第11章、特殊环境与运动能力
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高原对气温、湿度的影响 • 地球热源来自太阳辐射，太阳辐射穿越大 气，只加温0.02C，热量吸收后反射。 • 大气热源来源于地面，所以随高度增加， 温度下降。 • 随海拔升高，湿度减少，但可能云雨增加， 加大相对湿度。
高原对太阳辐射的影响
高原太阳辐射增加，紫外线增加，每升高300m， 紫外线增加4%，所以高原注意防护紫外线
初到高原，机体因缺氧而产生一系列生理反应， 会出现头痛和呼吸困难等所谓急性高山病。
二、高原服习(Acclimatization to Altitude)
高原服习：人体在高原地区停留一定时期，机体 对低氧环境会产生迅速的调节反应，提高对缺氧 的耐受能力 。 高原适应：人体对高原环境的长期服习过程。 调节机制包括： ①肺通气量的增加和体内酸碱平衡的调节；
现状
• 近几届奥运会中，不少国家都得益于高原训练
• 由传统的耐力项目向其它项目扩展 • 参与的项目和人数在增加 • 高原训练基地的数量不断增加 • 国际上每年都举办高原训练专题研讨会 • 训练方法在创新
高原训练的生理学适应
(一)呼吸系统
• •
血液回输可提高成绩
实验证据
动物实验：保加利亚学者研究了A：低 氧影响；B：低氧+运动负荷的生理变 化
A组分为A1组（540m）、A2组（1850m）、A3组 （2925m），高原30天，发现肌肉、血液机能改善， 游泳能力提高； B组分为B1组（540m）、B2组（1850m）、B3组 （5000m），高原30天，训练状况一致，发现与A 组变化一致，低氧对动物体内氧化改善起决定性影 响，低氧+训练效果更好。
I. II. 高原训练历史：起源、发展与现状 高原训练的生理学适应：
起源与发展
起源 • 苏联研究者（50年代）提出到高原环境机体对 缺氧环境产生适应，通过运动训练可获得的适 应更好，增强人体呼吸和心血管系统功能，有
氧代谢能力提高，运动成绩提高。
• 1956 年奥运会前进行高原训练；保加利亚在
1953年也开始高原训练。
. CHANGES IN VO max WITH ALTITUDE
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高原环境对运动能力的影响，因海拔高度及运动 项目不同而有所差异
对耐力项目影响：
表 2300m高原与平原成绩比较
高原（2300m） 1500m跑 5000m跑 100m游泳 400m游泳 对速度项目影响： 97% 92% 97-98% 94-92%
死亡初期
内容
一、高原应激
二、高原服习 三、高原训练的生理学适应 四、高原训练的要素
高原对人体的影响
对大气压、氧分压的影响
高度（m）
0 1500 2000 2400 3000
氧分压（%）
21
17.8 16.7 15.7 14.7 12.9 11.3
动脉血氧饱和度(%)
95 92 91 90 85
4000
主要内容
高原环境与运动能力 热环境与运动能力 冷环境与运动 水环境与运动
第一节 高原环境与运动能力
高原（Altitude）的概念：
海拔较高，起伏较小的大片完整高地，低气压、低氧、 高寒和高紫外线辐射的特殊环境。 • 世界上约有4000多万人劳动和生活在海平面以上3048 米(10000英尺)至5486米(18000英尺)的高山或高原地 区。 • 高海拔是一种低压(低气压)、缺氧和高紫外线幅射的 特殊环境。 • 越来越多的人热衷参与高山或高原徒步旅行和滑雪。
Changes in Barometric Pressure (PB ) and Partial Pressure of Oxygen (PO2) at Different Altitudes
Altitude (m) 0(sea level) 1,000 2,000 3,000 PB (mmHg) 760 674 596 526 PO2 (mmHg) 159.2 141.2 124.9 110.2
②血红蛋白和红细胞生成增加以及局部循环和
细胞代谢的变化 。
17 16
高原对Hb、Hct的影响
Hb(g/%)
15 14 13 12
Prealtitude
52 50 48 46 44 42 Prealtitude 0 7 20 30 60
0
7
20
30
60
Hct ratio(%)
三、高原训练的生理学适应
高原对气流的影响
高原风大，对流增加，体温散失快。
一、高原应激 (Responses to Altitude)
（一）最大摄氧量
当海拔高度升到约15OO米时，最大摄氧量开始下降。
开始阶段每升高300米，最大摄氧量下降约3%； 在更高的高度下降的速率更快，如在珠穆朗玛峰高度 时，最大摄氧量降低大约70%，估计可低至15毫升/公 斤.分。 由于最大摄氧量的下降，使运动能力明显下降
平原 100% 100% 100% 100%
（二）肺通气量
肺通气量由于氧分压的下降而明显增加； 海拔2348米时，安静时肺通气量开始以指数形式 增加。
（三）心血管反应
到达高原初期，心率和心输出量增加，而每搏输 出量没有变化。在高原期间，动脉血压明显增加 与去甲肾上腺素水平增加有关。
（四）高原反应症
发展
• 60年代非洲高原选手的异军突起；
• 墨西哥奥运会前来自百度文库的高潮 —— 有些国
家选手奥运会选手成绩欠佳，但奥运
会后达到本人最好成绩
争议阶段（70-80年代）
• 1972年后，许多国家对高原训练效果提出质疑 • Smith & Sharkey (1984)：文献回顾与查阅，结 论：高原训练对提高运动成绩成效不大； • Robbel（1986）、Jackson（1988）：否定高 原训练． 但是， • 教练员和运动员相信高原训练的效果。 • 高原高度、持续时间、运动量安排、实验设计等 影响高原训练效果。
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462
231
96.9
48.4
高原高度划分（Ulrich, 1990）
高度
0~2000m
反应
无反应地带 出现身体反应 完全代偿地带 对身体出现干扰期 不完全代偿地带 临界初期临界地带
2000m
2000~3000m 4000m 4000~6000m 6000m 6000~8000m 8000m
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高原对气温、湿度的影响 • 地球热源来自太阳辐射，太阳辐射穿越大 气，只加温0.02C，热量吸收后反射。 • 大气热源来源于地面，所以随高度增加， 温度下降。 • 随海拔升高，湿度减少，但可能云雨增加， 加大相对湿度。
高原对太阳辐射的影响
高原太阳辐射增加，紫外线增加，每升高300m， 紫外线增加4%，所以高原注意防护紫外线
初到高原，机体因缺氧而产生一系列生理反应， 会出现头痛和呼吸困难等所谓急性高山病。
二、高原服习(Acclimatization to Altitude)
高原服习：人体在高原地区停留一定时期，机体 对低氧环境会产生迅速的调节反应，提高对缺氧 的耐受能力 。 高原适应：人体对高原环境的长期服习过程。 调节机制包括： ①肺通气量的增加和体内酸碱平衡的调节；
现状
• 近几届奥运会中，不少国家都得益于高原训练
• 由传统的耐力项目向其它项目扩展 • 参与的项目和人数在增加 • 高原训练基地的数量不断增加 • 国际上每年都举办高原训练专题研讨会 • 训练方法在创新
高原训练的生理学适应
(一)呼吸系统
• •
血液回输可提高成绩
实验证据
动物实验：保加利亚学者研究了A：低 氧影响；B：低氧+运动负荷的生理变 化
A组分为A1组（540m）、A2组（1850m）、A3组 （2925m），高原30天，发现肌肉、血液机能改善， 游泳能力提高； B组分为B1组（540m）、B2组（1850m）、B3组 （5000m），高原30天，训练状况一致，发现与A 组变化一致，低氧对动物体内氧化改善起决定性影 响，低氧+训练效果更好。
I. II. 高原训练历史：起源、发展与现状 高原训练的生理学适应：
起源与发展
起源 • 苏联研究者（50年代）提出到高原环境机体对 缺氧环境产生适应，通过运动训练可获得的适 应更好，增强人体呼吸和心血管系统功能，有
氧代谢能力提高，运动成绩提高。
• 1956 年奥运会前进行高原训练；保加利亚在
1953年也开始高原训练。
. CHANGES IN VO max WITH ALTITUDE
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高原环境对运动能力的影响，因海拔高度及运动 项目不同而有所差异
对耐力项目影响：
表 2300m高原与平原成绩比较
高原（2300m） 1500m跑 5000m跑 100m游泳 400m游泳 对速度项目影响： 97% 92% 97-98% 94-92%
死亡初期
内容
一、高原应激
二、高原服习 三、高原训练的生理学适应 四、高原训练的要素
高原对人体的影响
对大气压、氧分压的影响
高度（m）
0 1500 2000 2400 3000
氧分压（%）
21
17.8 16.7 15.7 14.7 12.9 11.3
动脉血氧饱和度(%)
95 92 91 90 85
4000
主要内容
高原环境与运动能力 热环境与运动能力 冷环境与运动 水环境与运动
第一节 高原环境与运动能力
高原（Altitude）的概念：
海拔较高，起伏较小的大片完整高地，低气压、低氧、 高寒和高紫外线辐射的特殊环境。 • 世界上约有4000多万人劳动和生活在海平面以上3048 米(10000英尺)至5486米(18000英尺)的高山或高原地 区。 • 高海拔是一种低压(低气压)、缺氧和高紫外线幅射的 特殊环境。 • 越来越多的人热衷参与高山或高原徒步旅行和滑雪。
Changes in Barometric Pressure (PB ) and Partial Pressure of Oxygen (PO2) at Different Altitudes
Altitude (m) 0(sea level) 1,000 2,000 3,000 PB (mmHg) 760 674 596 526 PO2 (mmHg) 159.2 141.2 124.9 110.2
②血红蛋白和红细胞生成增加以及局部循环和
细胞代谢的变化 。
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高原对Hb、Hct的影响
Hb(g/%)
15 14 13 12
Prealtitude
52 50 48 46 44 42 Prealtitude 0 7 20 30 60
0
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20
30
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Hct ratio(%)
三、高原训练的生理学适应
高原对气流的影响
高原风大，对流增加，体温散失快。
一、高原应激 (Responses to Altitude)
（一）最大摄氧量
当海拔高度升到约15OO米时，最大摄氧量开始下降。
开始阶段每升高300米，最大摄氧量下降约3%； 在更高的高度下降的速率更快，如在珠穆朗玛峰高度 时，最大摄氧量降低大约70%，估计可低至15毫升/公 斤.分。 由于最大摄氧量的下降，使运动能力明显下降
平原 100% 100% 100% 100%
（二）肺通气量
肺通气量由于氧分压的下降而明显增加； 海拔2348米时，安静时肺通气量开始以指数形式 增加。
（三）心血管反应
到达高原初期，心率和心输出量增加，而每搏输 出量没有变化。在高原期间，动脉血压明显增加 与去甲肾上腺素水平增加有关。
（四）高原反应症
发展
• 60年代非洲高原选手的异军突起；
• 墨西哥奥运会前来自百度文库的高潮 —— 有些国
家选手奥运会选手成绩欠佳，但奥运
会后达到本人最好成绩
争议阶段（70-80年代）
• 1972年后，许多国家对高原训练效果提出质疑 • Smith & Sharkey (1984)：文献回顾与查阅，结 论：高原训练对提高运动成绩成效不大； • Robbel（1986）、Jackson（1988）：否定高 原训练． 但是， • 教练员和运动员相信高原训练的效果。 • 高原高度、持续时间、运动量安排、实验设计等 影响高原训练效果。
4,000
9,000
462
231
96.9
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高原高度划分（Ulrich, 1990）
高度
0~2000m
反应
无反应地带 出现身体反应 完全代偿地带 对身体出现干扰期 不完全代偿地带 临界初期临界地带
2000m
2000~3000m 4000m 4000~6000m 6000m 6000~8000m 8000m