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運動生理週訊運動生理週訊電子報
Online ISSN : 1814-7712
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主題:冷環境下的運動
發言 : chungfun 時間 : 02/11/04(01:06:49) From : 61.57.208.44 分類 : 運動環境
運動生理週訊(第37期)

冷環境下的運動(December.24.1999)

吳忠芳

  陽明山上的中國文化大學,12月22日(1999)出現設校37年來首度的下雪景象,雖然才不到一小時的時間,卻也為聖誕節增添了不少過節氣氛。然而,同一天,台灣中部的彰化高商,卻發生女學生參加大隊接力(一百公尺)比賽時,因為身體不適不支倒地,經過校方緊急將學生送往醫院,仍舊回天乏術;彰化基督教醫院指出,不排除此意外事件可能與天氣寒冷有關。事實上,此波寒流在香港已造成四十餘人死亡;在台灣,則已奪走四條人命。

  台灣地處亞熱帶,在冬季從事戶外各種活動時,除非強烈冷鋒過境,又從事高山或水上的活動,否則寒冷幾乎不成問題。此次,強大的寒流來襲,確實造成每一個人的嚴重負擔,也對明日(12月25日)開始、一連五天,參加八十八年全國運動會(因為百年大震而延期)的運動員,造成一定程度的影響與限制。事實上,瞭解冷環境下運動時的注意事項,對於運動員與一般運動參與者而言,都是相當重要的基本運動知識。


冷環境對身體的影響

  在冷環境下活動,皮膚感到「冷」時,感覺神經會將此訊息,傳至位於下視丘的體溫調節中樞,進而啟動身體顫抖或末梢血管收縮等生理調節機制,來增加人體的新陳代謝,同時,刺激肌肉收縮,減少血液流向身體表面。也就是說,透過增加基礎代謝與降低身體熱能流失的雙重作用,防止出現體溫過低的危險。

  冷環境下運動時,人體的溫度取決於熱能的流失及產生是否平衡。一般來說,影響體溫流失的因素則包括:

1.身體組成:由於皮下脂肪對於熱的傳導功能較低,可以隔絕身體內部組織熱能的流失。因此,可以藉由測量皮脂厚度,瞭解人體對於冷的耐受程度。通常,由於女性的體脂肪比例較高,對於冷的耐受能力較強。

2.風冷指數(wind chill):相同的溫度下,風(空氣流動)會藉由對流及傳導的途徑加速身體熱能散失、增加冷的程度。下表顯示在10℃的氣溫下,如果風速達到每秒13.2公尺時,實際的風冷指數溫度(WAT) 僅有-3℃;在 4℃的氣溫下,實際的WAT 則僅有 -12℃;當WAT 達到 -28℃以下時,即應盡可能避免戶外活動。


風冷指數溫度(windchill adjusted temperature)
氣溫(℃) 10 4 -1 -7 -12 -18 -23 -29
風速(m/s) 10 4 -1 -7 -12 -18 -23 -29
0 9 3 -3 -9 -14 -21 -26 -32
2.2 4 -2 -9 -16 -23 -29 -36 -43
4.4 2 -6 -13 -21 -28 -38 -43 -50
6.6 0 -8 -16 -23 -32 -39 -47 -55
8.8 -1 -9 -18 -26 -34 -42 -51 -59
11.0 -2 -11 -19 -28 -36 -44 -53 -62
13.2 -3 -12 -20 -29 -37 -45 -55 -63
(Robergs and Roberts,1997)


冷環境下運動的生理反應

1.肌肉功能:在極冷的環境下運動時,人體為了防止體溫的下降,會減少肌肉的血流量,促使肌肉的收縮速度與力量皆明顯下降。因此,在較低的溫度下,從事相同速度及力量的動作時,必須選擇減緩動作速度的運動方式,避免肌肉的疲勞的過早出現。

2.代謝的反應:人體在冷環境下進行相同強度的運動時,無氧代謝能量的比例,會顯著高於常溫環境。也就是說,在冷環境下運動時,游離脂肪酸的代謝及氧化作用會顯著降低,肌肉使用葡萄糖的比例增加,容易造成更多的乳酸堆積。

3.心肺循環功能:在冷環境下運動時,換氣量會顯著增加,心跳率與心輸出量則不會顯著改變(透過血壓上升來調節)。研究發現,以相同的速度在17℃與26℃的水溫中游泳時,每分鐘的攝氧量差距達到 500ml之多。由此可見,冷環境確實會顯著提高人體運動時的心肺循環負荷。

4.呼吸道的溫度維持:人體口腔、咽喉、氣管的正常溫度範圍在26℃至32℃之間,當人體在冷環境下運動時,特別是在風速較強且運動強度較激烈的狀況下,運動參與者往往會以口呼吸,容易造成口腔、咽喉等呼吸道的不適。


冷環境下運動的注意事項

  台灣四周環海,從事水上活動的人口相當多,特別值得注意的是,在相同溫度下,在水中傳導作用喪失的熱能是空氣的二十六倍,靜止的狀態下浸泡於冷水中,水溫越低,直腸溫度下降得越快。當人體溫度低於32℃,若無法縮短在水中的時間,或者增加熱能,使得熱能大量流失,將可能導致嚴重的失溫或者死亡。

  因此,冬季從事水上活動時,由於運動產生的熱量無法長時間維持體溫,因此,可透過醣類的攝取增加肌肉能量的來源,以及增加皮下脂肪或保暖衣服幫助隔絕身體內部熱能的流失。以「開源」和「節流」雙管齊下的方式維持體溫。

  另外,值得特別注意的族群是一些高齡、血壓又偏高、經常從事晨間運動的人,如果突然暴露於冷環境時,由於末稍血管收縮,將使血壓急劇升高,容易造成心血管的病變。因此,天氣過冷時,應避免戶外運動。

  冷環境下運動前,應比常溫下做更多的熱身運動,以伸展筋骨及促進血液循環。運動時,可以穿著貼身韻律服、風衣等,並且降低運動的強度,避免運動過程出現生理上的不適應。運動後,如果流汗沾濕了衣服,為防止體溫急劇下降,應迅速更換乾暖衣物,以免著涼。總之,在冷環境下運動,只要注意能量的補充及衣服保暖的問題,一樣可以像在常溫下,享受運動所帶來的樂趣。

 共有 1 回應

回應 : 1 scwang時間 : 2004/7/27 下午 04:55:54 From : 140.123.226.99

教授您好:
我們是東海大學法律系的學生,因我們所修習的通識課程需做一篇實驗報告,題目為:氣溫對人類體能的影響。我們除了親身在不同氣溫中測量 400公尺所需花費的時間外,並找尋有關這方面的資料,但不知是否隔行如隔山的關係,我們所能找到的資料實在有限。適巧我們在中華民國體育學會之網站上得知教授您為研究運動生理學這門學科之專家,因此我們希望能透過 E-mail將我們的問題告知教授您,盼切教授您能在百忙之中給予我們指導。謝謝!
1)氣溫的過高或過低均會對運動能力有所影響,請問教授如不考慮相對濕度時,氣溫大約幾度時最適合人類運動而會有較好的表現?and why?
2)如氣溫高於最適當的溫度時,對我們的運動能力有何影響及其原因?
3)若氣溫低於最適當的溫度時,對我們的運動能力有何影響及其原因?
一群東海的學生敬上


運動生理學網頁回答如下:

Effects of ambient temperature on the capacity to perform prolonged cycle exercise in man. Med. Sci. Sports Exerc.29(9):1240-1249.1997.

8名健康的男性受試者在四個不同環境溫度下進行70%VO2max強度的運動 3.6 +/- 0.2、10.5 +/- 0.5、20.6 +/- 0.2、30.5 +/- 0.2

結果發現:30.5度的環境溫度下運動的時間最短。10.5度的環境溫度下運動的時間最長。VE, VO2, R, estimated fuel oxidation, HR, Trre, Tsk, sweat rate and RPE 皆顯著受到環境溫度的影響。結論:環境溫度與運動表現呈倒U型關係,10.5的環境溫度可以獲得最佳的運動表現。

只有一篇研究報告, 並無法完整回答你的問題, 不過仍相當有參考價值.



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