特殊環(huán)境與運(yùn)動(dòng)能力

特殊環(huán)境與運(yùn)動(dòng)能力第1頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日主要內(nèi)容高原環(huán)境與運(yùn)動(dòng)能力熱環(huán)境與運(yùn)動(dòng)能力冷環(huán)境與運(yùn)動(dòng)水環(huán)境與運(yùn)動(dòng)第2頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第一節(jié)高原環(huán)境與運(yùn)動(dòng)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(wàn)人勞動(dòng)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(lái)越多的人熱衷參與高山或高原徒步旅行和滑雪。第3頁(yè)，共48頁(yè)，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(yè)，共48頁(yè)，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(yīng)無(wú)反應(yīng)地帶出現(xiàn)身體反應(yīng)完全代償?shù)貛?duì)身體出現(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(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日內(nèi)容一、高原應(yīng)激二、高原服習(xí)三、高原訓(xùn)練的生理學(xué)適應(yīng)四、高原訓(xùn)練的要素第6頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

高度（m）0150020002400300040005000動(dòng)脈血氧飽和度(%)

959291908578高原對(duì)人體的影響

氧分壓（%）

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

地球熱源來(lái)自太陽(yáng)輻射，太陽(yáng)輻射穿越大氣，只加溫0.02C，熱量吸收后反射。大氣熱源來(lái)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(duì)濕度。第8頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日高原對(duì)太陽(yáng)輻射的影響

高原太陽(yáng)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(hù)紫外線高原對(duì)氣流的影響

高原風(fēng)大，對(duì)流增加，體溫散失快。第9頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日一、高原應(yīng)激(ResponsestoAltitude)（一）最大攝氧量

當(dāng)海拔高度升到約15OO米時(shí)，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(shí)，最大攝氧量降低大約70%，估計(jì)可低至15毫升/公斤.分。由于最大攝氧量的下降，使運(yùn)動(dòng)能力明顯下降第10頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日CHANGESINVO2maxWITHALTITUDE.第11頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日高原環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的影響，因海拔高度及運(yùn)動(dòng)項(xiàng)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(duì)耐力項(xiàng)目影響：對(duì)速度項(xiàng)目影響：表2300m高原與平原成績(jī)比較第12頁(yè)，共48頁(yè)，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(shí)，安靜時(shí)肺通氣量開始以指數(shù)形式增加。第13頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日到達(dá)高原初期，心率和心輸出量增加，而每搏輸出量沒(méi)有變化。在高原期間，動(dòng)脈血壓明顯增加與去甲腎上腺素水平增加有關(guān)。（三）心血管反應(yīng)初到高原，機(jī)體因缺氧而產(chǎn)生一系列生理反應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)頭痛和呼吸困難等所謂急性高山病。（四）高原反應(yīng)癥第14頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日二、高原服習(xí)(AcclimatizationtoAltitude)高原服習(xí)：人體在高原地區(qū)停留一定時(shí)期，機(jī)體對(duì)低氧環(huán)境會(huì)產(chǎn)生迅速的調(diào)節(jié)反應(yīng)，提高對(duì)缺氧的耐受能力。高原適應(yīng)：人體對(duì)高原環(huán)境的長(zhǎng)期服習(xí)過(guò)程。調(diào)節(jié)機(jī)制包括：①肺通氣量的增加和體內(nèi)酸堿平衡的調(diào)節(jié)；②血紅蛋白和紅細(xì)胞生成增加以及局部循環(huán)和細(xì)胞代謝的變化。第15頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日高原對(duì)Hb、Hct的影響

第16頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第17頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日三、高原訓(xùn)練的生理學(xué)適應(yīng)高原訓(xùn)練歷史：起源、發(fā)展與現(xiàn)狀高原訓(xùn)練的生理學(xué)適應(yīng)：第18頁(yè)，共48頁(yè)，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(jī)體對(duì)缺氧環(huán)境產(chǎn)生適應(yīng)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可獲得的適應(yīng)更好，增強(qiáng)人體呼吸和心血管系統(tǒng)功能，有氧代謝能力提高，運(yùn)動(dòng)成績(jī)提高。1956年奧運(yùn)會(huì)前進(jìn)行高原訓(xùn)練；保加利亞在1953年也開始高原訓(xùn)練。起源與發(fā)展第19頁(yè)，共48頁(yè)，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(yùn)會(huì)前后的高潮——有些國(guó)家選手奧運(yùn)會(huì)選手成績(jī)欠佳，但奧運(yùn)會(huì)后達(dá)到本人最好成績(jī)發(fā)展第20頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1972年后，許多國(guó)家對(duì)高原訓(xùn)練效果提出質(zhì)疑Smith&Sharkey(1984)：文獻(xiàn)回顧與查閱，結(jié)論：高原訓(xùn)練對(duì)提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)成效不大；Robbel（1986）、Jackson（1988）：否定高原訓(xùn)練．但是，教練員和運(yùn)動(dòng)員相信高原訓(xùn)練的效果。高原高度、持續(xù)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)量安排、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等影響高原訓(xùn)練效果。爭(zhēng)議階段（70-80年代）第21頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日實(shí)驗(yàn)證據(jù)血液回輸可提高成績(jī)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：保加利亞學(xué)者研究了A：低氧影響；B：低氧+運(yùn)動(dòng)負(fù)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(jī)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(xùn)練狀況一致，發(fā)現(xiàn)與A組變化一致，低氧對(duì)動(dòng)物體內(nèi)氧化改善起決定性影響，低氧+訓(xùn)練效果更好。第22頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日近幾屆奧運(yùn)會(huì)中，不少國(guó)家都得益于高原訓(xùn)練

由傳統(tǒng)的耐力項(xiàng)目向其它項(xiàng)目擴(kuò)展

參與的項(xiàng)目和人數(shù)在增加高原訓(xùn)練基地的數(shù)量不斷增加國(guó)際上每年都舉辦高原訓(xùn)練專題研討會(huì)訓(xùn)練方法在創(chuàng)新現(xiàn)狀第23頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日高原訓(xùn)練的生理學(xué)適應(yīng)(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(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（二）血液系統(tǒng)1.血紅蛋白和紅細(xì)胞

運(yùn)動(dòng)員到高原后Hb和紅細(xì)胞增加。2.促紅細(xì)胞生成素

高原缺氧有促使體內(nèi)EPO增長(zhǎng)的作用。3.血液流變學(xué)指標(biāo)

長(zhǎng)期訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員，安靜時(shí)RBC滲透脆性、血液粘度、紅細(xì)胞電泳時(shí)間和血沉比一般人有明顯下降，紅細(xì)胞濾過(guò)率和紅細(xì)胞變形能力比一般人明顯增加。4.紅細(xì)胞變形能力

5.血乳酸變化

第25頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日HbCONCENTRATIONSANDALTITUDE第26頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第27頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（三）心血管系統(tǒng)長(zhǎng)期高原應(yīng)激引起副交感神經(jīng)調(diào)節(jié)增強(qiáng)的影響。高原居住的居民其血壓略高于平原居民第28頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日骨骼肌的毛細(xì)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(yè)，共48頁(yè)，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(jié)合運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，可使運(yùn)動(dòng)員尿內(nèi)兒茶酚胺排出量明顯增高。2.血清睪酮和皮質(zhì)醇

高原訓(xùn)練會(huì)使運(yùn)動(dòng)員血清睪酮降低。第30頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（一）適宜海拔高度四、高原訓(xùn)練的要素最佳高度應(yīng)為2000-2500米（二）適宜訓(xùn)練強(qiáng)度原則①根據(jù)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練水平的高低來(lái)定。水平高的強(qiáng)度可大些，反之強(qiáng)度則適當(dāng)減少；②根據(jù)比賽的強(qiáng)度而定，要安排部分接近比賽強(qiáng)度的訓(xùn)練；③將高原訓(xùn)練的強(qiáng)度和下高原后的強(qiáng)度銜接起來(lái)，下高原后的平原強(qiáng)度要比高原強(qiáng)度高；④要根據(jù)機(jī)體對(duì)高原環(huán)境的適應(yīng)階段來(lái)安排訓(xùn)練強(qiáng)度。第31頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（三）訓(xùn)練持續(xù)時(shí)間

最適宜的持續(xù)時(shí)間應(yīng)為4-6周（四）出現(xiàn)最佳訓(xùn)練效果的時(shí)間長(zhǎng)跑和馬拉松項(xiàng)目的最佳比賽時(shí)間為下高原后4-5天；中長(zhǎng)距離項(xiàng)目為10-14天；短距離項(xiàng)目為20-26天。我國(guó)游泳項(xiàng)目則多采取回到平原5-6周時(shí)參加比賽，以保證下山后能有較多的時(shí)間加強(qiáng)速度和力量訓(xùn)練。高原訓(xùn)練的效果，下山后可保持3-5周的時(shí)間。而有的資料認(rèn)為可保持45-50天。一般認(rèn)為：第32頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（五）訓(xùn)練效果評(píng)價(jià)對(duì)高原訓(xùn)練效果的認(rèn)識(shí)還不完全一致。高原適應(yīng)提高了血液運(yùn)載氧的能力。但長(zhǎng)時(shí)間的高原應(yīng)激對(duì)生理機(jī)能會(huì)出現(xiàn)一些負(fù)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(lái)自血液載氧能力增加的受益。此外，在高原時(shí)是不可能以平原上的大強(qiáng)度訓(xùn)練，這就使得高原絕對(duì)訓(xùn)練的強(qiáng)度下降，上述種種因素可能會(huì)使運(yùn)動(dòng)員在平原時(shí)的競(jìng)技狀態(tài)受到影響。第33頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日1.高住低練法

高住低練法是讓運(yùn)動(dòng)員在較高的高度上(2500米)居住，而在較低的高度(1300米)訓(xùn)練。2.間歇性低氧訓(xùn)練法

采用呼吸氣體發(fā)生器(氧分壓有氧訓(xùn)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(dǎo)致一系列有利于提高有氧代謝能力的抗缺氧生理適應(yīng)，以達(dá)到高原訓(xùn)練的目的。3.模擬高原訓(xùn)練法（六）訓(xùn)練方法與手段第34頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日高住低訓(xùn)設(shè)備第35頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日北京體育大學(xué)低氧實(shí)驗(yàn)室第36頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第二節(jié)熱環(huán)境與運(yùn)動(dòng)能力一、熱應(yīng)激與適應(yīng)（一）熱應(yīng)激的生理適應(yīng)1.心血管反應(yīng)2.發(fā)汗增加3.尿量變化4.內(nèi)分泌激素對(duì)應(yīng)激反應(yīng)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(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（二）熱服習(xí)概念：在高溫與熱輻射的長(zhǎng)期反復(fù)作用下，人體在一定范圍內(nèi)逐漸產(chǎn)生對(duì)這種特殊環(huán)境的適應(yīng)。

生理反應(yīng)如下：

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

第38頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日二、熱病及其預(yù)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(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日脫水和無(wú)機(jī)鹽的丟失以及體液水平和電解質(zhì)濃度不平衡導(dǎo)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(diào)節(jié)機(jī)能障礙和大量出汗導(dǎo)致細(xì)胞外液，尤其是血漿量減少。血液儲(chǔ)留在擴(kuò)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(shí)血壓低、頭痛和頭暈等，出汗可能稍減少，體溫會(huì)有升高(二)熱痙攣(三)熱衰竭第40頁(yè)，共48頁(yè)，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(shí)喪失，甚至?xí)?dǎo)致死亡。(四)中暑(五)熱病的預(yù)防預(yù)防熱環(huán)境訓(xùn)練時(shí)熱病的發(fā)生，合理補(bǔ)液和預(yù)防過(guò)度脫水最為重要。在運(yùn)動(dòng)前后通過(guò)監(jiān)測(cè)體重大致了解失水量進(jìn)行補(bǔ)液，每減少l公斤體重表示脫水450ml，或在運(yùn)動(dòng)前20分鐘喝400-600ml的冷水；在運(yùn)動(dòng)中少量多次的補(bǔ)液，每隔15-30分鐘補(bǔ)液100-300ml，每小時(shí)的總補(bǔ)液量以不大于800ml為宜；在運(yùn)動(dòng)后的補(bǔ)液也應(yīng)以少量多次為原則，并適當(dāng)補(bǔ)鹽。第41頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第三節(jié)冷環(huán)境與運(yùn)動(dòng)一、冷應(yīng)激與運(yùn)動(dòng)（一）冷環(huán)境下機(jī)體調(diào)節(jié)機(jī)制1通過(guò)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(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日（二）寒冷對(duì)機(jī)體的影響1低溫環(huán)境中，體溫下降會(huì)損害人體機(jī)能，降低運(yùn)動(dòng)能力。神經(jīng)傳導(dǎo)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(huì)導(dǎo)致機(jī)體免疫監(jiān)視能力下降第43頁(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日二、冷服習(xí)

評(píng)定人體對(duì)冷的服習(xí)有三種基本方法：

第一種方法是測(cè)定產(chǎn)生寒顫的皮膚溫度閾值。第二種方法是測(cè)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(yè)，共48頁(yè)，2023年，2月20日，星期日第四節(jié)水環(huán)境與運(yùn)動(dòng)游泳時(shí)的體位及所處的特殊環(huán)境對(duì)循環(huán)功能也有良好的影響。一、水環(huán)境與運(yùn)動(dòng)能力(一)能量代謝在水中活動(dòng)能量消耗較多，比同樣速度跑步時(shí)能量消耗大5-10倍。(二)呼吸機(jī)能在水中運(yùn)動(dòng)