光照環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)員生理和心理的影響及對(duì)策研究

陳浩

摘 要 光照環(huán)境在運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用，除了提供基本的視覺作用外，還會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的生理、心理功能產(chǎn)生影響。本文闡述了光照環(huán)境變化對(duì)運(yùn)動(dòng)員生理和心理方面的影響機(jī)制，分析不同光照環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)員的影響，提出利用光照環(huán)境提高運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的建議，以期達(dá)到在訓(xùn)練或競賽中，提高運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練效果，保障競技水平發(fā)揮的作用。

關(guān)鍵詞 光照環(huán)境 運(yùn)動(dòng)員 生理 心理

中圖分類號(hào)：G807 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.09.072

Abstract Light environment plays an important role in the training of athletes， in addition to providing the basic visual effect， but also on the physiological and psychological functions of athletes. This paper expounds the illumination environment change on the athletes physiological and psychological mechanism of the effect of of different light according to the environmental impact of an athlete， proposed using light environment to improve the ability of the athletes suggestions， in order to achieve in the training or competition， and improve the effect of exercise training and competitive level of play the role of security.

Key words light environment； athlete； physical； psychological

近年來，跨區(qū)域、多環(huán)境的比賽中運(yùn)動(dòng)員常常處于劣勢，運(yùn)動(dòng)水平得不到正常發(fā)揮，原因既有內(nèi)在環(huán)境（生理和心理）因素的影響，也有環(huán)境變化造成的影響。在訓(xùn)練早期，運(yùn)動(dòng)員需要一定的時(shí)間來適應(yīng)新的運(yùn)動(dòng)環(huán)境，在適應(yīng)期內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員生理和心理的不適應(yīng)都將會(huì)影響到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的效果和競技水平的發(fā)揮。但對(duì)于如何利用光照來縮短運(yùn)動(dòng)員的適應(yīng)期，加快運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的恢復(fù)仍有欠缺。因此，對(duì)于在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練或體育競賽中，如何合理利用光照環(huán)境，縮短新環(huán)境適應(yīng)期，提高運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)能力的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 光照對(duì)運(yùn)動(dòng)員生理機(jī)能影響的生理機(jī)制

光照主要通過神經(jīng)系統(tǒng)影響運(yùn)動(dòng)員的生理機(jī)能，光照能作用于人體松果體并影響人體褪黑激素的分泌，而褪黑素作用于機(jī)體相關(guān)的一些組織、器官，從而影響生物規(guī)律。此外，褪黑素屬于非高效率的抗氧化劑。因此，褪黑素會(huì)在晝夜節(jié)律的形成中起重要作用，在延緩衰老、抗免疫及心血管保護(hù)等方面也有一定的效果。

Brainard等人發(fā)現(xiàn)在同光子強(qiáng)度下的光照，短波長的單色光以及高色溫的復(fù)色光具有更強(qiáng)的生物鐘周期相位延遲能力。如果光照強(qiáng)度﹑光照時(shí)長﹑色溫等發(fā)生一定的變化，運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)的褪黑素分泌也會(huì)隨之發(fā)生變化，可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員生物節(jié)律紊亂，夜間警覺程度及心率發(fā)生改變，免疫力下降，皮膚或視覺器官受傷等一系列生理問題。

1.1 光照對(duì)運(yùn)動(dòng)員生物節(jié)律、夜間心率、警覺度水平的影響

光照環(huán)境的改變?cè)斐傻南虑鹉X視交叉上核（SCN）功能紊亂，SCN主要生理功能包括調(diào)節(jié)睡眠—覺醒周期、激素水平以及新陳代謝水平，能保持生物體內(nèi)在規(guī)律與自然界的外在規(guī)律的適應(yīng)，維持體內(nèi)系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的穩(wěn)定。人體在清醒之前，SCN影響人機(jī)體皮質(zhì)醇的分泌量。在清醒之后光照射的刺激，使核心的體溫、受到刺激反應(yīng)能力和思維水平均有所提高。當(dāng)光照強(qiáng)度降低，這些影響會(huì)減少，機(jī)體的反應(yīng)能力會(huì)下降，體內(nèi)體溫也會(huì)降低。

Jan JE等人發(fā)現(xiàn)適當(dāng)劑量的褪黑素可以緩解因?yàn)闀円构?jié)律被打破而造成的睡眠障礙。Cajochen等人發(fā)現(xiàn)照射40 min弱藍(lán)光，可以增加受試者的夜間心率、警覺度水平。因此，在夜晚的光照環(huán)境應(yīng)該比較柔和不含藍(lán)光，降低綠色和藍(lán)色對(duì)褪黑激素分泌的抑制能力，有利于人們保持高質(zhì)量的睡眠。白天的光照環(huán)境應(yīng)該選擇含藍(lán)光刺激，提高人體的褪黑色素的分泌，增加人體的興奮性和思維能力，疲勞的緩解將會(huì)使人體的工作效率提高。

1.2 光照對(duì)運(yùn)動(dòng)員免疫力及恢復(fù)能力的影響

在變換環(huán)境的訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員在對(duì)新環(huán)境下適應(yīng)期內(nèi)可能會(huì)出現(xiàn)生理機(jī)能下降，免疫力下降，運(yùn)動(dòng)損傷增加等狀況的出現(xiàn)。在適量的日光照射后，紫外線輻射照射后會(huì)引起人體血液的重新分布，可以增加紅血球和血紅素，增加唾液和胃酸，促進(jìn)食欲，提高機(jī)體免疫力和對(duì)疾病的抵抗力， 起到強(qiáng)健身體的作用。也有實(shí)驗(yàn)表明紅光照射不僅可以加快細(xì)胞的新城代謝，還可以促進(jìn)纖維細(xì)胞的增生，加速機(jī)體創(chuàng)傷部位恢復(fù)。因此，運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)期內(nèi)適當(dāng)補(bǔ)充紅色等波長的光照可以增加機(jī)體褪黑素分泌，加速對(duì)運(yùn)動(dòng)后自由基的消除，從而加快運(yùn)動(dòng)員生理機(jī)能恢復(fù)，提高機(jī)體免疫力，運(yùn)動(dòng)員休息區(qū)無人期間的紫外線補(bǔ)充照射，可以降低運(yùn)動(dòng)員對(duì)感染性疾病的易感率。

1.3 光照對(duì)運(yùn)動(dòng)員光感器官的影響

白晝時(shí)，在光的刺激下，機(jī)體會(huì)加快分解營養(yǎng)物質(zhì)， 排出二氧化碳，氧氣吸收增加，加快代謝速率。例如：陽光照射可以使人的皮膚中含有的7-脫氫膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D，促進(jìn)鈣和磷在腸道的吸收。Berman指出，高強(qiáng)度的光刺激，光感受器的最大光譜靈敏度處于藍(lán)色光的區(qū)域內(nèi)，藍(lán)色的光照對(duì)人眼視敏度有一定提高。但是，日光照射過度，卻使人致病，如眼角膜可能會(huì)受到損傷，引起日光性皮炎癥。因而，運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過程中，針對(duì)光照環(huán)境的變化合理安排訓(xùn)練時(shí)間是非常必要的。

2 光照對(duì)運(yùn)動(dòng)員心理的影響

心理素質(zhì)在運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)技能的學(xué)習(xí)掌握以及比賽時(shí)技﹑戰(zhàn)術(shù)的發(fā)揮過程中的重要性不言而喻，而運(yùn)動(dòng)環(huán)境的變化不可避免的會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員心理產(chǎn)生影響。有學(xué)者認(rèn)為照明強(qiáng)度與情緒之間是倒U型曲線，也就是說適當(dāng)?shù)墓庹諒?qiáng)度對(duì)運(yùn)動(dòng)員的情緒的影響是最好的，不同的人對(duì)最適的光照又有所不同，過強(qiáng)或者過弱的光照環(huán)境對(duì)人體的情緒是不利的。

2.1 光照與季節(jié)性情感障礙（SAD）

運(yùn)動(dòng)員在冬季也會(huì)出現(xiàn)情緒低沉、厭倦訓(xùn)練等心理或生理狀況，可能是因?yàn)楣庹窄h(huán)境的變化造成的季節(jié)性情感障礙。季節(jié)性情感障礙（SAD）是由Rosenthal（1984）首先提出并命名的，主要指在高緯度地區(qū)或者冬季陽光缺少的地區(qū)，因?yàn)樯眢w生物鐘無法適應(yīng)該地區(qū)的白晝時(shí)間的短，從而造成精神和情緒紊亂。其特征性癥狀為精神不佳、嗜睡、機(jī)體能動(dòng)性下降、食欲增高等非典型抑郁癥狀。

2.2 光照對(duì)運(yùn)動(dòng)員溫感和光敏感程度的影響

不同顏色的光照會(huì)使運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生不同的心理及生理反應(yīng)。例如：人體接收到紅色光照的刺激，會(huì)導(dǎo)致心肺功能增強(qiáng)，表現(xiàn)出短暫的高效率的工作能力。光照變化能讓人對(duì)空間、冷暖的感知發(fā)生改變，特殊的光色也可能具有獨(dú)特的心理效應(yīng)。在高顯色條件下，被試者的負(fù)性情緒下降，但性別和色溫對(duì)情緒的影響有交互作用；而在低顯色條件下，被試的正性情緒能夠保持，但照度和色溫又有交互作用。光照色彩有使人產(chǎn)生聯(lián)想的生理效應(yīng)，如冷暖色溫給人不同的感覺，導(dǎo)致毛孔收縮或舒張。

有學(xué)者認(rèn)為，在不同項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)中不同的光照對(duì)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練有不同的影響，暖色光照能激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的熱情與興奮，表現(xiàn)在一些體能主導(dǎo)類速度性或快速力量性項(xiàng)群的訓(xùn)練中。冷色光照有利于運(yùn)動(dòng)員對(duì)情緒的控制，能沉著冷靜思考和提高自控力，表現(xiàn)在體能主導(dǎo)類耐力性項(xiàng)群和技能主導(dǎo)類的項(xiàng)群。

2.3 光照對(duì)運(yùn)動(dòng)員認(rèn)知能力的影響

較好的光照環(huán)境不僅有利于教學(xué)訓(xùn)練活動(dòng)的開展，也有利于運(yùn)動(dòng)員對(duì)復(fù)雜技術(shù)動(dòng)作的掌握。研究發(fā)現(xiàn)，一定范圍的增加色溫和照度能提高大腦皮層的興奮性。因此，教練員可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)員一天的訓(xùn)練情況，在不同訓(xùn)練項(xiàng)目中營造不同的光照與運(yùn)動(dòng)員不同類型不同負(fù)荷的訓(xùn)練活動(dòng)一一對(duì)應(yīng)，將會(huì)提高運(yùn)動(dòng)員神經(jīng)的興奮性，在一定程度上能提高運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練效果。

2.4 光照對(duì)運(yùn)動(dòng)員利他意識(shí)的影響

運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練或競賽的環(huán)境是多種多樣的，同一運(yùn)動(dòng)場，運(yùn)動(dòng)員所需要的光照條件和觀賽者所需要的光照條件是不同的，而合理的光照條件不僅可以提高觀賽的體驗(yàn)，也可以降低參賽運(yùn)動(dòng)場發(fā)生沖突的概率。有研究表明：人類的外在行為表現(xiàn)在一定程度上也會(huì)受到光照環(huán)境的影響或制約。在低照度、暖色溫的照明環(huán)境下對(duì)他人態(tài)度更積極，傾向于更積極的友好的方式去解決人際關(guān)系之間的矛盾，人際溝通時(shí)態(tài)度更隨和。

3 建議

3.1 跨區(qū)域競賽時(shí)環(huán)境調(diào)整

3.1.1 調(diào)整運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)間

在跨區(qū)域競賽前，可以針對(duì)該區(qū)域光照環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練時(shí)間做適當(dāng)調(diào)整。去往低緯度地區(qū)競賽，光照時(shí)間長，強(qiáng)度大，可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員視覺和非視覺的光感器官不適應(yīng)，可以在原訓(xùn)練區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)強(qiáng)光照適應(yīng)訓(xùn)練，以增加運(yùn)動(dòng)員對(duì)低緯度區(qū)域光照環(huán)境的適應(yīng)；去往高緯度地區(qū)競賽，則相反。

3.1.2 調(diào)整視覺色彩環(huán)境

在跨區(qū)域競賽前，可以針對(duì)該區(qū)域色彩環(huán)境進(jìn)行視感適應(yīng)訓(xùn)練。例如：從低緯度去往高緯度前，可以增加運(yùn)動(dòng)員對(duì)綠環(huán)境的適應(yīng)性；在一定條件下，可以進(jìn)行人工環(huán)境模擬訓(xùn)練，根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練情況，創(chuàng)設(shè)不同的照明環(huán)境，可以增加運(yùn)動(dòng)員學(xué)習(xí)積極性，提高競賽時(shí)的警覺性，促使運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后能夠更好的放松和休息，例如：照明色彩的紅藍(lán)搭配。

3.1.3 競賽區(qū)域進(jìn)行訓(xùn)練調(diào)整

教練員應(yīng)當(dāng)注意運(yùn)動(dòng)員所處的光照環(huán)境。避免在休息區(qū)內(nèi)使用藍(lán)光或綠光等光照，降低運(yùn)動(dòng)員警覺性，提高運(yùn)動(dòng)員休息質(zhì)量；在夜間休息期間可以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充紅色光照，提高運(yùn)動(dòng)員夜間睡眠質(zhì)量；在運(yùn)動(dòng)員休息區(qū)無人期間，適當(dāng)補(bǔ)充紫外線照射，可以降低運(yùn)動(dòng)員染病率；在運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后恢復(fù)期內(nèi)，應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員紅色光照的補(bǔ)充，促進(jìn)機(jī)體恢復(fù)。

3.2 自然條件下運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的環(huán)境構(gòu)建的人為控制

在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練教學(xué)期間，教練員應(yīng)當(dāng)注意教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建，技術(shù)動(dòng)作教學(xué)應(yīng)當(dāng)在較明亮的光照條件下進(jìn)行，有利于提升運(yùn)動(dòng)員對(duì)運(yùn)動(dòng)技術(shù)的理解與掌握；對(duì)運(yùn)動(dòng)員采用不同顏色和強(qiáng)度的光照刺激，可以提高運(yùn)動(dòng)員的光感應(yīng)能力、光適應(yīng)能力和反應(yīng)能力，提升運(yùn)動(dòng)員心理素質(zhì)。

3.3 運(yùn)動(dòng)場館光環(huán)境構(gòu)建

在比賽主場地，根據(jù)不同比賽的性質(zhì)適當(dāng)調(diào)整光照強(qiáng)度，適當(dāng)?shù)妮o以藍(lán)光或紫光，提高運(yùn)動(dòng)員的競技警覺性；在運(yùn)動(dòng)場的觀賽區(qū)可以采用低照度、暖色溫的光照條件，提升觀賽者的視覺體驗(yàn)，提升觀賽者利他意識(shí)，降低賽場騷亂發(fā)生的可能性；在運(yùn)動(dòng)場地面或墻壁等適當(dāng)位置設(shè)置不同色彩的弱光光標(biāo)，提高運(yùn)動(dòng)員對(duì)競技水平發(fā)揮的自我認(rèn)知，也有利于賽后通過視頻進(jìn)行技術(shù)動(dòng)作分析。

參考文獻(xiàn)

[1] 王茜，郝洛西，曾堃.健康光照環(huán)境的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用展望[J].照明工程學(xué)報(bào)，2006.23（3）：12-17.

[2] Terman M， Lewy A J， Dijk D J， et al. Light treatment for sleep disorders：Sleep phase and duration disturbances[J].Journal of Biological Rhythms，1995.10（2）：135-147.

[3] Buijs R M， Scheer F A， Kreier F， et al. Organization of circadian functions： Interaction with the body[J].Progress in Brain Research，2006.153：341-360.

[4] Brainard G C， Hanifin J P.Photons， clocks， and consciousness[J].Biol Rhythms，2005.20：319.

[5] 董栩然，王旻舒，劉夢媛等.光照對(duì)晝夜節(jié)律與警覺度的影響[J].科學(xué)通報(bào)，2014.59：2253-2259.

[6] Jan JE，Donnell ME.Use of melatonin in the treatment of paediatric sleep disorders[J].Journal Pineal Res，1996.21（4）：193-199.

[7] Cajochen C， Munch M， Kobialka S， et al. High sensitivity of human melatonin， alertness， thermoregulation， and heart rate to short wave-length light[J].The Journal of Clinical Endocrinogyand Metabolism，2005.90（3）：1311-1316.

[8] Reddy GK，Stehno Bittel L，Enwemeka CS.Laser photo-stimulation accelerates wound healing in diabetic rats[J].Wound Repair Regen，2001.9（3）：248-255.

[9] 李成偉，張曉媛，晉志高.一種紅光治療儀的光譜測試及機(jī)理探討[J].北京生物醫(yī)學(xué)工程，2006.25（3）：293-295.

[10] K€黮ler，R，et al.The impact of light and colour on psychological mood： a cross -cultural study of indoor work environments[J].Ergonomics，2006.49（14）：1496-1507.

[11] 張騰霄，韓布新.紅色的心理效應(yīng)：現(xiàn)象與機(jī)制研究述評(píng)[J].心理科學(xué)進(jìn)展，2013.21（3）：398-406.

[12] Knez I.Effects of indoor lighting on mood and cognition[J].Journal of environmental psychology，1995.15（1）：39-51.

[13] 劉煒，王曉靜.照明對(duì)人的生理與心理的影響[J].燈與照明，2002.26（01-02）：31-34.

[14] 朱瑩瑩，汝濤濤，周國富.照明的非視覺作用及其腦神經(jīng)機(jī)制[J].心理科學(xué)進(jìn)展，2015.23（8）：1348-1360.

[15] aan， het， Rot， M， Moskowitz， et al. Exposure to bright light is associated with positive social interaction and good mood over short time periods ：A naturalistic study in mildly seasonal people[J].Journal of Psychiatric Research，2008.42（4）：311-319.