高溫環(huán)境下重復(fù)性、短時、間歇性爆發(fā)力練習(xí)人體溫度的變化

張鑫鵬，向奎金，沈銘彬，黃強年，馮 煊，徐盛嘉，馬繼政*

一些特殊的從業(yè)人員(軍人、工程師等)時常需要在高溫環(huán)境下進行作業(yè)，通常持續(xù)1周到數(shù)月[1]。高溫環(huán)境下生理應(yīng)激增加，身體、認(rèn)知和心理活動的能力下降，勞力型熱射病發(fā)生率增加[2]，通過熱習(xí)服可緩解上述的壓力[2]。2周重復(fù)性熱習(xí)服訓(xùn)練，達到100min，可充分獲得生理上的適應(yīng)[2]。在熱習(xí)服期間，人體恒溫動力系統(tǒng)發(fā)生變化。一般認(rèn)為一次有效的練習(xí)應(yīng)能夠誘導(dǎo)大量排汗，極大程度增加人體的核心溫度[2]。室內(nèi)模擬環(huán)境很難達到室外的實際環(huán)境。鑒于此，本研究評估室外高溫環(huán)境下，熱習(xí)服初期，重復(fù)性、短時、間歇性爆發(fā)力練習(xí)人體溫度(核心溫度)的變化，為高溫環(huán)境下的訓(xùn)練提供一定依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

研究對象為35名健康男性學(xué)員(年齡：19.48 ± 1.36歲；身高：174.24 ± 5.14 cm；體重：67.96 ± 8.66 kg；體指數(shù)：22.36± 3.49 kg·m-2)，平均訓(xùn)練年限1年。受試者經(jīng)詢問病史、查體、心電圖及超聲心動圖等檢查均未發(fā)現(xiàn)有器質(zhì)性心臟病者，無吸煙史和酗酒史，有規(guī)律參加鍛煉(每周鍛煉不少于4次)，排除超重或偏瘦的學(xué)員，排除標(biāo)準(zhǔn)為體指數(shù)(BMI，體重/身高2)：BMI < 18.5或BMI > 24.0。

1.2 研究方法

1.2.1 運動方案

利用400m 障礙中的高墻、獨木橋和水平梯進行重復(fù)性、短時、間歇性爆發(fā)力練習(xí)。35名學(xué)員分為3個班，以班為單位，同時依次展開練習(xí)，要求個體學(xué)員盡快通過。

測試總持續(xù)時間為120min，分別為15min 準(zhǔn)備活動，40min 單個障礙物練習(xí)(高墻、獨木橋和水平梯)，10min 休息補水，40min 3個障礙物的組合練習(xí)(高墻、獨木橋和水平梯)，15min 恢復(fù)期。

1.2.2 測試方案

采用Polar team2團隊心率儀(博能公司，F(xiàn)inland)記錄RR間期，并利用Firstbeat SPORTS 系統(tǒng) (version 4.4.0.2, Firstbeat Technologies Ltd., Jyv?skyl?, Finland) 進行分析，評定運動總強度。

利用紅外耳溫測試儀，分別在運動前，40min 單個障礙物練習(xí)后即刻，40min 3個障礙物的組合練習(xí)后即刻，15min 恢復(fù)期后進行耳溫測試。同時，利用Zephyr BH3 BTLE(Zephyr Technology, 美國)在相應(yīng)時間點評定核心溫度的變化。

室外溫度為測試采用MC溫濕度表(北京，中國)：環(huán)境溫度為38℃-40℃，濕度為12%-19%，為高溫干濕環(huán)境。

1.2.3 研究指標(biāo)

研究指標(biāo)為心率(Heart rate，HR)，運動后的過氧消耗值(excess post-exercise oxygen consumption)和運動沖量(training impulse)，耳溫和核心溫度。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 高溫環(huán)境下重復(fù)性、短時、間歇性爆發(fā)力練習(xí)整體訓(xùn)練量

與安靜狀態(tài)相比，整個運動期間以及恢復(fù)期HR均值均顯著增加(P < 0.05)(圖1)，提示恢復(fù)期內(nèi)心率未回落到安靜水平；與整體運動中相比，運動后恢復(fù)期HR均值顯著降低(P < 0.05)(圖1)，而整體運動中心率為122.46 ± 4.56次/分，為中等強度運動。

圖1 整體運動期間和恢復(fù)期心率變化(n=35)

1)P< 0.01，與安靜狀態(tài)相比具有顯著性差異；2)P< 0.01，與整體運動中相比具有顯著性差異。

此外，與安靜狀態(tài)相比，整體運動中的EPOC和TRIMP均值均顯著增加(P< 0.05)(圖2)。

圖2 整體運動中EPOC和TRIMP值變化(n=16)

1)P< 0.01，與安靜狀態(tài)相比具有顯著性差異。

2.2 高溫環(huán)境下重復(fù)、短時、間歇性爆發(fā)力練習(xí)人體溫度的變化

2.2.1 高溫環(huán)境下重復(fù)、間歇性爆發(fā)力練習(xí)人體核心溫度的變化

數(shù)據(jù)見表1。與安靜狀態(tài)相比，第一次和第二次運動中核心溫度均值均增加(P< 0.05)。運動后恢復(fù)期15min內(nèi)，核心溫度均值有降低趨勢，但仍顯著高于安靜值(P< 0.05)。表明高溫環(huán)境下重復(fù)、間歇性爆發(fā)力練習(xí)，人體核心溫度增加，15min恢復(fù)期內(nèi)仍處在較高的水平。此外，第一次運動和第二次運動相比，人體核心溫度無顯著差異(P> 0.05)，提示持續(xù)熱暴露，重復(fù)、間歇性爆發(fā)力練習(xí)未出現(xiàn)熱累積現(xiàn)象，機體恒溫系統(tǒng)的動力變化相對恒定。

表1 高溫環(huán)境下重復(fù)、間歇性爆發(fā)力練習(xí)人體核心溫度的變化(n=10)

1)P< 0.01，2)P< 0.05，與安靜狀態(tài)相比具有顯著性差異。

2.2.2 高溫環(huán)境下重復(fù)、短時、間歇性爆發(fā)力練習(xí)人體耳溫的變化

數(shù)據(jù)見表2。與安靜狀態(tài)相比，第一運動后即刻耳溫顯著增加(P< 0.05)，第二次運動無顯著差異(P> 0.05)，運動后15min恢復(fù)期顯著下降(P< 0.05)。

表2 高溫環(huán)境下重復(fù)、間歇性爆發(fā)力練習(xí)人體核心溫度的變化(n=35)

1)P< 0.05，與安靜狀態(tài)相比具有顯著性差異；2)P< 0.05，3)P< 0.01，與第一次運動后即刻相比具有顯著差異；4)P< 0.01，與第二次運動后即刻相比具有顯著差異。

3 分析討論

熱習(xí)服方案的基本原則是增加機體的核心溫度和皮膚溫度，從而誘導(dǎo)大量排汗，提高皮膚的血流量[2]。本研究結(jié)果顯示外部高溫環(huán)境下，重復(fù)性、短時、爆發(fā)力練習(xí)，機體核心溫度顯著增加，未出現(xiàn)熱累積現(xiàn)象，耳溫整體上的變化不明顯。表明在熱習(xí)服初期，利用重復(fù)性、短時、爆發(fā)力練習(xí)是一個安全、有效的手段。

對于耐力性的運動，熱適應(yīng)后不損害運動能力[3]，最大的益處在于降低運動前、運動中的核心溫度，心血管穩(wěn)定能力提高，熱丟失途徑提高[2,3]。熱適應(yīng)的能力取決于運動強度、持

續(xù)時間、次數(shù)，通常需要7-14天，并整體上控制訓(xùn)練的節(jié)奏[2,3]。研究認(rèn)為大強度練習(xí)獲得熱適應(yīng)的能力優(yōu)于低強度練習(xí)[2,3]?？紤]到持續(xù)性大強度練習(xí)機體累積的熱會帶來不利的影響，本研究采用短時大強度的間歇練習(xí)，整體運動負(fù)荷相對較低，但相對核心溫度增加。研究認(rèn)為核心溫度控制在38.5℃(等溫方案)可獲得最佳適應(yīng)[2,3]，但實際應(yīng)用很難控制。此外，對于其他形式運動，鑒于任務(wù)需求不同[4,5,6]，所采用的手段也是不同的。

運動時皮膚的部位不同，溫度不同。檢測耳溫比較方面。本研究結(jié)果表明持續(xù)熱暴露耳溫的變化較小。對于非工作部位，研究認(rèn)為運動后溫度下降，隨著恢復(fù)時間延長，逐漸恢復(fù)到安靜狀態(tài)[6]，本研究結(jié)果支持這一現(xiàn)象。此外，這一現(xiàn)象不受高溫所影響。

4 結(jié)論

在熱習(xí)服初期，利用重復(fù)性、短時、爆發(fā)力練習(xí)是一個安全、有效的手段。