热环境下高职体育专业学生消耗特点及科学补水方案研究

一、引言

（一）研究背景

全球气候变暖使高温天气增多，高职体育专业学生常在热环境下训练。热环境会加重身体代谢负担，加速体能消耗，补水不当易引发脱水、中暑等问题。目前针对该群体在热环境下的消耗特点及补水方案研究较少，开展本研究对保障学生健康、提升训练效果意义重大。

（二）研究目的与意义

旨在明确热环境下高职体育专业学生能量、水分、电解质等消耗特点，分析影响机制，提出科学补水方案，为教学训练提供指导，促进学生健康发展，丰富热环境运动理论研究。

二、文献综述

（一）热环境对人体运动影响的研究现状

已有研究表明，热环境会使人体核心体温升高、心率加快，增加心血管系统负荷，导致运动能力下降、疲劳提前。大量出汗引发的水分和电解质丢失，若不及时补充，会破坏渗透压平衡，还会影响神经系统，增加运动损伤风险。

（二）运动补水相关研究现状

国内外学者针对运动补水进行了大量研究。研究发现，合理补水能够有效维持身体的水合状态，延缓疲劳的发生，提高运动表现。补水的时间、方式和补水量对补水效果有着重要影响。一般认为，在运动前、中、后都应进行适当补水，遵循少量多次的原则。不同运动项目和运动强度下，人体的水分流失和补水需求存在差异，需要根据具体情况制定个性化的补水方案。然而，目前针对高职体育专业学生在热环境下的补水研究相对不足，缺乏针对性的科学补水方案。

（三）高职体育专业学生运动训练特点

高职体育专业学生训练专业性强、强度大，涵盖多项目，相比普通高校学生，在热环境下训练面临更大体能消耗和健康风险，亟需针对性研究。

三、研究对象与方法

（一）研究对象

选取体育专业大一至大三学生共80 名作为研究对象，其中男生 40 名，女生 40 名，年龄在 18-22 岁之间。所有研究对象身体健康，无心血管、内分泌等系统疾病，近期未服用影响身体机能的药物，且近期均有在热环境下进行运动训练的经历。

（二）研究方法

文献资料法：通过中国知网、万方数据知识服务平台、维普资讯网等数据库，以“热环境”“运动消耗”“科学补水”“高职体育专业学生”等为关键词，检索国内外相关文献资料，对热环境下人体运动生理反应、运动补水等方面的研究成果进行梳理和分析，为本研究提供理论基础。

实验测量法：实验设计：实验测量法：在 35^∘C±1^∘C 、相对湿度 60%- 70%的人工气候室，让学生分别进行低（60%最大心率）、中（ 75% 最大心率）、高（90%最大心率）强度跑步，以及田径短跑、篮球全场对抗、体操成套动作练习，每次 30 分钟。运动前、中、后测量心率、核心体温，通过称重法算水分流失量，采集血液检测电解质浓度，用能量代谢测试仪测能量消耗。

数理统计法：运用 SPSS26.0 统计软件对实验测量数据进行分析处理。采用描述性统计分析数据的基本特征，运用方差分析比较不同运动强度、不同运动项目下各指标的差异，显著性水平设定为 P<0.05 。

四、热环境下高职体育专业学生消耗特点分析

（一）能量消耗特点

实验结果表明，热环境下学生能量消耗显著高于常温，且随运动强度增加而增加。低强度运动时平均 250±30kcal/h ，中强度 400±40kcal/h ，高强度 600±50kcal/h。田径短跑能量消耗最高（ 550±60kcal/h） ），体操

成套动作练习相对较低（ 350± 40kcal/h），维持体温平衡的散热耗能是重要原因。

（二）水分流失特点

热环境下运动水分流失严重，低、中、高强度运动30 分钟后，平均流失量分别为 500±50ml 、 700±60ml 、 900±80ml 。田径短跑和篮球全场对抗流失量较大，体操相对较小，大量出汗易致脱水影响运动能力。

（三）电解质变化特点

运动后，研究对象血清钠、钾等电解质浓度均出现不同程度的下降。低强度运动后，血清钠浓度从运动前的 （140±2）mmol/L 下降到（ （136±3） ）mmol/L，血清钾浓度从（ （4.2±0.3） ）mmol/L 下降到（ 3.9±0.4） ）mmol/L；中强度运动后，血清钠浓度降至（ 134±4 ）mmol/L，血清钾浓度降至（3.7±0.5⟩ ）mmol/L；高强度运动后，血清钠浓度为（ 132±5 ）mmol/L，血清钾浓度为 （3.5±0.6）mmol/L∘ 。不同运动项目之间，电解质变化趋势相似，但篮球全场对抗运动由于运动过程中身体活动复杂、出汗量大，电解质丢失更为明显。电解质的丢失会影响神经肌肉的兴奋性和心血管系统的功能，若不及时补充，可能引发肌肉痉挛、心律失常等问题。

五、热环境下高职体育专业学生科学补水方案构建

（一）补水原则

预防性补水：运动前 1-2 小时，饮用 300-500ml 含电解质运动饮料。

少量多次补水：运动中每 15-20 分钟，饮用 100-150ml 补水液体。

及时补水：运动后按体重下降量补水，每丢失 1kg 补 1.5L 左右液体。

（二）补水种类选择

低渗性运动饮料：热环境下运动，建议选择低渗性运动饮料进行补水。低渗性运动饮料的渗透压低于人体细胞内液渗透压，能够快速被人体吸收，及时补充水分和电解质，同时不会引起胃肠道不适。其糖浓度一般控制在 4%-6% ，含有适量的钠、钾等电解质。

清水与运动饮料结合：对于运动时间较短（小于 1 小时）、强度较低的运动，可以在运动中适量饮用清水；对于运动时间较长（超过 1 小时）、强度较大的运动，应交替饮用清水和运动饮料，以满足身体对水分和电解质的需求。

（三）不同运动场景下的补水方案

日常训练 1 小时内，运动前预防性补水，运动中喝清水；超 1 小时，运动前补水，运动中交替饮用清水和运动饮料，运动后按需补水。比赛前2-3 小时、15-30 分钟分别饮用 500-700ml、150-300ml 运动饮料，比赛中按少量多次原则饮用，赛后及时补水补电解质。

六、结论与建议

（一）结论

热环境显著增加高职体育专业学生的能量消耗、水分流失和电解质丢失，对学生的身体机能和运动能力产生不利影响。

不同运动强度和运动项目下，高职体育专业学生的消耗特点存在差异。高强度运动和对抗性强、持续时间长的运动项目消耗更为明显。

基于热环境下高职体育专业学生的消耗特点，提出的预防性补水、少量多次补水、及时补水原则，以及合理选择补水种类、制定不同运动场景下补水方案，具有科学性和实用性，能够有效缓解学生在热环境下运动时的体能消耗，保障学生的身体健康和运动训练效果。

（二）建议

高职体育院校应依学生消耗特点合理安排热环境训练，加强补水知识教育；后勤部门提供充足补水液体和防暑设备；未来研究可扩大对象范围，深入探索代谢机制，尝试新型补水产品和技术。

参考文献

[1]季泰，热环境下运动人体热感觉研究进展[J].中国体育科技，2022，58（4）：73-80.