吳衛(wèi)兵,王人衛(wèi),許弟群
高溫、高濕是運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和比賽不可避免的環(huán)境條件,大量研究證實(shí),高溫、高濕會(huì)對(duì)機(jī)體的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)內(nèi)分泌等系統(tǒng)造成不利的影響,尤其是長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目受到的影響更大[1,4,19]。如何克服高溫、高濕環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)人體的不利影響,研究認(rèn)為,讓運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生熱適應(yīng)是一種行之有效的方法和手段。熱適應(yīng)是機(jī)體在熱刺激的反復(fù)作用下逐步建立的耐受高溫和抵抗熱損傷的保護(hù)性生理反應(yīng),可緩解高熱引起的機(jī)體生理緊張,提高機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力,減少訓(xùn)練傷害及過度疲勞的發(fā)生。然而,有關(guān)運(yùn)動(dòng)員熱適應(yīng)建立的研究國(guó)內(nèi)鮮有報(bào)道,國(guó)外研究報(bào)道的結(jié)果也不盡一致,對(duì)于如何有效地建立熱適應(yīng)目前尚無定論,沒有形成可供參考的熱適應(yīng)相關(guān)參量標(biāo)準(zhǔn),僅以熱適應(yīng)建立時(shí)間周期來看就存在一些爭(zhēng)議[5,10,16,17,21,22]。 本研究以中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,結(jié)合運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和比賽實(shí)踐,觀察和分析10天熱適應(yīng)過程中機(jī)體熱調(diào)節(jié)反應(yīng)和熱休克蛋白70(heat shock protein70,HSP70)變化,并初步探討其作用機(jī)理,為運(yùn)動(dòng)員熱適應(yīng)建立提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
上海體育學(xué)院附屬競(jìng)技體育學(xué)校8名中長(zhǎng)跑男性運(yùn)動(dòng)員為受試對(duì)象,他們的基本情況為,年齡16.6±1.4歲,身高172.2±6.6cm,體重61.3±5.1kg,體脂率(18.3±5.8)%,最大耗氧量(˙VO2max)57.1±2.1ml/kg/min,最大輸出功率236.0±38.9W,訓(xùn)練年限3.3±0.9年。實(shí)驗(yàn)前向受試對(duì)象說明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、流程以及?shí)驗(yàn)的可能風(fēng)險(xiǎn),并簽訂知情同意書。同時(shí)對(duì)每個(gè)受試對(duì)象進(jìn)行健康問卷調(diào)查和醫(yī)學(xué)檢查,以及體質(zhì)測(cè)試與評(píng)估,排除健康隱患。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的安排,先對(duì)受試對(duì)象進(jìn)行最大攝氧量測(cè)試,為熱適應(yīng)方案中制定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度,然后,對(duì)他們進(jìn)行熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。
1.2.1 最大耗氧量測(cè)試
利用運(yùn)動(dòng)心肺功能儀(K4b2,Cosmed,Italy)和可調(diào)式功率自行車(Ergoselect 100,Ergoline,Germany),采用Breath by Breath每口氣采集法進(jìn)行˙VO2max測(cè)試。測(cè)試方法為:適應(yīng)性活動(dòng)3min后,以基礎(chǔ)負(fù)荷60W開始蹬功率自行車運(yùn)動(dòng),每2min遞增30W,當(dāng)運(yùn)動(dòng)至耗氧量的差<5%(或150ml/min),RQ>1.1,HR>180b/min,力竭至不能維持原有的運(yùn)動(dòng)速度,此時(shí)耗氧量判定為最大耗氧量。
1.2.2 熱適應(yīng)方案
受試對(duì)象到達(dá)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行熱適應(yīng)時(shí),要求空腹2h以上,且保持良好的水合狀態(tài),熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng)前排空大小便,為避免生理節(jié)律的影響,熱適應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間統(tǒng)一為每天下午(14:00-17:00)。受試對(duì)象熱適應(yīng)期間避免大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng),每一次熱適應(yīng)前8~12h飲用禁止酒精和咖啡,并在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間避免非處方藥攝入。
熱適應(yīng)為連續(xù)10天,其中第1天環(huán)境倉(cāng)內(nèi)自由活動(dòng)暴露60min,第2天至第10天每天先熱身5min,然后以40%˙VO2max強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)3次15min,次間休息5min。功率自行車蹬踏速度要求55rpm左右(踏頻屏閃指示燈顯示綠色)。選擇40%˙VO2max強(qiáng)度進(jìn)行熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng),是基于對(duì)熱應(yīng)激與運(yùn)動(dòng)應(yīng)激的考慮。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[23,24],對(duì)于有良好訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)員,中等強(qiáng)度(大約50%˙VO2max)下運(yùn)動(dòng)對(duì)人體主要產(chǎn)生熱適應(yīng),不能充分引起運(yùn)動(dòng)適應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)的熱適應(yīng)方案的具體程序見表1。
表1 本研究熱適應(yīng)方案的具體程序一覽表Table 1 Operational Program of Heat Acclimation Project
1.2.3 熱適應(yīng)環(huán)境條件
熱適應(yīng)環(huán)境條件:溫度為33℃、濕度為80%RH。熱適應(yīng)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)為上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)環(huán)境實(shí)驗(yàn)室,通過溫濕度調(diào)控器可以設(shè)定熱適應(yīng)過程中環(huán)境倉(cāng)的溫度和濕度。環(huán)境倉(cāng)由美國(guó)Submital A &S公司建造,規(guī)格長(zhǎng)×寬×高為4.88m×3.06m×3.70m,溫度可控范圍為在-40℃~100℃之間,濕度可控范圍1%~95%RH,環(huán)境倉(cāng)四周封閉,頂部有日光燈照明,環(huán)境倉(cāng)門裝有透明玻璃,倉(cāng)壁有溫度和濕度傳感器探頭,感應(yīng)環(huán)境倉(cāng)內(nèi)的溫度和濕度變化,通風(fēng)換氣由管道與外界連接,工作狀態(tài)下環(huán)境倉(cāng)空氣流量為1830CFM,噪音70dB。環(huán)境倉(cāng)外大廳及實(shí)驗(yàn)預(yù)備室中央空凋,溫度為26℃,濕度為40%RH。
1.3.1 核心溫度和裸重測(cè)試
分別于熱適應(yīng)的第1~10天運(yùn)動(dòng)前后進(jìn)行核心溫度(Core Temperature,Tc)和裸重測(cè)試。核心溫度測(cè)試:使用前先將體溫計(jì)(Crw11,上海華辰,中國(guó))度數(shù)甩到35℃以下,讓受試對(duì)象俯臥,露出臀部,將涂有凡士林的體溫計(jì)水銀端,輕輕插入肛門內(nèi)約3~4cm,5min后取出,用軟紙擦凈體溫計(jì)表后,讀出體溫刻度。裸重測(cè)試:采用電子體重計(jì)(Hbf-356,歐姆龍,日本)測(cè)試,運(yùn)動(dòng)后測(cè)試裸重時(shí)要用毛巾擦干身上的汗水。
1.3.2 心率(HR)和主觀感覺疲勞程度測(cè)試
分別于熱適應(yīng)的第1~10天運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行HR和主觀感覺疲勞(RPE值)程度測(cè)試。HR測(cè)試:熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程中佩帶 Polar心率表(Rcx5,Polar Electro,F(xiàn)inland),全程監(jiān)測(cè)受試對(duì)象HR的變化,研究取受試對(duì)象每隔5min變化的HR數(shù)據(jù)。RPE值程度測(cè)試:運(yùn)用Borg量表,實(shí)驗(yàn)前向受試對(duì)象詳細(xì)講解Borg量表每個(gè)水平所代表的身體狀態(tài),使其準(zhǔn)確理解自己身體狀態(tài)與RPE值的對(duì)應(yīng)關(guān)系,運(yùn)動(dòng)過程中每5min記錄受試對(duì)象的RPE值。
1.3.3 汗液測(cè)試
分別于熱適應(yīng)的第1~10天運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行汗液收集。汗液收集采用臂汗收集法,用聚乙烯袋包裹一只手臂并達(dá)肘關(guān)節(jié)上15cm進(jìn)行收集,聚乙烯袋包裹前先對(duì)受試對(duì)象手臂進(jìn)行清洗,再依次用自來水和去離子水多次沖洗。聚乙烯袋自制方法:參照文獻(xiàn)并做適當(dāng)修改[7],運(yùn)用剪刀和封口機(jī),聚乙烯塑料袋剪裁成圓筒狀,并使筒狀下沿呈一漏斗狀,然后,用去離子水浸泡1天后,去離子水再?zèng)_洗3遍,置室溫下陰干備用。運(yùn)動(dòng)結(jié)束后,干凈夾鉗移去汗液收集袋,移液槍精確移取5ml汗液于離心管中,采用離子選擇電極法全自動(dòng)生化分析儀(Hitach2100,Hitachi,Japan)檢測(cè)汗液Na+、K+和Cl-。
1.3.4 HSP70測(cè)試
分別于熱適應(yīng)的第2天、6天、10天運(yùn)動(dòng)前后,肘靜脈取血5ml,4℃、3000rpm離心10min,取上清液分裝后置于-70℃保存待測(cè)。HSP70采用雙抗體兩步夾心酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測(cè),試劑盒由美國(guó)R &D公司提供,儀器使用芬蘭雷博MK3型酶標(biāo)儀,并嚴(yán)格按說明書操作。
采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理分析,各指標(biāo)數(shù)值結(jié)果均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示。對(duì)不同熱適應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)和配對(duì)樣本t檢驗(yàn)(Paired-Samples T Test),以P<0.05為差異具有顯著性,以P<0.01為差異具有非常顯著性。
由圖1可見,從整體上看熱適應(yīng)連續(xù)10天運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí),核心溫度均高于運(yùn)動(dòng)前安靜時(shí)的核心溫度,運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)和運(yùn)動(dòng)前的核心溫度在熱適應(yīng)連續(xù)10天呈現(xiàn)一個(gè)進(jìn)行性下降變化,其中運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)核心溫度變化明顯。熱適應(yīng)連續(xù)10天運(yùn)動(dòng)后核心溫度與運(yùn)動(dòng)前核心溫度相差差值表現(xiàn)為第1天變化差值最小,差值為0.19℃,第2天變化差值最大,差值為1℃,第3~10天變化差值呈波動(dòng)性變化。
圖1 本研究熱適應(yīng)連續(xù)10天運(yùn)動(dòng)前和運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)核心溫度變化示意圖Figure 1.Change of Tc before and after Exercise during Heat Acclimation
由表2可見,與運(yùn)動(dòng)前相比,熱適應(yīng)的第2天、6天和10天運(yùn)動(dòng)后的Tc明顯升高,具有非常顯著性差異(P<0.05)。其中,運(yùn)動(dòng)前Tc第2天、6天和10天變化經(jīng)單因素方差分析,未見顯著性差異(F=0.762,P=0.479);運(yùn)動(dòng)后Tc第2天、6天和10天變化經(jīng)單因素方差分析,也未見顯著性差異(F=2.707,P=0.090)。
表2 本研究熱適應(yīng)第2、6、10天運(yùn)動(dòng)前后核心溫度一覽表Table 2 Tc before and after Exercise on 2,6,10Days during Heat Acclimation
圖2為熱適應(yīng)第2天、6天和10天運(yùn)動(dòng)中3次15min運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)RPE和HR變化(每天運(yùn)動(dòng)60min時(shí)間安排:5min熱身、15min運(yùn)動(dòng)、5min間歇、15min運(yùn)動(dòng)、5min間歇、15min運(yùn)動(dòng)),把第1次15min、第2次15min、第3次15min依次定義為1×15min、2×15min和3×15min。由圖2可知,一方面,從1×15min、2×15min和3×15 min運(yùn)動(dòng)后即刻RPE來看,均是第2天的RPE最高;另一方面,從第2天、6天和10天的每一天3次15min運(yùn)動(dòng)后即刻RPE來看,1×15min、2×15min和3×15min的RPE均表現(xiàn)為依次升高。同時(shí),熱適應(yīng)第2天、6天和10天運(yùn)動(dòng)中3次15min運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)HR變化完全類同于RPE變化。
圖2 本研究熱適應(yīng)第2、6、10天3次15min運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)HR和RPE變化示意圖Figure 2.Change of HR and RPE in Exercise on 2,6,10Days during Heat Acclimation
圖3為熱適應(yīng)過程中HR和RPE相關(guān)散點(diǎn)和趨勢(shì)變化情況,散點(diǎn)圖中HR和對(duì)應(yīng)RPE的散點(diǎn)分別來源于1×15min、2×15min和3×15min運(yùn)動(dòng)后即刻數(shù)據(jù)。經(jīng)皮爾遜相關(guān)分析,HR和 RPE相關(guān)系數(shù)r=0.308,P=0.025。
由表3可見,第2天熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程中,1×15min、2×15min和3×15min的HR和RPE未發(fā)生顯著性變化(P>0.05);第6天熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程中,與1×15min相比,3×15min的 HR顯著升高(P<0.05),3×15min的RPE值非常顯著升高(P<0.05);第10天熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程中,與1×15min相比,2×15min的HR和RPE值顯著升高(P<0.05),3×15min的 HR和 RPE值非常顯著升高(P<0.05)。與第2天相比,第6天、第10天的1×15 min、2×15min和3×15min的HR和RPE值變化均未發(fā)生顯著性差異(P>0.05)。
由圖4可見,出汗量在熱適應(yīng)的10天過程中呈一個(gè)波動(dòng)調(diào)整的變化,第1天出汗量最小,然后,出汗量分別是第3天大、第5天小、第7天大、第9天小,到第10天又表現(xiàn)為一個(gè)增高的趨勢(shì)。出汗率為每小時(shí)每平方米單位體表面積皮膚丟失的汗液公斤重量,其中,人體體表面積計(jì)算參考胡詠梅針對(duì)中國(guó)男性制定的公式[2]。由圖4可見,出汗率10天熱適應(yīng)過程中變化類同于出汗量的變化。
圖3 本研究熱適應(yīng)過程中HR和RPE相關(guān)散點(diǎn)和趨勢(shì)示意圖Figure 3.Scatter Diagram of Correlation between HR and RPE during Heat Acclimation
表3 本研究熱適應(yīng)第2、6、10天3次15min運(yùn)動(dòng)HR和RPE一覽表Table 3 HR and RPE in Exercise on 2,6,10Days during Heat Acclimation
圖4 本研究熱適應(yīng)連續(xù)10天出汗量和出汗率的變化示意圖Figure 4.Change of Sweat Loss and Sweat Rate during Heat Acclimation
由表4可見,Na+和Cl-濃度熱適應(yīng)過程中的第2、6、10天逐漸下降,其中,與第2天相比,第10天的Na+和Cl-濃度顯著性下降(P<0.05),與第6天相比,第10天的Na+和Cl-濃度非常顯著性下降(P<0.01);K+濃度熱適應(yīng)過程中的第2、6、10天未出現(xiàn)顯著性變化(P>0.05)。
表4 本研究熱適應(yīng)第2、6、10天汗液K+、Na+和Cl-一覽表Table 4 Sweat Ion after Exercise on 2,6,10Days during Heat Acclimation
由表5可見,第2天熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng)后HSP70比運(yùn)動(dòng)前非常顯著性增加(P<0.01),第10天熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng)后HSP70比運(yùn)動(dòng)前顯著性增加(P<0.05),第6天熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng)后HSP70比運(yùn)動(dòng)前增加未見顯著性差異(P>0.05)。第2、6、10天運(yùn)動(dòng)前HSP70不斷增加,經(jīng)單因素方差分析,未見顯著性差異(F=0.307,P=0.740);第2、6、10天運(yùn)動(dòng)后HSP70不斷增加,經(jīng)單因素方差分析,也未見顯著性差異(F=0.378,P=0.691)。
熱適應(yīng)是機(jī)體在熱刺激的反復(fù)作用下逐步建立的保護(hù)性生理反應(yīng),其中,體核溫度、HR、出汗量和出汗率等指標(biāo)是評(píng)價(jià)機(jī)體熱適應(yīng)及其適應(yīng)程度的重要生理學(xué)指標(biāo)[6,8,9,14]。從本研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員10天熱適應(yīng)過程中體核溫度、HR、PRE值、出汗量、出汗率和汗液電解質(zhì)表現(xiàn)出一些規(guī)律和適應(yīng)性的變化。
體核溫度在10天熱適應(yīng)過程中運(yùn)動(dòng)后比運(yùn)動(dòng)前明顯升高,運(yùn)動(dòng)后體核溫度在10天熱適應(yīng)過程中總體上呈一個(gè)下降趨勢(shì)變化,其中第1天運(yùn)動(dòng)后體核溫度最低、第2天運(yùn)動(dòng)后體核溫度最高、第3~10天運(yùn)動(dòng)后體核溫度呈波動(dòng)變化下降趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與BURK 等[6,8,14]研究報(bào)道相一致。運(yùn)動(dòng)后體核溫度的變化與與本研究熱適應(yīng)方案設(shè)計(jì)的第1天只熱暴露、第2~10天運(yùn)動(dòng)熱應(yīng)激適應(yīng)有關(guān)。運(yùn)動(dòng)后體核溫度升高是機(jī)體運(yùn)動(dòng)應(yīng)激和環(huán)境溫度濕度聯(lián)合作用所致,高溫高濕環(huán)境運(yùn)動(dòng)時(shí),強(qiáng)烈的肌肉活動(dòng)大量產(chǎn)熱,而本實(shí)驗(yàn)運(yùn)動(dòng)環(huán)境為溫度33℃和濕度80%RH,這種高溫高濕的運(yùn)動(dòng)環(huán)境使機(jī)體散熱困難導(dǎo)致機(jī)體核心溫度升高。隨著運(yùn)動(dòng)熱適應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,機(jī)體的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)逐漸產(chǎn)生一定的熱適應(yīng),使得體核溫度在熱適應(yīng)的后期出現(xiàn)下降趨勢(shì)。
表5 本研究熱適應(yīng)第2、6、10天運(yùn)動(dòng)前后HSP70一覽表Table 5 HSP70before and after Exercise on 2,6,10Days during Heat Acclimation
HR在10天熱適應(yīng)過程中發(fā)生明顯變化,10天的熱適應(yīng)1×15min、2×15min和3×15min運(yùn)動(dòng)后即刻 HR逐漸增加。高溫環(huán)境運(yùn)動(dòng)HR增加與機(jī)體處于運(yùn)動(dòng)熱應(yīng)激狀態(tài)有關(guān),其作用機(jī)理可能是運(yùn)動(dòng)熱應(yīng)激使機(jī)體交感神經(jīng)系統(tǒng)高度緊張,腎上腺素大量分泌,作用于心肌受體,激活心肌細(xì)胞腺苷酸環(huán)化酶,使心肌糖原分解加強(qiáng),能量代謝加速,HR大幅度增加;另一方面是汗液的流失使大量血液流入體表,導(dǎo)致中心循環(huán)血量明顯減少,容量感受器所受刺激發(fā)放沖動(dòng)減少,從而通過心交感神經(jīng)系統(tǒng)引起心率增加。同時(shí),10天熱適應(yīng)過程中第2天、6天和10天1×15min和3×15min運(yùn)動(dòng)后即刻所對(duì)應(yīng)的HR逐漸降低。這也進(jìn)一步證實(shí)了HUE等[12,13,18]的研究結(jié)果,隨著機(jī)體的熱適應(yīng)使心率呈現(xiàn)下降變化。其原因可能是由于機(jī)體受到10天連續(xù)運(yùn)動(dòng)熱應(yīng)激,提高了心血管、皮膚、汗腺和內(nèi)臟等組織器官的協(xié)調(diào)作用,使得機(jī)體出現(xiàn)皮膚血流量減少、靜脈回流量加快、毎搏輸出量增加等一些熱適應(yīng)特征。
RPE值在10天熱適應(yīng)過程中的變化類同于心率的變化,主要表現(xiàn)在10天熱適應(yīng)過程中1×15min、2×15min和3×15min運(yùn)動(dòng)后即刻RPE值與HR變化趨勢(shì)相一致。針對(duì)高溫環(huán)境運(yùn)動(dòng)下RPE值和HR相關(guān)性研究還未見相關(guān)的報(bào)道,本研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)熱適應(yīng)過程中RPE值和HR呈低度相關(guān)(r=0.308,P=0.025),這可能與高溫環(huán)境對(duì)RPE值和HR的影響程度不同所致,從本研究RPE值對(duì)應(yīng)的HR實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看也支持這一假設(shè),10天熱適應(yīng)過程中1×15min運(yùn)動(dòng)后即刻對(duì)應(yīng)的RPE值(12~14級(jí))和 HR(100~110次/分)、2×15min運(yùn)動(dòng)后即刻對(duì)應(yīng)的RPE值程度(13~14級(jí))和 HR(110~120次/min)、3×15min運(yùn)動(dòng)后即刻對(duì)應(yīng)的RPE值程度(14~15級(jí))和心率(120~130次/min),而根據(jù)恒定負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中HR=RPE×10換算公式[17],可知本研究RPE推算出來的HR明顯大于實(shí)際測(cè)試的HR。由此可見,高溫運(yùn)動(dòng)熱適應(yīng)過程中機(jī)體RPE受到影響明顯高于HR。
出汗率和出汗量在10天熱適應(yīng)過程中的變化相一致,表現(xiàn)為一個(gè)波動(dòng)調(diào)整的增高趨勢(shì)變化。汗液電解質(zhì)在10天熱適應(yīng)過程中K+濃度未發(fā)生明顯變化、Na+和Cl-濃度發(fā)生顯著性下降。汗液是由汗腺自動(dòng)分泌的液體,汗腺受交感神經(jīng)支配并受下丘腦發(fā)汗中樞控制,為膽堿能器官,受醛固酮和抗利尿素所制約。本研究10天熱適應(yīng)過程中,出汗量、出汗率和汗液電解質(zhì)熱適應(yīng)性變化可能與機(jī)體熱適應(yīng)增加了汗腺周圍乙酰膽堿的濃度、增強(qiáng)了外分泌腺膽堿能神經(jīng)元的敏感性有關(guān),從而提高了機(jī)體汗腺功能和醛固酮介導(dǎo)汗腺對(duì)K+、Na+和Cl-的重吸收。需要說明的是,本研究出汗量的計(jì)算是由熱適應(yīng)運(yùn)動(dòng)前后的體重差所得,這種計(jì)算方法會(huì)高估出汗量的實(shí)際值,因?yàn)椋瑹徇m應(yīng)運(yùn)動(dòng)過程中呼吸道也排出了部分水分。同時(shí)需要說明的是,汗液電解質(zhì)濃度測(cè)試受汗液收集的方法和收集的部位的影響,有研究表明,汗液電解質(zhì)濃度與汗液不同的收集方法和收集部位有關(guān)[15,20,23,24]。
HSP70是目前研究較多的一種細(xì)胞保護(hù)蛋白,高溫、感染、損傷、運(yùn)動(dòng)等均可誘導(dǎo)其表達(dá),表達(dá)的強(qiáng)弱與局部承受負(fù)荷狀況、組織細(xì)胞的損害程度有關(guān)。在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練過程中,通過誘導(dǎo)HSP70表達(dá),可提高機(jī)體對(duì)運(yùn)動(dòng)的耐受性,抵抗運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體的損害[25]。目前,有關(guān)運(yùn)動(dòng)熱應(yīng)激與HSP70研究可見大量報(bào)道,研究對(duì)象以動(dòng)物實(shí)驗(yàn)居多,研究方法以一次急性運(yùn)動(dòng)或熱預(yù)處理為手段,測(cè)試HSP70主要取材于心臟、腎臟、肝臟、骨骼肌和淋巴細(xì)胞。本研究結(jié)合熱環(huán)境運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和比賽的實(shí)際需要,以運(yùn)動(dòng)員為實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行熱適應(yīng)實(shí)驗(yàn),觀察10天熱適應(yīng)過程中血清HSP70的變化。從本實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,第2天、6天、10天運(yùn)動(dòng)熱應(yīng)激后HSP70水平比運(yùn)動(dòng)熱應(yīng)激前顯著增加,第2天、6天、10天運(yùn)動(dòng)應(yīng)激前HSP70水平逐漸增加,第2天、6天、10天運(yùn)動(dòng)應(yīng)激后HSP70水平逐漸增加,研究結(jié)果與SANDSTROM等[11,22]報(bào)道相一致,提示 HSP70在10天熱適應(yīng)過程中產(chǎn)生熱適應(yīng)變化。
經(jīng)過連續(xù)10天高溫高濕運(yùn)動(dòng)熱適應(yīng),運(yùn)動(dòng)員熱應(yīng)激的體核溫度、HR下降,排汗能力增強(qiáng),汗液電解質(zhì)濃度下降,HSP70水平升高,表明運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)有效地建立了熱適應(yīng)。同時(shí)研究提示,環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間和熱適應(yīng)周期是熱適應(yīng)有效建立的重要因素。
[1]洪長(zhǎng)青,嚴(yán)翊,謝敏豪.熱應(yīng)激與運(yùn)動(dòng)[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào),2004,27(4):496-498.
[2]胡詠梅,武曉洛,胡志紅,等.關(guān)于中國(guó)人體表面積公式的研究[J].生理學(xué)報(bào),1999,(1):45-48.
[3]吳景程,彭莉,曹澤亮,等.對(duì)不同運(yùn)動(dòng)負(fù)荷方案下的心率及RPE效度研究[J].中國(guó)體育科技,2011,47(4):95-99.
[4]趙杰修,馮連世.高溫高濕環(huán)境與運(yùn)動(dòng)性疲勞[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2008,27(2):238-242.
[5]BRAZAITIS M,SKURVYDAS A.Heat acclimation does not reduce the impact of hyperthermia on central fatigue[J].Eur J Appl Phy,2010,109:771-778.
[6]BURK A,TIMPMANN S,KREEGlPUU K,et al.Effects of heat acclimation on endurance capacity and prolactin response to exercise in the heat[J].Eur J Appl Phy,2012,112(6):1-11.
[7]CHINEVERE TD,KENEEICK RW,CHECVRUN SN,et al.Effect of heat acclimation on sweat mineral[J].Med Sci Sport Exe,2008,40(5):886-891.
[8]FUJII N,HONDA Y,OGAWA T,et al.Short-term exerciseheat acclimation enhances skin vasodilation but not hyperthermic hyperpnea in humans exercising in a hot environment[J].Eur J Appl Phy,2012,112(1):295-307.
[9]GARRETT A,CREASY R,REHRER N,et al.Effectiveness of short-term heat acclimation for highly trained athletes[J].Eur J Appl Phy,2012,112(5):1827-1837.
[10]GARRETT A T,GOOSENS N G,REHRER NG,et al.Induction and decay of short-term heat acclimation[J].Eur J Appl Phy,2009,107:659-670.
[11]HOM LL,LEE EC,APICELLA J M,et al.Eleven days of moderate exercise and heat exposure induces acclimation without significant HSP70and apoptosis responses of lymphocytes in college-aged males[J].Cell Stress Chap,2012,17:29-39.
[12]HUE O,VOLTAIRE B,HERTOGH C,et al.Heart rate,thermoregulatory and humoral responses during a 9-day cycle race in a hot and humid climate[J].Int J Sports Med,2006,27(9):690-696.
[13]JUDELSON D A,DANIEL A,MARESH C M,et al.Effect of hydration state on resistance exercise-induced endocrine markers of anabolism,catabolism,and metabolism [J].J Appl Phy,2008,105(3):816-824.
[14]KENEFICK R W,CHEUVRONT S N,ELLIOTT L D,et al.Biological and analytical variation of the human sweating response:implications for study design and analysis [J].Am J Phy Regul Integr Comp Phy,2012,302(2):R252-258.
[15]LATZKA WA,SAWKA MN,MONTAIN SJ,et al.Hyperhydration:thermoregulatory effects during compensable exerciseheat stress[J].J Appl Phy,1997,83(3):860-866.
[16]LORENZO S,HALLIWILL J R,SAWKA M N,et al.Heat acclimation improves exercise performance[J].J Appl Phy,2010,109:1140-1147.
[17]LORENZO S,MINSON C T.Heat acclimation improves cutaneous vascular function and sweating in trained cyclists[J].J Appl Phy,2010,109:1736-1743.
[18]MAUGHAN R J,SHIRREFFS S M.Living,training and playing in the heat:challenges to the football player and strategies for coping with environmental extremes[J].Scand J Med Sci Sport,2010,20(3):117-124.
[19]MAUGHAN R J,SHIRREFFS S M,WATSON P.Exercise,heat,hydration and the brain[J].J Am Coll Nut,2007,26(5):604s-612s.
[20]PALMER M S,LOGAN H M,SPRIET L L.On-ice sweat rate,voluntary fluid intake,and sodium balance during practice in male junior ice hockey players’drinking water or a carbohydrate-electrolyte solution[J].Appl Physiol Nut Me,2010,35(3):382-335.
[21]SAAT M,SIRISINGHE R G,SINGH R,et al.Decay of heat acclimation during exercise in cold and exposure to cold environment[J].Eur J Appl Phy,2005,95:313-320.
[22]SANDSTROM M E,SIEGLER J C,LOVELL R J,et al.The effect of 15consecutive days of heat-exercise acclimation on heat shock protein 70[J].Cell Stress Chaperones,2008,13:169-175.
[23]SHIRREFFS S.Restoration of fluid balance after exercise-induced dehydration:effects of alcohol consumption [J].J Appl Phy,1997,83(4):1152-1158.
[24]SUZUKI M,SHIMIZU T,KAWABE N,et al.Effects of carbohydrate and electrolyte solution replacement on metabolic and hormonal responses after a moderate endurance run in hot outdoor conditions[J].Jpn J Phys Fitn Sport,1998,47(4):427-441.
[25]YAMADA PM,AMORIM FT,MOSELEY P,et al.Effect of heat acclimation on heat shock protein 72and interleukin-10in humans[J].J Appl Phy,2007,103:1196-1204.