陸星辰，張 潔

緊身服裝（Compression Garment，CG）是一種可以通過在身體表面施加機(jī)械壓力的服裝，最早用于治療各種循環(huán)、淋巴疾病。 緊身服裝有壓縮、穩(wěn)定和支撐組織，維持肌肉功能和減輕運(yùn)動損傷等功能并有助于提高運(yùn)動能力，因此在體育界得到越來越多的關(guān)注。 如今市面上的緊身服裝款式多樣，它們擁有不同的性能和特點(diǎn)，根據(jù)穿著部位的不同可以分為壓力襪、壓力袖、壓力腰帶、上身緊身服裝、下身緊身服裝和全身緊身服裝。 對于自行車運(yùn)動裝備，目前下身緊身服裝為主要研究對象。 當(dāng)前研究表明， 穿著緊身服裝可以提高短距離騎行的最大功率、長距離騎行的平均功率，這可能由于緊身服裝能增加血流速度， 為肌肉輸送更多的氧氣及葡萄糖，有助于血乳酸清除及氧化。 此外，緊身服裝還能在一定程度上減少肌肉振動、能量代謝。 但是單純穿著緊身服裝的作用范圍有限，緊身服裝與緊身衣配合使用往往能取得更好的效果。 但普通緊身服裝可能不能刺激到訓(xùn)練有素的運(yùn)動員，同時(shí)緊身服裝壓力過小不能改善運(yùn)動能力，壓力過大將對皮下組織中血液流動造成影響。 因此緊身服裝存在一個(gè)合適的壓力范圍能幫助運(yùn)動員提高運(yùn)動能力，但這個(gè)最佳壓力范圍目前仍不明確，今后還需要更多的相關(guān)研究探索，以供場地自行車運(yùn)動員緊身服裝設(shè)計(jì)作參考。

1 緊身服裝與自行車運(yùn)動

1.1 緊身服裝松緊度對運(yùn)動能力的影響

施加在身體上的壓力主要取決于服裝的機(jī)械性能，而機(jī)械性能與織物的性能和衣服的松緊度有關(guān)。不同的織物成分和織物方向?qū)缑鎵毫Φ挠绊懖煌琜1]。緊身服裝上的扎帶，特別是彈力扎帶，也會形成相應(yīng)壓力。因此，在選擇服裝時(shí)不僅要選擇適合自己的尺寸，也應(yīng)該考慮織物的物理性能（如熱阻、延伸和彈性）、織物結(jié)構(gòu)、厚度、單位面積質(zhì)量和纖維含量、覆蓋的身體區(qū)域范圍等。

適當(dāng)?shù)膲毫Ψ秶芨玫丶ぐl(fā)運(yùn)動員運(yùn)動能力。Ali 等研究不同等級的分級加壓長襪對10 km 長跑的影響，4 個(gè)壓力 等 級 分 別 為 0 mmHg、12～15 mmHg、18～21 mmHg、23～32 mmHg，隨后采用縱跳評價(jià)運(yùn)動后腿部力量，結(jié)果發(fā)現(xiàn) 12～15 mmHg 與 18～21 mmHg會更好維持耐力訓(xùn)練后腿部力量[2]。 傅維杰等對12名田徑運(yùn)動員分別在無緊度負(fù)荷、 中等緊度負(fù)荷（66.4 N）和高等緊度負(fù)荷（85.8 N）3 種緊度條件下進(jìn)行了 5 s 最大等長收縮和兩種速度（60°/s 和 300°/s）下的連續(xù)25 次最大伸膝等動向心運(yùn)動測試，肌電結(jié)果為：無緊度＞中等緊度＞高等緊度，且具有顯著性差異[3]。 Kraemer 等讓受試者穿著標(biāo)準(zhǔn)尺寸的緊身短褲、小尺寸的緊身短褲和寬松的運(yùn)動短褲，在測力臺上分別進(jìn)行10 次連續(xù)的最大叉腰起跳動作，結(jié)果顯示男性穿著標(biāo)準(zhǔn)尺寸緊身短褲平均功率大于小尺寸緊身短褲[4]。 然而也有研究并未發(fā)現(xiàn)不同尺寸緊身服裝間的差異。 Dascombe 等研究發(fā)現(xiàn)穿著正常尺寸緊身短褲和過小尺寸緊身短褲都會改變運(yùn)動員生理參數(shù)、改善靜脈血流，但這兩種尺寸間沒有差異[5]。

當(dāng)前大部分相關(guān)研究表明， 身著緊身服裝可以有效提高機(jī)體的運(yùn)動能力，且緊身服裝的松緊度不同對不同運(yùn)動項(xiàng)目運(yùn)動能力的提升有著不同的效果。

1.2 緊身服裝松緊度在自行車運(yùn)動中的應(yīng)用

目前緊身服裝已運(yùn)用到多個(gè)領(lǐng)域，在自行車項(xiàng)目中也有較為廣泛的應(yīng)用。 自行車騎行過程中不同肌肉的參與程度不同， 對緊身服裝的壓力有不同需求。 吳昕穗等研究不同壓力程度 （低壓力、中壓力、 高壓力） 緊身褲對騎行運(yùn)動下肢疲勞的影響， 騎行運(yùn)動中大腿前部股外側(cè)肌和股直肌承受壓力大于大腿后部肌肉，其中股外側(cè)肌參與度低，較不易產(chǎn)生疲勞， 而需要承受更多壓力的股直肌易產(chǎn)生肌肉疲勞[6]。 穿著緊身褲能有效緩解股外側(cè)肌和股二頭肌的疲勞， 但對股直肌與半腱肌效果不明顯。 因此在騎行緊身服裝設(shè)計(jì)時(shí)，可以重點(diǎn)對股直肌部位施加壓力。 同時(shí)，不同項(xiàng)目、不同身體部位對壓力的要求并不相同， 運(yùn)動員身體的形態(tài)差異也可能會影響施加的壓力， 因此高水平運(yùn)動員的參賽緊身服裝正逐漸走向定制化。 因此，關(guān)于緊身服裝是通過何種途徑影響自行車運(yùn)動員運(yùn)動能力的研究尤為重要。

在自行車運(yùn)動中，功率是反應(yīng)騎行效果的重要指標(biāo)，功率是踏蹬力和踏蹬速度的乘積。 穿著緊身服裝能增大運(yùn)動員騎行功率。 在重復(fù)沖刺騎行中，穿著緊身服裝可以增大峰值功率，在耐力訓(xùn)練中，能提高平均功率。 Broatch 等發(fā)現(xiàn)穿著緊身服裝重復(fù)沖刺騎行時(shí)峰 值功率增大[7]。 Driller 等[8]和 Scanlan 等[9]均發(fā)現(xiàn)穿著緊身服裝長時(shí)間耐力騎行時(shí)平均功率增加。也有研究發(fā)現(xiàn)穿著緊身服裝能維持肌肉力量，減少功率衰退[2]。 Argus 等讓11 名訓(xùn)練有素的自行車運(yùn)動員進(jìn)行3 個(gè)30 s 最大沖刺騎行，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與被動恢復(fù)相比，穿著緊身服裝功率衰減更為緩慢[10]。Chatard 等讓受試者穿著彈性加壓長筒襪進(jìn)行兩次5 min 的最大強(qiáng)度踏蹬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)穿著加壓長筒襪組的最大功率降低較少[11]。De Glanville 研究發(fā)現(xiàn)在兩次長時(shí)間騎行中穿著分級加壓長褲恢復(fù)也能減少功率衰退[12]。 因此，無論在訓(xùn)練中或恢復(fù)中，穿著緊身服裝都能減少功率衰退。 雖然緊身服裝不能增大肌肉力量，但是通過增加一定范圍的緊度能夠幫助肌肉在募集更少運(yùn)動單位的情況下維持相似的力量輸出，進(jìn)而對肌肉疲勞恢復(fù)和長時(shí)間的運(yùn)動能力產(chǎn)生積極的影響[3]。

綜上所述， 自行車運(yùn)動員的騎行效果與騎行功率密切相關(guān)， 騎行功率又受到肌肉氧利用能力和肌肉耐力等多方面因素的影響。因此，本文對有關(guān)緊身服裝提高自行車運(yùn)動員運(yùn)動能力進(jìn)而提升騎行效果的機(jī)制進(jìn)行總結(jié)，主要有以下幾個(gè)方面。

2 緊身服裝提高自行車運(yùn)動能力的機(jī)制

緊身服裝影響自行車運(yùn)動員運(yùn)動能力的主要機(jī)制見圖1。

2.1 緊身服裝與靜脈回流

運(yùn)動緊身服通常使用分級緊身服裝改善血液循環(huán)，分級加壓意味著所施加的壓力在遠(yuǎn)端時(shí)最高，在近端時(shí)最低，常使用在需要回流靜脈血的部位，如四肢。但有些加壓腿套施加的壓力在遠(yuǎn)端最低，在近端最高，也能達(dá)到幫助靜脈回流的效果[12]。在醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中， 緊身服裝和壓力繃帶作為治療循環(huán)系統(tǒng)疾病的一種方法，用于預(yù)防靜脈淤滯和促進(jìn)血液流動[13]。

圖1 緊身服裝影響自行車運(yùn)動員運(yùn)動能力的主要機(jī)制Figure 1 The Main Mechanism of Tight-Fitting Clothing Influencing the Athletic Ability of Cyclists

無論是在運(yùn)動期還是恢復(fù)期， 穿著下身緊身服裝都能降低騎行時(shí)的心率[7-8]，但穿著上身緊身裝置可能會增加心率與體溫， 并因此增加心血管和體溫調(diào)節(jié)壓力[14]。 這表明穿著緊身服裝無論在運(yùn)動期還是恢復(fù)期都能幫助靜脈回流。 緊身服裝直接對皮膚施加壓力，增加了靜脈血流的線速度[15-16]，血液從外周重新分配到深靜脈系統(tǒng)，有助于血液回流到心臟，從而增加心臟的舒張末期充盈量和每搏輸出量，降低運(yùn)動中的心率[17]。運(yùn)動期間，血液流量的增加可能有助于機(jī)體向運(yùn)動肌肉輸送氧氣， 從而提高機(jī)體運(yùn)動能力。但是在運(yùn)動期間，心率作為評價(jià)回心血流的一個(gè)指標(biāo)，對于高水平運(yùn)動員而言并不敏感[9]。 無論是在重復(fù)沖刺[18]或耐力[19]騎行期間，穿著分級加壓緊身服裝的運(yùn)動員和對照組之間的心率沒有差異，這可能由于運(yùn)動員心肌泵血能力較高。

運(yùn)動期間， 血液流量的增加還有助于向運(yùn)動肌肉輸送氧氣，從而提高運(yùn)動表現(xiàn)。 有研究發(fā)現(xiàn)，穿著緊身服裝騎行時(shí)，股外側(cè)肌血流量增高[7]。 肌肉血流量的增加可能歸因于動脈， 而不是壓縮后的靜脈變化。 施加在肌肉上的外部壓力可能會導(dǎo)致下層組織的壓縮，從而降低局部小動脈的跨壁壓力，導(dǎo)致反射性血管擴(kuò)張，增加局部血流[20]。 然而，壓力過大可能不利于皮下組織中的血液流動， 或?qū)謴?fù)期肌肉血流造成不利影響。Born 發(fā)現(xiàn)在短跑項(xiàng)目中，當(dāng)服裝下肢壓力范圍為 8 mmHg、10 mmHg、14 mmHg、18 mmHg時(shí)，平均深靜脈血流速度顯著增加，且不會對小腿肌肉血流或皮下組織血流造成任何損害[21]。 當(dāng)壓力范圍為26 mmHg、30 mmHg 時(shí)也會導(dǎo)致平均深靜脈血流速度增加， 但會顯著阻礙小腿皮下組織中血液的流動。Billy 等采用正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù)，攝取6 名健康男性穿著緊身服裝時(shí)和未穿著緊身服裝時(shí)腿部的血流和葡萄糖， 并進(jìn)行測量， 結(jié)果表明穿上具有37 mmHg 外壓的壓縮短褲，在高強(qiáng)度踏蹬運(yùn)動恢復(fù)期間可降低肌肉組織深部和淺部的血流， 但不會影響股二頭肌和股四頭肌的葡萄糖攝取[22]。

2.2 緊身服裝與骨骼肌能量代謝

騎行功率的增高與葡萄糖代謝有關(guān)， 穿著緊身服裝進(jìn)行騎行可使血液中的葡萄糖水平升高[23]。由于血液運(yùn)輸?shù)钠咸烟鞘羌∪馓窃铣傻囊粋€(gè)重要組成，因此血流增加可能改變肌肉的葡萄糖利用率，最終影響糖原合成。

在長時(shí)間高強(qiáng)度間歇跑步運(yùn)動中，發(fā)現(xiàn)穿著緊身服裝可以改善肌肉氧合和相關(guān)肌肉代謝[24]。 但對于自行車運(yùn)動， 僅見穿著緊身服裝對肌肉氧合經(jīng)濟(jì)型、厭氧閾值有增加趨勢的研究結(jié)果[9]。 也有研究認(rèn)為穿著緊身服裝可以增加低強(qiáng)度騎行時(shí)的組織氧飽和度，但對高強(qiáng)度騎行沒有影響。Boucourt 等讓11 名運(yùn)動員穿著小腿壓縮套進(jìn)行15 min 遞增負(fù)荷騎行，測試騎行期間和組織氧飽和度的變化。 這項(xiàng)研究表明，在運(yùn)動前、后低強(qiáng)度騎車時(shí)（40 W 和80 W），穿著小腿壓縮套能增加組織氧飽和度[25]。 在高強(qiáng)度運(yùn)動（功率為120 W及以上）時(shí)，壓縮套筒對增加組織氧飽和度沒有幫助，對于騎行時(shí)肌肉氧合情況的影響有待進(jìn)一步研究。

運(yùn)動產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物會使得血液酸堿度、 碳酸氫鹽濃度降低。乳酸升高可延緩肌肉糖酵解速率，抑制糖酵解酶的活性。 穿著緊身服裝使肌肉血流量增加，降低了血乳酸濃度，并提高恢復(fù)期乳酸清除和氧化作用[26]。 Chatard 等讓12 名老年自行車運(yùn)動員穿著彈性加壓長筒襪進(jìn)行兩次5 min 的最大強(qiáng)度踏蹬[11]。研究發(fā)現(xiàn)，在恢復(fù)過程中，穿著加壓長筒襪，血乳酸濃度和血細(xì)胞比容顯著降低， 但血漿容量增加不顯著。但也有研究認(rèn)為，緊身衣施加的壓力不足以增加靜脈回流[19]。 運(yùn)動后，彈性壓力減小靜脈口徑，限制了血管的擴(kuò)張，使血液從這些區(qū)域分流開，從而減少乳酸、 無機(jī)磷酸鹽的擴(kuò)散和氧氣運(yùn)輸。 Rimaud等讓8 名普通男性穿加壓長襪或未加壓襪子在功率自行車上進(jìn)行了兩次遞增負(fù)荷踏蹬直至無法堅(jiān)持，研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動期間穿著加壓長襪會導(dǎo)致血乳酸濃度升高，而恢復(fù)期間的乳酸消除能力增加[27]。研究認(rèn)為增強(qiáng)的乳酸清除能力是由于穿著加壓長襪可能使無氧糖酵解的總體貢獻(xiàn)更大， 在恢復(fù)期穿著加壓襪子導(dǎo)致血乳酸交換能力降低，提高的乳酸清除能力。此外， 也有研究認(rèn)為穿著緊身服裝不會影響血乳酸水平[8,10]。 Broatch 讓20 名運(yùn)動愛好者穿著緊身或非緊身短褲，在功率自行車上完成4 組10×6 s 最大沖刺騎行，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組的血液酸堿度、碳酸氫鹽濃度沒有差異[7]。 在遞增騎行測試中，下半身緊身服（膝蓋到腳踝）也不能改善訓(xùn)練對象的乳酸濃度[28]。

2.3 緊身服裝與肌肉振動

由于騎行路面的粗糙，室外自行車行駛時(shí)會產(chǎn)生約 10～80 Hz[29]或 10～50 Hz[30]的振動。 振動會引起肌肉骨骼系統(tǒng)的生理和神經(jīng)肌肉變化。 影響振動程度的因素包括振動持續(xù)時(shí)間、先前累積的振動以及振動的強(qiáng)度和頻率。 與無振動騎行相比，振動會顯著增加能量消耗和肺通氣量[31-32]，這也是山地自行車騎行過程中所需功率較高的原因[33]。場地自行車場地平滑，振動較小，穿著緊身服裝可以使運(yùn)動更舒適，但不一定能減少能量消耗。 振動對肌肉活動的直接影響通常表現(xiàn)為會引起肌肉收縮和/ 或中樞神經(jīng)系統(tǒng)的肌肉調(diào)節(jié)[34]，運(yùn)動中通常需要不同的姿勢控制策略，以盡量減少軟組織振動[35-36]。 Lienhard 等研究發(fā)現(xiàn)與無振動相比，振動可以增加33 kg 的額外負(fù)荷，相當(dāng)于體重的50%[37]。而穿著緊身短褲可以有效減少肌肉振動的傳遞[31,38]。

Hintzy 等探究中不同程度的緊身短褲對自行車運(yùn)動期間大腿振動和肌肉活動的影響[39]。 12 名健康男性在一臺專門設(shè)計(jì)的振動式功率車上進(jìn)行18 min的騎行測試。測試了由2 個(gè)功率車電阻強(qiáng)度（中、高）和 3 個(gè)振動頻率（18.3 Hz、22.4 Hz 和 26.3 Hz，對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為 70 rpm、85 rpm 和 100 rpm）。 當(dāng)振動頻率為 22.4 Hz 和 26.3 Hz 時(shí)，6 mmHg 和 15 mmHg 的大腿壓縮短褲可以顯著降低大腿振動的傳遞率和股外側(cè)肌肌肉活動，且振動越大，效果越大。

綜上所述， 運(yùn)動員骨骼肌的做功能力和運(yùn)動中的疲勞恢復(fù)能力是騎行功率的重要影響因素， 而自行車運(yùn)動員的騎行效果與騎行功率密切相關(guān)。 對于大部分自行車項(xiàng)目運(yùn)動員而言， 緊身服裝可以通過改善靜脈回流和骨骼肌能量代謝以及減少運(yùn)動過程中肌肉振動的途徑來增強(qiáng)運(yùn)動員運(yùn)動能力， 從而增加騎行功率，進(jìn)而達(dá)到提高騎行效果的目的。

3 緊身服裝與訓(xùn)練有素的運(yùn)動員

當(dāng)前有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)， 訓(xùn)練有素的自行車運(yùn)動員穿著緊身服裝時(shí)，其運(yùn)動能力并未出現(xiàn)顯著提高。Kraemer 等的研究發(fā)現(xiàn)，在等速膝關(guān)節(jié)伸展/ 彎曲運(yùn)動中，緊身短褲組與非緊身短褲組在最大扭矩、總功率和最大下蹲重復(fù)次數(shù)方面均無顯著差異[40]。 穿著緊身短褲并不能增加大腿重復(fù)發(fā)力的能力， 也不會造成額外的疲勞。Burden 等讓10 名訓(xùn)練有素的男性運(yùn)動員分別穿著非電離壓縮緊身衣、 電離壓縮緊身衣或標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動緊身衣，進(jìn)行3 次爆發(fā)力測試和3 次耐力測試，發(fā)現(xiàn)服裝類型對峰值功率、平均功率和疲勞的關(guān)鍵指標(biāo)均無顯著影響[41]。

綜上所述， 雖然目前已有部分有關(guān)緊身服裝對血流變化、 骨骼肌能量代謝及運(yùn)動中肌肉振動影響的相關(guān)研究， 但這些研究尚未找到緊身服裝通過影響血流變化、 骨骼肌能量代謝及運(yùn)動中肌肉振動傳遞從而影響運(yùn)動員運(yùn)動能力的最適合壓力范圍，在今后的研究中， 需對不同壓力緊身服裝影響自行車運(yùn)動員運(yùn)動能力做進(jìn)一步研究。

4 小結(jié)與展望

穿著緊身服裝可以提高短距離騎行的最大功率和長距離騎行的平均功率。 這可能是由于緊身服裝對皮膚施加壓力，使得血流速度增加，為肌肉輸送更多的氧氣及葡萄糖，同時(shí)也有助于血乳酸清除及氧化。 此外，緊身服裝一定程度上減少了肌肉振動， 節(jié)省了能量消耗，從而提高運(yùn)動能力。 但緊身服裝的作用范圍有限，普通緊身服裝可能不能刺激到訓(xùn)練有素的運(yùn)動員。 存在一個(gè)合適的壓力范圍能幫助提高騎行效果， 但這個(gè)范圍還需要今后更多的研究來發(fā)現(xiàn)。 目前對于緊身服裝壓力的測試通常是針對服裝本身的， 對于運(yùn)動時(shí)運(yùn)動員受到的實(shí)際壓力的研究較少。 不同肌肉對壓力的需求不同，在緊身服裝定制時(shí)，可以對緊身服裝做更精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。此外，不同運(yùn)動員之間存在生理結(jié)構(gòu)及專業(yè)技術(shù)動作上的個(gè)體差異， 在今后為自行車運(yùn)動員設(shè)計(jì)緊身服裝時(shí)，對不同運(yùn)動員應(yīng)進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。