【摘要】本文介绍了红外技术在运动系统评估和运动损伤的有关应用，就近年来红外技术在临床应用和研究进行综述。 【关键词】红外热像；运动效果；运动损伤
1红外技术应用于运动效果的评估
1.1红外技术用于整体代谢状态的评估在评估运动效果时，红外技术避免了血肌酸激酶等测试的创伤性，同时突破了肌电测试的肌群局限性。由于运动效果作用于人体各功能系统，孤立的单个部位检测不能为系统性检测提供准确数据。红外技术通过实时、动态地测定人体各组织血流的分布、流速及体温变化，以反映运动时的代谢状态。
远红外技术测定温度变化后，以冷色和暖色表示低温和高温。在运动的不同阶段，人体三大供能系统交替运作。三大供能系统功率不同，红外图像因各系统散热量的差异而出现颜色变化。比较训练前后定点红外图像，从而得知人体各供能系统的作用时间，以评估和监测运动训练效果[1]。
红外技术还可客观地估测血肌氧的变化。由于氧合血红蛋白和还原血红蛋白对不同波长的近红外光具有不同的吸收光谱，利用该特点可监测运动强度对于氧供给和氧消耗情况的影响。当运动负荷增大时，总血红蛋白的浓度上升，肌氧饱和度降低；当运动停止后，总血红红蛋白浓度和肌氧饱和度都出现快速上升[2]。通过该数据的测定，可定量评估肌肉组织的有氧代谢能力。由于个体的差异性，相同运动负荷可出现不同的肌氧下降水平。丁海曙利用近红外光谱比较田径运动员和青年健康男子的肌氧水平时发现，运动员肌氧下降水平明显地低于非运动员。李岳等人通过近红外光谱测定静脉血氧饱和度时发现，运动能力强者比运动能力弱者血氧饱和度高。
1.2红外技术用于局部肌肉运动效果评估随着运动负荷的增加，局部运动肌的血流量增多、温度升高，则红外热图上表现为升温。而没有得到运动的肌肉在红外热图上变化不明显。如张栋等人对俯卧撑红外热图观察时，发现胸大肌、斜方肌有明显升温，三角肌部分升温，而肱二头肌无明显升温；证实俯卧撑能够集中锻炼胸大肌与斜方肌。但是，随着运动时间的延长，局部肌肉收缩强度逐渐增大，运动肌肉的血流受到限制，红外热像图上则表示为温度的下降。当血流持续减少时，氧供无法满足局部组织的需求，随之进行无氧代谢；通过测定运动肌有氧能力可预测运动效果。
此外，红外技术还可指导运动员选择最适合的发力部位。如金超等人通过计算双手持重物向前上方时上躯体温度差与运动量之间的关系，得出运动初期肱二头肌及三角肌体表温度升高的结论。利用特定肌群与温度的关系，可得出获得最大运动效能的锻炼方式，以指导运动员进行发力位置和平衡度的调整。
2红外技术应用于运动损伤
2.1红外技术用于运动损伤的诊断红外图像动态地反映了身体各部位的新陈代谢情况，任何细微的的变化都会与以呈现。炎症和充血初期的病理变化都可在红外图像上得以体现，而这些是传统影像技术无法企及的。观察红外热图上局部温度的升高或降低，可准确判断出病理部位的损伤时间和程度。例如，急性炎症的病灶处为高温，而慢性炎症灶处则温度较低。这是由于炎症损伤初期局部代谢旺盛，血流增多，则图像表现为高温。而后期肌化黏连、局部血管损伤或收缩，血流灌注减少，导致血循环下降。而慢性炎症灶发生急性发作时则为高低温交错。
2.2红外技术用于运动损伤的治疗机体吸收红外线所产生的热效应，不仅会使局部组织温度升高，细胞通透性发生改变。还可松弛肌肉，扩张血管，增加血流量使血液循环加快，新陈代谢旺盛，加强组织营养，增强机体再生能力。红外的电磁波特性使其能够穿过机体表层，进入由细胞、组织和器官所组成的生物场；使得免疫器官和细胞的活性提高，增强免疫应答反射作用。因此，红外可被应用于促进机体伤口愈合。
局部热反应还可刺激末梢感觉神经，使其调节自律神经系统，对神经系统的疼痛起治疗作用。临床已证实红外线可缓解骨关节周围组织损伤，跟骨骨刺综合征所引起的静态及动态局部疼痛。
研究表明，红外可使病变局部的吞噬细胞、淋巴细胞、免疫球蛋白等增加，起到排出渗出物、消肿的作用，并抑制交感活性，从而起到消炎、镇痛等作用。朱良艳等人对神经炎类和骨关节类疾病患者进行红外照射治疗，结果显示红外线对神经炎及炎性疼痛具有明显的缓解作用，且红外照射使皮肤炎症区的愈合加快。
3 讨论
作为一项新的技术，医用红外技术有许多优点，为疾病的诊断和治疗带来新的思路。首先，红外技术可实时、动态和无创地评估整体和局部运动效能，将生理代谢过程以直观的图像表现出来以指导运动训练。其次，相较于传统的影像技术，红外技术在运动损伤的诊断过程中可以更早获得病灶的变化情况。而在运动损伤的治疗方面，红外技术显示出其他影像技术所没有的治疗性。
但与此同时，红外技术还有许多不足之处。其一，红外技术的非接触性，使得外界环境的干扰因素很容易影响数据的精确度。当环境的温度、湿度、操作背景灯发生变化时，诊断则会出现假阴性或假阳性。当环境温度超过或等于皮肤温度时，人体就无法进行正常的辐射、传导和对流散热活动，这必然影响检测结果。
参考文献
［1］刘志远,房磊.红外热像技术在体育训练领域的应用.吉林农业科技学院学报,2010,19(4):89-91
［2］徐国栋,刘明,陈刚.肌氧含量的近红外无损检测及其与气体交换率的对比研究.航天医学与医学工程,2005,18(1):28-31
作者简介：叶晨，女，针推七年制专业