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潜水员冷适应能力训练研究

来源:中国教育学刊 作者:赵铭 王江波 商海铭

      

       本文首先对水下低温环境对潜水员的机体影响进行了分析,然后根据冷适应形成机理及相关研究,提出了冷适应运动训练的概念,并指出了冷适应运动训练应采取的训练方法、注意事项等。

    关键词  寒冷环境;冷适应;耐寒训练;冬泳

     

    水下低温环境是影响潜水员水下作业的重要因素,寒冷低温会影响和制约潜水员水下作业效率,给水下作业带来困难,易于促发减压病的发生。同时,水下低温环境会对潜水员心血管系统、免役系统及身体关节等产生损害,导致潜水员冻伤事故的发生。随着我海军逐步走向远洋,所面临深潜任务逐步增多,潜水员在水下遇到低温、寒冷的问题就更为突出,因此,如何提高潜水员机体水下低温的耐受能力,以保证潜水员战斗力,是亟待解决的现实问题。

    1  水下低温环境对潜水员机体的影响

    1.1  机体对低温、寒冷的生理代偿期

    1)外周血管反应:当潜水员在水中低温条件下,机体外周组织冷却到一定程度时,就会失去交感神经对血管收缩反应的调节能力,随即导致潜水员机体寒冷性血管扩张。当皮肤温度降到31℃时,就开始感到寒冷。

    2)颤抖:寒冷可引起人体肌紧张增加、颤抖等,寒颤可以产热。最强列的颤抖可产生1.465-1.674MJ/h (350-400kca1/h)的热量。在水下环境中,颤抖往往导致外周血管扩张,从而增加了机体的热散失,所以,水下颤抖对潜水员的低温耐力是不利的。

    3)代谢率升高:人体在水下低温环境中,通过升高代谢率,加速组织氧化,来补偿机体热损失。

    4)心血管反应:人体在寒冷的环境中暴露,心律一般加快,心搏出量和血压也有上升的趋势,但如果温度太低,导致深部体温过低,则心律反而减慢。

    所有这些,都是机体对寒冷暴露的重要的生理反应。

    1.2  低温对人体损伤性的影响

    当上述生理代偿过程不足以弥补散失的热量时,将出现体温降低和中枢神经系统机能障碍、冻伤、冻僵等。通常认为,直肠温度低于35℃以下,开始出现精神错乱、嗜睡、语言不清、感觉和运动功能障碍等;直肠温度低于30℃以下,可失去知觉、疼痛反应消失、心跳缓慢、心律不齐;直肠温度降至30℃以下,则陷于昏迷,皮肤苍白、脉搏、呼吸微弱、血压下降、瞳孔对光反射消失,生命垂危。

    2  冷适应机理及相关研究

    2.1  形成机理

    冷适应是通过不断的冷暴露刺激而获得,生物体在冷应激的反复作用下改善了人们的生理机能,提高了冷应激条件下的抗寒能力和生活能力。冷适应的建立是在中枢神经系统调节下,由神经系统、内分泌系统、组织细胞代谢等共同参与完成的生理生化改变的过程,这些改变的最终目的是使机体在寒冷环境中产热增加、散热减少,以增强机体的抗寒防冻能力。

    2.2  冷适应运动相关研究

    相关研究表明,在低温环境中进行一定时间的运动训练能够有效应对机体生理应激,增强机体对寒冷环境的耐受能力。文献[3]指出,在寒冷环境中运动,机体冷适应后肾上腺素和去甲肾上腺素分泌明显增多,冷暴露过程中寒颤减少,低体温延迟出现、机体存活时间明显延长,证实了冷适应后机体耐寒力、抗冻能力明显增强。

    3  潜水员冷适应运动训练

    3.1  耐寒训练

    耐寒训炼是在低温环境中进行一定时间、一定强度反复多次的体力活动和冷暴露。耐寒训练能够使机体血液循环改善,使血管舒张幅度和持续时间延长、血流量增加、皮温升高,增强机体对寒冷环境耐受能力。

    1)时间安排

    耐寒锻炼与低温环境的寒冷强度及作用时间有关,机体冷暴露的持续时间与刺激强度决定了耐寒运动训练的效果。因此潜水员耐寒训练的时间安排,应选择每年的12月份至次年的3月份,此时间段平均温度为-30~-110,寒冷程度集中,训练每周为5天,每天保持1~2小时。

    2)训练方法

    耐寒训练主要在室外冷空气环境进行体育锻炼和军事训练,运动训练内容为冷水锻炼、基础体能训练、长跑、器械体操、球类运动等。耐寒训练应依据运动生理学要求制订科学合理的训练计划。

    3.2  冬泳训练

    冬泳是一项兼聚运动与冷刺激于一体的体育运动形式。一般水温17 0以下为冬泳范畴,时间在每年的11月份至次年的2月份,潜水员冬泳训练应建立在全年不间断游泳训练基础上,然后自然过渡到冬泳阶段,训练地点可选择海水浴场、室外泳池或其它自然水域。训练计划见表1。

     

    1潜水员冬泳训练计划表

    月份

    海水温度

    准备活动

    距离

    时间

    十一

    150 c

    早晚冷水洗脸、手、脚,游泳前40分钟热身。

    800米

    20分钟

    十二

    100 c

    早晚冷水洗脸、手、脚,游泳前40分钟热身。

    400米

    10分钟

    60 c

    早晚冷水洗脸、手、脚,游泳前40分钟热身。

    200米

    5分钟

    50 c

    早晚冷水洗脸、手、脚,游泳前40分钟热身。

    100米

    2分钟

     

     

    3.3  冷适应训练注意事项

    1)对冷适应训练过程进行卫生监督。训练开始前,对参训潜水员进行体格检查。训练过程中要做好医护保障,并制订应急预案,对冬泳训练要进行全程医疗监测及定期身体检查。

    2)组织参训潜水员进行相关运动理论学习,能够掌握冷适应训练的基本知识和方法。

    3)冷适应训练计划的制订应科学合理。潜水员冷适应训练应遵循渐进原则与持续训练原则,体能负荷由小到大,锻炼时间由短到长,需坚持锻炼从而达到保持适应效果,巩固耐低温能力的目的。

    4)做好科学的膳食供应。在冷环境中的人摄食量增加,以满足机体产热保温的需要,环境气温每降低100C,人体摄食量将增加5%,提供适宜的食物是冷适应训练的重要保证。

    4  结论

    人体长期接触低温环境之后,通过自身生理、生化调节过程可产生冷适应,在低温环境中选择合理的运动训练方式可增强机体对低温环境的耐受能力。

     

    参考文献:

     

    [1] 陶恒沂.潜水医学,高等教育出版社[M].北京,2005

    [2] 王登高、石元刚.军事预防医学[M].军事医学科学出版社,北京,2009

    [3] 伊藤真次. 张爽,译.适应的机理一寒冷生理学[M].北京,中国环境科学出版社,1990

    [4] 尹旭辉、蒋彤、杨义军等.北方青年耐寒锻炼前后冷适应水平的变化[J].职业与健康,2012(26)23

    [5] 钱伟.不同负荷运动训练对冷应激状态大鼠机体免疫功能的影响[J].中国组织工程研究与临床康复,2007(11)17

    [6] 王一漩,吕国枫,刘彦娜等.冷应激游泳和冷适应游泳对大鼠心肌和脑组织ATP酶、钙离子及自由基代谢的影响[J].中国运动医学杂志,2012(31)5

    [7] 徐欣,葛慧.冬泳者机体应激反应与冷适应能力的实验研究[J].北京体育大学学报,2007(12)

    作者单位:山东青岛海军潜艇学院军事体育与技能教研室
    第一作者【赵铭(1984年4月),男,汉族,山东青岛,硕士,讲师,军事体育与技能教研室。】
    第二作者【王江波(1979年9月),男,汉族,湖北荆门,硕士,讲师,军事体育与技能教研室。】
    第三作者【商海铭(1984年2月),男,汉族,北京,大学本科,讲师,海军潜艇学院潜艇兵训练基地训练处,】

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