研究背景:足球运动是易受高温环境影响的运动之一,因此,使用科学的方法保证运动员高温环境下训练和比赛后的恢复效果显得尤为重要。冷水浸泡（Cold Water Immersion,CWI）是足球运动员训练和比赛后最常用恢复方法之一,一些研究证实CWI对运动员的再运动能力有益。然而,CWI也被证明对运动员运动后的恢复效果没有影响,甚至有不利的影响。因此,我们引入以热生理学模型为基础而设计的个性化CWI方案,探究单次以及连续的个性化CWI对特定环境下、特定人群、采用特定运动方案后是否能产生积极的影响。另外,高温环境下哪种湿度对足球运动员完成特定训练方案后的生理反应和再运动能力影响最大也是我们亟需探究的重要问题之一。此外,目前已有研究在动物实验中证实急性CWI可降低能量代谢,而规律性的CWI会引起与能量代谢相关的线粒体合成因子的变化。因此,本研究以个性化的CWI为恢复手段,以大学生足球运动员在高温环境下完成高强度有氧间歇训练（High-Intensity Aerobic Intermittent Training,HIAIT）后的生理反应和随后的运动能力为研究对象,探究高温不同湿度环境下单次以及连续个性化CWI对大学生足球运动员HIAIT后的生理反应、再运动能力及能量代谢变化的影响。本研究进行了三个实验:【实验一】探究高温（35℃）和不同湿度（20%RH、40%RH、80%RH）环境下大学生足球运动员在HIAIT后的生理反应和再运动能力;【实验二】探究高温环境下HIAIT后个性化的CWI对大学生足球运动员的生理恢复、再运动能力和潜在的能量代谢变化的影响;【实验三】探究高温环境下HIAIT后连续个性化的CWI对大学生足球运动员生理指标、再运动能力和潜在的能量代谢变化的影响;最后,依据以上三个实验的相关数据,进行了【实验四】基于神经网络回归分析的CWI适用方案决策模型。研究方法:本研究采用了随机对照、交叉实验设计。【实验一】12名大学生足球运动员自愿参加这项研究,并在4种不同的环境条件下完成HIAIT:（1）25℃/20%RH（对照组,C组）;（2）35℃/20%RH（H20组）;（3）35℃/40%RH（H40组）;（4）35℃/80%RH（H80组）,洗脱期为1周;【实验二】12名大学生足球运动员自愿参加这项研究,在35°C/40%RH的环境条件下完成HIAIT后,使用3种不同的方法进行恢复,分别为:被动恢复（C）、普通冷水浸泡（General Cold Water Immersion,GCWI）、个性化的冷水浸泡（Customized Water Immersion,CCWI）,洗脱期为1周;【实验三】12名大学足球运动员自愿参加这项研究,在35°C/40%RH的环境条件下连续完成3次每次间隔1天的HIAIT后,按照预定顺序使用3种不同的方法进行恢复,分别为:C、GCWI、CCWI。完成1组实验后,洗脱期为2周。以上三个实验需要连续记录整个运动前、运动后即刻以及运动后的50分钟的生理、心理指标,如心率、平均动脉压、血乳酸、核心温度、皮肤温度、热感觉以及主观感觉疲劳程度。并监测运动前、后再运动能力指标,如蹲跳高度、力竭运动时间以及心率变异性、出汗率,实验二、三采集运动后50分钟的尿液;【实验四】将前3个实验采集的120条数据,选取直接测定的生理生化数据,采用反向传播（Back Propagation,BP）神经网络,找到环境、是否CWI、运动测试时间（生物节律数据）、年龄、身高、运动后体重、脂肪率以及运动后的心率、平均动脉压、血乳酸、核心温度、皮肤温度、热感觉、主观感觉疲劳程度、出汗率、高频功率（High Frequency,HF）、相邻R-R间期的差值均方差（Root mean squared differences of the standard deviation,RMSSD）等17组数据与力竭运动时间之间的关系。研究结果:【实验一】运动后,4组的生理指标均呈快速上升-逐渐下降的趋势,如心率、平均动脉压、血乳酸、核心温度、皮肤温度、热感觉以及主观感觉疲劳程度;在同一时间点,4组的心率、平均动脉压、核心温度、主观感觉疲劳程度无显著差异（P＞0.05）。此外,与C组相比,其他3组的血乳酸、皮肤温度、热感觉在相应时间点均有显著差异（P＜0.05）。运动前4组的心率变异性水平没有显著差异（P＞0.05）。H40组和H80组的HF和RMSSD明显下降（P＜0.05）,其他心率变异性指标在运动前后没有显著性差异（P＞0.05）。在运动表现测量中,蹲跳高度和力竭运动时间明显下降,但在4组中没有显著差异（P＞0.05）。运动后4组的出汗率中没有明显的差异（P＞0.05）。【实验二】组内比较显示,运动后,C组第50分钟的心率、第40分钟的血乳酸和核心温度仍然高于基线水平（P＜0.05）。GCWI组在运动后第30分钟的平均动脉压、皮肤温度和第5分钟的热感觉低于基线水平,而第30分钟的血乳酸、第10分钟的核心温度和第15分钟的主观感觉疲劳程度与基线水平相比没有显著差异（P＞0.05）。CCWI组第45分钟的平均动脉压、第50分钟的皮肤温度和第15分钟的热感觉低于基线水平,而CCWI组第40分钟的血乳酸、第20分钟的核心温度和第10分钟的主观感觉疲劳程度与基线水平无显著性差异（P＞0.05）。而3组的力竭运动时间、蹲跳高度和心率变异性相关指标在运动后显著下降（P＜0.05）。组间比较显示,运动后,CCWI组的平均动脉压在第10和15分钟时显著低于C组（P＜0.05）。GCWI组在第10分钟,CCWI组在第10至30分钟的核心温度显著低于C组（P＜0.05）。GCWI组在第20至30分钟,CCWI组在第20至45分钟的皮肤温度显著低于C组,此外,CCWI组在20至50分钟的皮肤温度也显著低于GCWI组（P＜0.05）。CCWI组的热感觉在第10至15分钟时显著低于C组和GCWI组（P＜0.05）。GCWI组在15分钟,CCWI组在第10至15分钟的主观感觉疲劳程度显著低于C组（P＜0.05）。能量代谢指标比较显示,CCWI组的3-磷酸甘油酸显著小于C组,CCWI组的琥珀酸显著小于GCWI组（P＜0.05）。【实验三】组内比较显示,运动后C组的心率和核心温度在第50分钟时仍高于基线水平（P＜0.05）。GCWI和CCWI组的皮肤温度在30分钟时仍低于基线水平（P＜0.05）。C组的HF、RMSSD和GCWI组的RMSSD显著下降,然而,CCWI组在运动前后没有明显变化（P＞0.05）。3组的蹲跳高度和力竭运动的时间在运动后明显下降（P＜0.05）。组间比较显示,运动后,3组的心率、平均动脉压、血乳酸、心率变异性、出汗率、蹲跳高度指标没有发现明显差异（P＞0.05）。在运动后的第10至50分钟内,GCWI和CCWI组的核心温度显著低于C组（P＜0.05）。在20至30分钟时,GCWI组的皮肤温度明显低于C组,而在20至35分钟时,CCWI组的皮肤温度显著低于C组（P＜0.05）。GCWI组在10至20分钟和CCWI组在10至15分钟时的热感觉明显低于C组（P＜0.05）。GCWI组在15分钟和CCWI组在10分钟时的主观感觉疲劳程度明显低于C组（P＜0.05）。GCWI和CCWI组的力竭运动的时间明显长于C组（P＜0.05）。能量代谢指标比较显示,CCWI组的二磷酸腺苷显著大于C组,其他两组比较无显著性差异（P＞0.05）。【实验四】本BP神经网络中采用了2个隐藏层和38个节点。每个隐藏层包含10个节点。该网络的其他参数为0.01和1000,分别为学习率和迭代次数。研究结论:【实验一】4组的心率、平均动脉压、核心温度、主观感觉疲劳程度、出汗率,蹲跳高度和力竭运动时间无显著差异。H20、H40和H80组的血乳酸、皮肤温度、热感觉在相应时间点均有显著差异。H40组和H80组的HF、RMSSD显著下降。因此,热湿环境对大学生足球运动员HIAIT后的部分生理指标影响较大,但并不影响大学生足球运动员的再运动能力。【实验二】在完成HIAIT之后,与C组相比,CWI显著降低了平均动脉压、核心温度、皮肤温度、热感觉和主观感觉疲劳程度,同时,CWI也促进了大学生足球运动员的自主神经和耐力表现的恢复。与GCWI相比,CCWI在降低皮肤温度、热感觉,促进耐力恢复方面是有效的。此外,较低的CWI可引起能量代谢产物的下降,从而可能出现能量节省化效应,同样,较低的温度可能导致肌肉合成物质的下降,从而影响肌肉力量的提高。【实验三】在完成HIAIT之后,与C组相比,连续CWI明显降低了核心温度、皮肤温度、热感觉、主观感觉疲劳程度和力竭运动的时间,此外,连续CWI促进了自主神经的恢复。与GCWI相比,连续CCWI在促进大学生足球运动员的自主神经和耐力恢复方面略有成效。CWI可能会引肌肉中线粒体的增加,从而增加CCWI后的能量产出。【实验四】本研究得出的BP神经网络构建的模型是准确的,可通过带入以上17类数据预测其力竭运动的时间,从而反向决策选择哪种恢复方法。但是研究发现训练集和测试集之间还有一定的误差,因此在随后的研究中,应扩大样本量,从而使模型预测的更加准确。