高温环境下重复性、短时、间歇性爆发力练习人体温度的变化

张鑫鹏，向奎金，沈铭彬，黄强年，冯 煊，徐盛嘉，马继政*

一些特殊的从业人员(军人、工程师等)时常需要在高温环境下进行作业，通常持续1周到数月[1]。高温环境下生理应激增加，身体、认知和心理活动的能力下降，劳力型热射病发生率增加[2]，通过热习服可缓解上述的压力[2]。2周重复性热习服训练，达到100min，可充分获得生理上的适应[2]。在热习服期间，人体恒温动力系统发生变化。一般认为一次有效的练习应能够诱导大量排汗，极大程度增加人体的核心温度[2]。室内模拟环境很难达到室外的实际环境。鉴于此，本研究评估室外高温环境下，热习服初期，重复性、短时、间歇性爆发力练习人体温度(核心温度)的变化，为高温环境下的训练提供一定依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究对象为35名健康男性学员(年龄：19.48 ± 1.36岁；身高：174.24 ± 5.14 cm；体重：67.96 ± 8.66 kg；体指数：22.36± 3.49 kg·m-2)，平均训练年限1年。受试者经询问病史、查体、心电图及超声心动图等检查均未发现有器质性心脏病者，无吸烟史和酗酒史，有规律参加锻炼(每周锻炼不少于4次)，排除超重或偏瘦的学员，排除标准为体指数(BMI，体重/身高2)：BMI < 18.5或BMI > 24.0。

1.2 研究方法

1.2.1 运动方案

利用400m 障碍中的高墙、独木桥和水平梯进行重复性、短时、间歇性爆发力练习。35名学员分为3个班，以班为单位，同时依次展开练习，要求个体学员尽快通过。

测试总持续时间为120min，分别为15min 准备活动，40min 单个障碍物练习(高墙、独木桥和水平梯)，10min 休息补水，40min 3个障碍物的组合练习(高墙、独木桥和水平梯)，15min 恢复期。

1.2.2 测试方案

采用Polar team2团队心率仪(博能公司，Finland)记录RR间期，并利用Firstbeat SPORTS 系统 (version 4.4.0.2, Firstbeat Technologies Ltd., Jyväskylä, Finland) 进行分析，评定运动总强度。

利用红外耳温测试仪，分别在运动前，40min 单个障碍物练习后即刻，40min 3个障碍物的组合练习后即刻，15min 恢复期后进行耳温测试。同时，利用Zephyr BH3 BTLE(Zephyr Technology, 美国)在相应时间点评定核心温度的变化。

室外温度为测试采用MC温湿度表(北京，中国)：环境温度为38℃-40℃，湿度为12%-19%，为高温干湿环境。

1.2.3 研究指标

研究指标为心率(Heart rate，HR)，运动后的过氧消耗值(excess post-exercise oxygen consumption)和运动冲量(training impulse)，耳温和核心温度。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 高温环境下重复性、短时、间歇性爆发力练习整体训练量

与安静状态相比，整个运动期间以及恢复期HR均值均显著增加(P < 0.05)(图1)，提示恢复期内心率未回落到安静水平；与整体运动中相比，运动后恢复期HR均值显著降低(P < 0.05)(图1)，而整体运动中心率为122.46 ± 4.56次/分，为中等强度运动。

图1 整体运动期间和恢复期心率变化(n=35)

1)P< 0.01，与安静状态相比具有显著性差异；2)P< 0.01，与整体运动中相比具有显著性差异。

此外，与安静状态相比，整体运动中的EPOC和TRIMP均值均显著增加(P< 0.05)(图2)。

图2 整体运动中EPOC和TRIMP值变化(n=16)

1)P< 0.01，与安静状态相比具有显著性差异。

2.2 高温环境下重复、短时、间歇性爆发力练习人体温度的变化

2.2.1 高温环境下重复、间歇性爆发力练习人体核心温度的变化

数据见表1。与安静状态相比，第一次和第二次运动中核心温度均值均增加(P< 0.05)。运动后恢复期15min内，核心温度均值有降低趋势，但仍显著高于安静值(P< 0.05)。表明高温环境下重复、间歇性爆发力练习，人体核心温度增加，15min恢复期内仍处在较高的水平。此外，第一次运动和第二次运动相比，人体核心温度无显著差异(P> 0.05)，提示持续热暴露，重复、间歇性爆发力练习未出现热累积现象，机体恒温系统的动力变化相对恒定。

表1 高温环境下重复、间歇性爆发力练习人体核心温度的变化(n=10)

1)P< 0.01，2)P< 0.05，与安静状态相比具有显著性差异。

2.2.2 高温环境下重复、短时、间歇性爆发力练习人体耳温的变化

数据见表2。与安静状态相比，第一运动后即刻耳温显著增加(P< 0.05)，第二次运动无显著差异(P> 0.05)，运动后15min恢复期显著下降(P< 0.05)。

表2 高温环境下重复、间歇性爆发力练习人体核心温度的变化(n=35)

1)P< 0.05，与安静状态相比具有显著性差异；2)P< 0.05，3)P< 0.01，与第一次运动后即刻相比具有显著差异；4)P< 0.01，与第二次运动后即刻相比具有显著差异。

3 分析讨论

热习服方案的基本原则是增加机体的核心温度和皮肤温度，从而诱导大量排汗，提高皮肤的血流量[2]。本研究结果显示外部高温环境下，重复性、短时、爆发力练习，机体核心温度显著增加，未出现热累积现象，耳温整体上的变化不明显。表明在热习服初期，利用重复性、短时、爆发力练习是一个安全、有效的手段。

对于耐力性的运动，热适应后不损害运动能力[3]，最大的益处在于降低运动前、运动中的核心温度，心血管稳定能力提高，热丢失途径提高[2,3]。热适应的能力取决于运动强度、持

续时间、次数，通常需要7-14天，并整体上控制训练的节奏[2,3]。研究认为大强度练习获得热适应的能力优于低强度练习[2,3]。考虑到持续性大强度练习机体累积的热会带来不利的影响，本研究采用短时大强度的间歇练习，整体运动负荷相对较低，但相对核心温度增加。研究认为核心温度控制在38.5℃(等温方案)可获得最佳适应[2,3]，但实际应用很难控制。此外，对于其他形式运动，鉴于任务需求不同[4,5,6]，所采用的手段也是不同的。

运动时皮肤的部位不同，温度不同。检测耳温比较方面。本研究结果表明持续热暴露耳温的变化较小。对于非工作部位，研究认为运动后温度下降，随着恢复时间延长，逐渐恢复到安静状态[6]，本研究结果支持这一现象。此外，这一现象不受高温所影响。

4 结论

在热习服初期，利用重复性、短时、爆发力练习是一个安全、有效的手段。