快速进入高原环境中人体的生理变化

当人们从平原迅速进入高原环境中，人的机能状态会发生一系列的生理反应，如肺通气量迅速增加、安静时心率加快、运动时最大心率下降、心脏做功能力有所下降、人体摄取氧的能力明显降低（图8-2）。

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           生 理 反 应

                图8-1 人体快速进入高原的生理反应

（一）    肺通气机能的变化

人们一进入高原，人体机能最明显的变化就是肺通气量增加。当海拔高度达到2438米时，安静时的肺通气量开始以指数形式增加（图8-2），通气能力的增大是机体的代偿作用，可以使肺泡内的氧分压增加，以便提高血红蛋白的氧饱和度。如通气能力增大50%，动脉血的氧饱和度则提高10~20%。但是由于通气能力的提高，肺出现过度换气，二氧化碳的呼出增多，所以处在高原的最初一周内血液的PH偏碱性，出现所谓的呼吸性碱中毒症状。

肺通气量增加的原因可能是由于缺氧造成的，缺氧刺激了主动脉体和颈动脉体的化学感受器，反射性地引起肺通气量增加。由于肺通气量的增加，呼出二氧化碳增多，使血液的二氧化碳分压降低。由于二氧化碳分压的下降，会使二氧化碳对呼吸中枢的刺激作用下降。因此，在快速进入高原地区的情况下，缺氧是引起肺通气功能增加的主要原因。

在高原地区运动时，运动员肺通气量明显增加。在1982米的海拔高度，运动员进行同等负荷强度运动时，肺通气量可超过海平面33%；在2988米的高度肺通气量可超过海平面50%（图8-3）。运动员在高原地区的最大肺通气量明显高于海平面处的最大通气量。在海拔高度为2988米时，最大肺通气量可以从105升/分，提高到160升/分。

（二）    循环机能的变化

在高海拔处安静时和次最大运动时的心率加快。心率增加可以补偿因缺氧而引起的运输氧能力的下降。在平原环境中，安静时心率一般为70次/分，在海拔高度为4500米的地方，安静时心率为105次/分。这种心率较高的情况在高原环境中可持续较长时间，主要是由于中枢神经系统对于处于缺氧状态的反应。

在高原地区，最大心率、每搏输出量和每分心输出量都有所下降。在低海拔地区运动时，心率可增加到170~210次/分。在高原地区运动时一般最大心率只能达到130~150次/分，比海平面运动时每分钟少40~50次。心输出量也相应减少，这可能是由于氧分压下降、冠状动脉的血流减少引起的。

（三）    最大摄氧量（VO2max）的变化

当人体快速进入高原缺氧环境中，VO2max会明显降低。平原居民迁居高原后，最大摄氧量减少13~22%。而高原土著居民的最大摄氧量相当于平原居民在海平面时的值。在低海拔高度进行有氧锻炼，VO2max有明显提高，但在高海拔地区VO2max减少率几乎不受锻炼的影响。

尽管机体可以通过各种调节机制来适应高原的缺氧环境，但是这种调节能力是有限的，机体仍会处于一定的缺氧状态。当海拔高度达到5000英尺（1524米）时，VO2max开始出现下降，此后海拔高度每升高300米，VO2max下降3%。在更高的高度VO2max下降更快，如攀登珠穆朗玛峰运动员的VO2max值可能降低到7-10毫升/千克/分（图8-4）。

在海平面和高海拔处进行定量负荷运动时，机体的需氧量是相同的，但如果以其与VO2max的关系来表示，则在高海拔处需氧量相对较高。因此，在高海拔处最大运动能力下降，做同样的负荷运动就更困难，在训练中应考虑这一因素。