運動時人體新陳代謝加強,產熱增加,雖經體溫調節加強了散熱過程,但仍因落後於產熱過程而使體溫升高。運動時人體溫度的適度升高對運動是有利的,適當升高體溫,可以提高神經係統的興奮性,減小肌肉的粘滯性,使肌肉收縮速度加快,提高肌肉組織中血流速度和血流量,促進氧合血紅蛋白解離氧,加速氧和二氧化碳的交換速度等,這些變化都能提高人體的運動能力。
人體進行劇烈運動時體溫甚至可達40℃,體溫過高對機體是不利的。人體活動的最佳溫度為37.2℃,而肌肉的溫度為38℃,準備活動後的體溫大體上就是這個水平。
體溫升高的程度同運動強度、持續時間、運動時的氣象(氣溫、水溫、風速、空氣濕度)及運動員訓練水平有關。一般情況下,運動強度越大,持續時間越長,體溫也升得越高。如中距離賽跑後腋下溫度可升高到37.5~38℃;長距離賽跑後升高到38.5℃;超長距離賽跑後可升到39.75℃,有時甚至超過40℃。所以在高氣溫、高濕度的條件下進行長時間運動時,應注意預防中暑(熱射病)。
此外,在炎熱氣候條件下進行鍛煉,能改善人體的散熱過程,提高人體對溫度的適應能力。由此可見,“冬練三九,夏練三伏”,能更好地提高體溫調節能力,有利於增強體質和提高運動技術水平。
(第四節)健身與物質代謝
人體內進行的物質代謝是生命活動的基本特征,物質代謝是合成代謝和分解代謝兩個相互聯係的過程,有機體將攝取的糖、脂肪和蛋白質等營養物質轉化為自身物質,經過合成代謝構成人體的組成成分和更新衰老的組織。在正常情況下,人體會儲備少量能量,這些能量僅能維持身體10秒的全力運動,就算是較慢的運動也僅能維持1~2分鍾,因此,人體的運動須不斷攝取能源物質,來維持人體的正常活動。
一、能源物質
食物中可供能的物質有蛋白質、糖、脂肪三大類,三種物質通過有氧供能方式產生ATP,但糖是唯一通過乳酸係統供能的物質。
二、糖
糖主要存在於米飯、麵條、麵包等食物中,體內的糖有兩種儲備形式,一是葡萄糖,二是糖元。
1.糖的結構
從結構上講,食物中的糖可分為“簡單糖”和“複雜糖”。“簡單糖”包括單糖、雙糖或稱蔗糖、半乳糖和麥芽糖。“複雜糖”是多個葡萄糖連成的鏈,其葡萄糖的數目可能是幾個(低聚糖)到幾千個(澱粉)不等。食入的各種糖先轉化為血糖,這是血液中除乳酸以外的唯一的糖的形式。血糖進入骨骼肌後可直接代謝生成能量,也可以以糖元的形式在肌肉內儲存。在肌纖維中儲存的糖元隻能作為該肌纖維的直接能量來源。當糖元在肌肉中分解時,能量以很高的速率釋放,它可以使機體以150%最大吸氧量的強度衝刺。相比之下,脂肪卻不能以這樣高的速度釋放能量,它難以使機體在50%最大吸氧量以上的強度運動,隻能慢速運動。當運動時間延長和運動得強度足以達到消耗肌糖元和產生低血糖(即血糖濃度低於約54毫克/l00毫升)時,人體將減低其運動強度,變成相對慢的運動。
2.糖的去路
攝入的糖大部分首先轉化為葡萄糖,由血液運送到肝髒。在肝髒內葡萄糖可以轉化成脂肪、糖元或運輸到其他組織,如肌肉。糖元是葡萄糖分子形成的鏈,儲存於肝髒和肌肉。肝髒中的糖元可以轉化成葡萄糖釋放入血液,供全身的能量需要。
3.運動中糖的攝入
在70%最大吸氧量的強度運動時,大約40%~50%的能量來自於脂肪,而餘下的50%~60%來自於糖。運動的早期,糖能源的主要部分來自於肌糖元,隨著運動時間的延長,肌糖元開始減少,糖供能也越來越少。這時由糖元所動員的糖的減少靠血糖來代償。3小時運動後,主要的糖供能來自於血糖,血糖通過血循環進入運動的肌肉纖維。
在沒有糖攝入的情況下,運動2~3小時後,血糖的濃度通常會下降到相對低的水平。肝髒因為肝糖元儲存的耗竭而減少糖的輸出,因為運動時肌肉以很高的速率攝取葡萄糖。長時間運動中不補充糖,可以發生疲勞,因為沒有足夠的血糖來補償肌糖元儲存的消耗。人體出現的低血糖首先影響的是大腦,因為隻有血糖能通過血腦屏障而成為大腦唯一的能源。大腦能源不足就會發生中樞的疲勞,出現運動能力明顯下降。在耐力運動的最後階段,人體肌糖元很低,如果高度依賴於血糖供能,人們會感到肌肉很重,必須盡全力去維持運動強度,但是此時人們已經不能維持肌糖元充足時所能保持的那種強度了。疲勞不能靠糖補償來防止,但是可以通過補糖來使疲勞推遲30~60分鍾發生。