使得運(yùn)動(dòng)員在較短比賽時(shí)間內(nèi)更大程度地發(fā)揮技戰(zhàn)術(shù)水平。

預(yù)冷卻就是在比賽或訓(xùn)練前對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行預(yù)先適當(dāng)?shù)纳眢w降溫處理，比較傳統(tǒng)且簡(jiǎn)單易行的是穿冰背心、浸泡冷水等，運(yùn)動(dòng)員在較高溫度環(huán)境中進(jìn)行浸泡冷水預(yù)冷卻能顯著提高耐力性，增加機(jī)體熱容能力，有效降低身體核心溫度，延長(zhǎng)人體到達(dá)力竭的時(shí)間，尤其在長(zhǎng)時(shí)間、較大強(qiáng)度的間歇性運(yùn)動(dòng)時(shí)[79]。

國(guó)外對(duì)WBC的應(yīng)用較為廣泛，對(duì)運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練比賽結(jié)束后進(jìn)行單次急性的和多次適應(yīng)性的應(yīng)用存在一定的研究基礎(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)已有少數(shù)研究報(bào)道了WBC對(duì)高強(qiáng)度訓(xùn)練后機(jī)體恢復(fù)有顯著性的效果，但是很少有文獻(xiàn)報(bào)道預(yù)冷卻方式的WBC應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員的效果；因此，本研究試圖通過(guò)在女子橄欖球運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練前運(yùn)用WBC，觀察不同間隔時(shí)間對(duì)原地縱跳能力影響，了解作為準(zhǔn)備活動(dòng)時(shí)WBC對(duì)女子運(yùn)動(dòng)員下肢爆發(fā)力的作用，本研究假設(shè)為：準(zhǔn)備活動(dòng)結(jié)束后進(jìn)行120 sWBC（-120 ℃）能提高女子橄欖球運(yùn)動(dòng)員CMJ和SJ的高度及功率。

1研究對(duì)象和方法

1.1研究對(duì)象

選取北京師范大學(xué)女子橄欖球隊(duì)12名隊(duì)員，所有隊(duì)員無(wú)WBC經(jīng)歷，身體狀態(tài)良好，近期無(wú)傷病，無(wú)WBC禁忌癥狀。其中實(shí)驗(yàn)組6人，對(duì)照組6人，實(shí)驗(yàn)組在準(zhǔn)備活動(dòng)結(jié)束后進(jìn)行WBC（-120 ℃）120 s，對(duì)照組準(zhǔn)備活動(dòng)結(jié)束后無(wú)任何干預(yù)。

1.2研究方法

1.2.1文獻(xiàn)資料法

運(yùn)用Google學(xué)術(shù)搜索、CNKI搜索、Springer online搜索、Web of Science搜索等工具對(duì)“whole body cryotherapy”“cryotherapy”“cryostimulate”“precooling”“全身冷凍治療”等關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，對(duì)近幾年國(guó)內(nèi)外超低溫全身冷凍等方面文獻(xiàn)進(jìn)行搜集，為研究提供理論支撐。

1.2.2數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

運(yùn)用SPSS 20.0軟件，采用重復(fù)測(cè)量方差分析（repeated measure ANOVA）對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組不同間隔時(shí)間對(duì)CMJ和SJ的影響進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用多變量方差分析（MANOVA）對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組4個(gè)時(shí)刻CMJ和SJ比較。運(yùn)用LSD對(duì)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行數(shù)據(jù)指標(biāo)的后繼檢驗(yàn)。

1.2.3實(shí)驗(yàn)法

對(duì)受試者進(jìn)行動(dòng)態(tài)準(zhǔn)備活動(dòng)，分別在不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行原地下蹲跳（counter movement jump，CMJ）和原地靜蹲跳（squat jump，SJ）。實(shí)驗(yàn)當(dāng)天，實(shí)驗(yàn)組準(zhǔn)備活動(dòng)后進(jìn)行WBC后即刻、WBC后10 min、WBC后20 min和WBC后30 min時(shí)刻，4個(gè)時(shí)間點(diǎn)觀察測(cè)試分析不同時(shí)間間隔后WBC對(duì)縱跳能力的影響。對(duì)照組在與實(shí)驗(yàn)組相同的時(shí)間間隔完成4個(gè)時(shí)刻的縱跳測(cè)試。

對(duì)受試者大腿前側(cè)股四頭肌處皮膚表面，小腿后側(cè)腓腸肌處皮膚表面不同時(shí)刻進(jìn)行溫度測(cè)量，并記錄觀察變化趨勢(shì)。

1.2.3.1準(zhǔn)備活動(dòng)

20 s開(kāi)合跳，20 s原地跑，20 s后踢跑。10次下蹲前舉實(shí)心球（6磅，約為2.72 kg），10次弓箭步上舉實(shí)心球（6磅，約為2.72 kg），10次弓步轉(zhuǎn)體（6磅，約為2.72 kg）。動(dòng)態(tài)拉伸：拉伸股四頭肌，股二頭肌，大腿內(nèi)收肌，臀大肌，偉大拉伸。各2組。

1.2.3.2WBC預(yù)冷卻和縱跳測(cè)試

由于WBC設(shè)備和數(shù)字縱跳臺(tái)都只有一臺(tái)，而且每次只能對(duì)一個(gè)受試者進(jìn)行測(cè)試，為了更好的控制間歇時(shí)間，所以把受試者分為兩人一組，共3組分別進(jìn)行準(zhǔn)備活動(dòng)后WBC預(yù)冷卻干預(yù)和測(cè)試。當(dāng)受試者完成準(zhǔn)備活動(dòng)后，換運(yùn)動(dòng)背心和短褲，帶手套穿厚棉襪保護(hù)好末端肢體，如果有微出汗則擦干身上汗水，進(jìn)入WBC冷凍倉(cāng)內(nèi)，時(shí)間120 s，溫度為-120 ℃，從WBC冷凍倉(cāng)出來(lái)后穿短衣短褲運(yùn)動(dòng)服進(jìn)行測(cè)試。

運(yùn)用芬蘭產(chǎn)HUR Lab數(shù)字縱跳臺(tái)進(jìn)行CMJ和SJ測(cè)試，在進(jìn)行CMJ時(shí)要求受試者雙手掐腰固定，抬頭挺胸、注意力集中、眼睛平視，當(dāng)聽(tīng)到指示后快速地下蹲到某一位置，立即盡全力向上起跳；在進(jìn)行SJ時(shí)要求受試者雙手掐腰固定，抬頭挺胸、注意力集中、眼睛平視前方，受試者先屈膝屈髖到一個(gè)合適的起跳角度并穩(wěn)定好，當(dāng)聽(tīng)到指示后快速地蹬伸盡全力向上起跳，要求不要有向下蹲的趨勢(shì)。測(cè)試環(huán)境溫度為26 ℃，濕度21%。

2研究結(jié)果

2.1縱跳測(cè)試

2.1.1CMJ測(cè)試

實(shí)驗(yàn)組在準(zhǔn)備活動(dòng)之后進(jìn)行WBC后即刻CMJ高度降低，當(dāng)WBC后第10 min時(shí)CMJ高度降到最低，從WBC后第10 min CMJ高度回升，第30 min時(shí)恢復(fù)到起始水平，如圖1和圖2所示。

對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組進(jìn)行重復(fù)測(cè)量方差分析（見(jiàn)表2），時(shí)間因素主效應(yīng)及時(shí)間因素和分組因素交互效應(yīng)的方差分析結(jié)果表明，時(shí)間因素沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=0.893，P>0.05），說(shuō)明CMJ高度沒(méi)有隨著時(shí)間產(chǎn)生顯著性變化的趨勢(shì)；時(shí)間×分組也沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=0.952，P>0.05），說(shuō)明時(shí)間因素的作用不

隨分組（實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組）的不同而不同。主體間效應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組CMJ高度比較，差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=0.15，P>0.05）。

實(shí)驗(yàn)組重復(fù)測(cè)量分析結(jié)果顯示5次測(cè)量（基礎(chǔ)值、WBC后即刻、WBC后10 min、WBC后20 min和WBC后30 min）隨著時(shí)間的變化呈現(xiàn)出二次方的趨勢(shì)（F=5.537， P=0.042）。

對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各個(gè)時(shí)刻CMJ進(jìn)行多變量方差分析，結(jié)果表明4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的CMJ高度值均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），說(shuō)明在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組CMJ無(wú)顯著性差異。

實(shí)驗(yàn)組WBC后10 min CMJ高度最低，比平均基礎(chǔ)值降低了4.64%，實(shí)驗(yàn)組各時(shí)刻的CMJ高度值進(jìn)行單因素重復(fù)測(cè)量分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩兩比較均無(wú)顯著性差異（P>0.05）。

對(duì)實(shí)驗(yàn)組WBC后4個(gè)時(shí)刻的起跳功率進(jìn)行單因素重復(fù)測(cè)量方差分析，結(jié)果表明WBC后起跳功率與時(shí)間沒(méi)有顯著性交互作用，各個(gè)時(shí)刻功率值與基礎(chǔ)值均無(wú)顯著性差異，其中WBC后第10分鐘時(shí)刻的起跳最大功率值降低幅度最大，相比基礎(chǔ)值降低了2.78%，見(jiàn)表3。

實(shí)驗(yàn)組在WBC后即刻CMJ起跳功率比基礎(chǔ)值上升1.35%，WBC后10 min降低到最低值，比基礎(chǔ)值降低2.78%，WBC后20 min和WBC后30 min持續(xù)升高，但仍然低于基礎(chǔ)值，如圖3所示。各時(shí)刻起跳功率與基礎(chǔ)值均無(wú)顯著性差異（P>0.05）。

2.1.2SJ 測(cè)試

實(shí)驗(yàn)組在WBC后即刻SJ高度均值由35.63 cm，下降到34.21 cm，降低1.42 cm，幅度3.99%。WBC后10 min時(shí)刻SJ高度到達(dá)最低值，下降到34.02 cm，降低1.61 cm，幅度4.52%，從第10 min時(shí)刻開(kāi)始逐漸回升，到第30 min時(shí)恢復(fù)到基礎(chǔ)值水平，如圖4與圖5所示。

對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組重復(fù)測(cè)量方差分析（見(jiàn)表4），時(shí)間因素主效應(yīng)及時(shí)間因素和分組因素交互效應(yīng)的方差分析，結(jié)果表明時(shí)間因素沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=0.622，P>0.05），說(shuō)明不同時(shí)間SJ高度無(wú)顯著性差異，SJ高度沒(méi)有隨著時(shí)間顯著性變化的趨勢(shì)；時(shí)間×分組沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=0.912，P>0.05），說(shuō)明時(shí)間因素的作用不隨分組（實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組）的不同而不同。主體間效應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組從總體來(lái)看無(wú)顯著性差異（F=0.079，P>0.05）。實(shí)驗(yàn)組SJ高度與時(shí)間變化趨勢(shì)顯示呈現(xiàn)二次方（F=18.6594，P<0.01）。

對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各個(gè)時(shí)刻SJ進(jìn)行多變量方差分析，結(jié)果表明4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的SJ高度值均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），說(shuō)明在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組SJ無(wú)顯著性差異。

對(duì)實(shí)驗(yàn)組WBC后各時(shí)刻SJ高度值進(jìn)行單因素重復(fù)測(cè)量分析進(jìn)行兩兩比較檢驗(yàn)，結(jié)果表明WBC后第10 min SJ高度與基礎(chǔ)值呈現(xiàn)顯著性差異（P=0.041，P<0.05），比基礎(chǔ)值降低了1.52 cm，比例為4.52%，如圖5所示。

對(duì)實(shí)驗(yàn)組WBC后SJ起跳最大功率值進(jìn)行單因素重復(fù)測(cè)量方差分析（見(jiàn)表5），結(jié)果顯示SJ起跳最大功率值與時(shí)間沒(méi)有顯著性交互作用；但WBC后第10分鐘最大功率值與基礎(chǔ)值呈現(xiàn)顯著性差異（P=0.04<0.05），比基礎(chǔ)值降低2.9%。

WBC后即刻SJ起跳功率值比基礎(chǔ)值略降低，比例為0.5%。WBC后10 min下降到最低值，比基礎(chǔ)值下降2.9%，并且與基礎(chǔ)值呈顯著性差異（P<0.05）。WBC后20 min與WBC后30 min開(kāi)始上升，但均低于基礎(chǔ)值，如圖6所示。

2.2WBC后大腿和小腿溫度測(cè)量

對(duì)實(shí)驗(yàn)組WBC前與WBC后不同時(shí)刻的大腿前側(cè)股四頭肌處皮膚表面溫度，小腿后側(cè)腓腸肌處皮膚表面溫度進(jìn)行紅外溫度測(cè)量，室溫26 ℃。

由于不能測(cè)量WBC時(shí)的溫度變化過(guò)程，由現(xiàn)有的數(shù)據(jù)來(lái)看WBC后即刻皮膚溫度降到最低。在WBC后10 min溫度急劇上升，根據(jù)前人研究結(jié)果，WBC后最初5 min內(nèi)皮膚表面溫度呈現(xiàn)對(duì)數(shù)式上升，在WBC后第10 min時(shí)刻大腿前側(cè)皮膚溫度回升到25.8 ℃，小腿后側(cè)溫度回升到25.2 ℃，在第10 min到20 min過(guò)程中緩慢回升到28.6 ℃和28.3 ℃，在第30 min時(shí)恢復(fù)到基礎(chǔ)水平。

3分析與討論

實(shí)驗(yàn)組準(zhǔn)備活動(dòng)結(jié)束后進(jìn)行WBC，對(duì)照組不進(jìn)行WBC，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在WBC后30 min時(shí)間內(nèi)，實(shí)驗(yàn)組CMJ和SJ的起跳高度與對(duì)照組均無(wú)顯著性差異，并且時(shí)間對(duì)CMJ和SJ起跳高度的作用均無(wú)顯著性差異。

實(shí)驗(yàn)組WBC后即刻SJ的起跳高度和功率值均低于基礎(chǔ)值，CMJ的起跳高度低于基礎(chǔ)值，但起跳功率略高于基礎(chǔ)值；但與基礎(chǔ)值比較，均無(wú)顯著性差異。當(dāng)WBC后10 min時(shí)刻CMJ和SJ高度和功率值均達(dá)到最低值，但是CMJ高度與基礎(chǔ)值無(wú)顯著性差異，SJ的高度與基礎(chǔ)值呈顯著性差異（P<0.05）。從整體趨勢(shì)來(lái)觀察，WBC后即刻到WBC后30 min這段時(shí)間內(nèi)SJ和CMJ高度隨時(shí)間變化呈現(xiàn)二次方趨勢(shì)（P<0.05），其中最低值在WBC后10 min時(shí)刻。準(zhǔn)備活動(dòng)加入WBC預(yù)冷后對(duì)運(yùn)動(dòng)員縱跳能力沒(méi)有產(chǎn)生積極的影響，沒(méi)有產(chǎn)生預(yù)期認(rèn)為WBC能刺激肌肉神經(jīng)興奮，對(duì)縱跳有促進(jìn)作用的結(jié)果。

前人研究表明預(yù)冷卻對(duì)短時(shí)間高強(qiáng)度的動(dòng)作能產(chǎn)生影響，提高平均功率輸出，Marsh認(rèn)為預(yù)冷能通過(guò)降低皮膚溫度從側(cè)面反映出皮膚血流量降低，從而增加身體內(nèi)部和參與工作肌肉的血流量，而內(nèi)部血流量的增加有利于參與高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)[10]。Klimek對(duì)單次WBC后功率自行車(chē)進(jìn)行高強(qiáng)度無(wú)氧工作能力測(cè)試wingate，測(cè)試發(fā)現(xiàn)能顯著縮短到達(dá)最大無(wú)氧功的時(shí)間[11]。另一項(xiàng)研究表明，運(yùn)用功率自行車(chē)測(cè)試發(fā)現(xiàn)受試者在較暖環(huán)境中預(yù)冷后（穿戴降溫背心和在釋放3 ℃冷氣房里）比沒(méi)有預(yù)冷的功率輸出高17.8%[8]。以上研究均顯示，預(yù)冷卻能對(duì)短時(shí)間高強(qiáng)度動(dòng)作有積極影響，但是對(duì)單次的高強(qiáng)度爆發(fā)力的動(dòng)作來(lái)說(shuō)沒(méi)有直接的研究證明。

WBC后最直接的表現(xiàn)就是皮膚溫度降低，由圖5可以看出：WBC后即刻大腿和小腿皮膚溫度均在10 ℃以下，急劇上升然后到平緩上升；但是皮膚溫度與肌肉溫度是不是呈正相關(guān)性，從而影響到肌肉收縮速度和力量。Racinais認(rèn)為肌肉溫度與起跳高度呈正相關(guān)，當(dāng)肌肉溫度下降后肌肉輸出功率和起跳高度降低，當(dāng)肌肉溫度降低1 ℃，肌肉收縮速度降低2%～5%。Bergh認(rèn)為肌肉溫度降低1 ℃，肌肉收縮力量降低4%～6%[1213] ，但溫度與肌肉收縮速度和力量影響程度不一致。Binkhorst認(rèn)為快速肌肉收縮的動(dòng)作比慢速肌肉收縮的動(dòng)作更能受溫度的影響。Ranatunga認(rèn)為在較高肌肉溫度中慢肌運(yùn)動(dòng)單位要先于快肌運(yùn)動(dòng)單位募集，而當(dāng)在肌肉溫度低于25 ℃時(shí)則是快肌運(yùn)動(dòng)單位先被募集，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)降低手部第一背側(cè)骨間肌肉溫度能降低由電刺激引起的肌肉張力，當(dāng)?shù)陀?5 ℃時(shí)其肌肉張力急劇下降[1415]。

另一方面，低溫改變了肌肉主動(dòng)肌與對(duì)抗肌的協(xié)同激活作用，Oska發(fā)現(xiàn)當(dāng)在低溫環(huán)境中肌肉向心收縮時(shí)對(duì)抗肌受激活程度顯著性提高，同時(shí)主動(dòng)肌激活程度顯著性下降，這兩者就會(huì)造成“制動(dòng)效應(yīng)”， 主動(dòng)肌活動(dòng)下降，對(duì)抗肌活動(dòng)增強(qiáng)，兩者疊加效果就會(huì)產(chǎn)生肌肉收縮時(shí)功率下降[16]。

WBC后最直接的表現(xiàn)就是皮膚溫度降低，由圖5可以看出，WBC后即刻大腿和小腿皮膚溫度均在10 ℃以下。在本研究中只簡(jiǎn)單地連續(xù)觀測(cè)了WBC后4個(gè)時(shí)刻的大腿和小腿部位的皮膚表面溫度，沒(méi)有進(jìn)行肌肉內(nèi)部溫度的檢測(cè)；但Hardaker等研究發(fā)現(xiàn)，股直肌肌肉內(nèi)部溫度與皮膚表面溫度呈負(fù)二次方關(guān)系，當(dāng)用冰袋冷卻結(jié)束后皮膚表面溫度開(kāi)始回升，但肌肉內(nèi)部溫度仍然下降。這是因?yàn)槿梭w表面組織從深層組織內(nèi)吸收熱量，這就是為什么在冷卻后肌肉內(nèi)部溫度是在皮膚表層溫度開(kāi)始上升時(shí)才達(dá)到最低值[17]。由此可以推測(cè)：皮膚溫度與肌肉溫度不呈正相關(guān)性，也就是說(shuō)，皮膚溫度在WBC后即刻快速升高，而肌肉溫度仍持續(xù)降低；但是Ranatunga早在1987年研究皮膚與肌肉溫度關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)肌肉內(nèi)部溫度與皮膚溫度呈線性關(guān)系，t（肌肉溫度）=3.2+0.8t（皮膚溫度）[13]。Ranatunga檢測(cè)的手部第一背側(cè)骨間肌的皮膚和肌肉溫度，與Hardaker檢測(cè)股直肌在深層組織厚度和脂肪厚度上有一定的不同。這些是不是導(dǎo)致皮膚溫度與肌肉溫度關(guān)系的不同。Thomas也認(rèn)為冰敷冷凍效果與冷凍時(shí)間、冷凍深度及肌肉與皮膚之間的脂肪組織厚度有一定關(guān)系。Costeloe等對(duì)肌肉內(nèi)部探針直接測(cè)量發(fā)現(xiàn)：WBC后在60 min時(shí)間內(nèi)持續(xù)下降并且第60 min時(shí)刻肌肉深度3 cm處的溫度降低幅度達(dá)到最大值為1.6 ℃，而這與皮膚表面溫度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，也就是皮膚溫度從WBC后開(kāi)始回升，而肌肉溫度仍然持續(xù)降低并在60 min后達(dá)到最低值[18]。這與Hardaker等的研究成果有一定程度的相似。

CMJ是下肢肌肉離心收縮然后向心收縮的快速轉(zhuǎn)換，與神經(jīng)激活及肌肉彈性成分有很大的關(guān)系。研究認(rèn)為，在10 ℃低溫環(huán)境暴露后，對(duì)快速伸縮復(fù)合練習(xí)中肌肉拉長(zhǎng)階段產(chǎn)生積極影響增加了EMG活性[19]。Asmussen認(rèn)為在進(jìn)行快速伸縮復(fù)合練習(xí)前進(jìn)行冷卻能提高工作肌肉彈性組織成分的EMG活躍程度[20]。Racinais認(rèn)為熱環(huán)境和冷環(huán)境都能影響肌電活躍程度，熱環(huán)境能降低隨意激活，但是冷環(huán)境會(huì)改變主動(dòng)肌和對(duì)抗肌的同激活率（coactivation）[14]。冷環(huán)境對(duì)肌電影響有不同的研究結(jié)果，Piedrahita 認(rèn)為降溫以后能增加肌電振幅，Petrofsky認(rèn)為環(huán)境溫度不會(huì)影響到肌電振幅，從而不會(huì)影響到肌肉力量[2122]。另一方面，Masae認(rèn)為冷空氣導(dǎo)致的皮膚溫度降低，能影響運(yùn)動(dòng)單位募集閾值，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明激活肌肉的皮膚溫度范圍在25～33 ℃，當(dāng)皮膚溫度在25 ℃時(shí)運(yùn)動(dòng)單位募集閾值降低[23]。一些研究認(rèn)為，當(dāng)皮膚溫度低于25 ℃時(shí)，肌肉收縮就有更高的溫度靈敏性；而當(dāng)皮膚溫度在25～35 ℃范圍時(shí)，就算皮膚溫度的降低，也不會(huì)導(dǎo)致肌肉運(yùn)動(dòng)單位激活程度的改變。本研究中，當(dāng)WBC后即刻皮膚溫度在10 ℃以下，到10 min時(shí)皮膚溫度達(dá)到25 ℃，由此可以推測(cè)，當(dāng)WBC后即刻到10 min時(shí)皮膚溫度始終處于25 ℃以下，肌肉募集程度降低造成的肌肉收縮力量和速度下降。CMJ強(qiáng)調(diào)了肌肉離心收縮后快速向心收縮的能力，也就是SSC（shorten stretch cycle），其中主要的一個(gè)因素就是牽張反射。Tarja實(shí)驗(yàn)研究認(rèn)為單次的WBC后能增加反射潛伏期中SL（short latency）的振幅，可以推測(cè)認(rèn)為WBC增加了α運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的興奮性和γ運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的敏感性，認(rèn)為當(dāng)肌肉在冷環(huán)境中工作時(shí)能引發(fā)牽張反射增強(qiáng)[24]。低溫引起牽張反射增強(qiáng)，但另一方面低溫又引起了主動(dòng)肌與對(duì)抗肌的“制動(dòng)作用”及運(yùn)動(dòng)單位募集。就本研究來(lái)說(shuō)，綜合最后的表現(xiàn)是CMJ高度先在WBC后即刻和第10 min降低，然后在10 min以后回升。

通過(guò)對(duì)前人研究分析發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)肌肉系統(tǒng)對(duì)溫度的反應(yīng)是多方面的，既有溫度對(duì)肌肉收縮速度和收縮力量的影響，也有溫度對(duì)肌肉神經(jīng)刺激和對(duì)肌肉激活程度的影響。在比賽和訓(xùn)練前進(jìn)行準(zhǔn)備活動(dòng)是為了提高肌肉溫度，使肌肉黏滯性下降，提高肌肉收縮速度和力量。本研究嘗試性地對(duì)運(yùn)動(dòng)員準(zhǔn)備活動(dòng)后進(jìn)行WBC后發(fā)現(xiàn)，WBC超低溫對(duì)爆發(fā)力的影響因素很多，準(zhǔn)備活動(dòng)后肌肉溫度的上升和WBC后肌肉溫度下降的比例，肌肉溫度升高后又降低造成肌肉的柔韌性改變，主動(dòng)肌和對(duì)抗肌協(xié)調(diào)程度。另外，受試者的樣本數(shù)量和主觀感受與努力程度不同，因此，WBC對(duì)運(yùn)動(dòng)員比賽和訓(xùn)練前預(yù)冷卻效果的研究領(lǐng)域還存在很多研究空白。

4結(jié)論

準(zhǔn)備活動(dòng)后進(jìn)行WBC（-120 ℃，120 s）預(yù)冷卻作為提高神經(jīng)肌肉興奮性的一種手段，對(duì)女子橄欖球運(yùn)動(dòng)員CMJ和SJ起跳高度和功率沒(méi)有產(chǎn)生促進(jìn)作用，反而產(chǎn)生抑制作用，并且兩者的起跳高度值在30 min內(nèi)與時(shí)間呈現(xiàn)二次方關(guān)系，即U字形曲線關(guān)系，最低值在WBC后10 min時(shí)刻，第30 min回到起始值。準(zhǔn)備活動(dòng)后進(jìn)行WBC（-120 ℃，120 s）預(yù)冷卻對(duì)CMJ和SJ這種單次努力完成的爆發(fā)性動(dòng)作沒(méi)有促進(jìn)作用；所以，在比賽和訓(xùn)練前，尤其是需要下肢單次努力爆發(fā)的項(xiàng)目，要謹(jǐn)慎地進(jìn)行，以免造成運(yùn)動(dòng)能力的下降。

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