What is the biochemical and physiological rationale for using cold-water immersion in sports recovery? A systematic review

Abstract

Cold-water immersion (CWI) is a popular recovery intervention after exercise. The scientific rationale is not clear, and there are no clear guidelines for its use. The aim of this review was to study the physiological and biochemical effect of short periods of CWI. A computer-based literature search, citation tracking and related articles searches were undertaken. Primary research studies using healthy human participants, immersed in cold water (<15 degrees C), for 5 min durations or less were included. Data were extracted on body temperature, cardiovascular, respiratory and biochemical response. 16 studies were included. Sample size was restricted, and there was a large degree of study heterogeneity. CWI was associated with an increase in heart rate, blood pressure, respiratory minute volume and metabolism. Decreases in end tidal carbon dioxide partial pressure and a decrease in cerebral blood flow were also reported. There was evidence of increases in peripheral catecholamine concentration, oxidative stress and a possible increase in free-radical-species formation. The magnitude of these responses may be attenuated with acclimatisation. CWI induces significant physiological and biochemical changes to the body. Much of this evidence is derived from full body immersions using resting healthy participants. The physiological and biochemical rationale for using short periods of CWI in sports recovery still remains unclear.

Influência de diferentes tipos de recuperação sobre a modulação autonômica cardíaca, concentração de lactato e proteína C-reativa

“…Todavia, outros estudos (8,16,22) , apontam a capacidade de redução da concentração de CK e de lactato sangüíneo após esforço intenso.…”

“…Alguns autores acreditam que esta intensidade deva estar entre 20-40% do VO 2máx (18)(19)(20)22,23) , outros referem 50% VO 2máx (11,21) . Apesar dessa considerável margem 20-50% do VO 2máx , Barnett (3) descreve que o principal fator relacionado à prescrição de exercício ativo é a capacidade física do sujeito, ressaltando o tempo, tipo de exercício, bem como a intensidade do mesmo para promover uma eficiente recuperação.…”

“…A aplicação deste método mostrou redução do desempenho (8,20) , além de não promover quaisquer efeitos no comportamento de outros marcadores como creatina quinase (CK) (18) e marcadores do sistema imune (21) . Porém, mostrou-se efetiva quando da exposição por curtos períodos de tempo (< 6 minutos), ativando o sistema autonômico cardíaco, de modo a promover reativação vagal, além de antecipar a remoção de metabólitos produzidos durante o exercício (8,15,19,22,23) .…”

“…A principal delas diz respeito à falta de padronização para utilização das técnicas e controle das variáveis, que de certa forma determina dificuldades para comparação de resultados entre estudos de mesma natureza. Nesse sentido, deve-se atentar para necessidade de melhor definição de parâmetros relacionados ao gerenciamento de cada técnica, como tempo de exposição, temperatura da água e intensidade de aplicação (1,4,6,11,22) .…”

“…Estudos (11,(18)(19)(20)(21)(22)(23) apontam como intensidade , ótima de esforço, o intervalo entre 20 e 50% do VO 2máx para que ocorra uma eficiente remoção de lactato sangüíneo, seja por oxidação ou conversão em glicose ou aminoácidos. Tal processo é amplamente descrito na literatura, conforme sugerem os estudos de revisão de Barnett (3) e Tomlin e Wenger (4) .…”