接地睡眠对离心性肌肉负荷后恢复的影响

目的：我们开始研究基础睡眠在大强度离心肌肉负荷后恢复过程中肌肉酸痛和运动能力方面的有效性。

方法：选择22名健康受试者，随机分为实验组(GRD，接地睡眠，n=12)和对照组(假接地睡眠，UGD，n=10)，以三盲(参与者、测试者和数据分析员)的方式评价GRD与UGD在单次强化下坡运动干预后恢复10d的效果。为了实施康复，在基线和干预后第1、2、3、5、7和10天进行了一组测试：(1)感觉肌肉酸痛(VAS)，(2)肌酸激酶血水平(CK)，(3)双腿最大自主等长收缩(MVIC)，(4)反向运动跳跃(CMJ)和跌落跳跃(DJ)表现。此外，对四名参与者的血液样本进行了完整血细胞计数和血清衍生炎症标志物的详细分析。

结果：下坡跑台运动干预使所有与疲劳相关的测量参数发生了明显变化。这些变化在干预后5分钟就可以检测到，并且在干预后10天还没有完全恢复。与UGD相比，GRD导致的表现(CMJ，MVIC)下降较少，相对于CK的增加也较小(均P<；0.05)。详细的血液样本表明，基础睡眠通过以下方式调节恢复过程：(A)保持恒定的血液浓度，如红细胞数量和血红蛋白/红细胞比容；以及(B)通过减少肌肉损伤相关的炎症标记物，如IP-10、MIP-1α和sP-选择素。

结论：下坡跑方案是一种产生长期肌肉酸痛和肌肉疲劳的可行方法。GRD被证明导致更快的恢复和/或肌肉损伤和炎症的较不明显的标志。GRD可能被认为是一种简单的方法，可以在高强度的离心运动后促进急性和长期的恢复。

高强度训练后的恢复对职业运动员和休闲运动员来说都是至关重要的。众所周知，运动性肌肉损伤(EIMD)通常伴随着新奇的、不习惯的重复动作和/或剧烈的偏心收缩(Proske和Morgan，2001；Proske等人，2004；Mackey等人，2008)。这种外部负荷会导致肌肉损伤，并与延迟性肌肉酸痛(DOMS)相关(Hough，1902)。

运动引起的肌肉损伤通常与暂时性的运动能力大幅下降、局部肌肉酸痛和增加肌肉骨骼损伤的风险有关。在职业运动中，运动员必须在几天内恢复，才能恢复到他们的表现水平。尽管DOMS在优秀运动员中的频率和金钱后果，事实上的潜在机制及其对成绩和治疗策略的影响仍然不明确(Cheung等人，2003年)。一些传统的治疗策略被应用于缓解DOMS的临床症状。尽管如此，Cheung et al.。(2003)和Seidel等人。(2012)得出的结论是，事实上，没有任何治疗战略能够始终如一地支持或促进肌肉恢复，这表明实际上缺乏令人信服的以证据为基础的实用战略来帮助预防和/或减轻DOMS。

接地，或接地睡眠，是运动员通过导电装置接地的过程。这个人以一种间接的方式接地，相当于赤脚与地球直接、持续地接触。如今，由于城市化、隔热鞋或沥青，几乎不可能接地。有各种接地系统可供使用，它们可以与地球表面接触。这种间接接地或接地方式基于琐碎的导电系统，如床单、垫子、手腕或脚踝带、可在睡眠或工作期间使用的粘合剂贴片，或鞋内。这些设备通过插入接地墙上插座的典型软线连接到地球上(Oschman等人，2015年)。指的是Chvalier等人。(2006)；Oschman(2007)，以及Oschman等人。(2015)关于接地的主要假设是基于与地球表面的连接，而地球表面充满了自由电子。这种与地球的间接或直接接触使“可移动的”电子能够迁移到人体内。Oschman(2007)认为，这些自由电子在生物体中起抗氧化剂的作用，可以中和活性氧物种(ROS)。活性氧是线粒体氧代谢的副产物，作为炎症反应的一部分，由氧化爆发传递。Harman(1956,2009)假设这些活性化学物种与衰老过程有关，最初被称为游离态。

因此，本研究的目的是探讨地面睡眠对大强度下坡跑后DOMS时间进程和运动成绩的影响。我们假设在剧烈下坡跑后，基础睡眠可以缓解运动性肌肉，加速运动成绩的恢复。

2 2名健康运动理疗专业学生(平均±SD，n=2 2，女10，男12，年龄2 3.8±3.2岁，体重6 7.2±7.6 kg，身高174.2±6.3 cm)。所有参与者都没有肌肉骨骼疾病、心血管疾病、膳食补充剂或可能影响肌肉恢复的处方药。所有参与者都收到了关于程序和可能的风险的详细口头和书面信息，并书面同意参与。这项研究得到了萨尔茨堡大学(Kapitelgas se 4,5020 Salzburg，GZ 13/2017)当地伦理委员会的批准，并根据“赫尔辛基宣言”进行。参与者获得了接地设备作为补偿。将受试者随机分为实验组(GRD，接地睡眠，n=12)和对照组(UGD，假接地睡眠，n=10)。各组之间的任何基线值均未检测到差异(表1)。

表1.基础睡眠组(GRD)与假基础睡眠组(UGD)参与者的身体特征(均值±SD)。

采用三盲(参与者、测试者和数据分析员)随机对照设计，评估在单次强化下坡跑步机跑步干预后，包括接地睡眠(GRD)或假接地睡眠(UGD)在内的10天康复的效果。为了使恢复具有可操作性，在干预前(基线)以及干预后的第1、2、3、5、7和10天进行了一组测试。这组测试包括：通过视觉模拟评分(VAS)感受肌肉酸痛，肌酸激酶血浓度(CK)，双腿最大自愿等长收缩(MVIC)，反转跳跃(CMJ)和下降跳跃(DJ)表现(见图1)。此外，作为对4名参与者(GRD，n=2；UGD，n=2)的试点研究，血液样本用于完整血细胞计数和血清衍生炎症标志物的详细分析。

图1.具有时间线的程序示意图：前测试(干预前-30分钟)、干预(下坡跑)、后测试(+5分钟、24小时、48小时、72小时、5天、7天和10天)，包括测定血肌酸激酶含量(CK)、与肌肉酸痛有关的视觉模拟评分(VAS)、下降跳跃(DJ)表现、反向运动跳跃表现(CMJ)以及左右两侧的最大自主等长收缩(MVIC。

所有参与者都在机动跑步机(土星300/100rs，h/p/Cosmos Sports&；Medical GmbH，德国)上进行了20分钟的高强度下坡跑(-25%坡度，12 km⋅h-1)。为了确定干预的生理和心理负荷，收集了干预后1分钟、3分钟和5分钟的心率(Suto Ambit 3.0，芬兰赫尔辛基)、血乳酸(Biosen S-Line EFK Diagnostik，德国)和跑步最后一分钟的感知劳力评级(Borg，6-20)。

在干预后的10天里，GRD组用与接地墙上插座相连的导电板接地睡觉，而UGD组假接地睡觉。在研究开始之前，两组都收到了由BTZ(德国巴登-巴登的Badisches治疗中心)提供的相同的床单。这些薄片(尺寸为90 cm×200 cm)由100%纯棉制成，并在织物中编织了导电银纤维。该薄片连接到接地线，该接地线在另一端连接到墙上插座的地面。与电力没有直接连接；因此，通过间接方式(例如电缆)接地是安全的，不会对个人构成任何危险。为了确定控制情况和随后的失明，接地插头由一个独立的人操纵和遮蔽。无论是调查员还是参与者都不知道接地系统的这种修改。参与者被指示在家中躺在床单上睡觉，以确保尽可能多的皮肤接触。此外，参与者一直被提醒，最好是裸睡，或者最多只穿内衣。参与者被允许睡在没有接地的枕头上。如果参与者在这10天中的任何一天都不在家睡觉，他们被建议随身携带床单。

一项关于使用导电片接地(接地与假接地)的影响的初步研究(n=10)在

CMJ是在不摆动手臂的情况下进行的，DJ是从40 cm的下降高度进行的。两种跳跃模式均在测力板(BP600900，AMTI，美国)上进行，以评估最大跳跃高度(CMJ和DJ)以及DJ过程中的最大跳跃高度和跳跃高度与地面接触时间之间的系数。三次尝试中最好的一次被用于进一步的分析。

左腿和右腿的MVIC在自制的单侧水平腿压力机上进行评估，该压力机带有集成的称重传感器(Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH，德国)。受试者以110°膝关节屈曲角度(相当于全膝关节伸展180°)坐着，并允许抓住手柄。膝关节角度的个人设置用测角器记录下来，以确保基线和随访时相同的设置。三次尝试中最好的一次被用于进一步的分析。基线时较强壮的腿被定义为优势腿。研究人员在行刑过程中口头激励。

CK酶是与肌肉损伤相关的DOMS最常见的客观报道指标之一(Eston等人，1994；Urhausen等人，1995；Brown等人，2015；SAW等人，2016)。为了分析CK，取32μl的毛细血管血样，并用Refltron Sprint System(罗氏诊断公司，德国)进行分析。

采用视觉模拟评分法(VAS)评定下肢肌肉酸痛程度。VAS的长度为100 mm，参与者必须在每次测试开始时填写量表。VAS通常用于评估肌肉酸痛，是一种有效和可靠的测试(Bijur等人，2001年；Gallagher等人，2001年)。

4名受试者在每个时间点采集静脉血。所有抽血均由经验丰富且有资质的抽血师进行。血细胞计数(红细胞、血红蛋白、红细胞压积、MCV、MCH、MCHC、白细胞、单核细胞、粒细胞、血小板和淋巴细胞)的分析使用Celltac MEK-6500(欧洲实验室，奥地利哈林)。血清来源的炎症标志物包括sE-选择素、GM-CSF、sICAM-1/CD54、干扰素α、干扰素γ、IL-1α、IL-1β、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12p70、IL-13、IL-17A/CTLA-8、IP-10/CXCL10、MCP-1/CCL2、MIP-1α/CCL3、MIP-1β/CCL4、SP-选择素。马，美国)。使用EUROLyser CUBE-S(EUROLyser Diagnostia GmbH，萨尔茨堡，奥地利)从全血中测定C反应蛋白(CRP)值。根据基线值(第0天)，将原始数据归一化为百分比差异，公式：100∗(值-基线)/基线。

所有数据均呈正态分布，经Shapiro-Wilk‘s检验证实，相应的数值以平均值(±SD)表示。用配对抽样t检验分析下坡跑台运动干预对各项测试参数的影响，并将基线和干预后5min的值进行配对抽样t检验。比较所有已经发生接地或假接地过夜(第1-10天)的干预后测试数据与基线水平(第0天)的变化情况。在6个时间点(第1、2、3、5、7和10天)用2×6重复测量方差分析比较两组(GRD和UGD)。使用GraphPad Prism 7软件(美国加利福尼亚州拉荷亚)分析血液数据。血液值和炎症标志物的统计分析采用非配对t检验和Welch‘s校正。α显著性水平设置为0.05。此外，通过计算效应大小(ηp2)和统计幂对所获得的值进行评估。社会科学统计软件包(版本24.0；SPSS公司，伊利诺伊州芝加哥，美国)用于统计分析。

在两组中，高强度下坡跑步机方案导致了较高的生理负荷(例如，心率为每分钟200bpm)和心理负荷(心率在18至19之间)，在峰值血乳酸(5.1mmolRPEL-1，P=0.047)和RPE18.9vs.18.3mmolLDL-1(P=0.033)方面，UGD组的反应略高于GRD组(P=0.047)(表2)。干预导致跳跃成绩(cmj跳跃高度、dj跳跃高度、dj系数，均为P<；0.001)、腿部伸展时的MVIC(双腿P<；0.001)和与肌肉酸痛相关的VAS增加(P<；0.001)。GRD组(P=0.003)和UGD组(P=0.024)CK水平均升高。

表2.地面睡眠(GRD)组和假地面睡眠(UGD)组跑步机下坡跑中的体力和心理消耗干预(Mean±SD)。

表3给出了10天恢复期内被测变量绝对值的时间过程。对于CMJ跳跃高度，存在主要的时间效应(P<；0.001.2 5%，ηp2=0.5 0，幂=1.0)和组间比较，差异有显著性(-8.2±5.4%vs-14.3±5.4%，P=0.017.0 5，ηp2=0.2 5，幂=0.70)，但两组恢复时间无交互作用(P=0.79)。最低的CMJ表现是在干预后的第一天(图2)。

表3.地面睡眠(GRD)组和假地面睡眠(UGD)组在剧烈下坡跑干预后10天恢复期内测量的测试参数(Mean±SD)。

图2.干预后10天内逆运动跳跃(CMJ)相对于基线水平下降百分比的时间进程。UGD，假睡眠组；GRD，接地睡眠组(Mean±SD)。

DJ跳高、触地时间和跳跃系数均存在时间的主效应(均P<；0.001，ηp2=0.2 8~0.88，幂=1.0)。无论是对跳跃高度还是对地面接触时间，组内均未发现主效应。DJ在干预后第2天(高度和系数)和第3天(地面接触时间)表现最差。跳跃系数呈群体效应趋势(P=0.06)，GRD下降幅度低于UGD(-12.2±10.6%比-21.4±10.6%)，但时间x组间无交互作用(P=0.18)。

对于优势腿的MVIC，时间(P<；0.001.0 3，ηp2=0.4 9，幂=1.0)和组(P<；0.0 3，ηp2=0.2 2，幂=0.6 1)的主效应不明显，但与UGD值(-9.5±16.8%比-17.3±38.3%)相比，GRD的减幅较小(P<；0.0 3，P2=0.2 2，POWER=0.6 1)。每日分析显示在前3天内的群体×时间交互作用，与UGD相比，GRD有更明显的恢复(P<；0.05)(图3)。对于非优势腿，仅发现时间的主效应(P<；0.001，ηp2=0.49，幂=1.0)，无组间差异。干预后立即(第0天)发现双腿的力量表现最差。

图3.介入后10天内优势腿等长最大力量相对于基线水平减少百分比的时间进程。UGD，假睡眠组；GRD，接地睡眠组(Mean±SD)。

CK水平主要受时间影响(P<；0.001，ηp 2=0.30，幂=0.98)和组(P=0.007，ηp 2=0.31，幂=0.81)和交互效应时间×组(P=0.001，ηp 2=0.2 6，幂=0.95)，与UGD310±12 0%vs.76 0±380%相比，差异有显著性(P<0.0 5)。7.干预后第5天CK水平最高(图4A)。个体反应分析显示，在GRD组中，没有一名参与者表现出CK水平的大幅升高(即，>；较基线变化了20%)，而在UGD组，40%的参与者出现了这种情况(n=4)。此外，在GRD中，即使是25%(n=3)的患者CK水平也没有增加(例如，3%)，而任何一方都不是这样。

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