电刺激是否能促进运动后的成绩恢复？

摘要：目的:①通过介绍最近的文献成果，以证实电刺激作为一种恢复方式的有效性；②探讨电刺激对运动后的恢复能力和对减轻肌肉酸痛的的影响。结论：电刺激对去除乳酸或对肌酸激酶活性表现出一些积极的作用。此外，电刺激在对疼痛认知等主观参数上也有积极的影响，这可以帮助运动员对训练保持积极态度。有关电刺激对恢复肌肉力量等表现指标的证据仍然缺乏。但当酸痛是最重要的限制因素时，电刺激（单独应用或与另一种恢复方式相结合）似乎是一个有效的促进运动后恢复的方式。

关键词 ：运动表现 肌肉酸痛 强度

一、引言(introduction)

竞技运动需要大运动量和高强度的训练。长期的训练和比赛不利于运动员的运动表现，所以恢复过程是很重要的，这将使运动员在比赛和训练中减少疲劳、肌肉酸痛的发生甚至受伤的风险。

根据疲劳机制的不同，运动能力的恢复可能需要几秒钟到几天的时间。Bishop等人定义了三种形式的恢复： 即时恢复：在快速的、时间较短的有限做功后的恢复（例如，行走时双腿在跨步之间就完成了即时恢复）；短时恢复：在两组训练间歇之间的恢复；训练恢复：在连续训练或比赛之间的恢复。

与被动恢复相比，采用如主动恢复、按摩、冷疗、水疗、加压治疗等方式可能会通过各种机制（如：a.增加血流量，从而清除代谢产物；b.减少血管的渗透性，从而减少肌肉损伤发生；c.神经介质的释放——如内啡肽，可能会有短暂性止痛的作用）加速恢复。

然而，关于其加快大多数生理变量的恢复速度（力量、神经肌肉参数等）、保持运动表现（垂直跳跃、冲刺等）或减少肌肉酸痛的主观评价的效果的证据有限。

因此，在简单介绍了恢复方法方面的内容后，本论文将探讨电刺激对运动后的恢复能力和对减轻肌肉酸痛的的影响。此外，在文献中，这些影响已经在各种疲劳性运动后进行了研究，例如重复收缩单个肌肉群；五人制足球比赛；攀岩。

二、电刺激：方法上的思考

电刺激在刺激特点方面存在着相当大的异质性。不同的刺激形式包括微电流神经肌肉电刺激(MENS)、高电压脉冲电流电刺激(HVPC)、单相高压刺激(MHVS)或最常用的经皮神经电刺激(TENS)。为使本文献直白明了，其他刺激形式以宽泛的术语 "低频电刺激"（LFES）来介绍。电刺激特征的实验案例见表1。

当考虑运动后恢复的电刺激时，预计有两种主要效果（见图1）。第一种，是肌肉代谢产物的清除速度加快，这与肌肉血流量增加有关。为证明这点，研究人员一般在肌肉运动的部位贴上电极。第二种作用是通过镇痛刺激作用减轻肌肉疼痛。为证明这点，电极通常放置于受伤部位，当然也可以远离受伤部位，例如在放置在穴位上，甚至是放置在受伤部位对侧。

根据刺激特点，电刺激被认为可以改变血流流速。事实上，不只是TENS会增加皮肤内血流速度，LFES也会使肌肉轻度收缩，导致肌肉充血，从而增加肌肉内血流速度。肌肉内血流量的增加也可能是肌肉收缩产生的血管活性代谢产物的结果。但是，要想获得这种效果，必须提供充分的电刺激。事实上，一些研究在LFES期间使用了较高但在受试者接受范围内的强度。 但是，刺激强度过大可能会导致肌肉局部供血不足，而刺激强度过低则可能不足以显著加快血流量。此外，已经有人证明，电刺激是可以加快心脏静脉血液回流速度，从而增加心输出量的有效手段。

除了增加血流量，电刺激可能会减少延迟性肌肉酸痛(DOMS)症状的持续时间。事实上，TENS被广泛用于临床上的急性和慢性疼痛治疗。高频(50-100Hz)与低强度刺激(肌肉没有收缩的情况下导致有一定刺激而没有造成疼痛的感觉阈强度)有关，而低频(＜10Hz)与高强度刺激(运动阈强度引起的可见而轻微的肌肉收缩)有关。高频和低强度的TENS已经被证明可以通过刺激第二组粗的有髓鞘传入纤维来阻断脊髓中痛觉传入纤维的传递。低频和高强度的TENS被认为可以刺激第三组细的有髓鞘的Aδ纤维和第四组细的无髓鞘的C类纤维，导致中枢神经系统内源性阿片肽的释放。高频和高强度的电刺激似乎是用于疼痛治疗最有效的TENS模式。

三、电刺激和神经肌肉参数的恢复

表2总结了一些使用不同的刺激特性伴随的恢复来调查电刺激效果的研究。在一项研究中调查了LFES、主动恢复和被动恢复在三组（一组25次）次极限强度的伸膝的等长收缩训练后的不同效果。电刺激被控制在一个与运动强度相关的低频率（5Hz）中。而我们没有发现以上三种恢复模式对于恢复最大力量输出有任何影响。没有任何影响的部分原因是由于疲劳运动后肌肉乏力。一些研究人员为了最大限度地提高疲劳程度使用重复的离心收缩，但他们没有观察到使用高频TENS或LFES和被动恢复后即时产生最大力量输出之间有任何显著差异。同样，在7天的跟进实验中，LFES并不能有效促进力量恢复。这些不同的恢复方式在疲劳期后只有一次立即应用于恢复治疗。 然而，在运动疲劳后的几天内重复进行电刺激治疗，似乎并不能更有效地加速恢复。这个结论是用30分钟MHVS（感觉阈强度上的高频刺激）在运动疲劳后5天内重复8次得到的。

也有研究调查高强度间歇跑步后神经肌肉的特性。在第一项研究中测试了高强度间歇上坡跑后不同恢复方式的效果，包括LFES（运动阈强度）。这些研究人员的结论是，通过电刺激引起的肌肉收缩力量变化和肌电图得到的膝关节伸肌神经肌肉特性，在使用各种恢复方式后并无不同。在第二项研究中，同一个研究小组(Martin等人，2004年)，使用一种更剧烈的间歇运动，即15分钟的单腿下坡跑，调查了恢复时间过程。 同样，LFES的恢复时间过程(运动后4天)与主动恢复(次极限强度跑步)甚至是被动恢复后膝关节伸肌收缩的特性相似。因此，到目前为止，无论肌肉的动作模式、肌肉群的参与和刺激参数是什么，电刺激应用于恢复最大力量输出和神经肌肉参数的恢复已被证明是无效的（表2）。

四、电刺激和恢复运动表现

在室外无氧运动的情况下，如垂直跳跃和冲刺跑，没有观察到电刺激对运动表现的有益影响；还有在观察有氧变量上——如摄氧量，也没有发现到电刺激的有益影响（表2）。

一些研究已经调查了电刺激在特定的体育运动中排出肌肉代谢产物的效果。Neric等人比较了200码自由泳冲刺(次极限强度)后被动、主动和LFES恢复干预对血乳酸浓度的影响。结果表明，主动恢复是加速乳酸清除最有效的干预措施。与被动恢复相比，电刺激对乳酸的清除似乎也很有用，但只在最后20分钟的恢复期内才有用。疲劳性攀登训练后的主动恢复和LFES也得到了十分类似的结果。

除了增加血流量和加速去除乳酸外，LFES对后续运动表现的影响尚不清楚。事实上，Lattier等人为获得代谢疲劳的数据而安排的高强度间歇性上坡跑测试了LFES的效用。虽然采用各种恢复方式后的神经肌肉特性并无不同，但研究人员发现，通过采用LFES，经过疲劳性跑步运动后，在长达80分钟的力竭跑步测试中，受试者成绩会更好一些。与跑步研究不同的是，在攀爬训练中，与第一次疲劳试验相比，在使用LFES后的第二次试验中攀爬表现下降，但在主动恢复后攀爬表现立即恢复到初始水平。对肌肉力量恢复和后续运动表现的影响缺乏可量化或统一的指标，部分原因可能是由于实验方法方面的不足。事实上，如前所述，Martin等人指出，必须采用最佳的刺激强度，以最大限度地使肌肉充血，从而有利于可能的积极恢复效果。因此，Grunovas等人建议使用合适的能够刺激‘单个肌肉纤维的颤动，而不是整块肌肉’的刺激强度，以达到''肌肉电疗''和阻止肌肉缺血的目的。

根据这些不同的研究，似乎使用低频率电刺激时，对于排出如乳酸等代谢产物是一个有效手段。 除了这个积极作用，没有研究能够报告任何关于低频电刺激对神经肌肉，无氧和有氧变量的短期作用和加快肌肉恢复的积极作用。

五、电刺激和肌肉酸痛的恢复

TENS是一种很不错的减少肌肉疼痛的技术。然而，疼痛的减轻并没有带来肌肉力量的更快恢复。不同电流类型（即MENS、HVPC和MHVS）的应用也造成了不同的结果。 例如，在MENS(0.3 Hz频率和30μA强度)组、按摩组和对照组中，在立即减轻肌肉酸痛和训练的24h后两个方面没有观察到显著的效果差异。当训练后立即应用电刺激治疗和出现DOMS的几天后进行电刺激治疗，也对于减少主观疼痛评分或降低肘部伸展运动幅度减小的趋势方面作用很小。与前者研究结果不同的是，一些研究人员发现，这种类型的刺激有短暂的镇痛作用，因为疲劳训练（肘屈肌反复的离心收缩）后的24h和48h疼痛明显减少。最后，HVPC已被证明在减轻肌肉疼痛方面与MENS一样无效，而McLoughlin等人注意到，训练后尽早和频繁地应用MHVS可短暂地减轻肌肉酸痛（表2）。

LFES也得到了矛盾的结果（表2）。然而，大多数研究注意到，在疲劳的等长收缩或离心收缩、次极限强度的跑步、五人制足球比赛和单腿下坡跑后，LFES对主观疼痛评分缺乏积极作用。与此相反的是，一项研究记录了在进行无氧强度足球训练后使用LFES，肌肉疼痛的程度低于有氧强度足球训练后被动恢复的程度。

这些矛盾的结果可能是由于受试者的不同身体特点和采用的刺激参数的不一致，从而导致疲劳运动后DOMS程度不一。关于刺激参数，Wolcot等人注意到，用运动阈下刺激强度的HVPC比感觉阈下刺激强度HVPC和MENS能更有效地降低DOMS。

也有人利用血清肌酸激酶水平间接量化了运动引起的肌肉损伤。据此，在进行膝关节屈肌三组30次最大离心收缩后三天，Vanderthommen等人注意到使用LFES（运动强度）与被动恢复相比，肌酸激酶活性显著降低，且初期肌肉损伤（运动后1天和2天）未发现差异。以前使用MENS也得到了类似的结果（Rapaski等人，1991年）。这种肌酸激酶活性的降低，表明细胞内杂质的减少，原因是电疗导致肌肉血流量增加，因此可以降低炎症。然而，电刺激治疗没有与其他恢复方式进行比较，这方面需要进一步研究。

六、结论（Conclusion）

当作为恢复方式使用时，电刺激对去除乳酸或对肌酸激酶活性表现出一些积极的作用，但有关恢复肌肉力量等表现指标的证据仍然缺乏。对恢复肌肉力量等表现指标没有任何积极影响的部分原因可能是由于实验方法上的问题，如随意选择刺激强度。

此外，电刺激在对疼痛认知等主观参数上也有积极的影响。因此，这种恢复方法可以帮助运动员对训练保持积极态度。事实上，正如Cortis等人的研究表明，与水中运动和坐着休息相比，大多数受试者认为电刺激是最有效的干预措施。因此，虽然没有得到电刺激对运动表现的积极影响的数据，但当酸痛是最重要的限制因素时，电刺激（单独应用或与另一种恢复方式相结合）似乎是一个有效的促进运动后恢复的方式。

译者：2020级体能训练学院本科生-曾毅恒

校译：张鹏、李恒志

文献来源：Babault N, Cometti C, Maffiuletti NA, Deley G. Does electrical stimulation enhance post-exercise performance recovery? Eur J Appl Physiol. 2011 Oct;111(10):2501-7. doi: 10.1007/s00421-011-2117-7. Epub 2011 Aug 17. PMID: 21847574.