冬泳健身分子機(jī)制的新發(fā)現(xiàn),為幾乎所有冬泳愛好者都認(rèn)為的冬泳對于身體有百利而無一弊的體驗(yàn)提供了科學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)和理論根據(jù),也為一些疾病患者提供了新的天然的治療措施。Boksha V G和Kubyshkin A V等人經(jīng)過多年的觀察發(fā)現(xiàn),經(jīng)常進(jìn)行海水冬泳活動可以對心血管疾病患者心、肺功能的改善產(chǎn)生意想不到的效果[21]。
14,Kauppinen K,Pajari B M,Volin P,et al.Some Endocrine respones to Sauna,Shower and Ice water immersion.Arctic Med Res.1989,48(3):131
15,Kauppinen K.Sauna,shower,and Ice water immersion.Physiological responses to brief exposures to heat,cool.Part Ⅲ.Body temperatures.Arctic Med Res.1989,48(2):75
16,Hemanussen M,Jensen F,Hirsch N,et al.Acute and chronic effects of winter swimming on LH,FSH,Prolactin,Growth hormone,TSH,Cortisol,serum Glucose and Insulin.Arctic Med Res.1995,54(1):45
18,Brenke R,Siems W,Maass R.Fitness by cold stimulation of Various intensity:Effects on Metabolism of purines and Free radicals.Wien Med Wochenschr.1994,144(3):66
19,Siems W,Brenke R.Changes in the Glutathione system of Erythrocytes due to enhanced formation of oxygen free radicals during short-term whole body cold stimulus.Arctic Med Red.1992,51(1):3
20,Siems W G,Van K J,Maass R,et al.Oric acid and Glutathione levels during short-term whole body cold exposurs.Free Radic Biol Med.1994,16(3):299
21,Boksha V G,Kubyshkin A V,Sharapova T A,et al.The effect of physical fitness training with Winter seawater swimming on the functional status of the body.Vopr Kurortol Fizioter Kult.1989,4:11
冬泳一般是指在8℃以下的水域中游泳。本文總結(jié)了近20年來冬泳對微循環(huán)、血液流變學(xué)及其他一些生理功能影響的有關(guān)文獻(xiàn),目的是提高人們對冬泳的認(rèn)識,為熱心于冬泳運(yùn)動的人提供參考。
1冬泳對循環(huán)、呼吸系統(tǒng)的影響
周宇廷等利用彩色三維經(jīng)顱多普勒測量14名堅持冬泳1~6年男性的大腦中動脈、前動脈、后動脈、椎動脈及基底動脈的血流速度,發(fā)現(xiàn)冬泳者的腦動脈血流速度高于同齡對照組(P<0.05),認(rèn)為冬泳可改善腦血流狀態(tài),增加腦血流量[1]。李雪麗等對堅持冬泳4年以上者與對照組進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)冬泳組與對照組心率分別為(64.86±5.28)和(71.31±3.84)次/min(P<0.05),心搏出量分別為(90.53±10.45)和(77.50±15.12)ml/每搏(P<0.05),心輸出量分別為(5.86±0.72)和(5.28±0.49)L/min(P<0.05)。肺臟最大自主通氣量分別為(85.47±13.62)和(55.12±13.42)L/min(P<0.01),肺活量分別為(3520.13±577.81)和(2512.64±581.28)ml(P<0.01)[2]。任淑蘭等對55歲以上冬泳者的心肺功能進(jìn)行跟蹤監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)對照組1993年最大通氣量、肺活量、心搏出量和心輸出量明顯差于1983年(P<0.05~0.01),而冬泳者卻保持在較高水平。1983年的肺氣腫對照組到1993年時數(shù)已發(fā)展為肺心病,心肺功能多次衰竭;而1983年患肺氣腫的冬泳者,經(jīng)10年的冬泳鍛煉,各項指標(biāo)無明顯改變。1983年兩組心、肺功能各項指標(biāo)接近,1987年出現(xiàn)差異,到1993年,冬泳組的心搏出量、心輸出量、心功能指數(shù)、心率、最大通氣量和肺活量等指標(biāo)顯著優(yōu)于對照組(P<0.01~0.001)[3]。綜上所述,堅持合理的冬泳鍛煉,確能改善和增強(qiáng)心、肺功能,預(yù)防疾病,延緩衰老。
2冬泳對微循環(huán)及血液流變學(xué)的影響
姚鏞等檢測44名多年冬泳者的甲襞微循環(huán)及血液流變學(xué)指標(biāo),并與132名健康成年人對照。結(jié)果表明,冬泳組甲襞微循環(huán)管襻形態(tài)輕度異常者為6.8%,對照組為31.8%(P<0.01);血液流態(tài)輕度異常者為6.8%,對照組為21.5%;紅細(xì)胞聚集為6.8%,對照組為21.5%(P<0.01)。冬泳者的紅細(xì)胞電泳時間縮短1~3s(P<0.01),纖維蛋白原降低0.02967g/L(P<0.05),紅細(xì)胞沉降率減慢3.5mm/h(P<0.01)[4]。表明堅持冬泳者的微循環(huán)及血液流變狀態(tài)優(yōu)于非冬泳者。王續(xù)武等于氣溫-15℃,水溫0℃的環(huán)境中,取泳前后肘靜脈血檢查,發(fā)現(xiàn)泳后靜泳血pH下降(P<0.01),PCO2升高(P<0.01),PO2下降(P<0.05)。證明人體在冰水中游泳,氧耗量急劇增加[5]。泳前后查耳血比較,發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞總數(shù)(用常規(guī)檢查法)泳后明顯增加,但分類變化不明顯。作者認(rèn)為是寒冷刺激使白血球由邊緣粒細(xì)胞庫進(jìn)入循環(huán)粒細(xì)胞庫的結(jié)果[6]。周錦華等用放射免疫法測定29名冬泳者的血栓素B2和6-酮-前列腺素F1a,并與100名平均年齡小于冬泳組20歲的健康人群作了比較。結(jié)果表明,冬泳組的血栓素B2為(107.6±63.3)pg/ml,對照組為(136.0±81.8)pg/ml,下降28.4pg/ml(P<0.05)。冬泳組的6-酮-前列腺素F1a 為(63.4±21.9)pg/ml,對照組為(59.3±20.9)pg/ml,即沒有因冬泳組年長20歲而下降。孫瑞臺等測試38名具有3~7年泳齡的慢性病泳前后的一些生理指標(biāo),包括12例冠心病,4例高血壓等,發(fā)現(xiàn)出水后89.47%的心電圖T波高尖,血容量、血漿容量均明顯下降(P<0.01),以血漿容量減少最為明顯,平均每人減少326ml,且與在水中運(yùn)動的時間呈相關(guān)關(guān)系(y=-6.6367+1.8087x,r=0.835),同時還發(fā)現(xiàn)血漿容量的下降與直腸溫度的升高呈正相關(guān)關(guān)系(y=8.078+3.425x,r=0.947),泳后皮溫下降,直腸溫度上升1.9℃。作者認(rèn)為T波高尖是由于心肌復(fù)極提前,表示心肌代謝過程良好。寒冷刺激使體表血流減少,而包括心臟在內(nèi)的內(nèi)臟器官血流相應(yīng)增加,這種血液重新分布的應(yīng)激反應(yīng),可使內(nèi)臟保護(hù)性地產(chǎn)熱增加[10]。微循環(huán)及血液流變學(xué)的改善,證實(shí)冬泳對預(yù)防中、老年人罹患的高粘滯血癥(Hyperviscosity Syndrome)不失為理想的健身運(yùn)動[7,8]。
孫寶利等人對2年以上泳齡者于氣溫-15℃,水溫0℃時泳前后分別取肘靜脈血的對比研究,他們發(fā)現(xiàn)全血粘度(比),全血還原粘度(比),血漿粘度(比),血球壓積(%),血沉(mm/h),血沉方程K值等均沒有顯著變化(P>0.05)。作者認(rèn)為這是由于長期反復(fù)的寒冷刺激提高了機(jī)體的適應(yīng)能力[9]。
3冬泳對免疫及內(nèi)分泌功能的影響
姚也良等人測定23名冬泳者的部分免疫功能指標(biāo),發(fā)現(xiàn)IgA增加顯著(P<0.01),淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)(LTA)在正常范圍內(nèi)。孫寶利等人證實(shí)IgG亦增加顯著(P<0.01)[10,11,12]。免疫球蛋白的增加是冬泳者對于疾病免疫力增強(qiáng)的重要原因[11]。王曉稼等對冬泳2~5年者外周自然殺傷細(xì)胞(Natural Killer)的活性、大顆粒淋巴細(xì)胞以及抗原表達(dá)單核細(xì)胞與健康成人進(jìn)行對照,證明這三項檢查均明顯高于對照組(P<0.001)。而冬泳5年以上者自然殺傷細(xì)胞的活性又明顯高于2~5年者(P<0.005)。長期的冬泳鍛煉可增加抗癌和抗感染能力[13]。
為探討冬泳者的內(nèi)分泌反應(yīng),Kauppien K,Pajari BM等把9名志愿者分組試驗(yàn),第一組為桑拿浴后冰水浸泡,第二組為桑拿浴后用15℃的冷水淋浴,第三組為在室溫內(nèi)單純進(jìn)行桑拿浴,第四組為在室溫內(nèi)用冰水浸泡(頭在冰水外)。試驗(yàn)反復(fù)進(jìn)行,室溫內(nèi)仰臥恢復(fù)常態(tài)。試驗(yàn)結(jié)果,桑拿浴后食道內(nèi)溫為38℃,體表溫度超過38℃。短暫的冰水浸泡不影響正常體內(nèi)溫度。試驗(yàn)以血ACTH皮質(zhì)激素輕度增加,Melatonin濃度無變化。正腎上腺素明顯增加(P<0.05),尤其在第一組,即桑拿浴后冰水浸泡組,腎上腺素幾乎增加2倍(P<0.05)。由兒茶酚胺分泌增加所產(chǎn)生的交感神經(jīng)活動可提高疼痛閾值,增加耐寒能力,不需要寒戰(zhàn)即可產(chǎn)生體溫[14,15]。Hemanussen M,Jensen F等人(1995年)于南波羅地海自然水域把進(jìn)行冬泳活動的16名教師作為研究對象,自頭年(水溫6.8℃)至次年(水溫2.0℃),每周至少1次,每次2~10min;另一組為11名學(xué)生,僅于頭年及次年兩日進(jìn)行游泳活動。兩組均于第一次下水前和次年最后一次上水后30min、60min各取靜脈血一次。試驗(yàn)結(jié)果表明,沒有經(jīng)過冬泳鍛煉者,甲狀腺激素從常態(tài)的0.96mU/L增加到1.42mU/L(P<0.01),60min后減少不明顯。經(jīng)過冬泳鍛煉者從0.93mU/L增加到1.43mU/L(P<0.01),60min后明顯下降(P<0.01)。未經(jīng)冬泳鍛煉者,皮質(zhì)激素由99μg/ml增加到泳后30min的133μg/ml,60min以后減少不明顯;經(jīng)過冬泳鍛煉者,泳后30min,皮質(zhì)激素從101μg/ml增加到137μg/ml(P<0.05),60min以后明顯下降(P<0.01)。冬泳以后,泌乳激素下降輕微,濾泡激素、黃體酮激素以及生長激素保持不變。未經(jīng)冬泳鍛煉者,泳后早期血糖升高,經(jīng)冬泳鍛煉者不存在這種現(xiàn)象。除血糖效應(yīng)外,冬泳者的基礎(chǔ)泌乳素幾乎全部由因子Ⅱ增加,血胰島素水平幾乎下降50%[16]。這種測試結(jié)果可以解釋為何經(jīng)冬泳鍛煉者應(yīng)激反應(yīng)迅速,思維敏捷,適應(yīng)能力強(qiáng)。
吳月梅、王愛娟等認(rèn)為,冬泳對人的心理健康起積極作用。他們用SCL-90癥狀自評量表對294名冬泳者進(jìn)行檢測,并與607名30歲以上的身心健康者進(jìn)行對照。結(jié)果表明,冬泳組的均值為2.131,非冬泳組為2.562(P<0.0005)。除“偏執(zhí)癥”外,其余各癥狀群差異非常顯著(P<0.01)。10組癥狀均分中,60歲以上冬泳組在1.082~1.403之間,非冬泳組在1.212~1.632之間,兩組除“偏執(zhí)癥”外均分差異顯著(P<0.05)。45~59歲冬泳組在1.178~1.418之間,非冬泳組在1.470~1.562之間,軀體化癥狀極顯著(P<0.0005)。44歲以下冬泳組在1.210~1.479之間,非冬泳組在1.211~1.622之間,兩組比較僅“敵對性”癥狀均分有顯著差異。冬泳組“人際關(guān)系”、“敵對性”、“憂郁”、“焦慮”等因子均比非冬泳組狀態(tài)好,“恐怖”、“精神病”性因子比非冬泳組低[17]。
4冬泳健身機(jī)制的國外研究進(jìn)展
1994年,Brenke R,Siems W等研究了不同強(qiáng)度的冬泳寒冷刺激對嘌呤和自由基代謝的影響。發(fā)現(xiàn)經(jīng)寒冷鍛煉者血內(nèi)尿酸水平降低,并證明其原因是由于寒冷刺激促進(jìn)了氧自由基的形成,而不是嘌呤代謝受到抑制。作者認(rèn)為,寒冷刺激所導(dǎo)致的急性氧活性增強(qiáng)和長期的抗氧化適應(yīng)是冬泳增強(qiáng)體質(zhì)的一種新發(fā)現(xiàn)的分子機(jī)制[18]。作者又研究了寒冷刺激后氧自由基增加導(dǎo)致的紅細(xì)胞內(nèi)麩氨基硫系統(tǒng)的改變。發(fā)現(xiàn)寒冷刺激期間及之后紅細(xì)胞內(nèi)氧化麩氨基硫增加,體內(nèi)氧化麩氨基硫/總麩氨基硫的比例增加。這種結(jié)果是冬泳者血尿酸水平降低的有力佐證。尿酸是人體血液內(nèi)的“清道夫”,尿酸的減少表明體內(nèi)含氮產(chǎn)物大量排出體外。這種發(fā)現(xiàn)可以解釋為什么在冬泳人群中,從未發(fā)現(xiàn)痛風(fēng)患者。作者進(jìn)一步測量了紅細(xì)胞內(nèi)還原麩氨基硫和氧化麩氨基硫的濃度,結(jié)果表明,慣于冬泳者紅細(xì)胞內(nèi)的還原麩氨基硫的濃度明顯增加,氧化麩氨基硫的濃度明顯減少。冬泳者紅細(xì)胞攜氧能力增強(qiáng),這是冬泳運(yùn)動和冷水療法健身祛病的重要機(jī)理。作者認(rèn)為,感受大自然溫度冷熱刺激的鍛煉,可增強(qiáng)機(jī)體對于疾病的抵抗能力[19,20]。
冬泳健身分子機(jī)制的新發(fā)現(xiàn),為幾乎所有冬泳愛好者都認(rèn)為的冬泳對于身體有百利而無一弊的體驗(yàn)提供了科學(xué)的物質(zhì)基礎(chǔ)和理論根據(jù),也為一些疾病患者提供了新的天然的治療措施。Boksha V G和Kubyshkin A V等人經(jīng)過多年的觀察發(fā)現(xiàn),經(jīng)常進(jìn)行海水冬泳活動可以對心血管疾病患者心、肺功能的改善產(chǎn)生意想不到的效果[21]。
本課題受北京市冬泳協(xié)會資助
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