第一节  冷热环境与运动

一、体温的调节与运动

(一）体温

人体在物质代谢中所释放的能量仅有约40%用于完成各种形式的机械功，另外60%则转化为热能，成为体温的来源。体温（body temperature）特指机体深部（心、肺、脑和腹腔脏器等部位）的平均温度。机体深部的温度通常比较稳定，由于体内各器官的代谢水平不同，温度略有差异，但不超过1℃。

正常人体口腔温度一般在 36.5 ℃-37.2 ℃之间，腋下温度较口腔温度略低 0.2 ℃-0.4 ℃ ，直肠温度较口腔温度略高 0.3 ℃ -0.5 ℃ 。

人体的温度与代谢水平有关，在一天中，体温在清晨2-6时最低，下午2-6 时最高，其变动范围在0.5 ℃ -1 ℃之间。女子比男子略高0.3 ℃。

安静状态下，肝脏代谢最活跃，温度最高；运动时，骨骼肌的代谢最活跃，因而温度最高。循环血液是将体内热量传递到体表的重要途径，由于血液不断循环，机体深部各器官的温度会经常趋于一致。因此，血液的温度可以代表重要器官温度的平均值。人体保持体温的相对恒定是通过体温调节系统以产热和散热的方式来实现的。

（二）机体的产热和散热

1、产热过程

机体在安静时，主要由内脏器官产热，其中肝产热居首。当机体运动或劳动时，肌肉便成为主要产热器官，占总产热量的 90%左右，寒战是肌肉不随意的节律性收缩，最强的寒战可使体内产热增加4倍。

2、散热过程

    人体的热量通过四个途径不断向体外散发：由皮肤散发大多数热量；经呼吸道蒸发散发小部分热量；随尿、粪排泄散发及通过加温冷空气、冷食物而散发少量热量。皮肤散热是人体最主要的散热途径。机体深部产生的热量经血液循环运送到体表，皮肤通过辐射、传导、对流、蒸发散热的方式，将体内热能散发。

（1）辐射：机体不断辐射出热射线---红外线，通过空气层被周围较冷物体吸收。是机体安静状态下散热的主要方式（约占总散热量的60%左右）。环境温度越低，机体有效辐射面积越大，辐射散热量越多。环境湿度很大时，辐射散热的效率略有降低。

（2）传导：机体的热量直接传给同它相接触的较冷物体的一种散热方式。机体深部的热量经过血液以传导的方式传到体表，然后传给与其相接触的物体，如床或衣服等。人的表皮和皮下脂肪是热的不良导体，因此，空气中传导散发的热量极少。水是热的良导体，当身体浸在水中时，大量的热量得以传导给水。游泳运动员由于长期处于水环境中，机体的热量以传导方式散失大量。

（3）对流：指通过空气或液体来交换热量的一种散热方式。人体的热量传给围绕机体周围的一薄层空气，空气不断流动（对流），从而将体热发散到空间。对流是传导散热的一种特殊形式。对流散热量的多少，受风速影响极大。风速越大，对流散热量也越多。风速越小，对流散热量也越少。衣着覆盖的皮肤表层，不易实现对流，有利于保温。

（4）蒸发：人体的蒸发散热有两种形式：

① 不感蒸发或不显汗

② 可感蒸发或显汗

发汗的速度受环境温度、湿度、风速、工作强度等因素的影响。温度越高，风速越大，工作强度越高，发汗速度越快；湿度越大，汗液不易蒸发，体热不易散发。

因精神紧张、情绪激动导致的发汗称为精神性发汗。主要见于掌心、脚底和腋窝发汗，其在体温调节中的作用不大。

3、体温调节机理

正常人体的体温保持相对恒定，有赖于中枢神经系统对产热和散热过程不断进行的精细调节。这是一个复杂的调节过程，体温调节中枢既接受内外温度感受器传入的温度信息，又接受血液温度变化的直接刺激，整合后，经过神经调节机制调节皮肤血流量、立毛肌、汗腺及骨骼肌的活动；通过神经—体液调节途径调节内分泌系统的活动，改变机体的代谢率。从而维持机体的产热和散热平衡。

（1）体温调节机制

    体温调节系统是一个生物自动控制系统。下丘脑体温调节中枢，包括调定点神经元（视前区—下丘脑前部的热敏神经元）在内，属于控制系统。调定点，即规定数值，正常一般为37℃左右，为热敏神经元对温热感受的阈值，调定点的高低决定着体温的水平。控制系统的传出信息控制着产热器官（如肝、骨骼肌）及散热器官（皮肤血管、汗腺）等受控系统的活动，使受控对象—机体深部温度维持在调定点规定的数值水平。输出变量体温总会受到内、外环境因素（如机体运动、气温、湿度、风速等）的影响，通过位于皮肤及机体深部温度感受器检测，并将干扰信息反馈于调定点，经过体温调节中枢的整合，再对受控系统进行调节，建立起新的体热平衡，达到稳定体温的目的。

当体温超过37℃时，体温调节中枢的热敏神经元发放冲动增多，通过相应的神经联系，一方面促进汗腺分泌；另一方面控制交感神经的活动，使交感神经紧张性减弱，皮肤血管扩张，散热增加，体温回降。当体温低于37℃时，机体通过抑制汗腺分泌和使全身血管收缩来减少散热；同时，通过寒战、交感神经兴奋和促进甲状腺素分泌来增加产热，结果使体温升高。

（2）运动与体温

运动中工作肌肉可使身体的产热量增加 10 倍以上，由于运动时能耗量急剧增加，散热虽已加强，但机体的总产热量仍可暂时大于散热量，所以运动中体温会暂时升高。 研究证明，人体肌肉活动的最适温度为38℃。

运动强度越大，持续时间越长，体温升高幅度越大。例如，中距离跑后运动员腋下温度可达37.5-38℃；长跑后升至38.5℃；超长跑后可升至39.75℃，甚至超过40℃。剧烈运动中发汗成为维持体温恒定的主要途径。一次大强度、大运动量训练，运动员的失汗量高达2~7L，同时可散发大量体热。运动员训练水平的提高，使得其机体产热和散热过程日臻完善，冬夏两季的大运动量训练有利于运动员提高机体对温度的适应能力及调节能力。

二、热环境与运动

（一）运动与劳动中的热应激

炎热的刺激引起机体的应激反应主要有：

1、循环系统应激反应

2、代谢和内分泌应激反应

3、发汗

4、尿量

（二）热习服

不间断或反复居留在高温气候中，身体对抗热应激的稳定性得到发展

出现热适应状态为热习服。

①出汗阈值下降、出汗率增加、排汗能力增强；
     ②肾脏和汗腺对Na+ 重吸收增加；

③心功能改善，每搏输出量增加。安静时和肌肉活动时心率的减少，心搏量逐渐增加，心输出量在热习服的全过程中不发生变化。

（三）身体训练与耐热性

为了在高温高湿气候下进行比赛取得好成绩，运动员应该在赛前 7~12 天就在高温环境下开始适应性训练，才能使机体适应炎热高温环境下的运动。

（四）热危害

1、热环境与运动能力

在热环境中运动，身体为加强散热，血管普遍舒张，使得静脉容量血管中的血液增多。出现循环血量减少，并引起心脏前负荷的降低，最终影响氧运输的能力。

2、脱水及热疾病的预防

热造成的危害包括脱水、热痉挛、热衰竭、和中暑等热疾病。

脱水--脱水影响：引起排汗率、血浆量、心输出量、最大摄氧量、工作能力、肌肉力量和肝糖原含量等下降。

轻度脱水 ：脱水量占体重2%左右

中度脱水：脱水量占体重4%左右

重度脱水：脱水量占体重6-10%

（五）补充液体指南

1、水和盐的补充

2、按丢失补液体

3、补充液体方法

4、注意气候因素

三、冷环境与运动

（一）在冷环境中运动

    低温可使神经、肌肉和腺体的兴奋性降低，低温可使氧运输能力和组织的代谢水平降低，从而使最大摄氧量下降；寒冷还会使肌肉粘滞性增加或寒战，即影响运动技能的发挥。

（二）冷习服

评定人体对冷的习服有三种基础测验方法：

第一种方法，是测定产生寒战的皮肤温度阈值。

第二种方法，是测量手和足的温度。

第三种方法，是观察在寒冷中睡眠的能力。