化学视角下的运动与运动装备

张岩松

摘 要：运动是生命机体不可或缺的表现形式，是人类生活行为的体现，也是人类挑战自我、超越自我的一种重要方式。其精髓在于提高生命质量和生活质量。运动与化学方面的内容息息相关，从化学的视角入手分析运动方面的内容能够让人们真正理解运动的意义，了解运动时人体内的变化，从而研发出更先进的运动装备，让人们能够更好地享受生活。

关键词：运动；运动装备；化学变化；生命质量

中图分类号：G818.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.044

随着社会经济的发展，人们越来越重视自己的身体健康，而科学的运动是保证身体健康的重要方式之一。要想保证运动的合理性，就必须要正确认识它，全面掌握运动项目的相关内容，正确选择运动装备，将化学与运动结合起来，以便人们能更好地参与到社会文化活动中。

1 运动分析

运动是一种涉及体力和技巧的、由一套规则或习惯所约束的活动，它具有一定的竞争性。一般情况下，它主要是指在锻炼身体的基础上，结合阳光、空气和水等环境因素能够达到增进健康、增强体质等目的的社会活动。根据运动时人体内物质代谢的方式，可以将其分为有氧运动和无氧运动。

1.1 有氧运动

有氧运动是指人在氧气充足的环境中进行的体育锻炼。做有氧运动时，人体内的能源物质会充分转化为水和二氧化碳，为机体提供能量。

1.1.1 常见的运动方式

步行、骑自行车、打太极拳、跳健身操、跳绳、打篮球、踢足球等都属于有氧运动。

1.1.2 特点

有氧运动强度较低、节奏轻缓、持续时间较长。在运动过程中，人体内的肌肉需要许多氧气，因此，血液循环会加快，呼吸也会加剧，同时，人体内的糖分会被氧气氧化，脂肪也会不断消耗，对心肺功能有一定的促进作用。

1.2 无氧运动

无氧运动是指肌肉在“缺氧”的状态下进行的强度较大、爆发性较强、持续时间较短的体育锻炼。

1.2.1 常见的运动方式

肌肉训练、拔河、短跑和举重等都属于无氧运动。

1.2.2 特点

无氧运动强度较大、速度较快、爆发力迅猛、持续时间较短。在运动过程中，人体内的糖分不能充分分解，会在体内生成丙酮酸，进而生成乳酸，所以，运动后会感到肌肉酸痛。这些酸性产物堆积在体内会让人感到手脚乏力、肌肉酸痛，呼吸急促，严重时还会出现酸中毒和肝肾功能受损等问题。

2 运动时人体内元素的变化

研究证明，在运动过程中，人体内的营养元素——硒、钙、铁、镁、锰等会发生变化，使人产生一系列的生理反应。

2.1 硒

硒能够通过谷胱甘肽过氧化物发挥其生物活性，防止细胞膜受损，保护生物膜的完整性。研究表明，运动可以将肝脏中的部分硒转移到血液中，这是机体适应运动的表现之一。

2.2 钙

运动过后，人体内的钙含量明显增加。机体运动会使线粒体生物膜的结构发生变化，打开线粒体膜上的钙离子通道。过度运动会严重损害人的肾功能，降低三磷酸腺苷的合成能力，导致肾功能异常。这也是引发运动疲劳的主要原因之一。

2.3 铁

运动过后，人体血液中的铁含量会明显下降。这是因为运动会降低血红蛋白的浓度，引发一系列的生理变化。大量运动后，运动员体内的铁元素会随汗液排出，如果没有及时补充，很容易引发运动性贫血。

2.4 镁

运动过后，人体血液中的镁含量会降低。由于它参与ATP在内的所有磷酸基团的水解、转移和反应，而运动时又会消耗大量的能量，所以，ATP会被水解消耗。

2.5 锰

锰是蛋白质和核酸代谢中重要酶的组成成分和酶活剂。当运动量增加时，它能与其他元素相互作用，调解体内元素的平衡，减少人体内的锰含量。

3 运动装备的化学分析

运动时，需要配备适合的运动装备。如果选择不适合的运动装备，不仅会减少运动带来的乐趣，还会影响人们的身体健康。下面以运动鞋鞋面材料为例，简要分析了其中包含的化学成分。

3.1 天然皮

天然皮的主要成分是蛋白质，这种材料种类较多，有牛皮、蛇皮、羊皮、猪皮、鲨鱼皮、鹿皮、爬虫类皮、马皮等。一般，天然皮具有柔软不磨肌肤、透气、吸湿和保温等特性，唯一的缺点就是来源少，购买不易，所以，这种材料的产品价格很高。

3.2 人造革

人造革是指外观、手感类似皮革的塑料制品。通常情况下，它是将融化的树脂加配料涂在纺织品上加热处理而成的。另外，还有一些是将加配料的树脂用滚筒压制而成的，有的其中还有衬布。

3.3 漆皮

漆皮是指用树脂涂料处理过的天然皮。大部分漆皮质地较软，但以前的延展性较差，很容易开裂；现在的漆皮不容易开裂，而且容易打理，但要尽量避免阳光暴晒。

3.4 PU材料

PU中文名为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯。这种材料质地较硬，延展性较差，支撑性不好，容易使鞋面变得扁塌，所以，建议大家不要购买这种材质的球鞋。

3.5 尼龙

尼龙是世界上出现的第一种合成纤维，中文名是聚酰胺纤维。它是指分子中含有酰胺键的树脂，塑料也是用这种树脂做成的。它具有耐磨、耐油的特点，而且不易吸收水分，可以做防水材料。

3.6 网布

网布鞋面不仅有全网设计，还有合成革加真皮加网布的设计。季节不同，网布运动鞋的设计也有不同——夏季的网孔会比较大，方便透气，一般是单层的；冬季的网布则网孔较密，为了保暖，一般采用双层网布设计。

4 结束语

化学是一门与人们日常生活密不可分的学科，其中蕴含着对生活的理解和认识，但最重要的是，它能够为人们的日常生活提供帮助。研究运动与化学之间的关系，不仅能提高人们的生活质量，还能让人们深刻理解运动的意义，研发更加先进的运动装备，了解运动时人体内的物质变化，使人们的生活更加健康、和谐。

参考文献

[1]古练权.生物化学[M].北京：高等教育出版社，2011：281-354.

〔编辑：白洁〕