第16章-环境与运动分析

第十六章环境与运动教学目的与要求：1、了解人体保持体温恒定的原理，掌握热环境运动对人体的影响及其热习服的产生。2、掌握冷环境对人体运动的影响和人在水环境中的急性适应过程。3、掌握高原环境对生理功能和运动能力的影响。第一节冷热环境一、体温的调节（一）机体的产热与散热1、产热过程2、散热过程①传导和对流；②辐射：热量通过红外线的电磁波散失的方式，是通常人体内热量散失的首要方式，取决于体温与周围环境温度差。③蒸发：不显汗蒸发和显汗蒸发（运动中主要散热方式）④湿度与散热。（二）体温调节装置1、温度感受器：外温度感受器和中枢温度感受器外温度感受器：皮肤中枢温度感受器：脊髓、脑干网状结构、下丘脑等2、体温调节中枢：下丘脑散热中枢在下丘脑的前部，产热中枢在下丘脑的后部二、热环境与运动（一）热环境运动时的生理反应1、心血管功能2、能量供应3、体液平衡（二）热环境运动时对人体的热伤害1、中暑性痉挛2、热疲劳3、中暑（三）热环境的适应1、热适应的效果热服习：在热环境下持续重复训练，可逐步提高人体克服热疲劳和中暑的能力，这个过程称作热服习。2、热习服的产生（5-10天热环境训练）三、冷环境与运动（一）冷环境的生理反应侵害中枢神经系统，造成神经活动过程减慢，思考判断能力下降。寒冷刺激可引起皮肤毛细血管收缩，皮肤苍白，可使骨骼肌的粘滞性增大，伸展性和弹性下降，肌肉收缩速度减慢，灵活性差，动作协调性差，工作效率下降。（一）冷环境的生理反应通常机体受到外界低温刺激时，可发生三个阶段的生理反应变化：1、兴奋增强期：34℃，机体内外感受器发放大量传入冲动，使中枢神经系统处于兴奋状态，产热增加，散热减少。2、兴奋减弱期：31℃左右，机体对痛刺激的感受性已消失，出现肌肉僵直，呼吸和心率缓慢。3、完全麻痹期：20℃，呼吸微弱，血压剧降，脉搏微弱几乎不能触到，表现为昏睡状态。（二）冷环境对人体运动的影响1、低温可使肌肉僵硬，粘滞性增大。容易造成运动损伤。暴露的部位有时还会造成冻伤。2、低温可使兴奋组织的兴奋性降低，酶活性降低。3、低温可反射性地引起物质代谢增强，增加机体氧耗等。（三）冷环境的适应1、代谢型服习：提高产热2、绝热型服习：增多体表血管收缩和皮下脂肪3、习惯性冬眠型服习第二节水环境与运动一、水环境与运动能力（1）在水环境中运动对呼吸功能的影响比陆地上运动深刻（水的密度和压力）；（2）在水环境中运动，运动技能的掌握比陆地上要求要高。（3）人在水环境中运动对循环功能也有良好影响（水的特性和运动平卧姿势）能量消耗与水的温度、在水环境中停留的时间、游泳姿势及运动者活动的适应程度等有关。表18-3不同姿势和距离游泳时的能量消耗游泳姿势距离/m能量消耗/J爬泳100271.48爬泳400660.68蛙泳400581.06二、对水环境的适应（1）经常在水环境中运动，将对人体产热、散热的调节能力有良好影响；（2）人在水环境中运动也有急性的适应过程。大致有四个阶段：A、皮肤毛细血管收缩、皮肤发白、散热减少、产热加强；B、皮肤血管反射性舒张、血液流向皮肤，皮肤发红，有温暖感觉；C、身体散热增多，会发生寒战，以加强产热过程；D、若继续停留太久，引起小动脉收缩，小静脉扩张，血液滞留皮下静脉中而使皮肤和嘴唇青紫。上海体科所“游泳水槽实验室”可以掌握运动员游泳全过程中每一刻的体能状态。高精度的水上、水下摄录解析设备，随时分析处理运动员的技术动作数据。该水槽不仅算出运动员划水时的推进力，更精确算出因技术动作不合理造成的额外阻力，从而帮助运动员改进技术。第三节高原环境与运动思考题：什么是“高原现象”？相当多的学生在学习过程中会出现一段时间学习成绩和学习效率停止不前，甚至学过的知识感觉模糊的现象，心理学上把这种现象称为高原现象。研究热点：对高原训练的高度、持续时间、下山参赛时机、适应高原训练个体差异、高原疾病。一、高原环境与身体适应（一）高原环境1、大气压表18-4不同海拔的大气压和氧分压海拔高度（米）大气压（毫米汞柱）氧分压（毫米汞柱）0760159.21000674141.22000596124.93000526110.2400046296.9900023148.4（一）高原环境2、高原温度海拔高度每上升150米，温度下降1摄氏度。高原的温度低，空气湿度也很低，冷空气带有的水分较少，容易导致脱水。3、高原辐射随着海拔高度的升高，强烈的太阳辐射也随之增大（空气、水蒸气）。高原环境对运动能力的影响，与海拨高度及运动项目不同而有差异:导致运动能力下降的临界高度大约在海1200m；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；短距离项目由于高原空气稀薄，减少了跑进时消耗在克服空气阻力上的能量，所以成绩有所提高；对速度与全身耐久关系不大的项目受高原影响不大。（二）高原的人体反应1、呼吸反应（1）肺通气：在高原无论是安静时还是运动时，呼吸都会增加。（2）肺泡气体扩散和氧气运输；（3）肌肉的气体交换；（4）最大摄氧量。2、心血管反应（1）血浆容量：到达高原后人体的血容量很快开始减少，在最初的几周内这种持续性降低呈线形关系；红细胞增加（2）心输出量：先增加后下降。二、高原训练和运动成绩高原训练法是运动训练方法之一。自1968年第19届奥运会赛址设在海拔高度为2240米的墨西哥城之后，高原训练法引起世界体育界的重视。一些国家在中度高原(1500米—2400米)建立了高原训练基地，并把高原训练作为大赛前的重要训练手段，取得了显著的训练效果。由于高原训练地点难找，经费开支大，人们找到模拟高原训练的一些方法手段。如：1.低压舱(或减压舱)；2.配制低氧混合气；3.低氧呼吸气体发生器。二、高原训练和运动成绩要使高原训练取得理想的效应处理好以下几个主要因素：1、高原训练的适宜高度。2、持续时间。3、强度：①高原训练的强度要根据运动员训练水平来定。②根据比赛目标来定。③高原训练的强度要和下山后的强度衔接起来。4、高原训练后出成绩的时间(1)马俊仁教练在上高原前，先在平原进行1-2周准备性适应，为高原适应后的系统训练争取了时间。逐步适应的方法为阶梯形适应训练打开了思路。高原训练持续4-6周较为普遍的和适宜。(2)从国内外有关研究中，特别是我国优秀竞走、中长跑运动员取得优异成绩的训练实践证实和归纳认为：高原训练的适宜高度1600m—2400m，最佳理想高度为1800m—2300m。(3)下山参赛的时机主要是通过运动员下山参赛的成功经验，分析确认形成两个竞技高峰，下山的2-3天；7-17天。但只要训练安排得当，高原效应可保持1-2个月，还可再出现竞技高峰。(4)高原训练的健康主要受两方面的影响，一是高原客观环境的影响，二是主观因素的影响。冠军的摇篮——青海多巴国家高原体育训练基地多巴基地是天赐的发展高原体育训练项目的“风水宝地”。这里海拔高度2365米，年平均气温6.5摄氏度左右，冬无严寒，夏无酷暑。其独特的地理位置，是世界公认的提高耐力性项目的理想的高原体育训练场所。原因有三点：一是海拔高度2366m，是高原训练的理想高度；二是高原训练必须在适当的低氧环境中方可奏效，而多巴基地纬度高，大气密度低，氧气稀薄；三是多巴高原训练基地附近没有工厂，空气无污染，自然生态环境优越。20多年来，从这里走出众多世界冠军和奥运明星，如我王军霞、曲云霞和刘东、高红苗、刘宏宇、谷燕、王妍、范晓玲、王丽萍、邢惠娜、孙英杰等。据不完全统计，截至目前，在这里训练过的我国运动员在奥运会、世界以及洲际等各类大赛中共取得了近50个冠军，28人56次平破世界记录及创造亚洲最好成绩，尤其是我国田径项目在奥运会上取得的5块金牌中，其中中长跑、竞走取得的4块金牌就是赛前在青海进行了高原训练。第四节大气环境与运动一、大气环境与健康（一）大气环境与大气污染（二）大气环境与健康大气环境污染对人体健康的影响的主要特点是：（1）环境污染的涉及面广，易感性差异较大；（2）低计量、长时间的作用；（3）多途径进入人体；（4）多种因素同时存在。二、大气环境对运动能力的影响Waynl等研究人员在洛杉矶对21个运动队从1959-1964的6年期间的中学生越野赛的成绩与以前的成绩进行了比较，发现在比赛前1个小时的氧化剂浓度为0.10mg/m3～0.6g/m3与成绩降低的运动员的百分比之间的关系呈正相关，其相关系数分两段时间统计，认为大气中的氧化剂直接影响了学生在竞赛时对氧气的利用或造成了呼吸不适。第五节生物节律一、生物节律及其机制（一）生物节律的特点生物节律：生物体内的各种功能活动按一定的时间顺序发生变化，如果这种变化以一定时间重复出现，周而复始，则称为节律性变化，而这类变化的节律就称为生物节律。（二）生物节律可能机制二、生物节律与运动训练合理利用生物节律的规律可对运动训练质量以及运动竞赛成绩的提高发挥良好的作用。一些研究认为，人在一天内会出现两个功能高潮，即上午9～11时，下午5～6时。小结1、人体各种生命活动都受到环境的影响，并通过自身调节系统的功能与环境变化相适应。2、体育锻炼、运动训练和竞赛既是环境的变化，也是人体对环境的适应。3、要想获得好的锻炼和训练效果，创造好的运动成绩，就需要适应的环境和对环境的良好适应。思考题1、人体运动时体温会发生什么变化？2、高原环境对人体有何不利的影响？