为什么要冰浴降温 (采用冰水浴的原因)

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有些化学实验为什么要冰浴

一些实验是为了降低酶的活性,如提取rna等

一些是为了减少实验过程中产生的热,如超声波细胞破碎等

一些实验的条件是在较低温度下进行的,需要降温,因为升温好办,而降温不好弄

一些实验为了防止副反应的发生,得到最大的产率,与化学动力学有关呀

希望对你有用呀

冰盐浴的降温原理

冰盐浴的降温原理与溶液的凝固点下降有关。当食盐和冰均匀地混合在一起时,冰因吸收环境热量稍有融化

变成水,食盐遇水而溶解,使表面水形成了浓盐溶液。由于浓盐溶液的冰点较纯水低,而此时体系中为浓盐溶液和冰共存,因此体系的温度必须下降才能维持这一共

存状态(浓盐溶液和冰的共存温度应该比纯水的冰点更低)。这将导致更多的冰融化变成水来稀释浓盐溶液,在融化过程中因大量吸热而使体系温度降低。

冰水浴的原理

顾名思义为什么要冰浴降温,冰水浴就是在运动后让身体表面暴露在低温为什么要冰浴降温的水中 (一般低于摄氏15度)。不少专业体育训练中心均设有特制的冰水池 (Ice pool)或冰水桶 (Ice Tub),而一般人亦可自行在浴缸开水加冰自制。文献提出的冰水浴原理包括:

令血管收缩 (Vasoconstriction),从而减少发炎肿胀(Inflammation)

降低肌肉温度,减慢细胞受损的代谢反应

减慢神经传递速度 (Nerve Velocity Conduction),从而放松肌肉

令身体产生「麻痹」镇痛的感觉 (Analgesic Effect)

浸在冰水时周边的水压(Hydrostatic Pressure)能带动血液从四肢血管回流到躯干和心脏,加快循环为肌肉带来养分

安慰剂效应 (Placebo Effect, 即心理作用)

然而,鉴于人体结构复杂,上述原理在科学界一直存在争议 (尤其有关抑压发炎反应的化学路径)。目前学者仍不能完全掌握确实具体机制,有待进一步科研证据厘清细节。

(二) 对运动员复原效果的研究

浸冰水浴这做法虽已实践多年,但一直缺乏有系统的研究佐证。直到2012年,英国学者Dr. Johnathan Leeder 和其团队在著名《英国运动医学期刊》发表了一篇学术文章,综合过往14篇共涉及239名受试者的相关研究,统合分析运动后浸冰水对以下四大复原指标的影响:

DOMS酸痛程度

与细胞受损程度相关的血液指标浓度 (Creatine Kinase)

肌肉爆发力 (Power)

肌肉力量 (Strength)

结果发现,浸冰水虽然对回复力量没有显著作用,但却能明显减少运动后持续96小时的肌肉酸痛、细胞受损程度和爆发力复原,对短期复原和运动表现或有帮助。

(三) 长期浸冰浴会有潜在问题吗?

上述研究虽然支持浸冰浴的短期回复功效,但同时间亦有学者对它的长期效果有保留。例如在2014年,有欧洲学者在著名科学训练期刊《Journal of Strength and Conditioning Research》提出证据出恒常浸冰浴来抑压DOMS/正常发炎反应出现,反有机会阻碍肌肉自然生长,长远影响训练成效。研究员提出,肌肉在训练后良性撕裂然后修补,本是与生俱来的机制,故理论上身体只要经过适当休息,也会自然复原变得强壮 ,浸冰过度或弊多于利。

(四) 实践建议

按上述分析,运动员和教练在决定是否采用浸冰浴方法时,可视乎不同训练周期的目标和运动频率。举例说,若练习本身非太频密,而目标又是让身体习惯新的训练刺激,浸冰浴未必是最佳的复原方法。相反,在频繁的比赛季节(例如连续数天有赛事),DOMS和酸软疲劳带来的短期不适确会干扰表现。为了维持每场赛事的稳定发挥,此时运用浸冰法或会比较适合。

以下则为文献提出的具体实行建议:

在剧烈运动后1小时内进行。

浸冰的时间建议为11-15分钟,水温介乎 11-15度。若时间太长或温度太低都不利恢复,更有机会出现低温反应 (Hypothermia), 必须小心注意。

若运动员感到太冷不舒服,可考虑以清凉的水 (约15-25度)代替。有研究指清凉至恒常温度 (Cool-to-Thermoneutral)的水疗效果同样正面,这对于一般业余爱好者也较可行 (例如简单在家中浴缸开冻水浸浴)。

初次尝试可先浸至腰或以下的高度。若浸至胸膛(近内脏器官)以上位置,有机会令身体核心温度过低,造成不适。

(五) 其他复原方法

此外,运动界近年亦流行冷热交替浸浴法(Contrast Bath) 和使用像「雪柜」般的特制低温氮气 (摄氏负100度以下)仪器作全身冷冻治疗 (Whole-Body Cryotherapy)等。但以上方法跟浸冰水一样,效果因人而异,而且会受众多外在因素影响 (例如确实使用的温度、时间和频率等) ,这些细节目前在有科研上都未有统一的答案。故此,运动员应按实际需要灵活变通,同时亦可考虑配合其他运动复原法 (如按摩伸展、压力衣物、针灸、超声波和高压氧气疗法等),使训练效果达至最佳。

请问实验操作中冰浴的作用

冰浴过程中,原来加在溶液中的钙离子和细菌细胞膜结合,在低温下形成液晶结构,这样,在42度热激下,这种液晶结构收缩,将细胞膜扯开孔道,使dna进入细菌细胞中。这就是原理。

前面冰浴不清楚,热激我认为是让已经有孔的大肠杆菌孔膨胀,增加dna进入的几率,然后立刻冰浴,使孔收缩,进去的dna不要出来。个人想法,没看到过类似文献。

你在ncbi上查查第一个利用大肠杆菌转化的人,他是怎么做的。文献里肯定有原理说明,不过可能是几十年前的文献了。

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