化學(xué)視角下的運動與運動裝備

張巖松

摘 要：運動是生命機(jī)體不可或缺的表現(xiàn)形式，是人類生活行為的體現(xiàn)，也是人類挑戰(zhàn)自我、超越自我的一種重要方式。其精髓在于提高生命質(zhì)量和生活質(zhì)量。運動與化學(xué)方面的內(nèi)容息息相關(guān)，從化學(xué)的視角入手分析運動方面的內(nèi)容能夠讓人們真正理解運動的意義，了解運動時人體內(nèi)的變化，從而研發(fā)出更先進(jìn)的運動裝備，讓人們能夠更好地享受生活。

關(guān)鍵詞：運動；運動裝備；化學(xué)變化；生命質(zhì)量

中圖分類號：G818.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.044

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們越來越重視自己的身體健康，而科學(xué)的運動是保證身體健康的重要方式之一。要想保證運動的合理性，就必須要正確認(rèn)識它，全面掌握運動項目的相關(guān)內(nèi)容，正確選擇運動裝備，將化學(xué)與運動結(jié)合起來，以便人們能更好地參與到社會文化活動中。

1 運動分析

運動是一種涉及體力和技巧的、由一套規(guī)則或習(xí)慣所約束的活動，它具有一定的競爭性。一般情況下，它主要是指在鍛煉身體的基礎(chǔ)上，結(jié)合陽光、空氣和水等環(huán)境因素能夠達(dá)到增進(jìn)健康、增強(qiáng)體質(zhì)等目的的社會活動。根據(jù)運動時人體內(nèi)物質(zhì)代謝的方式，可以將其分為有氧運動和無氧運動。

1.1 有氧運動

有氧運動是指人在氧氣充足的環(huán)境中進(jìn)行的體育鍛煉。做有氧運動時，人體內(nèi)的能源物質(zhì)會充分轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，為機(jī)體提供能量。

1.1.1 常見的運動方式

步行、騎自行車、打太極拳、跳健身操、跳繩、打籃球、踢足球等都屬于有氧運動。

1.1.2 特點

有氧運動強(qiáng)度較低、節(jié)奏輕緩、持續(xù)時間較長。在運動過程中，人體內(nèi)的肌肉需要許多氧氣，因此，血液循環(huán)會加快，呼吸也會加劇，同時，人體內(nèi)的糖分會被氧氣氧化，脂肪也會不斷消耗，對心肺功能有一定的促進(jìn)作用。

1.2 無氧運動

無氧運動是指肌肉在“缺氧”的狀態(tài)下進(jìn)行的強(qiáng)度較大、爆發(fā)性較強(qiáng)、持續(xù)時間較短的體育鍛煉。

1.2.1 常見的運動方式

肌肉訓(xùn)練、拔河、短跑和舉重等都屬于無氧運動。

1.2.2 特點

無氧運動強(qiáng)度較大、速度較快、爆發(fā)力迅猛、持續(xù)時間較短。在運動過程中，人體內(nèi)的糖分不能充分分解，會在體內(nèi)生成丙酮酸，進(jìn)而生成乳酸，所以，運動后會感到肌肉酸痛。這些酸性產(chǎn)物堆積在體內(nèi)會讓人感到手腳乏力、肌肉酸痛，呼吸急促，嚴(yán)重時還會出現(xiàn)酸中毒和肝腎功能受損等問題。

2 運動時人體內(nèi)元素的變化

研究證明，在運動過程中，人體內(nèi)的營養(yǎng)元素——硒、鈣、鐵、鎂、錳等會發(fā)生變化，使人產(chǎn)生一系列的生理反應(yīng)。

2.1 硒

硒能夠通過谷胱甘肽過氧化物發(fā)揮其生物活性，防止細(xì)胞膜受損，保護(hù)生物膜的完整性。研究表明，運動可以將肝臟中的部分硒轉(zhuǎn)移到血液中，這是機(jī)體適應(yīng)運動的表現(xiàn)之一。

2.2 鈣

運動過后，人體內(nèi)的鈣含量明顯增加。機(jī)體運動會使線粒體生物膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，打開線粒體膜上的鈣離子通道。過度運動會嚴(yán)重?fù)p害人的腎功能，降低三磷酸腺苷的合成能力，導(dǎo)致腎功能異常。這也是引發(fā)運動疲勞的主要原因之一。

2.3 鐵

運動過后，人體血液中的鐵含量會明顯下降。這是因為運動會降低血紅蛋白的濃度，引發(fā)一系列的生理變化。大量運動后，運動員體內(nèi)的鐵元素會隨汗液排出，如果沒有及時補充，很容易引發(fā)運動性貧血。

2.4 鎂

運動過后，人體血液中的鎂含量會降低。由于它參與ATP在內(nèi)的所有磷酸基團(tuán)的水解、轉(zhuǎn)移和反應(yīng)，而運動時又會消耗大量的能量，所以，ATP會被水解消耗。

2.5 錳

錳是蛋白質(zhì)和核酸代謝中重要酶的組成成分和酶活劑。當(dāng)運動量增加時，它能與其他元素相互作用，調(diào)解體內(nèi)元素的平衡，減少人體內(nèi)的錳含量。

3 運動裝備的化學(xué)分析

運動時，需要配備適合的運動裝備。如果選擇不適合的運動裝備，不僅會減少運動帶來的樂趣，還會影響人們的身體健康。下面以運動鞋鞋面材料為例，簡要分析了其中包含的化學(xué)成分。

3.1 天然皮

天然皮的主要成分是蛋白質(zhì)，這種材料種類較多，有牛皮、蛇皮、羊皮、豬皮、鯊魚皮、鹿皮、爬蟲類皮、馬皮等。一般，天然皮具有柔軟不磨肌膚、透氣、吸濕和保溫等特性，唯一的缺點就是來源少，購買不易，所以，這種材料的產(chǎn)品價格很高。

3.2 人造革

人造革是指外觀、手感類似皮革的塑料制品。通常情況下，它是將融化的樹脂加配料涂在紡織品上加熱處理而成的。另外，還有一些是將加配料的樹脂用滾筒壓制而成的，有的其中還有襯布。

3.3 漆皮

漆皮是指用樹脂涂料處理過的天然皮。大部分漆皮質(zhì)地較軟，但以前的延展性較差，很容易開裂；現(xiàn)在的漆皮不容易開裂，而且容易打理，但要盡量避免陽光暴曬。

3.4 PU材料

PU中文名為聚氨基甲酸酯，簡稱聚氨酯。這種材料質(zhì)地較硬，延展性較差，支撐性不好，容易使鞋面變得扁塌，所以，建議大家不要購買這種材質(zhì)的球鞋。

3.5 尼龍

尼龍是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維，中文名是聚酰胺纖維。它是指分子中含有酰胺鍵的樹脂，塑料也是用這種樹脂做成的。它具有耐磨、耐油的特點，而且不易吸收水分，可以做防水材料。

3.6 網(wǎng)布

網(wǎng)布鞋面不僅有全網(wǎng)設(shè)計，還有合成革加真皮加網(wǎng)布的設(shè)計。季節(jié)不同，網(wǎng)布運動鞋的設(shè)計也有不同——夏季的網(wǎng)孔會比較大，方便透氣，一般是單層的；冬季的網(wǎng)布則網(wǎng)孔較密，為了保暖，一般采用雙層網(wǎng)布設(shè)計。

4 結(jié)束語

化學(xué)是一門與人們?nèi)粘Ｉ蠲懿豢煞值膶W(xué)科，其中蘊含著對生活的理解和認(rèn)識，但最重要的是，它能夠為人們的日常生活提供幫助。研究運動與化學(xué)之間的關(guān)系，不僅能提高人們的生活質(zhì)量，還能讓人們深刻理解運動的意義，研發(fā)更加先進(jìn)的運動裝備，了解運動時人體內(nèi)的物質(zhì)變化，使人們的生活更加健康、和諧。

參考文獻(xiàn)

[1]古練權(quán).生物化學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2011：281-354.

〔編輯：白潔〕