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中图分类号:G4 文献标识码:A
体育是以体育科学基础理论、竞技体育以及运动心理等 为主要研究对象的;而化学是一门以实验为基础 的自然科学,它研究物质的组成、结构、性质以及 变化规律等。从二者的定义及研究的内容来看,体育与化学是不同领域的两门学科,但在体育运动过程中蕴藏着许多化学知识,体育运动与化学联系非常广泛,处处充满着丰富、有趣的化学知识,显现出了化学在体育运动中的魅力。
一、运动保护减少损伤
在举重和体操比赛中,我们发现运动员都会 习惯地把两只手伸入盛有一种白色粉末的盆中, 然后互相摩擦手心,这种白色粉末就是碳酸镁粉末,俗称“镁粉”,它具有很强的吸湿性,能加大手掌与器械之间的摩擦系数,从而有助于运动员创造成绩。
运动损伤是指体育运动中,造成人体组织或器官在解剖上的破坏或生理上的紊乱。在体育运动中出现运动损伤是在所难免的,这与运动训练水平,运动环境与条件等因素有密切关系。体育教学中常见的运动损伤有皮肤损伤、肌肉、肌腱损伤,关节软骨损伤,骨及骨骺损伤等。
被业界称为神奇药水的氯乙烷(CH3CH2Cl),是一种无色、沸点只有13.1℃的易挥发有机物。众所周知,液体挥发时,将从周围吸收热量,所以当把氯乙烷药液喷洒在运动员受伤部位时,由于它们迅速挥发而使皮肤表面的温度骤然下降,知觉减退,从而起到镇痛和局部麻醉的独特作用。如:在激烈拼搏的球赛中,运动员难免有肢体上的接触,这就容易出现碰伤、摔伤,这时只要在运动员受伤的部位喷几下氯乙烷(CH3CH2Cl),然后反复搓揉、按摩,不一会儿,受伤运动员又能生龙活虎地冲向球场了。
二、运动装备更胜一筹
不同的运动员对于运动鞋的材料也有不同的要求。为此,设计师采用了最新的化学材料设计了各种性能的运动鞋,颇受运动员的青睐。篮球、排球运动员需要有一定弹跳性的鞋,他们选用弹性十分好的顺丁橡胶作鞋底;足球运动员要求鞋能适应快攻快停、坚实耐用的要求,便用强度十分高的聚氨酯橡胶作底材,并安装上聚氨酯防滑钉;田径运动员要求鞋柔软而富有弹性,又设计了高弹性的异戊橡胶鞋底,满足了运动员的要求。
更高、更快、更强是奥林匹克的宗旨。运动员为了创造佳绩除了平日的刻苦训练,对参赛装备的要求更是苛刻。他们崇尚人文体育、绿色体育、科技体育,在许多比赛中运动健儿身着高科技“战袍、战靴”参加比赛,融入了许多高科技的时尚元素。第四代“鲨鱼皮”泳衣,在泳衣的屁股、胸部和大腿位置加入了光滑的聚亚安酯板材,比前一代 “比基尼、尼龙弹力泳衣”,减少了 5%的阻力,速度快了 10%。据有关报道说在2008年的北京奥运会,美国游泳名将菲尔普斯就是利用“鲨鱼皮”泳衣成就了8金的梦想。又如,科研人员为刘翔特意量身定制的战靴轻薄如纸,厚度不到2微米,而且只靠细小的纤维支撑,据说能帮助刘翔减少比赛中的阻力,提高跑速0.02秒。另外,运动员的服装多采用轻便、透 气性好、耐磨、防热防水的有机合成纤维,如涤 纶、耐纶、晴纶等制成,这些都与有机化学有关。
三、科学膳食营养均衡
糖、脂肪、蛋白质这三大物质是人体不可缺少的营养物质。糖类中的葡萄糖、蔗糖、 淀粉、纖维素等可从食用的米、面及带甜味的蔬 果中获得。体内糖类用作能源物质的主要是糖原,以肌糖原和肝糖原为主。脂肪是人体能量的 重要来源,是体内能量贮存的主要形式。蛋白质是组成细胞的基础物质,当运动员从食物中摄取 足够的蛋白质后,蛋白质在人体内发生一系列反应分解为氨基酸被人体吸收,氨基酸再重新结合 成人体所需的各种蛋白质,循环往复,这样就能使运动员恢复在运动中消耗的组织蛋白,修复损伤的组织,稳定血糖浓度,并保持稳定的精神和体力状态。
另外,运动员在运动过程中所喝的饮料,都是特制的,饮料中含有一些碱性物质和二氧化碳等,这种碱性饮料有助于运动员消除肌肉中过多的乳酸,能缓解疲劳恢复体力,它也是利用化工的方法生产出来的。
四、违禁药物无处藏身
违禁化合物多数是有机化合物,其组成 复杂、种类繁多。目前国际奥委会规定的违禁药物有五大类99种。它们是:合成类固醇、麻醉剂、兴奋剂、B阻断剂和利尿剂。70%的运动员服用的兴奋剂是合成类固醇。
为维护奥林匹克原则、维护运动员的身体健康,1968年奥委会公布并完全禁止运动员服用违禁药物,在严格的检测手续及精确的分析化学检测技术应用下,兴奋剂无处藏身。
检测兴奋剂的方法主要有两种:尿液 检测和血液检测。血液检测是一种损伤性检测,而且由于一些宗教性因素,现在还没有实施。现行的兴奋剂检测主要是进行运动员的尿液检测,先对被检样品进行化学前处理,其目的是富集被检测对象,去掉干扰杂质。不同类化合物的化学前处理方法不同,提取方法通常采用乙醚、叔丁基甲 醚、乙醚-异丙醇、己烷、庚烷、乙酸乙酯等有机溶剂萃取,达到纯化和浓缩的目的。尿样中部分以结合形式存在的药物的检测还需要预先进行酶解或酸解。仪器分析方法: 例如GC/MSD用于绝大部分兴奋剂的检测,包括初筛和确证;GC/HRMS目前主要 用于低浓度(2ng/mL)甾体的确证。
体育与化学虽是不同领域的两门学科,但二者既有区别又有联系,体育运动为化学技术的应用提供了舞台,同时化学使体育运动变得更有魅力。让我们共同期待科学家们能将更多的化学元素融入到体育领域里,帮助 体育健儿再创佳绩。
(本文系2019年度泉州市基础教育课程教学研究立项课题 《小学体育与其它学科有机融合,有效实施课堂教学的实践研究》QJYKT2019—223研究成果)
福建省安溪县官桥中学 福建 泉州 362441
体育是以体育科学基础理论、竞技体育以及运动心理等 为主要研究对象的;而化学是一门以实验为基础 的自然科学,它研究物质的组成、结构、性质以及 变化规律等。从二者的定义及研究的内容来看,体育与化学是不同领域的两门学科,但在体育运动过程中蕴藏着许多化学知识,体育运动与化学联系非常广泛,处处充满着丰富、有趣的化学知识,显现出了化学在体育运动中的魅力。
一、运动保护减少损伤
在举重和体操比赛中,我们发现运动员都会 习惯地把两只手伸入盛有一种白色粉末的盆中, 然后互相摩擦手心,这种白色粉末就是碳酸镁粉末,俗称“镁粉”,它具有很强的吸湿性,能加大手掌与器械之间的摩擦系数,从而有助于运动员创造成绩。
运动损伤是指体育运动中,造成人体组织或器官在解剖上的破坏或生理上的紊乱。在体育运动中出现运动损伤是在所难免的,这与运动训练水平,运动环境与条件等因素有密切关系。体育教学中常见的运动损伤有皮肤损伤、肌肉、肌腱损伤,关节软骨损伤,骨及骨骺损伤等。
被业界称为神奇药水的氯乙烷(CH3CH2Cl),是一种无色、沸点只有13.1℃的易挥发有机物。众所周知,液体挥发时,将从周围吸收热量,所以当把氯乙烷药液喷洒在运动员受伤部位时,由于它们迅速挥发而使皮肤表面的温度骤然下降,知觉减退,从而起到镇痛和局部麻醉的独特作用。如:在激烈拼搏的球赛中,运动员难免有肢体上的接触,这就容易出现碰伤、摔伤,这时只要在运动员受伤的部位喷几下氯乙烷(CH3CH2Cl),然后反复搓揉、按摩,不一会儿,受伤运动员又能生龙活虎地冲向球场了。
二、运动装备更胜一筹
不同的运动员对于运动鞋的材料也有不同的要求。为此,设计师采用了最新的化学材料设计了各种性能的运动鞋,颇受运动员的青睐。篮球、排球运动员需要有一定弹跳性的鞋,他们选用弹性十分好的顺丁橡胶作鞋底;足球运动员要求鞋能适应快攻快停、坚实耐用的要求,便用强度十分高的聚氨酯橡胶作底材,并安装上聚氨酯防滑钉;田径运动员要求鞋柔软而富有弹性,又设计了高弹性的异戊橡胶鞋底,满足了运动员的要求。
更高、更快、更强是奥林匹克的宗旨。运动员为了创造佳绩除了平日的刻苦训练,对参赛装备的要求更是苛刻。他们崇尚人文体育、绿色体育、科技体育,在许多比赛中运动健儿身着高科技“战袍、战靴”参加比赛,融入了许多高科技的时尚元素。第四代“鲨鱼皮”泳衣,在泳衣的屁股、胸部和大腿位置加入了光滑的聚亚安酯板材,比前一代 “比基尼、尼龙弹力泳衣”,减少了 5%的阻力,速度快了 10%。据有关报道说在2008年的北京奥运会,美国游泳名将菲尔普斯就是利用“鲨鱼皮”泳衣成就了8金的梦想。又如,科研人员为刘翔特意量身定制的战靴轻薄如纸,厚度不到2微米,而且只靠细小的纤维支撑,据说能帮助刘翔减少比赛中的阻力,提高跑速0.02秒。另外,运动员的服装多采用轻便、透 气性好、耐磨、防热防水的有机合成纤维,如涤 纶、耐纶、晴纶等制成,这些都与有机化学有关。
三、科学膳食营养均衡
糖、脂肪、蛋白质这三大物质是人体不可缺少的营养物质。糖类中的葡萄糖、蔗糖、 淀粉、纖维素等可从食用的米、面及带甜味的蔬 果中获得。体内糖类用作能源物质的主要是糖原,以肌糖原和肝糖原为主。脂肪是人体能量的 重要来源,是体内能量贮存的主要形式。蛋白质是组成细胞的基础物质,当运动员从食物中摄取 足够的蛋白质后,蛋白质在人体内发生一系列反应分解为氨基酸被人体吸收,氨基酸再重新结合 成人体所需的各种蛋白质,循环往复,这样就能使运动员恢复在运动中消耗的组织蛋白,修复损伤的组织,稳定血糖浓度,并保持稳定的精神和体力状态。
另外,运动员在运动过程中所喝的饮料,都是特制的,饮料中含有一些碱性物质和二氧化碳等,这种碱性饮料有助于运动员消除肌肉中过多的乳酸,能缓解疲劳恢复体力,它也是利用化工的方法生产出来的。
四、违禁药物无处藏身
违禁化合物多数是有机化合物,其组成 复杂、种类繁多。目前国际奥委会规定的违禁药物有五大类99种。它们是:合成类固醇、麻醉剂、兴奋剂、B阻断剂和利尿剂。70%的运动员服用的兴奋剂是合成类固醇。
为维护奥林匹克原则、维护运动员的身体健康,1968年奥委会公布并完全禁止运动员服用违禁药物,在严格的检测手续及精确的分析化学检测技术应用下,兴奋剂无处藏身。
检测兴奋剂的方法主要有两种:尿液 检测和血液检测。血液检测是一种损伤性检测,而且由于一些宗教性因素,现在还没有实施。现行的兴奋剂检测主要是进行运动员的尿液检测,先对被检样品进行化学前处理,其目的是富集被检测对象,去掉干扰杂质。不同类化合物的化学前处理方法不同,提取方法通常采用乙醚、叔丁基甲 醚、乙醚-异丙醇、己烷、庚烷、乙酸乙酯等有机溶剂萃取,达到纯化和浓缩的目的。尿样中部分以结合形式存在的药物的检测还需要预先进行酶解或酸解。仪器分析方法: 例如GC/MSD用于绝大部分兴奋剂的检测,包括初筛和确证;GC/HRMS目前主要 用于低浓度(2ng/mL)甾体的确证。
体育与化学虽是不同领域的两门学科,但二者既有区别又有联系,体育运动为化学技术的应用提供了舞台,同时化学使体育运动变得更有魅力。让我们共同期待科学家们能将更多的化学元素融入到体育领域里,帮助 体育健儿再创佳绩。
(本文系2019年度泉州市基础教育课程教学研究立项课题 《小学体育与其它学科有机融合,有效实施课堂教学的实践研究》QJYKT2019—223研究成果)
福建省安溪县官桥中学 福建 泉州 362441