论气象环境对大学生体育锻炼的影响

□贺元安 吴欢欢 陈麒先 徐世林（中国矿业大学体育学院 江苏 徐州 221116）

论气象环境对大学生体育锻炼的影响

□贺元安 吴欢欢 陈麒先 徐世林（中国矿业大学体育学院 江苏 徐州 221116）

随着我国经济的高速发展，生态环境也不断恶化，对大学生体育锻炼产生了巨大的威胁。本文综合了气象条件和大气污染的各方面因素，分析目前大学生在体育锻炼过程中存在的问题，对大学生体育锻炼所处的气象环境进行了研究，得出以下结论：气象条件对体育锻炼的影响主要表现在人体舒适度以及气象要素对大气污染的协同作用上，人体舒适度以温度为主，湿度和风速为辅；大气污染对体育锻炼的影响主要表现在对机体的病理性损伤。影响大气污染的主要气象因素是风速。

气象环境 大气污染 体育锻炼

随着我国经济的发展和人们自身观念的转变，追求健康的生活方式已经成为很多人追求的一种时尚。然而通过教育部于2014 年7月28日在上海召开新闻发布会，发布30年来学生体质健康变化情况，数据显示最近二十年来，我国学生体质在持续下降，肥胖学生增加；且随着我国经济的高速发展，生态环境日益恶化，进行体育锻炼会严重损害身体各个器官，在进行体育锻炼时，除运动的各因素会影响身体机能，环境因素也将使其受到影响，充分考虑影响身体锻炼的各种因素，气候环境的好坏显得尤为重要。目前大学生对气象环境影响体育锻炼相关知识相对陌生。因此，开展这方面的研究，旨在对大学生进行科学化的锻炼指导。

1、我国气象环境分析

随着我国城市化进程不断加快，城镇人口不断扩张，城市数量和城市用地都不断增加，排放到城市空气中的污染物质相应增多，这对环境生态系统的影响十分巨大。城市大气污染主要原因有：煤炭等燃料燃烧产生的废气，雨水酸化、废旧电池等对土壤、水体及大气造成的污染。世界卫生组织对60个国家10-15年的监测发现，全球污染最严重的10个城市中，中国占了8个，环境空气符合国家一级标准的城市不到1%。同时诸如洪灾、旱灾、雪灾等极端天气现象，给人们的日常生活带来极大的困扰，对人们体育锻炼也产生了一定影响。

2、气象条件对体育锻炼的影响

2.1、温度对体育锻炼的影响

人的体温是恒定的，维持体温恒定是机体各项生理机能良好的必要条件。气温的变化对体育锻炼影响非常明显，但人体自身体温调节能力是非常有限，当气温过高时，运动量太大，体内的热量排出受阻，为了散热，机体血液循环系统将输送到皮肤的血流量增多，但这样却大脑皮层供氧不足，能量代谢降低，机体易产生疲劳。当气温降低时，低温可以使肌肉黏滞性提高，如果不做好预热容易造成损伤，而且身体暴露的部位还容易造成冻伤，温度过低还可以可使体温降低，体温下降造成血氧离解度降低，加重组织缺氧，以致出现头晕、协调能力降低等现象。一般清晨太阳还未升起时气温是一天中最低的，机体由较差的状态逐步向最佳状态发展，它具有将机体的各系统由低迷状态动员进入工作状态的功能。英国的一项研究结果称：早上是人体最容易被病毒侵袭的时段，晨练可能会增加人患传染病的可能性，且心脑血管疾病多数发生在早晨6-8时之间。因此这个时段进行锻炼的人需要做好预热。

2.2、湿度对体育锻炼的影响

在任何气温环境下潮湿的空气对机体都是不利的。湿度对机体的影响，主要体现在水盐代谢方面。高温低湿时进行体育锻炼，蒸发快，干燥的空气容易夺走机体的水分，使皮肤干燥。脱水是影响机体运动能力的重要因素，水的丢失使体内钾、钠等元素流失，有研究报道，运动员在27.0℃相对湿度80%的热环境中运动45-156min钾、钠、钙、镁、铁流失分别达1545mg、2569mg、303mg 44mg、1.55mg。钾、钠等离子是维持内环境正常运行的基础，一旦流失，将会对机体造成严重的损伤。高温高湿时进行体育锻炼，体内会产生适应性反应，体内能量代谢、血液黏度和激素水平都会发生相应的改变，以适应外界环境，温度改变通过血液系统对血管内的血液再分配和血液流动阻力变化起影响作用，使血流阻力增加。空气湿度过大使体表汗液蒸发受阻，妨碍了人体的散热过程，易导致中暑。在高温或低温条件下，人体对气温的感觉，与湿度有很大的关系，因为从体表散失的热量与空气中水汽的含量有关。空气湿度过大，人体汗液不易排出，因而会使人烦燥、疲倦、乏闷；空气湿度过小，空气干燥，人又有干渴烦躁的感觉从而引起上呼吸道粘膜感染。因此，大学生进行体育锻炼需要关注实时气象指数，为体育锻炼提供一个合理的参考依据。

2.3、风速对体育锻炼的影响

在进行体育锻炼时，适度的风速会加快机体散热，使人体感到身心愉悦、凉爽，但风速过大超过三级时会对锻炼产生一定的影响。迎风进行体育锻炼容易造成缺氧，吸入冷空气会引起呼吸困难和呼吸道疾病。风速太大使体表散热加快，机体免疫力降低，对身体造成一定的损伤。因此，大学生进行体育锻炼应该适时而动。

3、空气质量对体育锻炼的影响

3.1、氧气浓度对体育锻炼影响

晨练是很多大学生比较热衷的，可能认为早晨的空气比较新鲜。晨练也确实有很多好处，它可以强身健体，改善神经系统、呼吸系统、运动系统以及循环系统的功能。但问题在于植物晚上仅仅进行呼吸作用，只有当有光照时才会通过光合作用产生氧气，而且需要一定的时间去吸收夜间产生的二氧化碳。在二氧化碳浓度过高、氧气稀薄时进行体育锻炼，吸入过多的二氧化碳可能出现头昏脑涨、萎靡不振，心力交瘁等现象，严重时可能休克甚至危及生命，所以晨练时间不宜过早。

3.2、空气污染物对体育锻炼影响

随着社会城市化进程加快，城市环境污染也越来越严重。工厂向大气排放大量的烟雾和化学毒素，汽车数量增加，尾气大量排放造成空气严重污染。其中，对人体有较大危害的污染物主要有飘尘、二氧化硫、汽车废气污染物等。

（1）飘尘与二氧化硫：飘尘具有很强的吸附能力，能够把二氧化硫等有害物质吸附在飘尘微粒表层上，且还能对其产生催化作用，生成二次污染物，产生更大的危害。当飘尘吸入量超过呼吸系统的承受能力时，便沉积在肺内，使呼吸机能和其它相关器官功能障碍。而体育锻炼比安静时多吸入大量的空气，因此，锻炼时要尽量避开这些污染源。

（2）汽车废气污染物：有调查称：汽车废气中的有害气体对人体呼吸系统产生显著的影响，导致肺功能下降，呼吸系统免疫力降低、哮喘等发病率升高，并可能诱发肿瘤。宋瑞金等的研究结果：交通警察、骑车人在马路上CO，Nq及甲醛的接触量日平均值全部超过我国大气卫生标准。因此，进行体育锻炼要尽量避开交通主干道路。

（3）大气颗粒物对体育锻炼影响。

大气颗粒物中人们比较关注的是PM10、PM2.5。PM10指悬浮在空气中，能够进入人体的呼吸系统、空气动力学当量直径不大于10微米的颗粒物，PM 2.5是指空气中直径不大于2.5微米的颗粒物，其直径不足人头发丝粗细的二十分之一。粒径10微米以上的颗粒物，会被阻挡在鼻子外面;粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，可以进入上呼吸道，但可通过痰液等排出体外，对人体危害相对较小;而粒径在2.5微米以下的细颗粒物，可直接进入肺部。美国一项长达16年(1982-1998年)的队列研究跟踪随访50万名研究对象，发现PM2.5浓度每升高10微克/立方米，群总死亡率、心肺疾病和肺癌死亡率可分别增加4%(95%CI:1%-8%)，6% (95%CI:2%-10%)和8%(95%CI:1%-16%),另有研究表明，PM2.5对人体呼吸系统、血液系统、生殖系统、心血管系统和免疫系统等均有毒性作用。

4、气象条件与大气污染对体育锻炼综合影响

实际上气象条件与大气污染并不是单独对体育锻炼产生影响，气象条件和大气污染综合起来才是我们所处的环境，从这一点考虑，讨论其对体育锻炼的综合影响是非常具有实际意义的。湿度：当湿度增加，尤其在降雨时，空气相对潮湿，空气中的水分对大气污染物有起到很好的吸附作用，使悬浮的颗粒物沉降到地面，使空气得到净化，但需要注意，雾天出现时，即使空气湿度比较大，但此时往往伴随有逆温现象，使大气污染物聚集在一起，附着在水汽上，从而出现污染更为严重的天气，此时进行体育锻炼，不断不会起到强身健体的效果，甚至还会对机体产生损伤；风速：当风速大时，对大气的稀释作用就加强，大气污染物浓度就小；当风速小时，对大气的稀释作用就减弱，造成大气污染物局地堆积；气象条件与大气污染的协同：冬春季节,气温降低，云量偏少，相对湿度减小，蒸发减弱，空气对流运动减弱，导致大气污染物沉积，大气污染物浓度升高，空气质量相对较差。相反，夏秋季节，温度升高，相对湿度增大，风速加大，降水增多，空气对流加强，大气污染物浓度相对下降，空气质量相对较好。因此，总体来讲，大气污染严重时，应该首要考虑的是大气污染对机体的损害，污染较轻时，考虑人体主观舒适度来进行合理的体育锻炼。

5、结论与建议

气象条件对体育锻炼的影响主要表现在人体舒适度以及气象要素对大气污染的协同作用上。人体舒适度以温度为主，湿度和风速为辅。因此，大学生进行体育锻炼要注意选择适宜的温度。大气污染对体育锻炼的影响主要表现在对机体的病理性损伤。如何减小其对机体的损害是最关键的。影响大气污染的主要气象因素是风速，尽管风速大会使大气污染物浓度减小，但会引起呼吸困难和呼吸道疾病。大气颗粒物中的PM2.5可以直接进入肺部，使身体的各项机能受到影响。这就需要我们大学生掌握空气污染的特点，正确的选择锻炼时间、锻炼环境以及锻炼方式，这样才更有益于健康。为此对大学生体育锻炼给出合理化的建议。

5.1、对大学生进行体育锻炼环境知识教育

通过对大学生进行体育锻炼环境知识教育可以提高大学生对环境的认识，从而有意识的控制环境因素对体育锻炼效果的消极影响。作为体育老师不应该仅仅传授体育技能知识，仅限于教学大纲，而应该更多的贯彻体育的最新理念，进行环境和体育关系的教育，让大学生了解环境污染对体育锻炼的消极作用，并给予正确的指导。

5.2、正确的选择锻炼时间

大气层是一个动态的开放的物质系统，为了减少环境污染对体育锻炼的影响，应该将锻炼时间选择在环境污染程度最低的时候，一天中当太阳升起，地而转暖时，逆温层即被打破，空气中有害气体扩散，污染物浓度迅速下降，植物进行光合作用，氧气浓度充足，因而一天之中上午9点后至下午4点为最佳的锻炼时间。

5.3、正确的选择锻炼地点

环境的污染程度不是所有的地方都一致，靠近工厂废气排放和公路的地方环境污染程度比植被密集的地方要严重很多，体育锻炼尽量远离污染源。一年之中大气污染物的浓度在冬春季节较高，夏秋季节较低。冬春季节气温低，风速小大气污染物难以扩散，雾霾天气较多，宜进行室内锻炼；夏秋季节气温高、风速大，大气对流强，污染物浓度小，可以到室外进行体育锻炼。

[1]赵江涛,赵会朋.论建国以来我国的环境问题[J].中国证券期货,2011,(7).

[2]刘宁凌,周剑锋.上饶市区体育晨练的现状调查与研究[J].湖北体育科技,2008,27(1).

[3]洪长青.热应激与运动[J].北京体育大学学报,2004,(4).

[4]达石,崔世民,张赛.重新颅脑损伤救治规范[M].北京:人民卫生出版社,2002.

[5]江基尧,朱诚,罗其中.颅脑损失救治指南[M].上海:第二军医大学出版社,2003.

[6]Lecklin T,Egginton S,Nash GB.Effect of temperature on the resistance of individual red blood cells to flow through capillary-sized apertures.Pfluges Arch,1996,432(5).

[7]邱曼,武建民.不同环境温度条件下不同活动强度人体出汗调节机制的探讨[J].中国应用生理学杂志,2005,21(1).

[8]潘小川,金宝玲.汽车废气对人体健康的危害[J].国外医学·卫生学分册,1999,26(6).

[9]宋瑞金.人体对机动车废气污染暴露水平的研究[J].环境与健康杂志,1998,15(5).

[10]召仔,龙义,时宗波.都市大气环境中可吸入颗粒物的研究[J].环境保护,2001(1).

[11]Pope C A,Burnett R T,Thun M J,et al.Lung cancer,cardiopulmonary mortality,and long-term exposure to fine particulate air pollution,JAMA,2002.

G80

A

1006-8902-(2016)-06-SY

省级大学生创新训练计划项目，编号：201510290013Y。

贺元安（1994-），男（汉族），湖北十堰人，在校大学生，学士，主要从事运动人体科学研究。