□ 吳趙昭 石金龍(西北大學(xué) 陜西 西安 710127)
全身冷凍療法通常指受試者將身體全部暴露于-110℃至-195℃之間的超低溫開放式冷倉約3min,一般在運(yùn)動(dòng)后早期(0-24h)進(jìn)行,可在一天或數(shù)周內(nèi)重復(fù)多次。進(jìn)入倉體前,受試者應(yīng)盡可能少穿衣物,保持體表干燥,穿著襪子、拖鞋和手套以保護(hù)肢體末端。進(jìn)入倉體,站立于中心,將手搭在倉體上沿處,確保皮膚未直接貼近倉體內(nèi)金屬表面,以免凍傷。整個(gè)過程中可輕微活動(dòng)手指、踱步,避免屏息和過度低頭呼吸。
臨床醫(yī)學(xué)上W B C常用于緩解一些由慢性病癥引起的疼痛和炎癥,特別是針對(duì)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、纖維肌痛和強(qiáng)直性脊柱炎等癥狀;運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中W B C被更多的運(yùn)動(dòng)員使用以加速肌肉損傷恢復(fù)。W B C能夠快速緩解大強(qiáng)度訓(xùn)練引起的肌肉疼痛和腫脹,降低肌肉繼發(fā)性損傷減少炎癥反應(yīng),加速疲勞恢復(fù),此外還廣泛應(yīng)用于傷病康復(fù)和預(yù)防過度訓(xùn)練??傮w而言,W B C可增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員心血管功能、改善肌肉活性、減少運(yùn)動(dòng)引起的溶血、緩解炎癥反應(yīng),并具有一定潛在功效。
研究發(fā)現(xiàn),W B C可改變運(yùn)動(dòng)員生理生化指標(biāo),包括炎癥因子的減少,抗氧化劑的適應(yīng)性變化以及與肌肉損傷相關(guān)的酶的積極作用等。同時(shí),此研究也表明W B C是安全的,不會(huì)對(duì)心臟、免疫功能造成不良影響。近年來,隨著W B C研究的升溫,我們獲取了更多相關(guān)依據(jù)。本文綜述W B C的主要研究結(jié)果,為其評(píng)定恢復(fù)效果提供參考依據(jù)。
冷凍療法的前提是從人體組織中吸收熱量以達(dá)到各種臨床效果,有研究表明,為達(dá)到最佳的治療效果,組織溫度必須達(dá)到所需治療的最佳溫度。因此,相比傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)冷療方式(冰敷、冷水浸泡),確定W B C相關(guān)的組織溫度下降幅度至關(guān)重要。有推測(cè)認(rèn)為,由于其極端的空氣溫度,W B C比傳統(tǒng)方式表現(xiàn)出更強(qiáng)的冷療效果。干預(yù)過程中體表和倉內(nèi)環(huán)境形成了一個(gè)巨大的溫度差,熱傳遞取決于諸多因素,例如導(dǎo)熱系數(shù)或熱傳遞系數(shù)(k=w/m2-k)能表現(xiàn)物質(zhì)傳遞熱量的能力,冰的導(dǎo)熱系數(shù)(2.18k)比水(0.58k)和空氣(0.024k)要高的多,這意味著從身體中吸收熱能,冰比其他兩種物質(zhì)更為有效。冰也可改變自身原有屬性(固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)),從而進(jìn)一步優(yōu)化其冷療效果。雖然水和空氣不是傳播熱量的最佳媒介,但它們卻具有使體表大面積區(qū)域同時(shí)冷卻的潛在優(yōu)勢(shì)。
通過對(duì)實(shí)證研究的比較,可以發(fā)現(xiàn)體表溫度下降通常與冰敷有關(guān)。在一些研究中,使用W B C或冷水浸泡(col d water immersion,CWI)的方式降溫效果并不顯著,甚至沒有達(dá)到緩解疼痛的必要溫度。值得注意的是,不論采取何種方式降溫,肌肉溫度降低的幅度幾乎可以忽略不計(jì)。到目前為止,僅有一項(xiàng)關(guān)于W B C對(duì)肌肉內(nèi)部溫度影響的研究,而未來研究的深入對(duì)填補(bǔ)這一空白十分必要。
人體組織的熱性能意味著要在皮下冷卻是非常困難的,這是由于皮下脂肪組織的導(dǎo)熱系數(shù)很低(0.23k,相比肌肉的導(dǎo)熱系數(shù)為0.46k)對(duì)身體產(chǎn)生了保溫作用。有臨床文獻(xiàn)報(bào)道,一個(gè)皮脂極低(皮褶厚度0-10mm)且健康的受試者,經(jīng)過8分鐘冰敷,其最大肌內(nèi)降溫(深度1cm)為7℃。此外,溫度下降的幅度也會(huì)因身體部位的不同而有所不同,如髕骨等骨質(zhì)區(qū)域組織溫度通常下降幅度最大。
現(xiàn)有研究中,并未發(fā)現(xiàn)任何關(guān)于W B C副作用的報(bào)道。但據(jù)以往研究,大多數(shù)相關(guān)報(bào)道似乎并沒有對(duì)預(yù)期的不良反應(yīng)進(jìn)行積極監(jiān)測(cè)。有報(bào)道指出,在芬蘭的一家??漆t(yī)院里,采用W B C治療的患者在過去8年中并未發(fā)生任何不良反應(yīng)。近來,出現(xiàn)少數(shù)與W B C相關(guān)的個(gè)別問題(如凍傷),而這些都是準(zhǔn)備過程中的疏忽所致,如在皮膚尚留有汗液或身穿潮濕衣物的情況下進(jìn)入倉內(nèi)。據(jù)報(bào)道,正常人的體表冰點(diǎn)在-3.7℃至-4.8℃之間,而對(duì)于有體表細(xì)胞嚴(yán)重受損或有皮膚凍傷經(jīng)歷的人,體表冰點(diǎn)會(huì)降低至-10℃左右。需要注意的是,為保證干預(yù)的順利進(jìn)行,完備的實(shí)驗(yàn)流程在整個(gè)操作中就顯得尤為重要。此外,還應(yīng)特別關(guān)注受試者是否有以下禁忌癥狀:頑固性高血壓、冠狀動(dòng)脈疾病、心律失常、血液循環(huán)障礙、雷諾綜合癥、低溫過敏、肺部疾病和低溫引起的支氣管阻塞等。
有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,冷凍療法可對(duì)損傷后與炎癥相關(guān)的重要細(xì)胞和生理活動(dòng)產(chǎn)生影響,包括細(xì)胞的新陳代謝、血管內(nèi)白細(xì)胞活性和潛在的細(xì)胞凋亡。但很少有研究在人體實(shí)驗(yàn)中復(fù)制這一方案。有兩項(xiàng)研究表明運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練后單次或多次使用W B C能夠增強(qiáng)自身的細(xì)胞因子。另有人發(fā)現(xiàn),在各種形式的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后,W B C對(duì)肌肉損傷的各種標(biāo)志物影響不大。有一項(xiàng)研究量化了局部冰敷對(duì)人體損傷的生化效應(yīng),在膝關(guān)節(jié)術(shù)后進(jìn)行局部加壓冰敷,發(fā)現(xiàn)前列腺素E2和關(guān)節(jié)液中乳酸的產(chǎn)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于未經(jīng)任何干預(yù)的對(duì)照組。
有研究表明經(jīng)過CWI可以引起氧化應(yīng)激,并可能增加自由基的形成。自由基是有氧系統(tǒng)細(xì)胞代謝在外界環(huán)境影響下的產(chǎn)物。當(dāng)自由基的產(chǎn)生超過抗氧化保護(hù)能力和修復(fù)機(jī)制時(shí),氧化應(yīng)激就會(huì)發(fā)生,從而對(duì)蛋白質(zhì)、脂類和脫氧核糖核酸等大分子造成損害。在代謝應(yīng)激時(shí)期,發(fā)生氧化應(yīng)激的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)增加,氧化和抗氧化的平衡會(huì)受到破壞。相關(guān)概念也被指出,在低溫環(huán)境下激活適應(yīng)體內(nèi)平衡機(jī)制的劑量可使運(yùn)動(dòng)員受益。同有研究表明,經(jīng)常在冷水中游泳的人通常抗氧化能力較強(qiáng)。
目前關(guān)于W B C對(duì)機(jī)體抗氧化能力的影響尚不明確。一項(xiàng)研究表明,經(jīng)W B C的干預(yù),高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的氧化應(yīng)激反應(yīng)低于強(qiáng)度較低的健身運(yùn)動(dòng)。10天的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)受試者抗氧化能力不相一致,W B C組的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶濃度較低。盡管有研究表明W B C可增加缺乏鍛煉者的抗氧化能力,但其不足是氧化能力和抗氧化能力未在同一點(diǎn)上被量化,因此很難確定與氧化應(yīng)激相關(guān)的機(jī)制。未來的研究應(yīng)著眼于導(dǎo)致抗氧化蛋白增加的敏感指標(biāo)和明確至少含兩個(gè)或兩個(gè)以上的氧化應(yīng)激指標(biāo),并以此判定細(xì)胞受損狀況。此外,直接測(cè)量產(chǎn)生的自由基,可以更準(zhǔn)確地量化自由基的生成和氧化損傷,如利用電子順磁共振波譜技術(shù)進(jìn)行測(cè)量。
探究更為有效的方法來影響自主神經(jīng)系統(tǒng)是運(yùn)動(dòng)恢復(fù)中一個(gè)不斷發(fā)展的領(lǐng)域。高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)通常會(huì)增強(qiáng)交感神經(jīng)活性,導(dǎo)致心率增加和心率變異性降低。然而,持續(xù)的增強(qiáng)交感神經(jīng)活性,被認(rèn)為是不利于運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)。正因如此,副交感神經(jīng)再激活被認(rèn)為是目前系統(tǒng)恢復(fù)的重要指標(biāo),并且經(jīng)常用于量化各種心率變異性指標(biāo)。有少數(shù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)研究了使用W B C促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后副交感神經(jīng)再生的可能性,雖表明最初影響的是交感神經(jīng),但最終影響的似乎還是副交感神經(jīng)?;谠谛穆?-3倍變化的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后,W B C可增強(qiáng)短期自主恢復(fù)能力,這種反射被認(rèn)為是低溫引起的血管收縮和中心血容量增加。因此,副交感神經(jīng)的激活不僅限于W B C,還可以通過CWI復(fù)制這一自主效應(yīng)。
我們?cè)诙嗥墨I(xiàn)中發(fā)現(xiàn)W B C對(duì)運(yùn)動(dòng)后身體機(jī)能恢復(fù)的影響不相一致。有研究證實(shí)W B C能夠改善本體感覺,如運(yùn)動(dòng)后疲勞的恢復(fù)和肌肉酸痛的緩解。冰敷在急性軟組織損傷和術(shù)后治療中具有良好的短期鎮(zhèn)痛效果,但對(duì)患處功能恢復(fù)和腫脹消除效果卻一般?,F(xiàn)有的諸多研究表明,W B C對(duì)肌肉骨骼損傷的恢復(fù)具有重要的臨床意義,但這些效應(yīng)的基礎(chǔ)機(jī)制尚未確定。需要注意的是,有一項(xiàng)研究采用了W B C與手法治療和關(guān)節(jié)松動(dòng)術(shù)相結(jié)合的物理干預(yù)療法。W B C可能作為一種抗疼痛的刺激劑促進(jìn)對(duì)局部產(chǎn)生鎮(zhèn)痛的效應(yīng)。有研究表明在標(biāo)準(zhǔn)W B C的干預(yù)下最佳鎮(zhèn)痛效果與皮膚溫度有關(guān),此閾值為低于皮膚溫度13℃。此外,W B C可使去甲腎上腺素增高,這也可能是另一個(gè)獲得鎮(zhèn)痛效果的因素。在健康和受傷兩類成年人群中發(fā)現(xiàn),局部冷卻對(duì)肌肉的激活有額外的刺激作用,進(jìn)一步表明冷卻可成為運(yùn)動(dòng)治療的重要補(bǔ)充。
W B C可改變運(yùn)動(dòng)員諸多重要生理生化指標(biāo),改善新陳代謝和運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)和肌肉酸痛狀況;還可能對(duì)炎癥介質(zhì)、抗氧化能力和自主神經(jīng)功能有積極影響。然而上述表現(xiàn)仍為初步研究,還需進(jìn)一步開展高質(zhì)量的隨機(jī)對(duì)照研究。大量研究尚未對(duì)其不良反應(yīng)進(jìn)行主動(dòng)監(jiān)測(cè),因此也很難就與W B C相關(guān)的可能風(fēng)險(xiǎn)得出明確結(jié)論。另一局限是目前W B C比CWI或冰敷價(jià)格昂貴且不易獲得。
隨著運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練強(qiáng)度和比賽激烈程度與密集程度大大提高,完善這種極端溫度下的新型恢復(fù)措施就顯得尤為重要?;谀壳把芯楷F(xiàn)狀,需要更準(zhǔn)確的W B C實(shí)踐參數(shù),主要包括最佳的空氣溫度、干預(yù)持續(xù)的時(shí)間和頻率及完備的安全指南。未來研究應(yīng)確定是否有必要根據(jù)損傷的性質(zhì)、嚴(yán)重程度或急慢性程度來改變治療劑量,比較W B C、CWI和冰敷的相對(duì)有效性,并提供重要的臨床效果。
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