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吉姆·科特教授解释说,研究极端条件下的人体可能是理解我们的身体如何在运动中保护我们安全的关键。

在得到去南极洲旅行的承诺后,吉姆愉快地申请了两年的研究生学习。讽刺的是,这次旅行并没有发生,但吉姆开始对运动和环境生理学领域着迷,最终获得了热应激生理学博士学位。

25年后,他的研究带着他走遍了全球,从在珠峰大本营调查急性和慢性缺氧的影响,到在格陵兰岛、北京和澳大利亚北部了解不同的环境是如何影响身体的。

现在作为奥塔哥大学的教授和讲师,销博士的研究专注于了解人们对运动和环境的生理反应。他观察我们的身体对这些压力的剧烈和慢性反应。“我觉得特别有趣的一件事是在极端环境中锻炼,因为这通常会加剧锻炼的效果。”我们特别感兴趣的环境是热、冷、高海拔和脱水的影响。所有这些都以一种非常综合的方式影响着人类的生理机能,跨越多个系统。”

运动和环境生理学家,奥塔哥大学的吉姆·科特教授说。

在同一个句子中,“极端”和“锻炼”这两个词足以让大多数人心悸。那为什么吉姆对极端环境下的运动如此感兴趣呢?

当然,帮助减肥和降低患慢性疾病(如2型糖尿病和高血压)的风险有明显的好处,别忘了它对你的情绪有积极的影响——内啡肽的释放足以让任何人上瘾!虽然这些都是我们在锻炼中看到和感受到的一些身体上的东西,但吉姆更感兴趣的是了解我们身体内部发生了什么我们锻炼。

“运动最有趣的一点是,它包含各种不同的压力源,比如;能量应激、脱水(渗透和体积)应激、热应激、机械应激、酸中毒或pH调节应激以及缺氧应激。”你的身体必须同时处理所有这些不同的压力源,以维持体内平衡——你体内的生理平衡。

“这使得运动成为你身体能承受的最强大的复杂压力源。”

在一个非常基本的层面上,你的身体通过受体来处理这些压力源,这些受体可以检测到身体的变化,例如,体温的上升。这些信息会在大脑内外被检测到,然后整合,从而做出相应的生理或行为调整,比如让你出汗更多。最重要的是,你锻炼的环境会对这些已经存在的压力源产生复合影响。例如,在炎热和潮湿的条件下,通过出汗来释放多余的身体热量会变得更加困难——这使得在一个凉爽、不那么潮湿的环境中完成同样的运动比在一个更困难的环境中完成同样的运动更困难。

补充锻炼与环境压力

有趣的是,吉姆告诉我们:因为运动和环境有很多共同的压力源,所以环境压力源可以作为运动的替代品或补充物。”这对于那些因疾病或受伤而不能锻炼的人来说尤为重要。另一方面“运动员可以考虑通过有意在这些环境中锻炼来增加锻炼的压力,以提高他们的健康水平。”

如果你用过桑拿浴和冰浴,甚至尝试过热瑜伽,你可能已经经历过这种情况。增加的环境压力会改变原本低强度的活动,让你感到身体疲劳。科特博士的研究目标之一是了解压力环境与运动状态下的环境相比有多大程度的差异,并可能在适当的时候补充或替代压力环境。

理解运动的综合方法

他的团队的另一个重点是了解这些压力源中哪些是重要的,哪些是其他压力源的上游。“如果我们知道各个压力源的作用和相对重要性,就能帮助我们理解运动到底是什么,为什么某些类型、持续时间和强度的运动或多或少有效,以及对谁有效。”

了解在不同运动条件下身体内发生的复杂性和综合反应,需要在任何给定的时间测量志愿者参与者的多个生理参数。例如,在一项实验中,他们可能想观察人类在进行有氧运动(如骑自行车)时对温度变化的反应。这可能需要团队引入16-20个原始信号测量体温新陈代谢呼吸道压力,出汗率,血压血液流向不同的器官,以及氧化肌肉和大脑。

这些信号用放大器放大生物安保桥放大器并使用PowerLab数据采集系统。通过同时收集多个生理信号,并在一个地方分析所有数据(LabChart),他们就能了解身体如何应对和适应不同的压力,比如热。

起来,出去,活跃起来!

吉姆解释说,如今,我们不断受到媒体信息的轰炸,认为在特定环境下锻炼是不安全的。我们有这样的说辞和公众信仰,即极端环境是存在的,人们可以攀岩、潜水,或者跑过沙漠和冰盖。我们认为户外/爱冒险的人会给人带来危险,或者是冒险的人。”

“然而,我们有生理机制通过自然暴露来敏锐地、行为上和适应性地应对这些环境,但我们离开这些环境的时间越长,它们就越‘不安全’。”人造环境——越来越没有自然的压力源,是不可检测的,短暂安全,但因此是潜伏的,长期不安全的。”

随着久坐的生活方式成为常态,吉姆希望他的研究能让我们更好地理解和欣赏运动和我们身体的能力,因为在一天结束的时候,运动是我们能为自己做的最好的事情之一,你猜怎么着它是免费的!


相关研究:

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2019年6月25日

由梅尔·Knottenbelt

科学作家

ADInstruments


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