預(yù)冷對(duì)運(yùn)動(dòng)員高溫環(huán)境下運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響研究

郝思哲

(東北石油大學(xué) 體育部，黑龍江 大慶 163318)

預(yù)冷對(duì)運(yùn)動(dòng)員高溫環(huán)境下運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響研究

郝思哲

(東北石油大學(xué) 體育部，黑龍江 大慶 163318)

很多研究表明高溫環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)是有害的，如對(duì)氧運(yùn)輸能力、心血管功能以及內(nèi)環(huán)境和離子平衡都會(huì)造成不良影響。體育科研人員發(fā)現(xiàn)預(yù)冷處理能夠改善運(yùn)動(dòng)員在高溫環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。預(yù)冷處理是指在訓(xùn)練前或比賽前，預(yù)先將運(yùn)動(dòng)員身體做降溫處理，通過(guò)降低核心體溫、改善心血管壓力、減少代謝失調(diào)等來(lái)調(diào)整各項(xiàng)生理指標(biāo)，提升運(yùn)動(dòng)員的熱貯存能力，延緩運(yùn)動(dòng)疲勞產(chǎn)生，使運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練或比賽時(shí)有良好的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

預(yù)冷處理；高溫環(huán)境；運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)

一些運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和比賽不可避免的要遇到高溫炎熱的環(huán)境，而這種環(huán)境對(duì)選手的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)產(chǎn)生很大影響。例如，在1996、2004、2008年三屆奧運(yùn)會(huì)中，比賽現(xiàn)場(chǎng)都出現(xiàn)了高溫炎熱的環(huán)境，溫度均超過(guò)30℃。在這種情況下，如何使運(yùn)動(dòng)員尤其是耐力項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員克服高溫環(huán)境帶來(lái)的危害，提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)，成為很多體育科研人員和教練員思考的問(wèn)題。一個(gè)引起研究者們注意的方式就是賽前的預(yù)冷。經(jīng)降溫后運(yùn)動(dòng)員的熱貯存能力增加，這能延緩運(yùn)動(dòng)疲勞的產(chǎn)生，從而有助于長(zhǎng)時(shí)間耐力項(xiàng)目選手的良好運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

1 賽前預(yù)冷的研究歷史

1937年，國(guó)外學(xué)者Scott開(kāi)始研究不同水溫對(duì)身體生理變化的影響，認(rèn)為高溫潮濕的運(yùn)動(dòng)環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)是不利的[1]。上世紀(jì)80年代開(kāi)始，體育科研人員開(kāi)始注意運(yùn)動(dòng)前低溫處理與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的相關(guān)性，探討運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱壓力與運(yùn)動(dòng)疲勞之間的關(guān)系；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中如果身體散熱不及時(shí)，在體內(nèi)形成熱能累積，造成熱壓力，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)疲勞產(chǎn)生，甚至迫使運(yùn)動(dòng)員中途提早放棄比賽，無(wú)法完成全程的比賽。因此，學(xué)者們積極尋求好的辦法讓選手在比賽過(guò)程中盡可能地保持體力，充分的展現(xiàn)自己最佳實(shí)力，于是研發(fā)了一套預(yù)先降低身體溫度的方法——運(yùn)動(dòng)前低溫處理，即預(yù)冷，通過(guò)這種方式讓選手發(fā)揮最佳運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。澳大利亞研究出“冷卻夾克(Ice Jacket)”，在1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)廣泛使用，因此引起關(guān)注。從1996年開(kāi)始，許多關(guān)于運(yùn)動(dòng)前低溫處理的研究陸續(xù)發(fā)表，并得出結(jié)論：在不同溫度環(huán)境下(約20℃-32℃)從事運(yùn)動(dòng)，預(yù)冷處理確實(shí)可以強(qiáng)化長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)。有學(xué)者比較了熱身和降溫兩種賽前準(zhǔn)備方式對(duì)熱環(huán)境下耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)能力的影響，結(jié)果表明，高溫環(huán)境下熱身對(duì)耐力運(yùn)動(dòng)能力起到負(fù)面效果；相反，預(yù)冷則提高了耐力水平。在運(yùn)動(dòng)中肌肉產(chǎn)生大量的熱量，環(huán)境溫度過(guò)高，熱量無(wú)法通過(guò)對(duì)流的形式散發(fā)出去。因此，皮膚的降溫措施非常重要。除了汗液蒸發(fā)就是預(yù)先穿著降溫背心[2]。

2 預(yù)冷的生理機(jī)制

面對(duì)不同運(yùn)動(dòng)選手、運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目與比賽環(huán)境，了解運(yùn)動(dòng)前低溫處理的生理機(jī)制可以讓教練與運(yùn)動(dòng)科學(xué)家尋找最適當(dāng)?shù)姆椒ǎ_(dá)到提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的目的。

2.1降低核心體溫

在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)身體產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量保持平衡時(shí)，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度可維持在穩(wěn)定狀態(tài)；如果身體散熱能力下降，導(dǎo)致散熱不及，核心體溫便快速上升，一旦核心體溫過(guò)高，身體將自動(dòng)地調(diào)整運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以及速度，以確保核心體溫不會(huì)再度升高。很多研究顯示：當(dāng)核心體溫達(dá)40℃臨界值時(shí)，身體的代謝活動(dòng)、產(chǎn)熱反應(yīng)開(kāi)始下降，此時(shí)選手無(wú)法再?gòu)氖赂邚?qiáng)度的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，同時(shí)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)也將受到限制。

2.2降低心血管壓力

在高溫、炎熱環(huán)境下運(yùn)動(dòng)，體表皮膚散熱需要較多血液流量，一旦流至皮膚的血液增多，心血管系統(tǒng)的血流量就會(huì)變少，增加心血管壓力，并產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)疲勞等不適癥狀。多數(shù)研究證實(shí)：預(yù)冷處理可以使運(yùn)動(dòng)員在從事固定強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷時(shí)，其心率降低，尤其當(dāng)皮層體溫或核心體溫下降，身體散熱需求降低，流至皮膚的血液減少，留存于身體中樞的血液增加，于是中樞血量、心搏量增加，相對(duì)地心跳次數(shù)降低，減輕心血管系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。因此，實(shí)施運(yùn)動(dòng)前低溫處理，可以減輕運(yùn)動(dòng)過(guò)程中熱壓力與心血管壓力造成的生理不適，使運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)獲得改善。

2.3平衡內(nèi)環(huán)境，減少代謝失調(diào)

預(yù)冷處理可以平衡內(nèi)環(huán)境，如保持運(yùn)動(dòng)員的水鹽平衡，加強(qiáng)骨骼肌的肝糖使用。高溫環(huán)境下運(yùn)動(dòng)，核心體溫上升可能阻礙骨骼肌的肝糖使用。比較不同室溫下，運(yùn)動(dòng)員從事固定運(yùn)動(dòng)負(fù)荷達(dá)疲勞狀態(tài)，在骨骼肌肝糖含量部分，高溫組明顯大于低溫組，顯示高溫環(huán)境可能阻礙骨骼肌的肝糖使用，而肝糖使用不完全是導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)不佳的原因之一。

3 預(yù)冷的實(shí)施方法

許多人為方法可以在運(yùn)動(dòng)前有效降低運(yùn)動(dòng)員的體溫，包括：降低皮層體溫，如冷卻夾克、冷凝水霧、冷空氣；降低核心體溫，如飲用冷水、呼吸冷空氣；同時(shí)降低皮層體溫與核心體溫，如水中浸泡、暴露于在冷空氣中或二者同時(shí)作用。選擇哪種降溫方法，可依實(shí)際情況來(lái)決定。

進(jìn)行運(yùn)動(dòng)前低溫處理最大的考慮因素是比賽現(xiàn)場(chǎng)操作的方便性，目前常使用的方法包括水中浸泡或暴露在冷空氣中。相比而言，水中浸泡方式更好一些。冷水溫度大約由29℃逐漸下降至24℃，皮層體溫下降約5-6℃，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)約30min，所需時(shí)間比較少[3]。而如果采用暴露在冷空氣中的方法耗時(shí)則比較多，主要原因是空氣中的散熱速率遠(yuǎn)低于水中的散熱速率，而且停留在冷空氣中時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有些運(yùn)動(dòng)員會(huì)有某種程度的不舒服感，在回到比賽現(xiàn)場(chǎng)前，要有短暫的回溫階段，以減少身體發(fā)抖與反應(yīng)鈍化的現(xiàn)象。水中的散熱速率是空氣中的 2-4倍，有研究顯示：23-24℃的水，其散熱速率甚至高于10℃的空氣[4]。在水中浸泡進(jìn)行預(yù)冷處理的最大優(yōu)勢(shì)在于，人處于水中，通過(guò)身體逐漸散熱到水中，皮膚溫度逐漸接近水溫，身體不同部位的皮層體溫最后都與水溫接近。因此，不論是皮層體溫還是核心體溫均降低，在時(shí)間上，水中浸泡達(dá)到效果所需時(shí)間遠(yuǎn)低于暴露在冷空氣，所以說(shuō)水中浸泡能在短時(shí)間內(nèi)能將核心體溫有效降低。

有學(xué)者探討了臉部冷卻方法對(duì)高溫環(huán)境中人體運(yùn)動(dòng)能力的影響，臉部冷卻就是用4℃水霧進(jìn)行臉部噴灑，以保持前額表面溫度低于28℃。研究表明，人體在高溫環(huán)境中運(yùn)動(dòng)時(shí)，臉部冷卻方法可以有效地延緩機(jī)體核心溫度的升高，進(jìn)而起到可以保持人體運(yùn)動(dòng)能力、提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)的作用，運(yùn)動(dòng)員在高溫環(huán)境內(nèi)進(jìn)行比賽和訓(xùn)練時(shí)可以借鑒此方法進(jìn)行適當(dāng)應(yīng)用[5]。

過(guò)去研究認(rèn)為只有降低核心體溫、減少熱壓力，才能有效改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。但有研究發(fā)現(xiàn)：對(duì)長(zhǎng)距離自行車(chē)選手來(lái)說(shuō)，皮層體溫下降，核心體溫(即：直腸溫)不降低，仍能有效減少熱壓力、增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)[6]。這是一個(gè)新論點(diǎn)，皮層體溫下降也能使運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)有效改善。

4 預(yù)冷處理的注意事項(xiàng)

實(shí)施運(yùn)動(dòng)前低溫處理后，由于自身溫度較低，運(yùn)動(dòng)員有可能不能正確判斷出周?chē)h(huán)境的溫度，忽略了比賽現(xiàn)場(chǎng)的高溫環(huán)境，所以在比賽初期速度太快，導(dǎo)致體能或既定戰(zhàn)術(shù)發(fā)揮失常，最后可能造成運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)不佳的情況。因此，在正式比賽前，運(yùn)動(dòng)員必須有實(shí)施低溫處理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以了解比賽現(xiàn)場(chǎng)如何掌握體能、體力、速度的分配，發(fā)揮最佳成績(jī)。

在進(jìn)行預(yù)冷處理的過(guò)程中，部分運(yùn)動(dòng)員會(huì)微微有些不適感覺(jué)，在回到比賽現(xiàn)場(chǎng)前，需要有短時(shí)間的回溫階段，以減少肢體發(fā)抖與反應(yīng)遲鈍現(xiàn)象，因此必須讓運(yùn)動(dòng)員有充足的時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒嵘砘顒?dòng)，避免發(fā)生上述情況。

5 結(jié)語(yǔ)

很多情況下，運(yùn)動(dòng)員必須在高溫環(huán)境下參加比賽。體育科研人員也在觀察和研究，高溫環(huán)境下運(yùn)動(dòng)員如何才能充分發(fā)揮自己的實(shí)力。有關(guān)運(yùn)動(dòng)預(yù)冷處理的研究越來(lái)越多，方法也在不斷創(chuàng)新，例如說(shuō)已有讓運(yùn)動(dòng)員方便地在比賽現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的方法(如冷卻夾克)以及前面提到的臉部冷卻方法。運(yùn)動(dòng)前低溫處理，不僅是耐力運(yùn)動(dòng)提升運(yùn)動(dòng)成績(jī)的重要因素，也是其它運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目改善運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的主要依據(jù)。

[1] Bazett, H.C., amp; Scott, J. C. Effect of baths at different temperatures on oxygen exchange and on circulation[J]. the American journal of physiology, 1997(19)：93-110.

[2] 桑德拉·尤柯特，溫菲爾德·約克．預(yù)冷對(duì)高溫環(huán)境下耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)能力的影響[J]．中國(guó)體育教練員，2008(1):62.

[3] Mainwaring, D. E., Gore, C.J., amp; Hahn, A.G. Practical precooling: Effect on cycling time trial performance in warm conditions[J]. Journal of sports sciences, 2008，26(14)：1477-1487.

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[5] 趙杰修．臉部冷卻方法對(duì)高溫環(huán)境中人體運(yùn)動(dòng)能力的影響[J]．體育科學(xué)，2008,28(1)：100-103．

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TheStudyoftheInfluenceonAthleticPerformanceforAthletesintheHighTemperatureEnvironment

Hao Sizhe

(P.E. Department,Northeast Petroleum University,Daqing,163318,Heilongjiang,China)

A lot of research shows that high temperature environment on the performance of the movement of athletes are harmful, such as oxygen transportation capacity, cardiovascular function and the internal environment, and ionic balance will be a bad influence. The sports science researchers find that the cold treatment can improve athletes in the high temperature environment of athletic performance. The cold treatment find in training or before the game, the body temperature in advance is processed, by lowering core body temperature, improving cardiovascular pressure, reduce the metabolism disorders and ability to adjust the physiological indexes, improve the heat storage capacity athletes, slow motion fatigue, athletes in training or in the games will have a good performance.

The cold treatment; high temperature environment; athletic performance

G804.22

A

1672-1365(2012)04-0080-02

2012-04-02；

2012-06-01

國(guó)家體育總局青少司合作項(xiàng)目“‘體教結(jié)合’理論與實(shí)證研究”(QSS2011030)

郝思哲(1980-)，男，吉林松原人，碩士，講師，研究方向：體育教學(xué)與訓(xùn)練。