為什麼選手在休息時要「頸後冰敷」?跟運動表現有關係嗎?

為什麼選手在休息時要「頸後冰敷」?跟運動表現有關係嗎?
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我們想讓你知道的是

在運動中降溫對於運動員之運動表現,可能是有所助益的。考量到實際應用上的便利,採用「頸部的降溫方式」是比較被推薦的方式。

文:Dr.M Be Superior運動醫學|傷害復健|健康促進

首先,先恭喜戴資穎(後文簡稱小戴)拿下了東京奧運銀牌。不知道大家有沒有注意到在中間休息的時候,小戴的教練會拿一個冰敷袋冰在頸部後方?實際上有許多的選手都有這樣的操作,這個原因是什麼呢?就讓我們一起來看看吧!

體溫升高,的確與運動員運動表現有關係

在運動當中,「體溫的升高」是一個正常的生理現象,主要原因是「熱的生成」大過於「身體散熱的能力」。根據過往的研究指出,體溫的升高的確會影響到運動員的運動表現,可能會導致提早疲勞、或終止運動。

體溫變化影響運動表現的原因,如下:

  • 中樞神經的疲勞:體溫上升,會影響大腦血流量與大腦內的神經傳導物質。
  • 周邊系統的疲勞:體溫上升,會改變心血管功能,中樞血流量的下降會影響ATP/PC系統。

運動員降溫,可分成內、外兩種方式,選擇降溫時間點也很重要

此外,不管是有氧運動、或無氧運動,都可能都會受到影響。因此,漸漸有學者開始將研究重心設定在「如何協助選手進行降溫?」的命題上。降溫的方式,可透過「外在」或「內在」兩種不同的方式進行。外在降溫,包含冰敷與冰浴等方法;內在降溫,則是利用飲用冰水等方法。

另外,進行降溫的時間點,選擇在「比賽前」或「比賽中」進行,也是一個重要考量。賽前降溫,雖有效果,但隨著比賽的進行其效果會逐漸消退;賽中降溫,在實行上可能會有困難,因要符合賽事規定,且常規使用的降溫方式恐無法在賽中使用(補充:根據近期研究顯示,「賽中降溫」的效果比賽前降溫好)。

賽中降溫應該如何進行?

可以分為以下幾點討論:

  • 哪一種降溫方式比較好(內在降溫或外在降溫)?
  • 要在哪些部位進行降溫?
  • 賽中降溫對於不同能量系統主導的運動(如:有氧、或無氧運動)是否有不同?

舉個簡單的例子,利用「喝冰水降溫」的方式,可能會受限於運動員運動時,體內消化系統血流量減少因此導致降溫效果不佳,最終依然不可避免體溫升高、影響運動員運動表現。

研究:測試不同能量系統主導的運動,在運動中降溫對於運動員運動表現的影響

2019年,Wafa Douzi等人(ref.1)利用系統性回顧的研究方法,綜整45篇文獻的研究成果(其中36篇討論了有氧運動,9篇討論無氧運動),並進一步以Gastin等人的研究,以運動持續時間(75秒)為界,將運動類型區分為「有氧運動」或「無氧運動」。此外,此研究也指出,有氧運動平均運動時間為45±25.3分鐘,無氧運動則為21.3±21.6秒。在運動強度上,有氧運動為62.8±4.4%的最大攝氧量(VO2 max),無氧運動為86.7±17.8%1RM。

這篇研究的目的,是希望解答「在運動中降溫對於運動員運動表現的影響」,同時,他們也想看看,在有氧、或無氧運動時採用降溫措施是否會對運動員產生不同結果。

有氧運動

  • 本研究中收錄的文章,絕大多數的運動持續時間都遠大於75秒,最短的時間也是10分鐘。
  • 整體而言,在比賽中降溫,對於運動員運動表現,有中等程度助益。
  • 降溫效果和性別、或訓練的層級無關。
  • 採用降溫措施(如:降溫用頸圈、氣體吸入、喝冷的液體、穿Ice vest或Cooling garment都會有程度不等的效果)可使皮膚表面溫度約可下降2.1±0.4°C,而對於中心溫度則是約可下降1.0±0.7°C。
  • 在部位上,內在降溫、或外在降溫(如:臉、頸部與軀幹)會有不等程度的效果。然而,在運動員進行有氧運動時,若採用全身性降溫或除臉、頸部之外進行降溫,則沒有顯著效益。
  • 降溫效果和運動員運動當下的溫度,並沒有顯著的相關性。

無氧運動

  • 本研究中收錄的文章,最長的運動時間為69秒。
  • 整體而言,比賽中的降溫對於運動表現有低等程度助益。
  • 降溫效果和性別、或訓練的層級無關。
  • 採用降溫措施(僅有Cooling garment有顯著但低度的效果)可使皮膚表面溫度下降2.6±1.1°C,而對於中心溫度則是下降1.3±1.0°C。
  • 在部位上,只有「全身性的降溫」有助益。
  • 降溫效果和運動員進行無氧運動當下的溫度有關,在越高的溫度狀態下效果越佳。

整體而言,這篇研究的結果是比賽或運動中的降溫對於有氧或無氧運動均有效果,但這個效果在有氧運動比無氧運動更加顯著。作者的解讀是對於越長時間的運動越有效果,因為暴露在降溫的時間越久。同時這樣的結果也和降溫的方式與當下的溫度有些關係。

延伸討論與研究限制

  1. 這篇研究是以「運動持續時間」來區分研究組別。然而,在實務應用上,應以不同運動賽事的種類進行區分,所以這部分還需要別的研究來進行解答。
  2. 這篇研究中的「無氧運動」組之相關研究數據顯示,降溫措施對運動表現似乎沒有太多關聯。然而,筆者認為,或許因為無氧運動的時間過短,所以還沒有辦法顯示出體溫的升高對於表現的影響,因此降溫對運動表現的注意無法被顯現。
  3. 這篇研究之研究結果指出,「無氧運動」組進行全身冰浴未達顯著效果,但若採行Cooling garment則有效。筆者認為這部分未被充分討論,因作者僅表示「在特定部位進行冰敷,也可以達到和全身冰浴相似的效果」。此外,在比賽中進行全身冰浴並非可行、且必要之舉,尚需更多研究討論。

在降溫的考量上,通常會將冰敷袋、或是其他降溫的器材,擺在人體對溫度較敏感處、或血流量較多的地方,以增加其效果。舉例來說,後頸部就是一個很不錯的位置。附近有大血管流經,而且又靠近體溫的調節中樞,在執行上又相對方便,因為對於運動賽事來說,對運動員的後頸部進行冰浴,相對於軀幹、或其他地方更加容易。

雖然這篇研究還是有許多限制,包括:對降溫的時間與執行的頻率沒有詳細的分析與記載、沒有研究指出降溫沒有效果(可能有潛在的Publication bias)、許多研究並非在專業運動員、男女生的分布不均、在無氧運動組別時間偏短且研究數量較少、每篇研究收錄人數不多⋯⋯等等。

但是,我們還是可以小結:在運動中降溫對於運動員之運動表現,可能是有所助益的。

研究二:頭部、頸部與臉部的降溫措施,對運動員運動表現的影響

2021年,Cao等人在一篇新的敘述性回顧文獻(ref.2),探討了頭部、頸部與臉部的降溫措施對於運動員運動表現的影響(備註:這篇文章還沒正式發表),並在這篇研究中,分別對「團隊運動」和「耐力型運動」分組。研究結果顯示,無論是採用頭部、頸部與臉部的降溫措施,都具有效果。

但是,若考量到實際應用上的便利,採用「頸部的降溫方式」是比較被推薦的。

其中,作者也有提到,如果是運動持續時間過短的運動項目,可能不會看到顯著的效益。這一點,也和前文所提之研究(ref.1)有相似之發現:降溫措施對無氧運動的效果比較差。

此外,根據此篇研究,也指出「過長的比賽時間」可能也是降溫措施無法影響運動員運動表現原因之一。學者認為,過長時間的運動所造成的疲累程度過高,已經無法透過降溫的方式來調整運動員表現,也就是說,中樞性的疲勞到達一定的程度之後,降溫措施的效果就有限了。

Andrew J. Galpin等人(ref.3),在2016年的研究中,找了13位受試者,進行了下圖的實驗流程。透過兩次高強度間歇運動以及一次的力竭運動來看在中間休息的時候加入一分鐘的後頸部冰敷會有什麼效果。兩次的間歇性運動分別是20秒的腳踏車、15秒休息,總共5分鐘的時間。結果顯示:

  • 頸部與胸部的表面溫度在第一次冰敷後顯著下降
  • 對於溫度的感知則是在兩次冰敷與力竭後都顯著不同
  • RPE自覺疲累程度在第二次間歇後顯著較低
  • 力竭的時間不受影響

雖說這些指標都不一定能真正對應到運動表現,但至少可以看到「頸後冰敷」對於運動表現是有潛在的效益,而且沒有任何的壞處。

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Figure from Galpin AJ et al., 2016, Ref (3)

Desai等人的研究(ref.4)大概是最接近現實條件的研究。他們找了8位與國家級的男子桌球選手,並且透過設計出一套檢測流程(模擬比賽的狀況)後分為兩組,一組是有利用頸後降溫,一組則無,來比較兩者的差異。

檢測的大致流程為暖身後進行三組正拍、反拍以及交替的擊球測試,並且在每一組的測試之間與暖身後進行冰敷。測試方式為要求運動員自隨機位置將球打入指定區域內(下圖中的1、2),並且計算其分數。除此之謂也有進行其他數據的監測,包括:皮膚溫度、溫度感受、攝氧量、心跳與自覺疲勞指數 RPE、Stroop test(一種計算反應力的測試)。

研究結果顯示:

  • 冰敷組的擊球測驗分數顯著比沒有冰敷的組別高
  • 溫度感受、頸後溫度在兩組間有顯著差異
  • 其他的量測指標則和時間有關,但和有無冰敷沒有顯著差異
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Figure from Desai T et al., 2017, Ref (4)

小結:「頸後冰敷」在實際的應用上可行且也有一定效果

以目前的研究看來,「頸後冰敷」在實際的應用上是可行的,而且也有一定程度的效果。然而,要注意的是,這些研究的樣本數都沒有很大、實際對應到真實運動情境的文獻也沒有很多。

但是競技運動的好玩之處就在這裡,目前沒有證據顯示頸後冰敷會造成選手表現下降,所以即便研究成果是沒有差異的,我想大家還是會嘗試執行看看,反正有效果就是賺到,沒有效果也沒有太大的損失。

參考文獻

  1. Douzi W, Dugué B, Vinches L, Al Sayed C, Hallé S, Bosquet L, et al. Cooling during exercise enhances performances, but the cooled body areas matter: A systematic review with meta‐analyses. Scandinavian journal of medicine & science in sports. 2019;29(11):1660-76.
  2. Cao Y, Lei T-H, Wang F, Yang B. Head, facial and neck cooling as per-cooling modalities to improve exercise performance in the heat: A narrative review and practical applications. medRxiv. 2021.
  3. Galpin AJ, Bagley JR, Whitcomb B, Wiersma LD, Rosengarten J, Coburn JW, et al. Effects of intermittent neck cooling during repeated bouts of high-intensity exercise. Sports. 2016;4(3):38.
  4. Desai T, Bottoms L. Neck cooling improves table tennis performance amongst young national level players. Sports. 2017;5(1):19.

延伸閱讀


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