中场休息期间全身和下肢的冷水浸泡对高温环境下运动能力和体温的影响

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研究目的:冷水浸泡(Cold Water Immersion;CWI)是将全身或局部浸泡于冷水中并且被运动员广泛使用的恢复技术。对于团队项目而言,已有研究表明中场休息期间的短时间(2.5-5 min)全身CWI(Whole Body Cold Water Immersion;WBCWI)可有效抑制下半场重复冲刺能力的降低,但是此方案对高温环境中下半场的运动能力影响未知。此外,下肢冷水浸泡(Cold water immersion of lower;CWIL)也可以改善体温调节功能,降低心血管系统负荷,从而改善后续运动能力。但是,CWIL是否可以达到与WBCWI相当的作用效果仍未可知。鉴于此,本文以团队运动的比赛模式为依托,聚焦WBCWI和CWIL两种干预方法,对比中场休息期间WBCWI和CWIL对高温环境下后续运动能力和体温变化的影响。研究方法:本实验采用随机交叉实验设计,招募11名健康、非热适应且有运动习惯的健康男大学生。每名受试者完成1次预实验和3次正式实验。3次正式实验于室外高温环境下进行,环境温度通过湿球黑球温度计(WBGT)测定。运动方案模拟团队比赛方式,分为上、下两个半场。上半场运动和下半场运动之间有15分钟的中场休息时间。上、下半场运动项目一致,分别完成敏捷性T-test(T-test)、20米冲刺(20M)和Yo-Yo间歇性耐力测试Level-1(Yo-Yo intermittent endurance test level-1;Yo-Yo IE 1)测试,每项测试之间间隔休息5分钟。在中场休息的第8-10分钟随机接受被动休息(3分钟,CON)、全身冷水浸泡(3分钟,15℃,WBCWI)或下肢冷水浸泡(3分钟,15℃,CWIL)干预。在整个实验过程中分别采集T-test完成时长,20M完成时长,Yo-Yo IE 1的移动距离及时长,核心温度,上臂、胸部、大腿部皮肤温度,心率。测试指标包括T-test用时、20M用时、Yo-Yo IE 1移动距离、上臂皮肤温度、胸部皮肤温度、大腿皮肤温度、平均皮肤温度、核心温度、平均体温、热储备及生理应激指数(Physiological strain index;PSI)。数据通过SPSS 23.00软件进行统计分析。采用单因素方差分析不同实验条件的环境温度,多因素重复测量方差(方法×时间)分析T-test用时、20M用时、Yo-Yo IE 1移动距离、皮肤温度(上臂、胸部、大腿、平均)、核心温度、平均体温、热储备、PSI的变化。采用Bonferroni校正进行事后分析。所有测量数据均以平均数±标准差表示。统计学差异水平定义为P<0.05。研究结果:(1)WBGT指数单因素方差分析显示,三组实验条件间WBGT指数不存在显著差异(F(2)=0.059,Pη2=0.003,P>0.05)。(2)运动能力T-test用时方面,干预方法和时间之间存在显著交互作用(F(2,20)=8.468,P<0.05,Pη2=0.459)。与上半场相比,下半场CON组T-test用时明显延长;WBCWI组则明显缩短;CWIL组无显著差异。与CON组相比,下半场WBCWI组的T-test用时明显缩短。CON和CWIL、WBCWI和CWIL无明显差异。20M用时方面,干预方法和时间之间存在显著交互作用(F(2,20)=13.595,P=0.000,Pη2=0.576)。与上半场相比,下半场CON组的20M用时明显延长;WBCWI组、CWIL组无显著差异。与CON组相比,下半场WBCWI组的20M用时明显缩短。Yo-Yo IE 1用时方面,干预方法和时间之间存在显著交互作用(F(2,20)=4.126,P<0.05,Pη2=0.292)。与上半场相比,下半场CON组、CWIL组Yo-Yo IE 1的移动距离明显缩短。与CON组相比,下半场WBCWI组的Yo-Yo IE 1移动距离明显延长。(3)体温变化核心温度方面,干预方法和时间之间无显著交互作用(F(46,460)=0.714,P>0.05,Pη2=0.067),然而,存在明显的时间主效应(F(23)=70.810,P=0.000,Pη2=0.876)。运动过程中,CON组、WBCWI组、CWIL组之间无显著差异。上臂皮肤温度方面,干预方法和时间之间存在显著交互作用(F(46,460)=12.605,P=0.000,Pη2=0.558)。WBCWI组的上臂温度在干预开始至Yo-Yo IE1结束前明显低于CON组;WBCWI组的上臂温度在干预开始至Yo-Yo IE1中段明显低于CWIL组。胸部皮肤温度方面,干预方法和时间之间存在显著交互作用(F(46,460)=6.448,P=0.000,Pη2=0.392)。WBCWI组的胸部温度在干预开始至Yo-Yo IE1中段明显低于CON组和CWIL组。大腿皮肤温度方面,干预方法和时间存在显著交互作用(F(46,460)=11.961,P=0.000,Pη2=0.545)。干预结束后,WBCWI组和CWIL组的平均皮肤温度在下半场运动结束前都明显低于CON组。平均皮肤温度方面,干预方法和时间之间存在显著交互作用(F(46,460)=17.184,P=0.000,Pη2=0.632)。WBCWI组和CWIL组的平均皮肤温度从干预开始到Yo-Yo IE 1结束前都明显低于CON组。此外,WBCWI组的平均皮肤温从干预开始至Yo-Yo IE 1运动中段明显低于CWIL组。平均体温方面,干预方法和时间之间存在显著交互作用(F(46,460)=4.799,P=0.003,Pη2=0.323)。与CON组相比,WBCWI组的平均体温从干预开始至下半场Yo-Yo IE 1开始前明显更低。(4)热储备热储备方面,干预方法和时间之间存在显著交互作用(F(2,20)=14.196,P=0.000,Pη2=0.587)。下半场,WBCWI组的热储备水平明显优于CON组和CWIL组。(5)PSIPSI方面,干预方法和时间之间无显著交互作用(F(2,20)=0.569,P>0.05,Pη2=0.054)。整个运动过程中CON组、WBCWI组、CWIL组的PSI无显著差异。研究结论:研究结果显示,WBCWI显著降低皮肤温度及平均体温,提高热储备,抑制热应激指数升高,有效地改善下半场机体敏捷性、冲刺能力及间歇性耐力运动能力。CWIL显著降低大腿皮肤温度,有效地抑制下半场机体敏捷性、冲刺能力的降低。此外,WBCWI对平均皮肤温度及热储备的作用优于CWIL。以上结果表明,与CWIL相比,中场休息期间WBCWI对改善高温环境下后续运动能力及体温调节效果更佳,且WBCWI改善运动能力的作用可能与进一步降低皮肤温及提高热储备有关。对于团队项目而言,我们建议中场休息期间采用短时间全身冷水浸泡以改善高温环境中下半场的运动能力。
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