特殊環(huán)境與運動能力

特殊環(huán)境與運動能力第1頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日主要內(nèi)容高原環(huán)境與運動能力熱環(huán)境與運動能力冷環(huán)境與運動水環(huán)境與運動第2頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日第一節(jié)高原環(huán)境與運動能力高原（Altitude）的概念：

海拔較高，起伏較小的大片完整高地，低氣壓、低氧、高寒和高紫外線輻射的特殊環(huán)境。世界上約有4000多萬人勞動和生活在海平面以上3048米(10000英尺)至5486米(18000英尺)的高山或高原地區(qū)。高海拔是一種低壓(低氣壓)、缺氧和高紫外線幅射的特殊環(huán)境。越來越多的人熱衷參與高山或高原徒步旅行和滑雪。第3頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日ChangesinBarometricPressure(P)andPartialPressureofOxygen(PO)atDifferentAltitudes2B0 (sealevel) 760 159.2 1,000 674 141.2 2,000 596 124.9 3,000 526 110.2 4,000 462 96.9 9,000 231 48.4Altitude(m) PB(mmHg) PO2(mmHg)第4頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日高原高度劃分（Ulrich,1990）

高度0~2000m2000m2000~3000m4000m4000~6000m6000m6000~8000m8000m反應無反應地帶出現(xiàn)身體反應完全代償?shù)貛ι眢w出現(xiàn)干擾期不完全代償?shù)貛R界初期臨界地帶死亡初期第5頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日內(nèi)容一、高原應激二、高原服習三、高原訓練的生理學適應四、高原訓練的要素第6頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日

高度（m）0150020002400300040005000動脈血氧飽和度(%)

959291908578高原對人體的影響

氧分壓（%）

2117.816.715.714.712.911.3對大氣壓、氧分壓的影響第7頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日高原對氣溫、濕度的影響

地球熱源來自太陽輻射，太陽輻射穿越大氣，只加溫0.02C，熱量吸收后反射。大氣熱源來源于地面，所以隨高度增加，溫度下降。隨海拔升高，濕度減少，但可能云雨增加，加大相對濕度。第8頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日高原對太陽輻射的影響

高原太陽輻射增加，紫外線增加，每升高300m，紫外線增加4%，所以高原注意防護紫外線高原對氣流的影響

高原風大，對流增加，體溫散失快。第9頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日一、高原應激(ResponsestoAltitude)（一）最大攝氧量

當海拔高度升到約15OO米時，最大攝氧量開始下降。開始階段每升高300米，最大攝氧量下降約3%；在更高的高度下降的速率更快，如在珠穆朗瑪峰高度時，最大攝氧量降低大約70%，估計可低至15毫升/公斤.分。由于最大攝氧量的下降，使運動能力明顯下降第10頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日CHANGESINVO2maxWITHALTITUDE.第11頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日高原環(huán)境對運動能力的影響，因海拔高度及運動項目不同而有所差異高原（2300m）平原1500m跑5000m跑100m游泳400m游泳97%92%97-98%94-92%100%100%100%100%對耐力項目影響：對速度項目影響：表2300m高原與平原成績比較第12頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日（二）肺通氣量肺通氣量由于氧分壓的下降而明顯增加；海拔2348米時，安靜時肺通氣量開始以指數(shù)形式增加。第13頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日到達高原初期，心率和心輸出量增加，而每搏輸出量沒有變化。在高原期間，動脈血壓明顯增加與去甲腎上腺素水平增加有關。（三）心血管反應初到高原，機體因缺氧而產(chǎn)生一系列生理反應，會出現(xiàn)頭痛和呼吸困難等所謂急性高山病。（四）高原反應癥第14頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日二、高原服習(AcclimatizationtoAltitude)高原服習：人體在高原地區(qū)停留一定時期，機體對低氧環(huán)境會產(chǎn)生迅速的調節(jié)反應，提高對缺氧的耐受能力。高原適應：人體對高原環(huán)境的長期服習過程。調節(jié)機制包括：①肺通氣量的增加和體內(nèi)酸堿平衡的調節(jié)；②血紅蛋白和紅細胞生成增加以及局部循環(huán)和細胞代謝的變化。第15頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日高原對Hb、Hct的影響

第16頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日第17頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日三、高原訓練的生理學適應高原訓練歷史：起源、發(fā)展與現(xiàn)狀高原訓練的生理學適應：第18頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日起源蘇聯(lián)研究者（50年代）提出到高原環(huán)境機體對缺氧環(huán)境產(chǎn)生適應，通過運動訓練可獲得的適應更好，增強人體呼吸和心血管系統(tǒng)功能，有氧代謝能力提高，運動成績提高。1956年奧運會前進行高原訓練；保加利亞在1953年也開始高原訓練。起源與發(fā)展第19頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日60年代非洲高原選手的異軍突起；墨西哥奧運會前后的高潮——有些國家選手奧運會選手成績欠佳，但奧運會后達到本人最好成績發(fā)展第20頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日1972年后，許多國家對高原訓練效果提出質疑Smith&Sharkey(1984)：文獻回顧與查閱，結論：高原訓練對提高運動成績成效不大；Robbel（1986）、Jackson（1988）：否定高原訓練．但是，教練員和運動員相信高原訓練的效果。高原高度、持續(xù)時間、運動量安排、實驗設計等影響高原訓練效果。爭議階段（70-80年代）第21頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日實驗證據(jù)血液回輸可提高成績動物實驗：保加利亞學者研究了A：低氧影響；B：低氧+運動負荷的生理變化A組分為A1組（540m）、A2組（1850m）、A3組（2925m），高原30天，發(fā)現(xiàn)肌肉、血液機能改善，游泳能力提高；B組分為B1組（540m）、B2組（1850m）、B3組（5000m），高原30天，訓練狀況一致，發(fā)現(xiàn)與A組變化一致，低氧對動物體內(nèi)氧化改善起決定性影響，低氧+訓練效果更好。第22頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日近幾屆奧運會中，不少國家都得益于高原訓練

由傳統(tǒng)的耐力項目向其它項目擴展

參與的項目和人數(shù)在增加高原訓練基地的數(shù)量不斷增加國際上每年都舉辦高原訓練專題研討會訓練方法在創(chuàng)新現(xiàn)狀第23頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日高原訓練的生理學適應(一)呼吸系統(tǒng)呼吸頻率加快、肺通氣量加大。最大攝氧量下降。第24頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日（二）血液系統(tǒng)1.血紅蛋白和紅細胞

運動員到高原后Hb和紅細胞增加。2.促紅細胞生成素

高原缺氧有促使體內(nèi)EPO增長的作用。3.血液流變學指標

長期訓練的運動員，安靜時RBC滲透脆性、血液粘度、紅細胞電泳時間和血沉比一般人有明顯下降，紅細胞濾過率和紅細胞變形能力比一般人明顯增加。4.紅細胞變形能力

5.血乳酸變化

第25頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日HbCONCENTRATIONSANDALTITUDE第26頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日第27頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日（三）心血管系統(tǒng)長期高原應激引起副交感神經(jīng)調節(jié)增強的影響。高原居住的居民其血壓略高于平原居民第28頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日骨骼肌的毛細血管和酶活性↑肌紅蛋白濃度↑體重和體成分↓肌肉緩沖能力↑（四）骨骼肌第29頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日（五）免疫系統(tǒng)（六）內(nèi)分泌系統(tǒng)1.兒茶酚胺

缺氧結合運動訓練，可使運動員尿內(nèi)兒茶酚胺排出量明顯增高。2.血清睪酮和皮質醇

高原訓練會使運動員血清睪酮降低。第30頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日（一）適宜海拔高度四、高原訓練的要素最佳高度應為2000-2500米（二）適宜訓練強度原則①根據(jù)運動員訓練水平的高低來定。水平高的強度可大些，反之強度則適當減少；②根據(jù)比賽的強度而定，要安排部分接近比賽強度的訓練；③將高原訓練的強度和下高原后的強度銜接起來，下高原后的平原強度要比高原強度高；④要根據(jù)機體對高原環(huán)境的適應階段來安排訓練強度。第31頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日（三）訓練持續(xù)時間

最適宜的持續(xù)時間應為4-6周（四）出現(xiàn)最佳訓練效果的時間長跑和馬拉松項目的最佳比賽時間為下高原后4-5天；中長距離項目為10-14天；短距離項目為20-26天。我國游泳項目則多采取回到平原5-6周時參加比賽，以保證下山后能有較多的時間加強速度和力量訓練。高原訓練的效果，下山后可保持3-5周的時間。而有的資料認為可保持45-50天。一般認為：第32頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日（五）訓練效果評價對高原訓練效果的認識還不完全一致。高原適應提高了血液運載氧的能力。但長時間的高原應激對生理機能會出現(xiàn)一些負面的影響，例如體重下降、最大心率減少及每搏輸出量減少，最大心輸出量的減少將抵消來自血液載氧能力增加的受益。此外，在高原時是不可能以平原上的大強度訓練，這就使得高原絕對訓練的強度下降，上述種種因素可能會使運動員在平原時的競技狀態(tài)受到影響。第33頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日1.高住低練法

高住低練法是讓運動員在較高的高度上(2500米)居住，而在較低的高度(1300米)訓練。2.間歇性低氧訓練法

采用呼吸氣體發(fā)生器(氧分壓有氧訓練器)吸入低于正常氧分壓的氣體，造成體內(nèi)適度缺氧，從而導致一系列有利于提高有氧代謝能力的抗缺氧生理適應，以達到高原訓練的目的。3.模擬高原訓練法（六）訓練方法與手段第34頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日高住低訓設備第35頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日北京體育大學低氧實驗室第36頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)熱環(huán)境與運動能力一、熱應激與適應（一）熱應激的生理適應1.心血管反應2.發(fā)汗增加3.尿量變化4.內(nèi)分泌激素對應激反應5.代謝變化6.耐力下降垂體釋放抗利尿素腎上腺釋放醛固酮第37頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日（二）熱服習概念：在高溫與熱輻射的長期反復作用下，人體在一定范圍內(nèi)逐漸產(chǎn)生對這種特殊環(huán)境的適應。

生理反應如下：

1.出汗閾值下降、出汗率增加、排汗能力增強2.腎臟和汗腺對Na+重吸收增加3.心功能改善，每搏輸出量增加

第38頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日二、熱病及其預防

熱病：脫水、熱痙攣、熱衰竭和中暑

脫水影響：引起排汗率、血漿量、心輸出量、最大攝氧量、工作能力、肌肉力量和肝糖原含量等下降。輕度脫水：脫水量占體重2%左右中度脫水：脫水量占體重4%左右重度脫水：脫水量占體重6-10%(一)脫水第39頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日脫水和無機鹽的丟失以及體液水平和電解質濃度不平衡導致肌肉痙攣、出汗多和疲勞，但體溫尚正常。循環(huán)系統(tǒng)的調節(jié)機能障礙和大量出汗導致細胞外液，尤其是血漿量減少。血液儲留在擴張的體表血管中，使中心血量及心輸出量顯著下降。表現(xiàn)為虛弱、脈搏加快、直立時血壓低、頭痛和頭暈等，出汗可能稍減少，體溫會有升高(二)熱痙攣(三)熱衰竭第40頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日

出汗停止，皮膚干燥而發(fā)燙，體溫升高至4l.5oC以上，虛脫、意識喪失，甚至會導致死亡。(四)中暑(五)熱病的預防預防熱環(huán)境訓練時熱病的發(fā)生，合理補液和預防過度脫水最為重要。在運動前后通過監(jiān)測體重大致了解失水量進行補液，每減少l公斤體重表示脫水450ml，或在運動前20分鐘喝400-600ml的冷水；在運動中少量多次的補液，每隔15-30分鐘補液100-300ml，每小時的總補液量以不大于800ml為宜；在運動后的補液也應以少量多次為原則，并適當補鹽。第41頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)冷環(huán)境與運動一、冷應激與運動（一）冷環(huán)境下機體調節(jié)機制1通過寒顫以增加代謝產(chǎn)熱；2外周血管收縮，減少熱量散失第42頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日（二）寒冷對機體的影響1低溫環(huán)境中，體溫下降會損害人體機能，降低運動能力。神經(jīng)傳導速度下降最大攝氧量和心率顯著降低骨骼肌粘滯性增大，肌肉收縮速度減慢2寒冷會導致機體免疫監(jiān)視能力下降第43頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日二、冷服習

評定人體對冷的服習有三種基本方法：

第一種方法是測定產(chǎn)生寒顫的皮膚溫度閾值。第二種方法是測量手和足的溫度。第三種方法是觀察在寒冷中睡眠的能力。第44頁，共48頁，2023年，2月20日，星期日第四節(jié)水環(huán)境與運動游泳時的體位及所處的特殊環(huán)境對循環(huán)功能也有良好的影響。一、水環(huán)境與運動能力(一)能量代謝在水中活動能量消耗較多，比同樣速度跑步時能量消耗大5-10倍。(二)呼吸機能在水中運動