如何模拟低氧环境研究论文

低氧运动，指的是个体在高原或仿照高原环境的缺氧状态下，通过一定量的运动来锻炼身体。当个体身处于低氧或运动性缺氧的环境中时，其心肺呼吸系统将得以强化、心脑血管方面的问题将得以缓解，而有氧代谢水平的提升，可协助个体在体能类运动中展现出更好的状态。近几年与之相关的研究成果证实了两点，一是人工模拟或自然状态下的低氧环境可实现减少体重的效果；二是人们可借助运动来促成能量的消耗，最终达成减肥、促进代谢、改善心肺状态的目的。因此，专家就将两者联系在一起，提倡用低氧运动来减肥的新兴理念。根据现有的研究成果，以低氧暴露的方式实现减肥效果的原理是通过降低食欲来控制食物的摄入量，同时通过降低消化能力来控制人体对营养的吸收，在此前提下大幅提升机体对于能量的损耗和对于脂肪的代谢能力，以此来实现代谢平衡，保持内分泌状态的稳定等目标。低氧对体成分的影响低氧暴露以及相关素质训练，实际上是从改变机体成分的角度来对个体体重进行调整，将低氧暴露与运动相结合的方法，不仅有利于减肥，还往往能优化机体成分，可使人由内而外地实现身体素质的好转。研究表明，仅凭低氧暴露这一项，即可减少去脂体重和体脂。在低氧的环境下，中等强度的运动可对体脂进行消耗，而高强度运动则有助于增加糖醇解供能的比重，促成肌糖原和骨骼肌蛋白质的损耗。通过实验分析可以发现，患有肥胖症的测试者在实践低氧、低强度的运动方案时，可同时在提升代谢水平、改善身体成分方面获益。由此可知，当患者因外科疾病而无法进行高强度的剧烈运动时，低氧、中低强度的减肥方案可能是最优选择。选择以运动的方式来进行减肥要做到两点：一是根据自身可承受范围，选择一定的强度、运动量和时间进行运动锻炼；二是对摄入量进行控制，使其低于原有的摄入情况。做到以上两点后，即可实现减脂。但目前运动减肥仍因其原理未被研究透彻而存在一定争议。健康问题运动减肥方法各异，但并非都对人体有益，此时选对方法的就显得极为重要。不同的减肥方式都有其独特原理，从而对人体产生不同效果，不合理的运动减肥方法将不利于人体健康。因此需要通过研究，分析运动减肥的科学性，避免因运动不当而产生对身体的消极影响。容易饥饿问题运动后产生的饥饿感可促进食欲，而若补充的食物所含有的能量高于运动消耗的能量，将会造成体重反弹、减肥失败。为规避反弹的情况，应对运动所造成的能量变化进行控制，消除饥饿感。低氧对普通人的影响普通人目前竞技性运动项目已向大众普及，除运动员以外，不少普通人也纷纷参与低氧运动。低氧运动可锻炼人在不同环境下的应激能力，降低可能造成的伤害。为适应高原环境，普通人应预先进行为期六周、频率为每周六次的低氧训练，借此快速适应环境，防止患上急性高原病症。在美国，低氧运动早已不是新名词，它深受健身爱好者的欢迎。专家指出，对于无法承受高强度运动的人群而言，低氧环境有利于其进行健身，因为只要在低氧环境下进行低强度运动，即可实现身处平原所产生的效果，有助于改善心肺功能。运动减肥运动减肥的方式有两种：一是借助基础代谢率来控制体重。以基础代谢率为基准，能量入大于出时，则被堆积在脂肪里。代谢率发生变化后，耗能越多，就越容易促进脂肪内能量的释放，脂肪组织随之减小体积；二是借助热效应来控制体重。体表温度和汗液将随体内温度的上升而更快散发，促进热能的消耗，最终实现减肥的目标。对于体质特殊的人而言，一旦停止运动，体重就将反弹。因此，肥胖人群应结合自身情况和兴趣点，将运动方案限定于自身可承受的能力范围内。应在政策指引、社区的健身指导和知识科普之下，定期参与体育活动和体质测试，学校也应将相关的健身器材对外开放，促进肥胖人群的运动积极性。要想减肥，仅凭运动是不够的。在整个减肥过程中，应合理安排好食谱、养成良好的饮食习惯、调整好自身的生活作息，以健康的生活习惯来配合运动计划

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题目来源社会实践题目种别理论研究指导教师

选题的目的、意义(理论意义、现实意义)：

海拔差异就是利用海拔差，针对要进行参加比赛、参加体育的考生进行的赛前和考前的集训，体育论文开题报告范文。本课题研究的是世居高原的体育考生(冷环境的刺激)、通过短时间的练习。下达到比世居海拔要低的高海拔进行考试。丽江相对于昆明来说、就相当于高原、丽江体育考生在每年的三月份都同一上昆明参加体育专业分考试(云南省同一举行)。然而高原练习是当前运动练习中的一个热门。与相对低的高原相比,它具有一定的特殊性和难度,作为一种特殊的练习方法,对竞技体育的发展和体育考生的成绩将起到巨大的作用,但还有很多方面值得进一步探讨,只有在实践中不断积累经验,把握它的规律性才能运用成功。

针对海拔差异对丽江体育考天生绩的影响。能够让丽江带训体育考生的教练有一定的帮助。让前人的经验来更进一步的提醒和引导。让丽江体育考生能达到一个新的高度而努力。海拔高度让我们占据了重要地理位置，还有就是天气也给我们创造了有力条件。让云南体育重新审阅我们丽江体育考生的成绩;让中国乃至世界熟悉丽江海拔高度创造的运动成绩;让我们的体育考生考出更好的成绩。然而当高原世居者从高原到达次高原,即脱离低气压、低氧环境,进进到正常大气压,正常氧含量的环境时,适应了高原环境的生理性能需要作重新的调整以适应新的环境。此间可出现心率减慢,心搏量增加,过度通气消失等,这种改变称为低原反应或脱适应。这种"脱适应"反应,可能出现倦怠、无力、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等症状,还会出现血红蛋白含量降低、心率缓慢、心排血量和血容量增加、肺动脉高压逆转等症状,对身体造成不良后果。义乌网站优化对于世居高原体育考生来说,专业考试在次高原举行,机体从习惯的低压、低氧环境到相对的高压、高氧环境,这种外环境的改变必然对运动员的运动能力产生影响。次高原的高压、高氧环境对运动员的身体性能是否会出现次高原反应(脱适应反应),如何影响世居高原体育考生的运动水平;如何根据次高原考试时间和运动员下高原后身体性能的变化而确定下高原的时间等,这些都是高原教练员所关注的题目。从而了解宁蒗的体育考生的成绩状况(短跑.中长跑.耐力性项目等)…更好的利用海拔高度、天气等条件;使丽江(宁蒗)体育考生的成绩进步的基础上。在考条件前两星期以上的适应时间上昆明。致使世居高海拔的体育考生在高住高训转化适应低住低训;使丽江体育考生的成绩在原成绩上得到一定进步。

昆明位于中国西南云贵高原中部.海拔1895米;丽江市位于云南省西北部云贵高原与青躲高原的连接部位.市区中心海拔高度为2418米;宁蒗彝族自治县位于云南省西北部.县城在海拔2240米的大兴镇。

选题的研究现状(理论渊源及演化、国外相关研究综述、国内相关研究综述)：

丽江相对于昆明来说，就相当于高原。然而高原练习是当前运动练习中的一个热门。与相对低的高原相比,它具有一定的特殊性和难度,作为一种特殊的练习方法,对竞技体育的发展和体育考生的成绩将起到巨大的作用,但还有很多方面值得进一步探讨,只有在实践中不断积累经验,把握它的规律性才能运用成功。高原练习起源于20世纪50年代,伴随世居非洲高原的中长跑选手的崛起,国际上已经留意到高原环境对运动能力的影响,并开始有意识地开展高原练习以及对它进行研究。高原练习在国际的研究最早可以追溯到1963年前后(1963年国际奥运会在海拔2240m的墨西城举办),世界各国纷纷开展了高原练习,纵观这50年的发展历史,可将高原练习概括为4个阶段：萌芽阶段(50年代);第一个*阶段(60年代);争议中的探索阶段(70~80年代);快速发展阶段(90年代以后),高原练习方法得到了长足的发展,尤其西方一些国家在重大的赛前对竞技运动员进行高原练习已形成体系。一、高原练习理论与实践研究的现状中国事开展高原练习较早的国家之一,早在1961年春,国家体科所陈宝庆等对八一队36名中长跑运动员在昆明冬训四个月期间的生理性能进行测试,至此开创了中国高原练习理论与实践研究的先河。任何一门学科的发展都同良好的政治环境有关,也受到经济、社会文化和人们思想的约束。在竞技体育运动中,尤其在耐力项目中,居住在高原和高山地区的运动员对我国耐力性项目的发展做出了突出的贡献,并有着重要的地位。对于高原运动员来说,由于世居或长期生活在高原,通过一系列代偿反应,已基本对所居住海拔高度低氧环境产生钝化,如何更好地进步高原运动员的运动能力是个需要探讨的题目。

目前、全世界约5亿多人口居住在高原、高山地区,约占世界人口的十分之一。在竞技体育运动中,尤其在耐力项目中,居住在高原和高山地区的运动员取得了辉煌的成绩,并处于领先地位。早在1960年罗马奥运会上,地处海拔2500-3000m的埃塞俄比亚优秀运动员阿贝基拉获得马拉松冠军,之后,他又多次获得该项目的金牌。处于非洲同样地理条件的肯尼亚、坦桑尼亚和摩洛哥的长跑运动员相继也获得了国际长跑冠军。在我国,地处高原的云南、内蒙古、青海、甘肃的运动员,对我国耐力性项目的发展作出了突出贡献,并有着重要的地位。世居高原人的生理特点：人在高原生活,血液中的红细胞和血红蛋白的增高与神经系统、体液调节有关。世居高原的人,由于机体长期受缺氧刺激,促使红细胞天生素增多,红细胞天生增加,血红蛋白、红细胞压积增高。世居中等高度地区的人群,由于长期受轻度或中度缺氧刺激,产生了代偿性反应,从而心血管系统、呼吸系统的性能都较低海拔地区人群强,对于从事耐力性运动极为有利。

对于海拔差异对体育考生影响这片领域研究的既有代表性的文章目前作者未查到。在我所查阅的文献资料中，新浪微博注册前人对高原练习的研究是比较全面：人类自逐渐揭开高原环境的奥秘,熟悉其对人体内环境的影响以来,约有100多年历史,但有目的地对运动员进行高原练习,其时间不过半个多世纪。国际高原练习的研究最早可以追溯到1963年前后、尤其西方一些国家在重大的赛前对竞技运动员进行高原练习已形成体系。中国事开展高原练习较早的国家之一,早在1961年春,国家体科所陈宝庆等对八一队36名中长跑运动员在昆明冬训四个月期间的生理性能进行测试,至此开创了中国高原练习理论与实践研究的先河。20世纪90年代以来,高原练习进进一个快速发展阶段,高原练习受到了前所未有的重视。高原练习的实践经验和基础理论的研究进一步得到重视和完善;练习方法也在精益求精;科学化练习程度不断进步;并建立了一些新的练习手段及模拟练习方法;高原练习的成效明显增加。但是由于高原练习在刺激机体产生潜能的同时,也给机体产生一些负面影响，如血液浓缩造成循环阻力加大、对肌肉代谢的不利影响等。据报道,采用高原练习的项目已经发展到了几乎所有的奥运会项目。我所查阅的文献资料有：1：陈文聪.浙江省体育科学研究所(高原练习的起源、现状及发展方向)2：山本正嘉.高原对人体运动的影响.体育科学(日本),：安彦(1984-),女,山西太原人,助教,研究方向：运动生理学。久居或世居高原运动员的高原练习4：海拔差异影响大学生达标成绩的研究马小明1,任中海2(1青海民族学院,青海西宁810007;2青海大学,青海西宁810004)5：张冰中国体育博士高原练习的理论与实践--模拟不同时程高原练习对大鼠心肌影响的机制研究等等。莱文最初的成功实验是将9名长跑运动员分为两组：低地组3人,居住练习在1300m练习4周,专心率、血乳酸和摄氧量监测练习。高原组(6人)与低地组相比：摄氧量高5%;5km计时快30s;血容量高原练习后,高原组增加500ml,低地组下降150ml。该作者以为对高原的适应是进步运动能力的最重要因素。1994年冈德森(Stray-Gundersen)和莱文再次作高住低练试验,6名长跑运动员先在平原(海拔150m)进行4周练习,接着高住低练4周(高住2500m,低练1250m)之后,又在平原减量练习2周,前后共10周,4次测试,内容有：5km计时跑,亚极量跑台运动员时间,最大摄氧量,无氧能力,经高原练习4周末运动员在平原运动的能力最佳,无氧能力也出现较高值，开题报告《体育论文开题报告范文 ◆分享好文◆马尔丁(Martin,1994)利用高原缺氧效应结合短时间下山(每周2-3次)完成速度练习方法取得了一定的成绩。如在加利福尼亚基地,利用莱克-塔霍(1990m)和奥兰治韦尔(120m)进行(中间间隔132km)交替练习;在亚利桑那基地,利用弗拉格斯塔夫(2134m)和菲尼克斯(332m)进行(中间间隔22km)交替练习。目前,高住低练法已得到国际上的认可,并已用于高原练习中。1982年日本泳联进行了两次高原练习，K我音乐盒第一次是在美国科罗拉高原(海拔1800米)停留21天，在此期间反复多次到海拔4400米处进行跑步练习，其结果是女运动员的血红蛋白，血细胞比容都增加，且多数人的运动成绩都得到进步，德国著名教练居兰根(现澳大利亚执教.以前曾执教于中国)建议高原练习安排3一5次，且海拔高度逐渐升高。例如：第一次，800一2300米;第二次，2300一3400米;第三次，一800米(中跑)和2300米(长跑)，每次高原持续时间不断变化(如4一6一3周)较为有益，夏天，他常把队伍拉到墨西哥的托卢卡绿荫覆盖的丘陵(海拔2300米)，长满树木道路宽广的山地(海拔3200米)处练习，这些作法，打破了1974年墨尔本国际运动医学学会第20届运动医学会议所规定的界限，即超过2286米高度的练习要给予密切的留意，并禁止在3048米以上高度举行比赛，在实践中，高原地区运动员的练习高度也超出了这一规定。李福田先生剖析我国男子中长跑成绩落后的原因时指出：目前我国地处高原的省、区长年在高原练习，赛前下平原比赛，运动成绩也取得了一定的进步，但忽视了高原与平原交叉的系统练习，尚未充分利用高原效应的作用。高原练习;高原.平原和低海拔的交替练习都在一定程度上得到了较理想的成绩。

提出相应的对策或建议，综合国内外对此课题(高原练习)的研究。接合本地区的实际情况。在前人的基础上提出有利于本地区的独特见解和创新之处。致使丽江体育考生的成绩得到一定程度的进步和让带训教师在总结上次经验;来更好的带好下一届的体育考生。

论文(设计)主要内容(提纲)

一：前言

二：研究对象与方法

研究对象：昆明-丽江海拔差异;丽江体育考生(宁蒗民族中学、丽江市一中)

研究方法

文献资料法

访谈法(调查法)

实证法

三：昆明、丽江两地海拔差以及天气环境的比较。

昆明市中心的海拔高度和天气环境

丽江市海拔高度以及天气环境

丽江市城区的海拔高度以及天气环境

宁蒗县县城的海拔高度以及天气环境

昆明、丽江两地海拔差异以及天气环境的比较

昆明、宁蒗县县城两地海拔差异以及天气环境的比较

昆明、丽江市城区两地海拔差异以及天气环境的比较

两地海拔差异、天气环境比较总结

四：总结丽江部分中学体育考生自2005-2007年两地考试成绩比较

丽江部分中学赴昆明前所测成绩

宁蒗县民族中学

丽江市第一中学

丽江体育考生上昆明考试的成绩

宁蒗县民族中学

丽江市第一中学

两地考试成绩比较

五：带训老师为何提前两星期带体育考生上考试地

六：回纳两地海拔差异对丽江体育考生的影响

低压低氧对体育考生练习的影响

练习方法和手段对体育考生的影响

上考试地对体育考生生理的影响

考试前、考试中存在的题目以及分析

上昆明为何会出现这一系列题目

针对出现的题目分析解决方案

七：建议和相对应的措施

八：参考文献

拟研究的主要题目、重点和难点：

主要题目：根据自己的实践以及经过访谈、调查丽江体育考生基本情况进行片面性的了解。依据了解的内容以及结合自己对丽江部分中学体育练习情况的了解。进行总的构思，融会贯串。阐述丽江与昆明两地海拔差异、天气环境的偏差、以及在此基础上回纳其影响的原因和提出针对性的建议及相对应的措施。调查、访谈、查阅资料时所得到的资料不尽全面。在此过程中涉及到相应的访谈。相对所用的时间和精力就多也比较困难。

重点：研究利用本地区的海拔、天气等上风如何更好的进步体育考生的成绩;两地海拔差异所造成的影响。

难点：调查、访谈的全面性;资料的正确性;相关资料的的难查性。

参考文献：

1：昆明、丽江市海拔数据资料.

2：体育学院通用教材,运动生理学[M].北京：人民体育出版社,1990.

3：张冰主编.高原练习的理论与实践--模拟不同时程高原练习对大鼠心肌影响的机制研究【M】.北京：北京体育大学出版社，k狗音乐：3-138 4：杨生岳,等高原移居汉族和世居躲族低高氧通气反应性研究[J]中国应用生理学杂志,1995,11(2)：87-189

5：马小明\任中海.海拔差异影响大学生达标成绩的研究[J].中国体育报.2003，03(1)：1-6 6：安彦.久居或世居高原运动员的高原练习【J】.体育科学报，2008，01(1)：25-30 7：陈文聪.高原练习的起源、现状及发展方向【J】.体育科学报，(5)：24-28 8：山本正嘉.高原对人体运动的影响【J】.体育科学(日本),1990,40(6)：431~436

指导教师意见：

研究目标：

1：了解两地海拔差异以及天气环境的基本情况。

2：回纳2005-2007丽江部分中学体育考生两地的成绩。

3：阐述海拔差异(高原)对世居高原体育考生的有关影响。

4：提出与实际相符合的建议及改进措施。

研究方法、技术路线、实验方案、可行性分析：

研究方法：文献法、调查法、访谈法、实证法。

技术路线：查阅大量相关的文献资料，得到有力的数据。

整理文献资料，让自己更进一步的了解丽江体育考生，心中明确那里的体育考生的练习方法和手段。

依据路线：古城区--宁蒗县的部分中学进行调查、访谈。得到有力的数据、较正确的信息。为本课题的研究更具有说服力和真实感。

实验方案：通过对宁蒗民族中学2004--2006届30个学生和丽江一中8个学生进行调查、分析;访谈带训体育老师、讨论练习中出现和影响练习的因素、下达考试地所要留意事项及考试地对考生的相关影响;笔者参与实践(笔者属2004届高考体育考生)、访谈、实证法验证其真实正确性。

可行性分析：练习方面：根据本地区的实际情况以及所占有利条件。采用与世居高原的体育考生相符的练习方法(高原练习)与考虑时间而制定练习计划。在短时间内进步考生的运动成绩。从调查、实践等中得出这是可能的。

影响方面：海拔差对体育考生的影响(练习过程中相关影响、下达昆明的生理适应以及考试环境的相对适应等的影响)这些题目将在本课题中谈论到及作者提出对这些题目的个人见解。

研究的特色与创新之处：

海拔差异(冷环境)和有效的练习方法、手段影响体育考天生绩已成为事实。引领云南其它地区的体育考生走进丽江的练习基地;将海拔差异练习影响体育考天生绩得到进一步证实;提出相对适应世居高原的体育考生的练习方法与手段。

进度安排及预期结果：

进度安排：

进行论文相关资料分析总结阶段：调查、SEO访谈以及文献资料的分析。

论文设计阶段：论文内容设计分析;论文设计规划。

论文初稿的完成。

在低于正常水平氧气含量的环境下进行运动。区别在于氧气含量的高低。

高海拔低氧环境的策略：轻微反应建议通过自我调节来适应它，严重的可以看医生。出现高原反应后，应多休息，少活动，坚持进食，可服用一些缓解高原反应的药品。

严重的高原反应，比如出现：浮肿、肺水肿、重感冒等症状，建议一定到医院输液、吸氧等治疗，并尽快离开高原，一般高原反应一进飞机或一到平原便消失的无影无踪，并且无任何后遗症。

进入高原之前的准备：

进入高原前，可向有高原生活经历的人咨询注意事项，做到心中有数，避免无谓紧张。进入高原之前，禁止烟酒，防止上呼吸道感染。避免过于劳累，要养精蓄锐充分休息好。

适当服西洋参等，以增强机体的抗缺氧能力。如有呼吸道感染，应治愈后再进入高原。良好的心理素质是克服和战胜高原反应的灵丹妙药。

保持豁达乐观的情绪，树立坚强的自信心，能够减弱高原反应带的身体不适。反之，忧心忡忡、思虑过度，稍有不适便高原紧张的庆，反而会加大脑组织的耗氧量，从而使身体不适加剧，使自愈时间延长。

如果你从未进过高原，在进入高原之前，一定要进行严格的体格检查。严重贫血或高血压病人，切勿肓目进入高原。

进入高原途中注意事项：

应尽可能预备氧气和防治急性高原病的药物，如硝苯吡啶（又名心痛定）、氨茶碱等，也需备有防治感冒的药物、抗菌素和维生素类药物等，以防万一。

由于高原气候寒冷，昼夜温差大，要注意准备足够的御寒衣服，以防受凉感冒。寒冷和呼吸道感染都有可能促发急性高原病。

在进入高原的途中若出现比较严重的高山反应症状，应立即处理，及时服用氨茶碱或舌下含服硝苯吡啶20毫克。严重时应吸氧。

若出现严重的胸闷、剧烈咳嗽、呼吸困难、咳粉红色泡沫痰，或反应迟钝、神志淡漠、甚至昏迷，除作上述处理外，应尽快到附近医院进行抢救，或尽快转往海拔较低的地区，以便治疗恢复。

由于乘车进入高原所需时间工，途中住宿条件差，体力消耗大，因此除要准备以上各种物品外，还应该准备水或饮料以及可口易消化的食物，以便及时补充机体必需的水和热量。

到达高原后注意的事项：

刚到高原，每个人都会感到不同程度的气短、胸闷、呼吸困难等缺氧症状。但这并不说明你不适应高原，如果能够正确地保护自己，2-4天后，一般都可使上述症状好转或消失。

如果是坐飞机上高原，一般高山反应的症状会在12-14小时左右产生。所以，刚刚到高原的时候一定不要剧烈运力，而要立刻卧床休息。否则，一旦感觉到反应就需要更多的时间来适应了。

人们常常用唾吸氧来缓解除胸闷不适。当然，吸氧能暂时解除胸闷、气短、呼吸困难等症状，但停止吸氧后症状又会重新出现，延缓了适应高原的时间。

假若你上述症状不很严重的话，建议最好不要吸氧，这样可以使你更快适应高原环境。轻微的高原反应，会不治自愈，不要动辄吸氧，以免形成依赖性。

进藏后要多吃碳水化合物、易消化的食品；多喝水，使体内保持充分的水分；晚餐不宜过饱。最好不要饮酒和吸烟。要多食水果、蔬菜等富含维生素的食物。

注意避免过度疲劳，饮食起居有规律。初到高原的前几天，不要频频洗浴，以免受凉引起感冒。感冒常常是急性高原肺水肿的主要诱因（在缺氧状态下不易痊愈）。

在藏期间，旅游活动不宜过于频繁，身体负荷不宜过重。初到高原的时候，不可急速行走，更不能跑步，也不能做体力劳动。一周后，才可逐渐增加一定的活动量。

必须注意，如果进入高原后，反应的症状愈来愈重，特别是静息时也十分明显，应该立即吸氧，并到医院就诊。

极少出现的高原肺水肿和高原脑水肿的病人须大量吸氧，并在药物治疗的同时，迅速转送海拔低的地区。

常年坚持体育锻炼而身体素质较好者，高原反应甚微，且能很快自愈，但也不可因此大意而逞强．尤其是进入到新的海拔高度前，要有一两天的渐进适应性锻炼。

在没有适应和准备的情况下，不要骤然进入海拔5000米以上的地区，以防突发不测。

总之，无论男女老幼、体强体弱，保持健康、乐观的心态至关重要，只要你能遵循上述几点，就会在进藏后很快驱除高原反应的困扰，乘兴而来，尽兴而归。

据外媒报道，在我们忙碌的生活中，大多数人都希望一天中有更多的时间。这个愿望实际上在数十亿年前实现了，当时地球的自转速度减慢了-- 现在，一项新研究假设，这就是我们现在有这么多氧气的原因，因为进行光合作用的微生物利用了生产力的提高。

就像现在氧气对生命的重要性一样，曾经有一段时间地球上的居民认为氧气是一种毒药。在地球生命周期的前一半，大气中主要是二氧化碳，早期的生命形式在这种环境中蓬勃发展。但约24亿年前，蓝藻出现了，并开始消耗二氧化碳、释放氧气。

这些微生物从根本上改变了大气的成分并消灭了当时存在的大量生命，这跟我们当前的气候状况有着可怕的相似之处。然而这个巨大的氧化事件并不是一夜之间发生的--它花费了数亿年的时间，它是如何发生的以及为什么发生的仍然是一个谜。但这项新研究调查了一个可能的原因。

这项研究的论文首席作者Judith Klatt指出：“我们不完全明白为什么花了这么长的时间以及是什么因素控制了地球的氧合作用。但在研究密歇根州休伦湖中岛天坑的蓝藻菌群时，我有了一个想法。”

在低氧环境中，研究小组注意到，在微生物席中形成的两种细菌之间每天都在跳舞。一夜之间，吃硫的细菌坐在上面，从它们周围的水中吸取营养。但一旦太阳升起，它们下面的蓝藻就会上升到顶部，这样它们就可以从阳光中汲取能量。

“现在它们可以开始光合作用并产生氧气，”Klatt说道，“然而，在他们真正开始之前需要几个小时，早上有一个很长的延迟。蓝藻菌似乎比早起的人起得晚些。”

该团队意识到，这种滞后可能有助于解释地球的缓慢氧合。过去，一天比24小时短得多，但在数十亿年的时间里，月球的引力减慢了地球的自转、延长了一天并增加了白天的时间。

“地月系统形成时，白天要短得多，甚至可能只有6个小时，”该研究的论文作者之一Brian Arbic说道，“这是否意味着改变白昼长度会影响地球 历史 上的光合作用？”

研究人员发现，在长期尺度上，大气中的氧气水平和白昼时间之间存在粗略关联。在约10亿年的时间里，旋转速度没有太大变化，这跟低氧水平相吻合。大约6亿年前，自转再次开始放缓，氧气含量开始上升，这被称为新元古代氧化事件。

Klatt指出：“我意识到，白天的长度和微生物席的氧气释放有一个非常基本的概念：在短的日子里，梯度形成的时间更少，因此有更少的氧气可以从席中释放出来。”

研究小组模拟了阳光动力学如何影响微生物席中氧气的释放。他们发现，阳光照射时间越长，确实会释放出更多的氧气，因为微生物有更多的时间进行生产而不是停止和开始。

“直觉告诉我们，一天12小时和一天24小时应该是差不多的，”该研究的论文作者之一Arjun Chennu说道，“太阳上升和下降的速度是太阳上升和下降速度的两倍，氧气的产生也紧随其后。但从细菌席中释放氧气却没有，因为它受到分子扩散速度的限制。这种从阳光中释放氧气的微妙解耦是机制的核心。”

就是模拟低氧的环境，一般是用人工制造低吸入氧气的状态下进行运动。而有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼。