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1、运动生理学,西南民族大学体育系付 燕,高原环境与运动,热环境与运动,第十四章 特殊环境与运动,冷环境与运动,水环境与运动,高原环境与运动,高原应激,高原服习,高原训练,高原环境:低气压、低氧分压、高寒、日夜温差大 和高紫外线辐射,高原应激,呼吸功能的变化,显著特征：呼吸,肺通气量,机制：缺氧外周化学感受器呼吸肺通气量,过度换气CO2PCO2PH代偿性呼吸性碱中毒呼吸中枢（-）肺通气量,心血管功能的变化,初期：每搏输出量变化不大，心率每分心输出量 血压明显,机制：缺氧交感神经（+）心率 血压,高原应激,最大摄氧量的变化,海拔1500米时，最大摄氧量即开始下降；,每升高300米，下降约3,高度愈高
2、下降的速率愈快,高原应激,运动能力的变化,运动持续时间超2min以上的全身性耐久运动，到高原后运动成绩下降；,短时间、高强度的项目，特别是技术为主的项目，不受高原环境影响,短跑、跳远、铅球、链球等项目的运动成绩有提高的现象,一定范围内，距离越长，成绩下降越明显,导致运动能力下降的临界高度大约在海拨1200m,-急性高山病,初到高原,机体因缺氧而产生的一系列不舒服反应,主要症状有精神倦怠、头痛、恶心呕吐、睡眠紊乱和呼吸困难等。,高原反应症,高原应激,高原服习,在进入高原以后,经过一段时期,机体对高原环境会产生相应的调节反应,提高对缺氧的耐受力,这一过程称为高原服习,短期服习,长期服习,-高原适应
3、,高原习服,适应性变化,影 响,1.肺通气量，肺泡氧分压,2.肺内血压,3.肺血管分布,肺换气,5.安静时和次最大运动时心率,(低于处在高原的早期阶段),9、肾排出碳酸氢盐等,7.肌纤维线粒体体积和数量,氧化酶含量,6.骨骼肌血管分布,肌肉利用氧的能力,携带氧能力,4.红细胞数目，Hb,氧运输的潜力,8、红细胞内2，3-DPG,维持正常酸碱平衡,高原低氧急性和长期的调节,缺氧训练的机制,高原训练,高原训练,(altitude training),-在低压、缺氧条件下的强化训练,运动性缺氧负荷,高原性缺氧负荷,机体,产生适应性变化,高原训练的要素,适宜海拔高度,最佳高度应为2000-2500米,
4、适宜训练强度,既对机体产生深刻的缺氧刺激,又能承受比较大的训练量和强度,原则：,根据运动员训练水平的高低来定。,根据比赛的强度而定,要安排部分接近比赛强度的训练；,将高原训练的强度和下高原后的强度衔接起来,下高原后的平原强度要比高原强度高；,要根据机体对高原环境的适应阶段来安排训练强度。,高原训练的要素,训练持续时间,最适宜的时间：4-6周,出现最佳训练效果的时间,长跑和马拉松项目的最佳比赛时间为下高原后4-5天；,中长距离项目为10-14天；,短距离项目为20-26天。,高原训练的效果，下山后可保持3-5周的时间。,训练方法与手段,1.高住低练法 2.间歇性低氧训练法 3.模拟高原训练法,高
5、原训练的要素,不同海拔高度大气压、空气中氧分压、肺泡中氧分压、动脉中氧饱和度、有氧工作能力的对照表,海拔高度 大气压 空气中 肺泡中 动脉中氧 有氧工作能力（m）（kPa）氧分压 氧分压 饱和度（相当于海平面）,（kPa）（kPa）（）（）0 101 21.1 14.0 97 1001000 90 18.9 12.5 96 2000 80 16.6 10.4 94 903300 70 14.9 8.26 90 4600 60 12.5 6.80 86 756000 51 10.0 5.60 80 7500 41 8.53 4.13 63 509585 31 6.40 2.53 30,热环境与运
6、动,热环境运动时的生理反应,（热应激）,1.心血管反应,2.发汗增加,3.尿量减少,4.内分泌激素变化,5.代谢变化,6.耐力下降,-热服习,在高温与热辐射的长期反复作用下,人体在一定范围内逐渐产生对这种特殊环境的适应.,热服习的生理反应:,1.出汗阈值下降、出汗率增加、排汗能力增强,2.肾脏和汗腺对Na+重吸收增加,3.心功能改善，每搏输出量增加,热服习的主要表现：,体温调节、水盐代谢、心血管机能等改善,产热减少，散热增加,热环境与运动,脱 水,热痉挛,热衰竭,中 暑,热病,热环境与运动,脱 水,大量出汗血容量减少脱水,轻度脱水,中度脱水,脱水占体重2左右,脱水占体重4%左右,脱水量占体重6
7、-10%,重度脱水,表现：口渴感，尿少,表现：严重口渴感、心率加快、体温升高、疲劳和血压下降,表现：呼吸频率增加，血容量减少，恶心，厌食，容易激怒，肌肉抽搐,热痉挛,原因和机理：,-由于在高温环境中运动，机体大量排汗使氯化钠大量丢失，导致肌肉兴奋性增高而引起的。,典型症状：,骨骼肌痉挛,预防：,注意补水、补盐,意识清楚，体温一般正常,热衰竭,原因：,1.循环系统的调节机能障碍,2.大量出汗致细胞外液，特别是血浆量减少,3.血液储留在扩张的体表血管中,使中心血量和心输出量显著下降,表现：,虚弱，脉搏加快，直立时血压低，头痛，头晕，恶心、呕吐，疲乏无力，口渴、皮肤湿冷苍白等脱水症状明显,措施：,停
8、止运动,阴凉处休息,平躺，脚部抬高。补充水分,必要时输液,中暑,原因和机理：,表现：,出汗停止,皮肤发烫,体温升高,意识丧失,甚至死亡,措施：,立即送医院治疗，同时制冷降低体温，可以喝冷水，去除外衣，冰敷和冷水浴等,当周围环境温度超过皮肤温度（3234），并且空气湿度过高，通风不良，使机体虽然大量排汗但不足以散热，造成热量在体内积累，导致体温明显升高（4142）；体温调节功能失调，导致汗腺功能失调而致闭汗，使体温升高。,处 理：1首先将患者搬到阴凉通风处，解开紧束的衣服；2迅速降温 物理降温：用冷水、冰水或50酒精擦浴；或在额部、颈两侧、腋窝、腹股沟等处放置冰袋（或冷湿敷），使体温逐渐降低。必
9、要时可采用药物降温（复方氨基比林等）。3清醒者供给清凉饮料或含盐低糖饮料 4立即送医院进行抢救。,中暑,(1)保证运动员具有良好的身体状况，应该逐渐增加训练的强度和持续时间，直到运动员完全习服。(2)在一天中较凉爽的时候安排练习和比赛。(3)训练与比赛计划应避免极度高温与高湿的环境，当偶尔遇上恶劣的高温与高湿天气时，建议取消训练比赛计划。(4)安排有规律的喝水和休息时间，即使运动员还不觉得渴时也应鼓励他们喝水。(5)饮料应较凉(813)、低糖(含糖少于或等于2.5g100ml1)、含少量或不含电解质。(6)应鼓励运动员在运动或比赛开始前30min喝足水，大约400-600ml。(7)皮肤上撤些
10、水有助于蒸发散热。,热病的预防,(8)比赛或练习的强度应反映个人的适应能力，这一点对偶然参加运动的“娱乐赛跑运动员”特别重要。(9)运动员应在计划的时间内完成训练，这将保证运动员的习服。(10)在练习和比赛开始阶段应特别鼓励运动员补充饮料。随着运动的进行，内脏血流量趋向于减少，这将影响肠道吸收水分。(11)运动员每天练习开始前应称体重。任何运动员体重下降3以上都不允许参加运动，直到补足水分为止。在热天中体重下降较大，应该密切注意体重的变化。(12)应禁止服盐片，但应鼓励运动员在吃饭时摄入足够的盐。,热病的预防,热病的预防,合理补液、预防过度脱水,1、运动前后监测体重，每减少1公斤体重表示脱水4
11、50ml,2、运动前20分钟喝400-600ml冷水,3、运动中少量多次补液，每隔15-30分钟补液100-300ml,每小时总补液不大于800ml,4、运动后补液以少量多次为原则，并适量补盐,冷环境与运动,一.冷应激与运动,1.冷环境下,机体通过两种调节机制防止体温下降,（1）寒颤,增代谢产热,（2）外周血管收缩,减少热量丢失,2.体温下降危害,神经传导速度降低甚至阻滞,四肢工作迅速,最大摄氧量和心率显著降低,皮肤血管明显收缩,血流量转向中心循环,手指和脚趾易冻伤,动作灵活性和协调性变差,冷环境与运动,二、冷服习-冷适应(cold adaptation),评定人体对冷的服习有三种基本方法,1
12、.测定产生寒颤的皮肤温度阈值。,2.测量手和足的温度,3.观察在寒冷中睡眠的能力,基本特征：,寒颤阈值较高,外周血管收缩反应减弱,方法：,对手、脚进行冷刺激,水环境与运动,一、水环境与运动能力,（一）能量代谢,在水中活动能量消耗较多，比同样速度跑步时能量消耗大5-10倍,(二)呼吸机能,对呼吸机能的影响较陆上深刻,肺活量大,呼吸深度加大,换气效率和摄氧效率提高,(三)心血管机能,游泳时体位及所处的特殊环境对循环功能也有良好的影响,有利于静脉回流,极限下强度游泳，心率，Co和Sv随速度加快而增加,率低于极限强度跑时,动脉血压高于跑步,二、对水环境的适应,第一阶段,-刚入水,引起皮肤毛细血管收缩,皮肤发白,散热减少,产热加强,（发白阶段),第二阶段,（发红阶段）,-皮肤血管反射性舒张,血液流向皮肤,皮肤发红,有温暖感,第三阶段,（发抖阶段）,-身体散热过多,出现寒颤,以加强产热过程,第四阶段,（发紫阶段）,-继续停留过长,小动脉收缩,小静脉扩张,血液滞留在皮下静脉中,使皮肤、嘴唇紫绀,水环境与运动,
