书城养生海豹突击队体能训练手册
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第13章 特殊环境中的体能训练

极端环境中的体能训练有极强的挑战性,对体能素质有较高的要求。极端环境是指高温酷暑、低温严寒、高海拔等特殊环境。即便是很优秀的运动员,如果事先不做好充分准备,或者忽视疾病先兆,也会出现各种不适应的症状。出于各种原因,目前很多极端环境都无人居住,也很难接近。因此,训练者进入极端环境前,为保证安全、提高训练效果,必须制订好体能计划,做好准备工作。

环境适应性是对新环境适应的过程和能力,具体是指:人体持续或反复暴露在高温酷暑、低温严寒、高海拔或其他新环境时,体内发生的生理及生物化学变化,以适应环境的变化。所以,环境适应性是指人体适应新环境而逐渐发生的各种变化。本章主要介绍这些极端环境下的体能训练和封闭空间中的体能训练。

第一节高温环境中的体能训练

在高温湿热的环境中进行体能训练,对人体有极大的挑战性。人体通过不同的代谢系统,紧密地控制着体温变化。体温升高,人体散热压力较大时(例如,剧烈运动后、穿着防护服进行高温作业等情况),皮肤汗腺系统最先发挥作用,通过蒸发汗液来降低体温。相对湿度是影响汗液蒸发的重要因素,湿度较高时,汗液蒸发受到严重的抑制,速度较慢。

人体皮肤如同汽车的散热器,体温升高时,血液循环加快,皮肤就会出汗,汗液吸收血液中的热量,随着蒸发将热量排出体外,身体体温下降。只有蒸发过的汗液才能有效地降低体温,而那些滴落、流失的汗液则没有降温功效。人体通过如下两个途径加快汗腺系统运作:

提高心率:心跳加快,促进血液循环,从而提高皮肤的泵血量,能够将体内更多的热量输送到汗液之中。

提高汗量:刺激汗腺生成更多汗液,促进汗液蒸发,从而降低体温。

多高的气温才算是高温呢?高温训练的风险等级通常根据湿球温度(WB-GT)划分。湿球温度超过35℃时,也就是温度高于35℃,相对湿度大于或等于60%时,不宜进行体能训练;如果必须进行,请谨慎训练。

1.阻碍身体降温的因素

湿度热量:随着湿度增加,空气中达到水面饱和,汗液蒸发的速度减慢。

皮肤功能紊乱:深度烧伤、太阳晒伤、疹子等皮肤问题会阻碍汗液蒸发。

衣服:透气性较差的衣服会阻碍汗液蒸发。

2.高温适应性

人体通常经过1-3周就可以适应高温环境。对于身体健康者而言,75%的高温适应发生在第一周。此时进行体育锻炼比较困难,稍微运动,就会感到乏力。适应性包含两大方面:

心脑血管适应:心血管适应高温环境后,能够逐渐降低特定运动强度的心率。它是适应性中改变最快的一项。

汗腺代谢适应:发生也较早,汗腺代谢功能加强,持续时间也较长;汗腺代谢适应高温环境后,会减少发汗,从而减少水分挥发,积蓄体能。

1)如何加快促进高温适应性

坚持有氧训练

进入高温环境前,应该有较好的耐力素质,这一坚实的基础可以减少心脏血管适应性的压力。前适应阶段的耐力训练强度必须较强,能提高人体核心温度,为日后的高温适应打好基础,加快高温适应。有氧代谢能力较强的人撤离高温环境后,他们保持高温适应的能力较强,高温适应功能损失较慢。记住:有氧训练虽然可以加快高温适应,但并不能代替后者。

高温环境下的训练

任何形式的体育运动都能加快高温适应,但是要比平时训练强度低。请向当地运动医疗专业人员寻求指导。如果环境允许,可逐渐提高强度,直至达到训练标准。

保持体内水分充足

随着汗腺代谢功能的加强,人体会消耗大量的碳,从而需要更多水分。高温适应后的训练者,每天最多能出8~10升的汗液。不能用口渴来判断人体是否缺水。在高温环境下训练,每天要摄入9.5~11.5升水,但是每小时不得超过5杯,“少”量多频摄入水分可以降低中暑风险,在高温环境中,中暑有时可能致命。

2)如何保持高温适应能力

必须反复、持续暴露在高温环境下,才能达到高温适应性。但是,即使经常暴露在高温下,也不一定能保持高温适应能力。有很多因素会引发适应性减弱,如下所示:

睡眠不足

饮酒

脱水

盐分耗竭

终止训练

目前尚未确定多久能彻底丧失高温适应性,但是通常来讲,2周的高温训练所达到的体能在停止训练3-4周后,减退殆尽。

3.高温损伤

高温损伤有很多种类和子种类。但是,总体可以分成三大类:

高温肌肉痉挛:是指在高温下进行高强度训练而引发的肌肉抽搐,伴有剧痛感。通常发生在那些还没适应高温的训练者身上,具体原因尚不清楚(有可能是电解质耗竭所致),但是,当训练者适应高温环境后,该损伤会逐渐消失。

高温体能耗竭:由脱水和电解质耗竭引发的重度损伤。患者感到头晕目眩、头重脚轻、疲惫不堪、恶心呕吐,有时会伴有头疼等症状。发现后,应立即将患者抬到阴凉通风处,灌入水分或静脉注射盐水。

高温中暑:体温超过40℃时,酸痛的身体不能有效控制体温。高温中暑是非常危险的病患,如果不及时救治,会有生命危险。很多原因都能导致高温中暑,即便是水分充足的训练者,如果忽视表11-1罗列的症状,也会发生中暑。

及时进行医疗救治能够挽救生命。应掌握急救的基本要领,检查中暑者的脉搏、呼吸、心跳。立即将患者转移到阴凉通风处,除去衣物,用温水或凉水涂抹全身,扇风加快降温。如有冰块,可冷敷脖颈、腋下、腹沟等处。医疗人员应马上进行静脉注射和氧气输入,最好将中暑者转移到附近的医疗中心救治。

有很多药品和化学物品会导致高温适应能力降低,在高温环境下,应避免接触这些物质,提高高温作战能力。表11-2总结了高温环境应避免的药品和化学物质。

高温训练小结

做好充分准备,进行有氧训练,提高有氧代谢能力——在突发高温作战任务中非常有效,可以促进高温适应。

避免在每日最热的时候进行训练。

去专业运动医疗中心咨询,获得一份最佳训练方案。

前2周应适当降低训练强度。

保持身体水分充足。

注意避免任何可能导致脱水的疾病(痢疾、呕吐、发烧)。

注意观察自己的身体,警惕各种高温疾病的先兆症状。一旦发现此类症状,应放慢训练速度或终止训练;隔离患者。

避免接触可能导致脱水或其他高温疾病的药品和物质。

第二节低温环境下的体能训练

严寒是最危险的训练环境,可能威胁到海豹队员的生命安全。在没有任何保护措施下,人体低温的受损速度比高温的受损速度更快。在寒冷的气候中,人体代谢机制会自行保温,海豹队员也可以通过锻炼提高严寒适应性:

提高的代谢产热功能:人体细胞可以燃烧能量(碳水化合物、脂肪、蛋白质)产生热量。被动的肌肉收缩能将人体代谢能力提高5~6倍。

外周血管收缩:皮肤表面的血管收缩,可以组织血液、人体热量向外散发。

行为适应:在严寒环境中,人类知道添衣御寒或寻找避寒场所。也可以通过剧烈运动增加代谢,以产热保暖;剧烈运动散发的最多热量是休息代谢产生的热量的10倍。

温度多低才算是低温环境呢?和高温环境一样,温度并不是唯一的指标。温度和湿度是高温环境的两个判定标准;在低温环境中,冷风会降低人体舒适感。温度较低时,人体能散发热量保暖,在身体周围形成一个小的“保温环境”;然而,习习吹来的冷风会吹散这些温暖的空气,从而增加人体的热量损耗。低温环境是指温度低于9.4℃、风速大于40千米/时的环境。人体暴露在这种环境之中,会有潜在的风险。

1.降低低温适应性的因素

摄入能量不足:降低人体代谢产热能力。

受伤或身体状况不佳:降低运动能力及运动产热能力。

脱水:加大心脏压力,加速人体疲劳。

身体脂肪含量低:皮下脂肪有保温功能,这是困扰海豹队员的一个问题,因为他们的身体脂肪含量都较低。

过度排汗:应穿着透气性较好的内衣,避免排汗过多。潮湿的衣服一方面会降低御寒功能,另一方面还会降低体温,导致冻僵。

饮酒:加速血液循环,导致人体散发更多的热量,加速体温下降。

2.低温适应性

与高温适应性不同,人体适应低温环境时并未发生明显的生理变化。有研究显示,每天将手暴露在低温中30分钟,可以增加末端血液循环,提高人体的御寒能力。但是,这种做法会增加人体的热能损耗。

3.低温损伤

在低温环境中进行训练时,会发生很多低温损伤,但是只要合理着衣,警惕各种损伤先兆症状,就可以避免这些损伤。

1)体温过低

在海豹突击队中,体温过低是常见的体温损伤。经常有队员核心体温降到35℃以下,与其他低温损伤相比,轻度体温过低较容易治疗。核心体温降低征兆包括以下几个方面,低温环境训练一定小心这些症状。

控制不住的瑟瑟发抖;

口齿不清;

动作迟缓;

思维缓慢;

如果停止发抖,但其他症状犹存,那应该是重度体温过低。

一旦出现上述任何一种症状,请立即采取救治活动,否则会加重损伤,甚至危及生命安全。救治体温过低的伤患时,应小心谨慎,禁止伤患通过剧烈运动提高体温,这么做会引发心脏停搏。应该脱去潮湿衣物,放在干燥的毯子或睡袋中,并让两个身体干燥、体温正常的队友为其保暖。禁止将伤患浸入或半浸入热水/温水之中,否则将引发心脏停搏。可让轻度体温过低的伤患自己逐渐恢复体温,但是这种治疗方法不适合重度伤患。

逐渐回暖是恢复正常体温最安全的方法。

2)冻疮

冻疮多发部位为手足,但是,身体其他部位如防护不当,也会长冻疮。冻疮经常伴随着三个过程:最初是感到寒冷,接着是麻木,最后体温恢复后,有明显的疼痛感。冻疮部位的皮肤看似正常或发白。发现冻疮后,不要立即温暖受冻部位;应确定不会再度冻伤时,再实行救助措施。如果是脚部冻伤,伤员又必须自己步行至医疗地点时,到达之前不要暖脚。暖脚过程中会伴随着剧痛感,而且还容易加重病情。任何类型的冻伤都要接受专业治疗。

下面几种方法可以有效预防冻伤:

注意防寒保暖,保持手足干燥;

不要赤手或用裸露的皮肤接触铁器。手上缠带可以降低冻伤风险;

在风速较高的环境中应佩戴防风镜。如乘坐雪上交通工具、直升机及滑雪等情况;

队友之间相互检查暴露在外的身体部位。

3)足浸病

又称“战壕脚”。虽然没有发生冻结,但是双脚长期放在又湿又冷(0℃~10℃)的靴子里,会导致肌肉组织和神经坏死。保持脚部干燥、避免穿过紧的靴子可以预防此病。

4.营养需求

在低温环境中,一定要注意营养膳食。在低温环境下运动时,人体的能量消耗要翻好几倍;为保持体温,体内的热量大量消耗,体内的糖原储量急剧降低。碳水化合物是很好的能量来源,能够补充糖原储存。更多详情请参考《海豹突击队型男训练指南》。

低温环境体能训练小结

根据气候条件,合理着衣;

训练前,充分进行热身准备活动;

避免过度排汗;

耐力训练时,及时补充能量(碳水化合物);

保持身体水分充足;

避免接触易致脱水的药品和物质,如咖啡因、酒精;

治疗体温过低的伤患时,注意采用“逐渐回暖”的方法。

第三节高海拔环境中的体能训练

突然进入高海拔地区后,运动员的竞技水平会急剧下降。导致这一现象的原因有很多,但主要原因是缺氧——海拔升高后,空气中的含氧量下降。长期生活在高海拔地区,人体会发生很多适应性变化;大部分变化发生在最初的2-3周。影响运动能力的主要适应性变化包括:

血液携氧能力提高;

肌肉供血量提高;

肌肉携氧能力提高;

呼吸频率提高。

高海拔地区的氧气含量少,运动员的最大有氧代谢能力也随之下降。海拔高于1500米时,海拔每升高100米,运动员的最大有氧能力随之降低1%~2%。因此,在海拔为3000米的环境中,精英耐力运动员的最大有氧能力活动能力仅是海平线地区的65%~85%。然而,无氧运动员的表现却无太大差异。例如,短跑运动员或举重运动员在低海拔地区能维持2-3分钟的极限运动,在高海拔地区的表现也差不多,这是因为他们在进行无氧运动时,肌肉组织不需要以最大限度为肌肉持续供氧。

1.高原反应(AMS)

高原反应是人到达一定海拔高原后,身体为适应因海拔高度而造成的气压差、氧量少、气候干燥等变化,而产生的自然生理反应。常见症状包括:头痛、恶心呕吐、乏力、食欲不振等。几天后,这些症状就会缓解、消失。出现高原反应的训练者可以去海拔较低的地区待几天,以减轻不适感。危及生命的高原反应包括两种:高原肺水肿(HAPE)和高原脑水肿(HACE)。发生这两种疾病时,必须立即送至低海拔地区。进入高原前24-48小时口服醋氮酰胺,可减轻高原反应。该药为处方药,需在医生的指导下购买服用,一日2次,一次125毫克,总共服用2天。

在高海拔环境中训练时,一旦发现如下症状,应立即就医:

咳嗽,呼吸短期加剧;

咳出血丝痰或泡沫痰;

头疼加剧;

意识不清、思考困难;

视力模糊;

超过8小时排尿不足;

持续呼吸困难。

2.影响高海拔适应性的其他因素

1)气温降低

通常来讲,海拔每垂直上升1000米,气温会下降6.5℃,在缺氧和低温的综合影响下,可能导致人体进行有氧运动变得极为困难。

2)空气干燥

海拔上升,空气的相对湿度降低。高海拔地区的空气通气率高,可导致呼吸道水分流失,而低温则会增加排尿次数,二者共同导致人体的水分流失过大,从而引发快速脱水。训练者要不断补水,不能等口渴时再喝水。

3)体重降低

大多数人到达海拔4000米的地区后(或更高海拔的地区),在最初2周里体重下降3%~5%,其中包括肌肉体积下降和个别肌肉纤维缩短。导致体重下降的原因包括以下几个方面:

体能消耗增加;

缺氧直接导致食欲下降,味觉下降。请参考《海豹突击队型男训练指南》进行合理膳食;

人体水分损失;

高原反应。

3.高海拔适应性

长期在高海拔地区活动,人体会发生一系列生理变化以适应新环境,从而提高极限下的运动能力。海拔超过3000米时,人体的最大有氧能力下降。但是,这种现象出现在2周后,所以,优秀的耐力运动员最初会感到细微变化,随着时间的推移,运动员会明显感到自己的竞技水平下降。

第四节密闭空间的体能训练

军事部署或扩展训练通常会影响体能训练的日常进度。完全停止训练会导致力量和耐力等素质的急剧下降(参见第十二章);尤其是在潜水艇和突击登陆艇上,更容易发生这些问题。在这种情况下,队员面对的主要问题不是没时间训练,而是如何克服缺乏健身器材这种困难,并制订一个平衡的体能训练计划。在此向读者介绍一下密闭空间常用的体能训练项目:

健身操

引体向上、双杠臂屈伸

握球握力训练

轻型阻力健身器(如模拟游泳机)

轻型阻力健身器——弹力抗组训练带,用来保持主要肌群的力量素质

跳绳

台阶训练(虽然有些枯燥,但不需使用健身器,故不失为有氧训练的有效方式)

健身球增强式训练

自由力量训练

原地跑

如果空间较大,可加入下面这些健身器材训练,以提升力量素质:

登山机

健身车

划船机

走步机

跑步机

滑雪机

上臂力量训练器

潜水艇至少应配有健身车、划船机和自由力量训练器。

健身车和划船机上设有电子检测仪,有显示时间、距离等功能,能够检测运动过程中的各项体能指标变化。但是,在潜水艇等密闭空间时,队员应进行体能比赛,建立每个队员的体能训练日志,这样不仅有助于总结训练效果,还能增加彼此的斗志、促进训练、保持体能。

第五节停止训练与体能减退

训练者不能保持体能训练,或由于其他原因必须中止体能训练后,会迅速出现体能减退现象。很多调查报告研究了停止训练对心肺功能的影响,结果显示在停训2周内,运动能力会明显下降;停训3周后,最大摄氧量降低25%,也就是说,体能每天下降1%。此外,二类肌肉纤维比重下降、体积变小;与之相反,肌肉最大力量在此阶段似乎有所增强。最大有氧能力下降仅仅是说完成某个动作比之前要费劲,但并不是说不能做某个动作。请记住:

体能训练的功能是短暂的、可逆的。

虽然只有通过训练才能保持最大有氧能力,但是,还有其他因素会导致有氧能力下降,最终降低运动能力。这些因素主要包括以下几个方面:

年龄增加

高海拔

脱水

去脂体重下降