高溫高濕環(huán)境對運動能力影響的研究進(jìn)展

雷康

【摘 要】溫度與濕度是氣候條件的兩個主要構(gòu)成因素，探討高溫高濕環(huán)境對運動能力的影響有助于人們科學(xué)應(yīng)對氣候條件對體育運動的負(fù)面作用，本文以運用文獻(xiàn)資料法，從高溫高濕環(huán)境的定義出發(fā)，揭示在高溫高濕環(huán)境下對運動對機(jī)體的影響以及控制體重和運動性疾病的防治措施，分析了高溫高濕環(huán)境與運動的關(guān)系，進(jìn)而為運動員在高溫高濕環(huán)境運動訓(xùn)練與健康管理提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】高溫高濕環(huán)境；運動；影響

0 前言

近年來，運動員在高溫環(huán)境下的適應(yīng)和耐受能力研究越來越受到重視，熱應(yīng)激導(dǎo)致的環(huán)境適應(yīng)是最原始和最劇烈的適應(yīng)方式之一，高溫高濕環(huán)境可導(dǎo)致機(jī)體相關(guān)生理指標(biāo)的顯著改變，并且隨著體溫的變化，神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)共同發(fā)揮作用，導(dǎo)致全身代謝的改變。在高溫高濕環(huán)境條件下，長期合理的訓(xùn)練可導(dǎo)致機(jī)體生理適應(yīng)；不合理的運動可加速運動性疲勞的發(fā)生，導(dǎo)致運動能力的下降。因此，積極開展高溫高濕環(huán)境與運動的研究，對于運動員提高運動能力，減少高溫高濕環(huán)境引起的體能下降，延緩運動性疲勞的發(fā)生具有重要的指導(dǎo)意義。

1 高溫高濕環(huán)境的定義

邱初之[1]認(rèn)為，在勞動環(huán)境中，氣溫超過32℃，炎熱地區(qū)超過35℃，相對濕度超過80%，或者輻射強度超過4.814J/cm2·min-1，或通風(fēng)不良而存在的熱源散熱量超過83.7KJ/cm2·min-1都屬于高溫勞動的范疇。后來趙杰修[2]在綜合了國內(nèi)外大量研究資料后對高溫高濕環(huán)境進(jìn)行進(jìn)一步描述：通常把35℃以上的生活環(huán)境和32℃以上的訓(xùn)練環(huán)境視為高溫環(huán)境，相對濕度在60%以上的環(huán)境稱為高濕環(huán)境。

2 高溫高濕環(huán)境下運動對機(jī)體不同系統(tǒng)的影響

文獻(xiàn)證實，在高溫高濕環(huán)境下運動會造成不同系統(tǒng)的改變，這將影響機(jī)體的運動能力。

2.1 神經(jīng)系統(tǒng)

目前，國內(nèi)外在高溫高濕環(huán)境下運動對機(jī)體神經(jīng)系統(tǒng)的影響研究較少，有研究發(fā)現(xiàn)，受試者在高溫高濕環(huán)境下20min內(nèi)跑步3000m，分別記錄跑步前后的腦電活動的波形，結(jié)果跑步前、后2組受試者之間的腦電圖結(jié)果比較均在正常范圍，波形和節(jié)律規(guī)整，無棘波、慢波等出現(xiàn)均沒有顯著差別，說明高溫高濕環(huán)境下運動對人體腦電圖的影響不大，在此環(huán)境下表現(xiàn)為良好的耐受力和適應(yīng)性[3]。

2.2 心血管系統(tǒng)

Lorenzo[4]等對12名專業(yè)自行車運動員熱適應(yīng)進(jìn)行實驗研究，熱適應(yīng)的具體方法為：40℃與30%相對濕度的高溫環(huán)境內(nèi)進(jìn)行10天、50% VO2max的有氧運動，每天運動包括兩組45min、中間間歇10min的自行車練習(xí)，實驗前、后分別在涼爽環(huán)境（13℃、30%相對濕度）和高溫環(huán)境（38℃、30%相對濕度）進(jìn)行了最大耗氧量、60min運動試驗?zāi)芰叭樗衢摰戎笜?biāo)的測試。結(jié)果表明，這種熱適應(yīng)訓(xùn)練顯著提高了受試者在涼爽環(huán)境和高溫環(huán)境內(nèi)最大耗氧量（涼爽環(huán)境提高5%左右，從66.8±2.1ml/kg/min-1提高到70.2±2.3ml/kg/min-1，P=0.004；高溫環(huán)境提高8%左右，從55.1±2.5ml/kg/min-1提高到59.6±2.0ml/kg/min-1，P=0.007），顯著提高了兩種環(huán)境內(nèi)乳酸閾的輸出能力（兩種環(huán)境內(nèi)均提高5%左右），顯著提高了兩種環(huán)境內(nèi)血漿容量（提高6.5%±1.5%，P<0.05），顯著提高了兩種環(huán)境內(nèi)最大心輸出量（涼爽環(huán)境9.1%±3.4%，高溫環(huán)境4.5%±4.6%）。由此證明，運動員在高溫環(huán)境內(nèi)熱適應(yīng)訓(xùn)練能提高其在高溫與涼爽環(huán)境（如13℃）內(nèi)有氧運動能力。

2.3 消化系統(tǒng)

在高溫高濕環(huán)境下，機(jī)體的交感神經(jīng)興奮、副交感神經(jīng)抑制，消化系統(tǒng)的功能降低：胃酸分泌減少，胃液的PH值升高，胃腸收縮和蠕動減弱，乳酸產(chǎn)生較多，抑制胃腸的蠕動，加上大量出汗，造成脫水，引起口渴，促進(jìn)飲水中樞興奮，抑制食欲中樞興奮，導(dǎo)致消化和營養(yǎng)吸收功能下降[5]。提示，高溫高濕環(huán)境下運動，消化系統(tǒng)的變化可能會造成運動員營養(yǎng)物質(zhì)吸收下降，這將限制能源物質(zhì)的供應(yīng)，降低運動能力。

3 高溫高濕環(huán)境運動與運動性疲勞

運動性疲勞的可能機(jī)制包括能量耗竭學(xué)說、代謝產(chǎn)物堆積學(xué)說以及離子代謝紊亂理論等[6]。研究表明，高溫和高濕均會嚴(yán)重阻礙機(jī)體散熱，體溫過高和脫水都顯著影響運動能力，特別是對于那些持續(xù)時間較長的運動項目[7-8]，造成機(jī)體核心體溫升高，離子代謝紊亂，體內(nèi)二氧化碳和乳酸的濃度升高[9]，進(jìn)而加速運動性疲勞的發(fā)生。運動員在高溫高濕環(huán)境下進(jìn)行持續(xù)時間較長的訓(xùn)練和比賽時，機(jī)體對水的需求量可達(dá)10～15升/天[10]。因此，進(jìn)一步加強高溫高濕環(huán)境運動造成的運動性疲勞機(jī)制和生理生化指標(biāo)的研究，對于運動訓(xùn)練具有重要的指導(dǎo)意義。

4 高溫高濕環(huán)境下防治運動性疾病發(fā)生的措施

在高溫高濕環(huán)境下進(jìn)行不合理的運動容易造成多種熱應(yīng)激疾病，如脫水、中暑性痙攣、熱疲勞、中暑等。因此，在高溫高濕環(huán)境下防治運動性疾病發(fā)生的措施非常重要。

4.1 提高運動員的熱習(xí)服能力

在熱環(huán)境下持續(xù)重復(fù)訓(xùn)練，可逐步提高人體克服熱疲勞和中暑的能力，這個過程稱作熱習(xí)服。熱習(xí)服取決于：每個訓(xùn)練階段的環(huán)境條件；在熱環(huán)境下的持續(xù)時間；在熱環(huán)境的長期訓(xùn)練[10]。有研究發(fā)現(xiàn)，在不同濕度高溫環(huán)境下運動，受試者的有氧運動能力發(fā)揮程度不同，提示不同濕度高溫環(huán)境的熱習(xí)服可能也會不同。研究表明，運動員對高溫環(huán)境的熱習(xí)服周期通常為7～14d，訓(xùn)練頻率3d/次（一共30d）和1d/次（一共10d）的訓(xùn)練安排表現(xiàn)出相同的高溫環(huán)境習(xí)服狀況。運動員在高溫高濕環(huán)境訓(xùn)練習(xí)服時應(yīng)當(dāng)保持在50%VO2max以上強度，但是在訓(xùn)練的初始階段，應(yīng)把運動強度降到60%～70%，保證運動員不受到熱傷害。因此，提高運動員在高溫高濕環(huán)境下的習(xí)服能力必須嚴(yán)格控制訓(xùn)練強度和訓(xùn)練量。

4.2 物理降溫

在高溫高濕環(huán)境下進(jìn)行運動，物理降溫是常用的方法之一。Mündel等研究發(fā)現(xiàn)，在溫度33℃（相對濕度27%）的環(huán)境下，將受試者分為臉部冷卻組和對照組，以65%個體峰值有氧功率的強度進(jìn)行40min的有氧運動，用4℃水霧對臉部冷卻組進(jìn)行噴灑，結(jié)果表明，臉部冷組的運動能力提高。

4.3 科學(xué)補液

運動飲料的成分、溫度以及補液的時機(jī)對運動能力的提高非常重要。高溫高濕環(huán)境下運動飲料中糖的消耗較多，低聚糖對增加糖原儲備、維持血糖、減少胰島素反應(yīng)、提高運動能力有良好作用，因此，運動后盡量以葡萄糖和低聚糖為主。在高溫高濕環(huán)境下運動，造成水分和電解質(zhì)大量丟失，造成運動能力下降，不利于運動后恢復(fù)。在高溫高濕環(huán)境下運動員進(jìn)行訓(xùn)練和比賽時飲料中至少含有50mmol/L Na+。運動員在高溫高濕環(huán)境下進(jìn)行運動時飲料溫度以5～14℃為宜，這種溫度的液體通過胃的時間較短并可以適當(dāng)降低機(jī)體核心體溫的升高。此外，應(yīng)根據(jù)不同專項的特點，選擇不同的運動飲料。

5 小結(jié)

在高溫高濕環(huán)境下運動會對神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和機(jī)體離子代謝產(chǎn)生影響，以及運動員體重的控制、運動性疲勞與高溫高濕環(huán)境的關(guān)系密切，并從提高運動員的高溫高濕環(huán)境熱習(xí)服能力、科學(xué)補液和物理降溫手段等角度進(jìn)行考慮，注重環(huán)境溫濕度對運動能力的影響及其防護(hù)機(jī)制研究，為不同的溫濕度條件下賽事安排、賽前訓(xùn)練調(diào)控、運動員健康管理提供參考依據(jù)，最終提高運動能力。

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[責(zé)任編輯：湯靜]