閆相吉 安玉香
隨著全球氣候變暖,近年來,我國(guó)南方地區(qū)冬季低溫高濕氣候事件明顯增多,出現(xiàn)了大范圍的持續(xù)性低溫、雨雪、冰凍等極端氣候事件,使我國(guó)南方居民不但在夏季飽受高溫高濕氣候的煎熬,還將在冬季飽受低溫高濕(寒濕)氣候的折磨[1]。然而,近年來北方夏季高溫事件有明顯減少趨勢(shì),而降水量劇增趨勢(shì)未減,使我國(guó)北方居民在夏季還將遭受濕氣(多為常溫高濕)的嚴(yán)重煎熬,這對(duì)長(zhǎng)年生活在低濕環(huán)境中北方居民帶來極大的不適[2]??傊?,無論冬季,還是夏季,無論是南方,還是北方,我國(guó)居民都將不同程度地遭受高濕氣候的襲擾,如何在溫濕度復(fù)合應(yīng)激條件下生活、運(yùn)動(dòng)或作業(yè)已成為一個(gè)不可逃避的普遍問題?,F(xiàn)有研究對(duì)高溫常濕、高溫高濕、常溫高濕及低溫常濕環(huán)境下運(yùn)動(dòng)或作業(yè)對(duì)機(jī)體影響的研究已有一定的積累,但是有關(guān)低溫高濕環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)主體的應(yīng)激脅迫作用還不甚清楚,部分環(huán)境的應(yīng)激脅迫作用機(jī)制尚不確定,注重溫濕度復(fù)合應(yīng)激(低溫高濕、常溫高濕、高溫高濕環(huán)境)對(duì)運(yùn)動(dòng)主體的脅迫作用及其機(jī)制研究,對(duì)提高運(yùn)動(dòng)主體的環(huán)境適應(yīng)能力具有重要的實(shí)用價(jià)值。
1.高溫常濕環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)主體的應(yīng)激脅迫作用
在高溫常濕環(huán)境下暴露或作業(yè)對(duì)運(yùn)動(dòng)主體的生理機(jī)能響應(yīng)在心血管系統(tǒng)、能量代謝系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等方面已有一定的研究,但是部分具體作用機(jī)制尚存爭(zhēng)議,需要更多實(shí)驗(yàn)研究的支持。
高溫環(huán)境下運(yùn)動(dòng)會(huì)引起體溫升高,心率加快,心血管系統(tǒng)負(fù)擔(dān)加劇。高溫環(huán)境下運(yùn)動(dòng)應(yīng)激使體溫升高時(shí),機(jī)體產(chǎn)生了大量熱量(特別是骨骼?。?,須即時(shí)將過多熱量排出體外,否則體溫持續(xù)過高將影響機(jī)體工作能力。如果要使應(yīng)激產(chǎn)生的熱量散發(fā),只有通過血液運(yùn)輸?shù)男问綄崃窟\(yùn)至體表,使得更多的血液流至皮膚。與此同時(shí),適當(dāng)?shù)难盒枰?yīng)運(yùn)動(dòng)肌肉以提供足夠的氧氣(代謝的需要)。這時(shí),有限的血液在運(yùn)動(dòng)需要和散熱需要之間展開競(jìng)爭(zhēng)。流經(jīng)皮膚血管的血量占心輸出量的比值高溫環(huán)境下運(yùn)動(dòng)時(shí)比常溫環(huán)境下運(yùn)動(dòng)時(shí)高出15%。參與外周血液循環(huán)的血流量增大,此外,由于出汗而造成的失水使得血漿量下降,循環(huán)血量減少,致使回心血量相應(yīng)減少,導(dǎo)致每搏輸出量?jī)H略微增加或相對(duì)減少。心血管系統(tǒng)只有做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整才能夠滿足機(jī)體皮膚散熱和運(yùn)動(dòng)肌耗氧量的雙重需要——血液重新分配?;匦难康臏p少,每搏輸出量亦相應(yīng)減少,為了保持不變的心輸出量到外周,只有通過心率代償性升高,來彌補(bǔ)血量不足。由于皮膚散熱導(dǎo)致的循環(huán)血量的減少可致使血液的黏滯度升高,紅細(xì)胞的比容增加,心臟的負(fù)荷加劇,心臟工作效率顯著下降。如果體內(nèi)的熱量得不到及時(shí)的轉(zhuǎn)移,那么體溫將維持在高水平。體溫持續(xù)處于高水平會(huì)嚴(yán)重影響運(yùn)動(dòng)主體長(zhǎng)時(shí)間的工作能力,并對(duì)其心臟和心血管系統(tǒng)造成重大損傷[3]。
運(yùn)動(dòng)主體在高溫環(huán)境下運(yùn)動(dòng)會(huì)致使機(jī)體脫水,使得人體血漿容量減少,血液濃縮,紅血球比積和血液粘滯度增加,脫水時(shí)肌肉的收縮能力會(huì)顯著降低。在熱環(huán)境中運(yùn)動(dòng)時(shí)血漿兒茶酚胺濃度升高,血乳酸濃度升高,肌糖原耗竭加快[3]。
2.高溫高濕環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)主體的應(yīng)激脅迫作用
高溫高濕環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)主體的應(yīng)激脅迫作用研究主要體現(xiàn)在神經(jīng)系統(tǒng)、能量代謝、循環(huán)系統(tǒng)等方面,對(duì)于在高溫高濕環(huán)境下汗液蒸發(fā)形式研究較多。
實(shí)驗(yàn)證明,在高溫高濕環(huán)境下暴露或運(yùn)動(dòng)會(huì)引起機(jī)體能量代謝產(chǎn)生相應(yīng)變化。當(dāng)體溫升高時(shí),能量代謝需要的緣故,肌糖元消耗增加,脂肪氧化分解也顯著加強(qiáng);在高溫高濕環(huán)境下,人體神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)反應(yīng)加強(qiáng),中樞神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)先興奮后抑制的現(xiàn)象。 [3]。還會(huì)致使人體汗液形成加快,散熱阻滯,體核溫度維持在高水平[4]。
當(dāng)空氣溫度較高、相對(duì)濕度較大時(shí),運(yùn)動(dòng)員皮膚水分含量增加,細(xì)胞膨脹并關(guān)閉汗腺,可能會(huì)遇到排汗困難,即汗液形成加快,揮發(fā)較少[5]。
3.常溫高濕環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)主體的應(yīng)激脅迫作用
研究表明,常溫高濕較常溫常濕肌肉握力大,存在顯著差異(P<0.05)。可能是因?yàn)榧×κ芸諝鉂穸鹊挠绊?,濕度太高,肌絲纖維間粘滯度增加,影響肌絲相對(duì)滑動(dòng),使肌力下降,并容易引起損傷。
另有研究表明,在常溫高濕環(huán)境中,伴有一定風(fēng)力的條件下作業(yè),作業(yè)人員風(fēng)關(guān)痛患病率高達(dá)85.7%,在不同作業(yè)次數(shù)組之間患病率有顯著差異(P<0.05)。風(fēng)關(guān)痛是指人體感受風(fēng)寒濕邪所引起的肌肉、關(guān)節(jié)疼痛為主要表現(xiàn)的疾病。
4.低溫常濕環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)主體的應(yīng)激脅迫作用
低溫常濕環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)主體應(yīng)激脅迫作用,主要集中于神經(jīng)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、能量代謝等方面,對(duì)于低溫常濕環(huán)境下能量代謝變化和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)損傷研究已有一定的積累,但其作用機(jī)制有待于進(jìn)一步探討。
寒冷低溫可促使骨骼肌代謝加強(qiáng),并且影響機(jī)體外周神經(jīng)系統(tǒng),使得皮膚以及肢端感覺降低,肌肉的協(xié)調(diào)能力下降,關(guān)節(jié)的靈活性也減弱,這容易發(fā)生肌肉和肌腱撕裂、抽筋等運(yùn)動(dòng)性損傷。此外,較低的體溫可致使肌肉僵硬、粘滯性提高,使得骨骼肌產(chǎn)生興奮的能力下降及某些酶的作用顯著下降[6]。研究表明,在機(jī)體溫度過低時(shí),肌肉組織生成及貯存能量的能力減低。
結(jié)論
隨著全球氣候變暖,我國(guó)居民都將不同程度地遭受高濕氣候的襲擾,如何在溫濕度復(fù)合應(yīng)激條件下生活、運(yùn)動(dòng)或作業(yè)已成為一個(gè)不同逃避的普遍問題。溫濕度復(fù)合應(yīng)激對(duì)運(yùn)動(dòng)主體的脅迫作用及機(jī)制已有一定的研究,但仍處于探索階段,部分脅迫作用的作用機(jī)制尚不確定,并且對(duì)于在低溫高濕環(huán)境下運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體機(jī)能的影響及作用機(jī)制研究較少,不同溫濕度環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)主體的應(yīng)激脅迫作用及機(jī)制的確定,為人們環(huán)境適應(yīng)能力的提高提供數(shù)據(jù)支持,是人們?cè)诓煌瑦毫迎h(huán)境下生活、運(yùn)動(dòng)或作業(yè)的重要保障。(作者單位:沈陽(yáng)師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院)
通訊作者:安玉香
基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41275159);沈陽(yáng)師范大學(xué)重大原創(chuàng)性科學(xué)研究項(xiàng)目(SY201201)
參考文獻(xiàn)
[1]劉吉峰,丁裕國(guó),江志紅.全球變暖加劇對(duì)極端氣候概率影響的初步探討[J].高原氣象,2007,26(4):837-842.
[2]龔強(qiáng),汪宏宇,王盤興.東北夏季降水的氣候及異常特征分析[J]. 氣象科技,2006,34(4):387-397.
[3]周珍珍.高溫環(huán)境下機(jī)體生理機(jī)能變化及對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響[J].內(nèi)腔科技,2011(3):29-30.
[4]宋高晴.熱條件下運(yùn)動(dòng)負(fù)荷對(duì)腦的生理功能及代謝的影響[J].山東體育學(xué)院學(xué)報(bào),2004,20(3):48-51.
[5]苗平.濕空氣對(duì)人體舒適性的影響[J].潔凈與空調(diào)技術(shù),2003,(4):13-16.
[6]滕玥,高燕,崔巖.寒冷低溫對(duì)機(jī)體的影響[J].沈陽(yáng)部隊(duì)醫(yī)藥,2011,24(5):357-360.