薄荷醇在高温环境运动中的应用及机制研究进展

黄鹏 瞿超艺 尚画雨 耿雪 张建红，5 冯亦唯 赵杰修

1 国家体育总局体育科学研究所（北京100061）

2 上海体育学院运动科学学院（上海200438）

3 北京体育大学（北京100084）

4 成都体育学院（成都610041）

5 国家体育总局运动医学研究所（北京100061）

随着全球温室效应和和厄尔尼诺现象的加剧，高温天气出现的频率越来越高。2019 年《WMO 全球气候状况声明》指出，过去十年（2010～2019）是有记录以来最热的十年[1]。而目前多数重要的国际性赛事均集中在夏季举行，高温高湿环境成为运动员不得不面对的严峻挑战，直接影响运动员的运动表现，严重时甚至增加罹患热病风险[2]。因此，如何克服高温环境可能对运动员带来的影响与危害，提高运动表现，成为当前国内外体育科学研究的重点。

薄荷醇又称薄荷脑，是存在于薄荷类植物或薄荷油中的一种饱和环萜醇，具有独特的薄荷香味与清凉作用，广泛应用于食品、药品和化妆品等领域[3]。当其涂抹在皮肤或黏膜上时，可刺激瞬时受体电位通道8（transient receptor potential melastatin-8，TRPM8）开放引发胞内钙内流，通过相应的神经联系，使人体验到明显的凉爽感觉[4]。研究表明，薄荷醇亦具有消炎止痛[5]、改善主观鼻腔通畅性[6]、改变皮肤血流量[7]和减轻口渴感觉[8]等作用。由于这些特点，薄荷醇常被应用于高温运动项目的各种冷却措施中，为运动员进行降温处理，其在高温运动领域具有广阔的应用前景。冷却是指一系列可排除身体热量的措施方法[9]，其实施的时间和方式较为多样，正确使用可有效提高运动员身体的蓄热能力，改善高温高湿环境下的耐力运动表现，延缓运动性疲劳的出现[10]。

据世界反兴奋剂条例国际标准禁用清单，薄荷醇不属于兴奋剂[11]，可应用于竞技体育领域。其在高温运动中的应用，已被证明可改善热舒适性和热感觉，对于提高运动表现，延缓疲劳的出现具有积极的意义[12]。需要注意的是，一方面目前关于薄荷醇的应用尚存一定风险性，在浓度、频率、作用面积和应用方式上的使用不当可能会影响运动员的出汗率，使体温调节能力受损，反而影响运动表现，严重时甚至可能导致中暑[13，14]。另一方面，基于运动方案和运动项目等差异，目前多数关于薄荷醇影响高温运动表现的研究结果不相一致。未来，对于薄荷醇的应用需求将持续增加，如何在高温环境下安全高效地使用薄荷醇至关重要。本文应用计算机检索Pubmed 和Web of Science 数据库及中国期刊全文数据库2001年1月至2022年4月刊发的有关薄荷醇应用于高温环境运动的相关文献（中文检索词为“薄荷醇、高温、热、运动、高温运动”，英文检索词为“menthol，L- menthol，exercise，heat，performance，thermal sensation”），总结薄荷醇在高温环境运动中的应用现状，探讨其可能的作用机制，旨在为使用薄荷醇提高运动表现的运动员和教练员提供参考建议，同时也为今后的相关研究提供理论借鉴。

1 薄荷醇在高温环境运动中的应用概述

高温环境通常指35°C 以上的生活环境和32°C 以上的训练环境[15]。以2020 东京奥运会为例，至少有田径、赛艇、帆船、皮划艇、自行车、马术、现代五项、铁人三项、排球、足球、曲棍球、垒球、网球和三人篮球等属于高温运动项目。薄荷醇在高温运动中的应用形式较为多样，根据身体内外使用部位的区别，可分为外部应用和内部应用。外部应用时常以乳膏、凝胶和喷雾的形式作用于皮肤上，或是作为冷却服的浸泡液使用；内部应用时则加入漱口水中作口腔含漱，或是直接添加至冷水或冰浆（碎冰）中饮用[16，17]。值得注意的是，由于口腔是外周温度感受器中神经分布最密集的部位之一，因此内部应用常选择口腔含漱这种方式[18]。无论是外部应用还是内部应用，均有研究报道受试者在使用过程中体验到了凉爽感觉[19-22]。根据其实施的时间区别，又可分为预冷、运动中冷却和运动后冷却。其中预冷是指在运动前进行的预先冷却措施，可帮助身体排出热量以增强蓄热能力。由于实验运动方案或实际运动项目的限制，一般只在预冷和/或运动中冷却时使用薄荷醇[20，23]。例如，在运动开始前将薄荷醇乳膏/凝胶均匀涂抹在脸部作预冷处理[24]，或在运动中对受试者进行薄荷醇喷洒作运动中冷却处理[16]。

2 内部应用薄荷醇对高温环境下运动能力的影响

总结高温环境下薄荷醇的内部应用对机体运动能力影响的研究见表1。对于高温环境下薄荷醇的应用，不论内外部使用区别，其根本的目的都是为了缓解热应激压力，增强运动能力并提高运动成绩。薄荷醇的内部使用，方式无论是漱口还是摄入冷饮/冰浆，运动方案无论是力竭运动还是计时跑步/骑行运动，均有研究报道可提高干预后的运动成绩[19，20，25-29]。如Mündel等[25]的研究表明，在高温环境下，无热习服的健康男性以65%的最大输出功率在功率自行车上骑行至力竭，运动中每10 min 用25 ml 薄荷醇漱口10 s，可使运动成绩显著提高约27%，并且运动中的过度换气时间和主观体力感觉等级（ratings of perceived exertion，RPE）也出现了减少。虽然多数实验在运动方案上并不相同，但在运动类型上却都是长时间的耐力性运动（主要是持续时间超过2.5 min 的有氧运动）[30]。近期研究表明，薄荷醇在改善耐力性运动表现上的作用，已得到大多数专家的肯定[30]。

热感觉和热舒适度一般用来评价个体对于环境温度的主观感觉，而对主观感觉的改善是薄荷醇发挥“凉爽”作用的主要体现。Stevens等[26]的研究表明，在热环境下运动时使用薄荷醇漱口，可降低受试者在运动时的热感觉，并显著提高5 km计时跑步试验中的运动成绩，此外，热感觉降低的同时也观察到了通气量的提高。Flood 等[27]的研究也表明，在运动中多次使用薄荷醇漱口，可显著提高运动员以维持恒定RPE 对应输出功率下骑行的时间，并可见平均输出功率的增加和热感觉的下降。此外，其他多数研究也都发现薄荷醇在高温运动中具有显著改善热感觉的优点[19，20，29]。有研究表明，热感觉的升高比脱水和核心温度的升高更不利于高温环境下的运动表现，提示改善热感觉对于改善高温环境运动能力具有重要意义[31]。热舒适度被认为是个体生理和心理共同作用的结果[32]。虽然目前有关薄荷醇与高温运动的研究少见热舒适度上的改变，但有学者发现，热舒适度可能与热感觉同等重要，对二者的改善可以最大限度地提高人体在高温下的运动表现[33]。并且目前国内外学者大多认为热感觉与热舒适度是不同的两个概念，热舒适度更体现一种集合多种感受器的综合性感受，在实际测量时一般分开评价两个指标[33，34]。因此，未来研究仍可将热舒适度作为评价热环境下主观感觉的重要指标，以便更好地观察薄荷醇在改善主观感觉上的作用。

薄荷醇内部应用的浓度和温度在一定程度上也影响了它的实际使用效果。就浓度而言，目前已知的多数研究（如表1中所示），其内部应用薄荷醇（包括漱口和摄入）的浓度多为0.025%或0.01%[25，29]。由于内部应用方式与作用于皮肤上的外部应用不同，可能是出于对薄荷醇刺激性和安全性的考虑，目前试验的内部应用浓度都相对较低。但近期一份关于薄荷醇使用的专家共识声明指出，薄荷醇应被视作为一种对人体危害较小且相对安全的物质[30]。同样，一项针对不同浓度薄荷醇漱口液对普通人群口腔感觉、刺激性和味道等影响的研究发现，趋近0.1%浓度的薄荷醇漱口液，在评价指标上具有更明显的优势，对高温运动而言可能更有利于改善热感觉和通气量[35]。此外，Stevens等[36]针对耐力运动员的口服薄荷醇凝胶研究，也将0.1%作为推荐使用的最佳浓度，该浓度下运动员的清凉感和综合体验都是最佳的。但目前内服不同浓度薄荷醇对高温环境下运动表现影响的研究尚未见报道。参考上述实验结果，后续研究在遵循安全的前提下，可多关注更高浓度薄荷醇（例如0.1%）在热环境下内部应用时对运动表现的影响。就薄荷醇使用温度而言，Riera 等[28]研究了运动前和运动中摄入不同温度的薄荷醇饮料对耐力运动表现的影响。实验结果表明，在相同条件下摄入冰浆或低温的薄荷醇更能提高耐力运动表现。该实验室的另一项研究同样发现，与摄入常温（28°C）和冷（3°C）薄荷醇相比，运动中摄入冰浆（0.2°C）薄荷醇饮料后的运动成绩分别提高了6.2% 和3.3%，并且热感觉也出现了明显下降。这表明薄荷醇和冰浆的组合在提高耐力运动表现上有着显著的优势[29]。然而，也有研究表明，在运动员可以随意次数摄入冷（4°C）或冰浆（－1°C）饮料的40 km 计时骑行试验中，选择摄入冷饮料组的运动成绩和平均输出功率比选择摄入冰浆饮料组好，全程的平均热感觉也更低[37]。虽然该实验并未涉及到薄荷醇的使用，但仍提示我们，在高温运动中摄入冰浆或低温薄荷醇的频率问题也应被考虑到，高频率可能会影响使用效果。

表1 高温环境下薄荷醇的内部应用对机体运动能力的影响

就冷却措施实施的时间来看，内部应用薄荷醇通常作为预冷和/或运动中冷却在运动前和/或运动中进行。研究表明，预冷主要是通过降低运动前的核心温度以增加机体蓄热能力[38]，延缓核心温度极限值与运动性疲劳的出现，从而帮助机体完成更多的功率输出[10]。而目前有关内服薄荷醇对高温运动表现影响的研究（均为长时间耐力性运动），则多选择在运动中进行[19，20，25，26]。这可能是因为运动中冷却可在身体处于热应激时发挥即时降温作用，对运动表现有着直接的影响[39]。其次，耐力运动时间较长，机体降温需求更大，可在整个运动阶段甚至比赛的关键时刻重复进行的运动中冷却，对比仅在运动前进行一次的预冷，更有优势。因此在仅选择其中一种冷却实施时间时，推荐使用运动中冷却。但它也存在局限性，运动中的降温策略必须非常简便实用，才能较好地在运动过程中操作。例如在外部应用时最好穿不妨碍运动的冷却服或佩戴冷却项圈[40，41]，内部应用时则选择合适的时机摄入冷饮[29]。而薄荷醇既可搭配冷却服或冷却项圈使用，也可添加至冷饮中摄入，因此可较好地应用于运动中冷却。此外，联合预冷和运动中冷却的降温策略也逐渐受到关注。Riera 等[42]的研究表明，在高温环境下运动中多次摄入薄荷醇饮料的基础上，额外加入运动前30 min 的预冷措施（摄入3°C 冷水），与不进行预冷的对照（摄入28°C常温水）相比，运动开始时的核心温度更低，后期的RPE也下降明显。Riera等[42]认为，这种联合冷却措施，对于更长时间的耐力运动具有潜在的优势，例如马拉松运动或铁人三项运动。Stevens 等[19]认为，运动中冷却（薄荷醇漱口联合面部喷水）与联合预冷（冷水浸泡联合摄入冰浆）和运动中冷却的降温策略均可明显提高3 km 计时跑步实验的运动成绩。前者还额外提高了运动时的通气量和呼吸交换率，而后者在改善热感觉上则更有优势。目前，在薄荷醇的内部应用上，这种结合多种冷却措施的降温策略仍不多见，相关研究也处于探索阶段。联合降温策略是否比单一冷却措施在改善高温运动表现上更有优势尚不明确，后续研究可尝试比较二者在不同运动条件下应用时的优劣势，以确定高温环境下的最佳降温策略。

（续表1）

3 外部应用薄荷醇对高温环境下运动能力的影响

总结高温环境下薄荷醇的外部应用对机体运动能力影响的研究见表2。与薄荷醇内部应用不同的是，仅有少数研究报道外部应用后提高了运动成绩[13，24，43，44]。分析可能与薄荷醇应用时机和频率有关。薄荷醇外部应用的预冷多以喷洒为主，包括均匀喷洒在体恤衫上[21，22]或是直接喷洒在躯干和手臂上[12]。但多数预冷干预的实验结果都未见运动成绩的提高。例如，Barwood 等[21]研究结果显示，在运动前将薄荷醇喷雾均匀地喷洒在体恤衫上，完成40 km 计时骑行试验后仅见热舒适度的提高和热感觉的下降，运动成绩未受影响。综合目前已发表的关于薄荷醇的外部应用与高温环境运动的文献来看，运动中的冷却在提高运动成绩上的效果可能更好[13，43，44]。Barwood[13]团队的研究表明，在运动至20 min和40 min时间点进行的两次薄荷醇喷洒干预，可使以70%最大输出功率骑行至力竭的时间延长，热感觉也得到改善。同样，在热环境下的10 km计时跑步运动中，每隔2 km更换一件浸泡在薄荷醇溶液中的体恤衫也可提高运动成绩[43]。可见，外部应用时选择运动中冷却且频率相对较高的使用方式，更利于提高高温运动表现。其原因可能与上文关于薄荷醇内部应用时机的选择类似，即与运动类型和运动中冷却的特性有关。但使用薄荷醇的频率不是越高越好，在高温运动时的反复喷洒可能会导致出汗率和出汗量的降低[13]。因此，在探索高温环境运动中薄荷醇最佳应用策略时，一定要谨慎选择使用频率，避免中暑风险。

表2 高温环境下薄荷醇的外部应用对机体运动能力的影响

值得注意的是，外用薄荷醇时可能因浓度、作用面积和作用区域等因素而对机体的体温调节能力和热感觉等造成不良影响。外部应用多作用于皮肤，局部涂抹凝胶或乳膏可能会因为长时间覆盖于皮肤表面，影响汗液的蒸发，不利于机体内部热量的散发。在高温环境下全身大面积涂抹薄荷醇乳膏可能会造成运动时的出汗延迟[14]、出汗率下降[13]、核心温度升高等[45]，从而损害体温调节能力并增加罹患热病的风险[14]。但同时有学者发现，将薄荷醇作用在体表小范围但相对较敏感的区域，可在最大化避免上述不良影响的同时，发挥薄荷醇的“凉爽”作用。Schlader等[24]的研究发现，在运动开始前将8%的薄荷醇凝胶以每100 cm2皮肤约0.5 g的剂量涂抹到整个面部，可使以维持恒定RPE条件下的骑行运动的总工作量提高约21%，热舒适度和热感觉也得到改善。除面部外，颈部和胸部也是相对较敏感的区域。Lee等[46]的研究表明，使用薄荷醇后皮肤体验到的凉爽感觉，会因作用区域的不同而有所区别。实验在前额、胸部、上背部、前臂内侧、手掌、大腿前部、小腿和脚背区域使用薄荷醇后进行了静态皮肤温度阈值测试，结果发现胸部是八个区域中对薄荷醇刺激最为敏感的部位。此外，有实验对颈部使用薄荷醇凝胶后也观察到了整体热感觉的下降，认为颈部也是相对较敏感的部位[41]。虽然多数研究表明不宜在体表大面积应用薄荷醇，但添加薄荷醇的全身性冷水浸泡似乎是个例外。Rinaldi 等[44]的研究表明，在两次固定强度的20 min骑行试验中穿插10 min的薄荷醇冷水浸泡，可显著提高平均输出功率，热感觉和RPE 也出现了降低。虽然该实验也发现了核心温度的升高，但对比涂抹凝胶或乳膏等方式，冷水浸泡提高了运动成绩，也改善了主观感觉。提示，冷水浸泡可能是一种值得探索的薄荷醇外用方式，但目前仍缺少相关的实验研究。未来可针对冷水浸泡的薄荷醇浓度、水温、浸泡时间等方面进行比较研究，根据运动项目的特点确定最适宜的冷水浸泡方式。

由于外用薄荷醇的方式较为多样，因此实验中使用的浓度差别较大。例如Barwood 等[21]在高温运动时将0.05%的薄荷醇喷洒在体恤衫上，运动后观察到了热舒适度和热感觉的改善；有研究将4%薄荷醇凝胶涂抹在冷却项圈中[41]，或将8%的薄荷醇凝胶涂抹到整个面部[24]，运动后也出现了主观热感觉上的改善。虽然薄荷醇在不同使用方式下的浓度差别很大，但并不意味着浓度越高效果越好。Gillis 等[12]发现，对比常温水的对照喷雾，虽然使用浓度0.20%和0.05%的薄荷醇喷雾均可降低热感觉，但两种浓度都体验到了刺激性感觉，且仅在高浓度即0.20%中观察到了核心温度的升高。提示高浓度薄荷醇可能损害了机体的体温调节能力，并对运动表现产生不利影响。Schlader 等[24]的研究虽然证明8%高浓度的薄荷醇面部涂抹可显著提高高温运动表现，但强调高温下使用高浓度薄荷醇可能会对皮肤产生强烈的刺激感，甚至导致温热感觉，因此实验采用了一种可隔绝头部仅加热身体的特殊加热装置，以避免这种不良影响。由于缺少相关的实验研究，目前关于高温环境下薄荷醇不同外用方式对应的浓度标准仍不清楚，在选择浓度时仍需谨慎对待。

（续表2）

4 薄荷醇在高温运动应用的可能机制

研究表明，薄荷醇在高温环境下提高运动能力的可能生理和心理机制，除了减轻热感觉外[4]，还可能与改善呼吸[25]、镇痛[47]、改善运动神经元募集[48]、提高唤醒[49]和自我感觉变化[50-52]等作用有关。

4.1 减轻热感觉

使用薄荷醇后体验到的“凉爽”感觉主要与TRPM8的激活有关。TRPM8 属于瞬时受体电位家族（transient receptor potential，TRP），这是一类非选择性的阳离子通道，也是一种可感受外界温度变化的感受器，在温度改变时通过相应的神经联系，调节机体代谢和行为以适应环境[53]。TRPM8在背根神经节和三叉神经节中高表达，这类神经元是机体重要的初级感觉神经元，被低温或薄荷醇激活后，TRPM8 通道开放，导致大量Ca2+内流，传入外周神经末梢的膜电流增加，通过相应的神经联系产生冷感觉[4]。而薄荷醇应用于皮肤时，则通过对辣椒素敏感纤维的抗伤害效应，降低外周神经元对疼痛信号的敏感性，从而在皮肤上或肌肉的炎症区域产生“凉爽”感觉。研究发现，局部使用薄荷醇治疗疼痛部位时的主观感觉与冰敷类似，同时也可观察到局部血流量的减少[4]。

这种主观上的冷感觉即可减少高温环境下运动员的热感觉。研究表明，热感觉的改善对运动能力的影响可能比想象中更为重要[31]，甚至可能改变运动员主观上的节奏策略，使自定义的工作效率提高[54]。此外，运动期间降低热感觉还可能有助于增强对骨骼肌的激活[55]。这是由于在热环境下，中枢疲劳或脑干预期传入信号的减少，会导致运动时的肌肉激活降低，而身体和感官上的冷却则可减轻这种不良反应[26]。另一种解释则认为，运动中的降温措施导致散热器官皮肤对血流量的需求减少，这使得更多的血液和氧气得以进入骨骼肌，有利于骨骼肌的工作[56]。但目前学界对这种解释还存在一定的争议[57]，尚不清楚薄荷醇带来的热感觉改善是否可促进骨骼肌的激活及工作能力的提高。

4.2 改善呼吸

研究表明，高温环境下使用0.01%的薄荷醇漱口，可通过增加呼气量的形式持续增加通气量[19，25]，从而提高使用者的运动表现[26]。安静状态下，口服薄荷醇还可通过抑制呼吸冲动来减少呼吸时的不适[8]。运动时机体的通气需求增加，甚至达到人体的极限水平[58]，而在运动期间口服薄荷醇可降低心肺消耗，减轻心肺疲劳程度[25]，猜测这可能为机体达到更深的呼吸深度和/或更快的呼吸频率创造了条件。然而目前尚缺少相关实验证据可以证明薄荷醇能降低运动时的呼吸道阻力[59]，表明这种呼吸的改善可能只是主观感觉上的改变[60]。鼻塞受试者在口服薄荷醇含片后体验到了鼻腔通气改善感觉，但该过程并没有伴随实际气道阻力的改变，再次证明了上述观点[61]。Kanezak 等[51]的研究发现，在健康人群中，鼻腔吸入薄荷醇可减少因恒定负荷运动或吸气阻力负荷引起的呼吸困难感觉。其潜在机制很可能是通过对TRPM8 的外周作用和中枢神经系统介导的。虽然吸入薄荷醇并不会减少上呼吸道的阻力，但薄荷醇产生冷感觉所引起受试者对气道流动认知上的错觉（即对呼吸道通气量增加的认知），可能与运动时呼吸困难的改善有关[51]。然而，产生这种对气道流动的认知错觉的具体机制仍不清楚，亟待进一步的研究阐明。

4.3 镇痛

薄荷醇也被广泛应用于医学领域中[3]，通常添加在各种乳膏中作局部涂抹使用，在治疗运动损伤、肌肉酸痛和关节炎等方面有消炎止痛的作用[62]。Klein等[63]在动物实验中发现，后爪涂抹薄荷醇可以浓度依赖性的方式增加大鼠对有害热源的缩爪潜伏期，表明薄荷醇具有镇痛作用。小鼠热板实验发现，服用薄荷醇可显著性降低高热带来的疼痛，但在TRPM8缺失小鼠中该现象消失，说明薄荷醇对热痛的缓解是TRPM8依赖性的[47]。后续研究表明，薄荷醇可能是通过选择性激活神经系统中TRPM8下游的κ型阿片受体来介导镇痛效果的[47]。同时，薄荷醇还可有效地减轻化学刺激（辣椒素、丙烯醛、乙酸）和炎症（弗氏完全佐剂）引起的疼痛，而TRPM8 是薄荷醇对多种急性和炎性疼痛产生镇痛作用的主要介质[47]。Topp等[64]在人体实验中发现，局部应用3.5%薄荷醇可降低膝关节骨关节炎患者的疼痛感觉并改善身体功能，但目前尚缺少研究观察其在运动期间的镇痛作用。而在运动过程中，疼痛是肌肉内压力增加、肌肉变形和有害代谢物质在肌肉中积聚的自然结果[65]。即便是健康人群，也可能经历运动期间的急性疼痛或运动后的延迟性肌肉酸痛（delayed onset muscle soreness，DOMS）[66]。有学者认为，疼痛与运动关系密切，疼痛耐受性甚至是影响运动成绩的重要先决条件[65]。研究表明，运动中的痛感减少，可能改变运动员主观上的节奏策略，使其下意识地在运动时做出更多努力[52，67]。但目前仍不清楚，使用薄荷醇后诱导的镇痛是否与这种下意识行为有关。Johar等[62]的研究表明，一定条件下的薄荷醇局部应用在治疗DOMS 上比冰敷更有优势。Topp 等[68]的研究表明，在手臂上涂抹3.5%薄荷醇凝胶后，肱动脉出现了快速且短暂的血流量的减少，后续进行30次手腕屈伸练习中的力量数据呈现显著升高趋势，推测薄荷醇抑制了工作肌因乳酸堆积造成的肌肉疼痛冲动，这些乳酸还会抑制工作肌的运动神经元活动。其次，疼痛冲动的减少可能使受试者在力量评估时下意识地做出更多努力，从而使测量值升高。上述研究提示，在高温环境下涂抹薄荷醇凝胶/乳膏后，运动表现的提高可能与镇痛诱导上、下肢肌肉力量的改善或运动员的一些下意识行为有关。目前尚缺少相关的实验证据，其具体机制仍需进一步的研究阐明。

4.4 改善运动神经元募集

研究发现，短时间内皮肤温度的快速下降可增加腕屈肌在自主收缩运动时的肌肉活性[69]。还有研究发现，对皮肤的电刺激干预可改变运动神经元的募集顺序，更利于大运动单位的募集而抑制小运动单位[70]。而正常情况下，运动神经元则是按照大小原则由小到大随负荷的增加而依次募集，以形成大小不同的运动单位[48]。以上研究提示，通过刺激皮肤传导的躯体感觉反射通路可调节运动神经元的兴奋性。最近一项研究发现，在小鼠的后肢局部注射1.5%的TRPM8激动剂iclin 并进行低速的跑台运动后，脊髓内原癌基因c-fos的表达量明显升高，而c-fos被认为是反应神经活动的重要标志物。研究认为，激活TRPM8可提高运动神经元的兴奋性，并有助于运动神经元募集以形成大的运动单位[48]。提示，热环境下皮肤应用薄荷醇后运动表现的提高，可能与刺激TRPM8 通道开放，导致运动神经元募集增加及兴奋性的提高有关。但这仅是总结相关研究的一种推测，目前尚缺少直接的证据，薄荷醇刺激皮肤诱导的躯体感觉反射与运动神经元兴奋性之间的关系，仍需要进一步的实验验证。

4.5 提高唤醒与自我感觉变化

唤醒类似于人在昏昏欲睡时冷空气吹在脸上的感觉[8]。研究表明，咀嚼薄荷醇口香糖与精神警觉性的提高有关[49]，通过呼吸面罩吸入薄荷醇香味可提高受试者在持续视觉注意力任务中表现[71]。但也有研究发现，在模拟高温运动环境下口服薄荷醇含片，对警觉性、愉悦性和紧张感等情绪的评价等级无显著影响[72]。因此仍需要进一步的研究来确定高温环境下使用薄荷醇后带来的唤醒作用是否对提高运动表现有所帮助。

使用薄荷醇后引起自我感觉的变化可能与镇痛、呼吸、热感觉和热舒适度的改善等多个因素有关。例如，含薄荷醇的降温措施可能降低运动中或运动后的RPE[16，25，42]，受试者在感知上对整体热感觉和运动压力的减少，可能会改变运动员主观上的节奏策略，导致自我选择功率输出量的增加[50]。同样，薄荷醇带来的对气道流动认知上的错觉会使受试者下意识地增加通气量[51]；镇痛使体验到的痛感减少，运动员可能会下意识地在运动中做出更多努力[52]。

5 高温环境运动的薄荷醇使用建议

针对高温环境下的耐力性运动，在现有研究的基础上，参考Barwood等[30]针对2020东京奥运会薄荷醇应用的专家共识声明，我们初步制定高温环境运动的薄荷醇使用建议（见表3）。需要注意的是，高温环境运动时薄荷醇的内外部应用均只选择了两种最常见的形式，口服凝胶及冷水浸泡等新应用形式的相关研究较少，故暂不纳入到推荐中[36，44]。同样，考虑到高温环境运动的特殊性，一些未涉及到高温运动场景，以及差异范围较大的相关研究结果（如使用浓度、剂量及频率等）暂未作为本建议的参考标准[24，46]。从目前的研究结果来看，内部应用薄荷醇可能比外部应用更利于提高高温耐力运动表现。此外，在使用时机的选择上建议预冷结合运动中冷却＞运动中冷却＞预冷，但还应考虑实际的运动环境与运动条件，竞技体育还应结合专项特点和比赛规则等因素来确定最佳使用时机。最后，有以下建议还需注意：

1）在表3 的基础上，运动员应以自身尽可能接受又最利于运动表现的原则探索并制定适合自己的个性化薄荷醇使用策略；

表3 高温环境运动的薄荷醇使用建议

2）运动员与教练应在尽可能模拟实际比赛环境的条件下对薄荷醇使用策略进行实践与完善，以规避可能在正式比赛中出现的问题；

3）使用时的安全性十分重要，在实验室环境下应严格遵守实验要求，当受试者的核心温度达到39.5°C时应立即使其脱离高温环境。在体育竞赛时则应加强高温环境下的医务监督工作，避免中暑等热疾病的出现。

6 研究展望

6.1 开展高温环境运动时薄荷醇应用的系列研究

为了使实验成果更好应用于运动实践，未来应招募更多的专业运动员作为受试者参与实验。一方面，专业运动员由于长期的运动训练和良好的身体素质，所能忍受的热不适程度可能远超常人，普通人群得出的实验结果恐难适用。另一方面，对于专业运动员而言，热感觉的改善及运动表现的略微提高都可能意味着竞赛成绩的进步，因此这类人群对薄荷醇的使用需求也更高。此外，嗅觉、机体的体温调节能力和温度感受器的敏感度都可能因性别不同而存在差异，未来研究应考虑性别差异这一问题，适当针对不同性别开展对比性研究等。

6.2 探索薄荷醇在高温环境运动时内外部应用的新方法

目前未见在高温运动条件下内部结合外部应用薄荷醇的研究，在考虑安全与实用的前提下，制定结合薄荷醇内外部应用优势的冷却策略也是未来值得关注的方向。另外，除漱口、喷洒和冷水浸泡等较为常见的薄荷醇内外部应用形式外，亦可积极探索新的使用方式，比如最近针对运动员可接受度和整体感受而研发的一种新型的薄荷醇能量凝胶，可在运动前或运动中摄入，操作简单也便于携带[36]。

6.3 拓展薄荷醇在高温环境不同运动项目中的个性化研究与应用

应考虑尽量在真实或模拟真实的比赛环境中进行实验，对内外部使用策略的效果进行验证并完善策略。这是因为基于实验室条件下的研究结果，可能会由于运动专项、比赛规则等的不同，而导致薄荷醇的实际应用效果出现偏差。同时，未来也应积极开展对高温下其他运动类型的薄荷醇应用研究，比如速度性运动和力量运动，而不是仅仅局限于耐力性运动。在此基础上，制定针对特定运动专项的薄荷醇使用策略也十分必要，与特定运动专项相宜的个性化应用方案（如作用方式、浓度、剂量、温度、频率、作用时间和作用面积等方面），可在规避不良反应的同时，最大化地发挥薄荷醇的“凉爽解热”效果。

6.4 明确高温环境运动时薄荷醇积极作用的相关可能机制

现有研究对高温环境下薄荷醇作用机制的探讨不够深入与完善，仍需进一步的实验跟进。目前研究多集中于观察薄荷醇在呼吸以及热感觉、热舒适度和RPE等主观感觉上的作用，未来可更多关注其在镇痛、唤醒和神经兴奋激活等方面的效果，深入到具体的分子机制，并结合动物实验验证这些机制是否在改善高温环境运动表现中发挥作用。

综上，薄荷醇因其独特的“凉爽”特性，正逐渐受到高温环境运动领域的青睐，探索并制定适合不同高温环境运动场景的薄荷醇应用方案，确定其可能的生理与心理作用机制，对于改善运动表现具有重要意义。