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時機與地點

2017-01-08 08:01:42

冷環境下的運動

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陽明山上的中國文化大學,曾在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,當年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。當年,強大的寒流來襲,確實造成每一個人的嚴重負擔,也對當時隔日(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。

 

撰文:吳忠芳

文章來源:運動生理學網站

 

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