【下丘腦知識】冬泳人為何不怕凍


對于喜歡游泳的人來說,即便是在寒冷的冬季也不會改變游泳的習(xí)慣,但是眾所周知冬季河水都是非常冷的,難道對于這些冬泳的人來說不會感覺到冷嗎?人在氣溫零下十幾度、三十幾度的寒冷天氣游泳,豈不把人凍傷、凍僵、凍死?但通過冬泳人的實踐,并不像大家擔(dān)心的那么可怕!反而受益匪淺。其主要原因如下:

1、人體有個強大的體溫調(diào)節(jié)機制
(1)根據(jù)生理學(xué)知識,人的體溫是恒定的,一般保持在36.5°C左右,這是維持正常物質(zhì)代謝和生命活動所必須的。但人體各部位溫度差異很大,肝臟溫度最高,達38.5°C,下丘腦達38°C,體表溫度又低于體內(nèi)溫度。當氣溫為23°C時,軀干溫度為32°C,足部為27°C,但核心體溫仍恒定。冬泳時體溫雖有變化,但都在36.5°C左右的恒定體溫下進行,只有冬泳過量,使體內(nèi)溫度下降,才出現(xiàn)危險。
(2)陸上運動時,產(chǎn)熱劇烈增高,體內(nèi)深部出現(xiàn)運動性高溫的生理現(xiàn)象,有利于運動機能的發(fā)揮。在常溫下游泳,代謝率低,不會出現(xiàn)體內(nèi)高溫,而冬泳不是這樣,冷水刺激,交感神經(jīng)興奮,應(yīng)激激素分泌增加,產(chǎn)熱也增加,表層體溫急劇下降,體內(nèi)溫區(qū)明顯縮小,直腸溫度大幅度下降,體內(nèi)溫度反而高,導(dǎo)致運動性高溫,雖時間極為短暫,但也反應(yīng)了人體應(yīng)激自救的本能。
2、冬泳體溫的散失與產(chǎn)生
(1)體熱散失。冬泳運動,皮膚與水直接接觸,體內(nèi)深部的熱量以傳導(dǎo)的方式向外傳導(dǎo),還由于水的對流,帶走大量體熱,所以它是耗熱量極高的運動。
(2)體熱產(chǎn)生。人體熱能來源于食物中的糖、脂肪、蛋白質(zhì),經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)換而成,產(chǎn)熱途經(jīng)有以下幾種。
安靜時,體熱主要來自內(nèi)臟器官的物質(zhì)代謝,占機體熱量的56%,而肌肉中的物質(zhì)代謝產(chǎn)熱僅占18%。
運動時,骨骼肌在做功過程中,對能量的需求成倍增加。如進行1—2分鐘的劇烈運動,肌肉對能量的需求比安靜時增加120倍,肌肉產(chǎn)熱量占機體熱量的90%。
寒冷刺激加速體內(nèi)產(chǎn)熱。安靜時在29°C的環(huán)境中代謝率最低,低于20°C時,代謝率開始提高,10°C以下代謝率明顯上升;環(huán)境溫度越低,交感神經(jīng)的興奮性越高,代謝率提高40—60%。
下丘腦接受冷刺激信號以后,立即通過甲狀腺、糖皮質(zhì)激素、兒茶酚氨等應(yīng)激激素的大量分泌,使機體產(chǎn)熱劇增。

寒顫產(chǎn)熱。寒冷使中樞興奮引起寒顫,寒顫是骨骼肌不隨意的節(jié)律性收縮,消耗大部分能量都變成熱,寒顫最強的時候,體內(nèi)產(chǎn)熱可增加4—5倍,冬泳出水后更衣時的寒顫,有助于體溫的恢復(fù)。
3、冬泳體溫調(diào)節(jié)
(1)冬泳體溫調(diào)節(jié)的整個過程。下丘腦、延髓、脊髓構(gòu)成體溫調(diào)節(jié)中樞。其中下丘腦是主要的,因為它有溫度敏感神經(jīng)元,其中又分熱敏感神經(jīng)元和冷敏感神經(jīng)元,分為對熱、冷刺激做出的反應(yīng),而且極為敏感,對0.1°C的溫度變化都能做出敏捷的反應(yīng)。
冬泳時,下丘腦接受了冷刺激的信息,首先,傳導(dǎo)神經(jīng)發(fā)出沖動,血管運動中樞興奮,外周血管收縮,減少血液在外周的流量,增強了皮膚絕熱層的效應(yīng)。這時皮膚少血,呈現(xiàn)蒼白,出現(xiàn)“雞皮疙瘩”。頭、手、腳感到疼痛,這就是冬泳的冷感期。冷感期內(nèi),交感神經(jīng)興奮,應(yīng)激激素分泌增加,機體能量代謝增強,體內(nèi)深部溫度升高,從而提高下丘腦溫度,引起熱敏感神經(jīng)元的興奮并發(fā)出指令,解除外周血管緊張,體內(nèi)深部大量的熱隨血液擴散到皮膚,出現(xiàn)一種熱脹感,毫無冷意,這就是冬泳的熱脹期。
人體有限的能量儲備,抵擋不住冷水的無限吸熱,下丘腦的溫度持續(xù)下降,不能再引起熱敏感神經(jīng)元的興奮,使外周血管再次收縮;皮膚出現(xiàn)蒼白和“雞皮疙瘩”,出現(xiàn)寒顫,進入冬泳的寒顫期,在這個時候再不出水,就會出現(xiàn)低溫癥:強烈寒顫、動作遲呆、語言不清、四肢麻木等癥狀,對健康不利。
(2)冬泳體溫調(diào)節(jié)的調(diào)定點。由下丘腦首部的溫度敏感神經(jīng)元控制,成為溫度調(diào)定點,在冷感期內(nèi)將調(diào)定點上移到運動性高溫點,使機體進行產(chǎn)熱、升溫、保溫等一系列調(diào)節(jié)反應(yīng)。在熱脹期內(nèi),由于冷水吸熱過多,迫使體溫向下離高調(diào)定點時,則會通過寒顫等產(chǎn)熱方式來糾正這種偏離,進入寒顫期,由于體內(nèi)熱源干竭,往往又會引起調(diào)定點下滑失控的現(xiàn)象。
(3)冬泳體溫調(diào)節(jié)的負反饋和前饋,醫(yī)學(xué)上稱之為體溫調(diào)節(jié)的自動控制系統(tǒng)。下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞與各效應(yīng)器之間存在雙向聯(lián)系,效應(yīng)器不斷將自己生理變化的信息負反饋到下丘腦,不斷糾正和調(diào)整下丘腦發(fā)熱的指令,精確地確定新環(huán)境下的體溫調(diào)定點,以維持平衡。在體溫調(diào)節(jié)過程中,不但有效應(yīng)器向下丘腦負反饋信息,而且還有前饋現(xiàn)象,如在冬泳前進入更衣室換裝時,冬泳場的各種視覺、聽覺刺激,就通過條件反射的方式發(fā)動了下丘腦的體溫調(diào)節(jié)機制,這就是前饋現(xiàn)象。
(4)冬泳體溫的行為調(diào)節(jié)。下丘腦體溫調(diào)節(jié)是不受意識支配的,通常稱為自主性體溫調(diào)節(jié),是體溫調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。另外,還有行為性體溫調(diào)節(jié)。冬泳運動是在高級神經(jīng)中樞指揮下進行的。在冬泳時,各感應(yīng)器的刺激信息傳入大腦的皮層,在第二信息系統(tǒng)的參與下進行高級綜合,通過大腦的運動中樞發(fā)出指令,出現(xiàn)產(chǎn)熱。保溫的行為反應(yīng),如戴橡皮游泳帽,加快動作用力游泳,用手揉搓皮膚,出水后跑步取暖并喝一杯熱茶等等,這些御寒行為性體溫調(diào)節(jié)是具有意識性的。行為性體溫調(diào)節(jié)是自主性體溫調(diào)節(jié)的補充。
冬泳對人的身體是非常有好處的,不僅能夠加強身體抵御寒冷的能力,而且通過冬泳可以改善局部和全身血管的所舒功能,促進血管微循環(huán),也正是因此冬泳的人反而不易感冒。另外,冬泳不僅能夠強身健體,而且因為冬泳是與寒冷作斗爭,所以要消耗更多的能量,也因此會防止脂肪在體內(nèi)的囤積從而達到減肥的效果,另外由于冬泳大多是在寒冷的室外,所以更能增強心肺功能。也正是因為這些好處,所以即便冬泳非常的冷,但是仍舊有很多人都在堅持冬泳,這不僅僅是一個人毅力與勇氣的表現(xiàn),更是一個人對心理和生理上的雙重刺激的追求。