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作者:scwang
內容:運動與環境溫度
人體體溫反應身體的熱平衡狀態，一旦平衡受到破壞，體溫必定改變，因此要維持體溫的恆定，必須先在熱的獲得與散熱間取得平衡。人體的主要生熱來源是基礎代謝、肌肉活動(運動)、激素、食物的生熱反應、姿勢變化與環境等；熱的散熱方式則包括傳導、對流、輻射及蒸發等四種。
人體在熱環境下運動，心肺系統要更加賣力，將肌肉產生的熱，藉由循環系統傳到皮膚表面，以便散熱體外。因此任何一個會造成心肺系統過度負擔或干擾散熱的因素，都會嚴重的破壞運動表現，增加熱傷害的機會。
在熱環境下運動，除了會使體溫上升、心跳加速外，還會使耗氧量上升、活動肌群使用肝醣量增加，並且產生更多的乳酸，以致需氧量增加。當環境溫度接近甚至超過皮膚及身體內部溫度時，蒸發散熱便遠較輻射、傳導、對流來得重要。運動中之蒸發散熱就是流汗，而熱適應主要是在排汗的機轉及血流方面的調整。
環境溫度並非是造成熱病的唯一因素，必須同時考量的幾個影響因子，包括：環境溫度、濕度、風速與輻射量。過度暴露於熱環境下，不但使作業(運動)能力降低，同時也會引起熱痙攣、熱衰竭與中暑等熱傷害。
在冷環境下，身體核心溫度可能降低到正常的下限 (36度C)以下。這時身體會開始寒顫，增加身體產熱量，此時協調能力受損，語言與思維能力接著受到影響。當體溫下降至32度C 以下，寒顫減弱，並有行動不穩，語無倫次現象。在30度C 以下的低溫時，體溫調節失調，肌肉開始僵硬，呈半昏迷狀態。
風冷指數是冬天從事野外活動對環境安全的重要參考指標，活動者應將風力對溫度感覺的影響，在活動前審慎的評估，以減少寒害發生。
熱環境下運動
運動熱病死亡事件發生的氣候包括：高溫低相對濕度與低溫高相對濕度兩種情況。
不在運動訓練過程中喝水，祇攝取食鹽片，最可能發生熱病。
運動員流汗率受到下列因素的影響：運動的強度。·環境的情況。¸運動員的體能。¹運動員是否能適應熱環境。º穿著的服裝式樣和數量。
流汗的基本概念：汗水的張力低於血液，它所含的水多於鹽。·一個人失水過多，則細胞外液的張力將大於細胞內液。¸細胞內的水將會流向細胞外，以保持滲透壓的平衡。¹血液內的水分流失，血中將存有高濃度的電解質。º水分喪失過多，流汗的機轉將停止。導致體溫上升。»血中的高電解質將會干擾心臟的正常節律。
1.熱平衡
熱的散發：對流、傳導、輻射與蒸發。運動時，體熱的散發主要靠皮膚排汗來蒸發，每一克的汗水蒸發，可以散熱大約0.58卡的熱。如果熱不散發，人體體溫可能在一小時內上升1.5℃。
熱能的單位卡（小卡）。身體組織的比熱為0.83Kcal/kg/℃，若一個人的體重為70公斤，則必須儲存58大卡的熱才能增加體溫1℃。在R=0.82時，一升氧的消耗可產生4.83大卡的熱。因此安靜時代謝的熱產生大約每分鐘為1.45大卡(0.3L*4.83kcal/LO2)或87kcal/hr。如果熱不散發，體溫可能在一小時內上升1.5℃。假設運動員從事平均每分鐘2L耗氧量的活動達1小時，如果熱不散發，體溫可能上升8.7℃。
2.體溫的調節
體溫調節系統：在於維持穩定的內部體溫，安靜時的37℃體溫稱為對照溫度(reference temperature)。依賴下列要項來執行其功能：溫度受納器或感受器、刺激致使反應器或器官發生調節或矯正，以及有關中樞協調受納器傳來的訊息及反應器產生的調節動作。
人體的溫度的受納器至少有二，一個在腦的視丘下部（中樞受納器），感受流經腦部的動脈血液溫度變動（華氏0.2-0.5度內的變化）；一個為皮膚（末梢受納器）。兩個受納器皆包括兩種形式的感官器(sensors)，一個感受熱，一個感受冷，感受環境溫度的變動。中樞與末梢受納器都連結皮質和視丘下部的溫度調節中樞，產生隨意的與反射的調節動作。
溫度調節反應器包括骨骼肌、平滑肌、輸送血液到達皮膚的動脈、汗腺、甲狀腺、腎上腺素和副腎上腺素。視丘下部的溫度調節中樞是以對照溫度為主要的溫度調節基準，對照溫度則會受到末梢受納器的調節，在熱環境對照溫度下降，在冷環境對照溫度上升。
3.熱環境下運動與熱病的發生
運動時主要的散熱方法：皮膚血管擴張以增加皮膚血流量，從事循環的調整。增加汗腺分泌以蒸發的方式冷卻皮膚。人體內部主要的體熱來源是肝臟與骨骼肌。
在熱環境的運動情況下，在最初的30分鐘左右直腸溫增加至一定的水準，然後維持此值直至運動結束；皮膚的溫度則會因為對流和蒸發所產生的冷卻效果而些微下降，而且一直持續下降到運動結束。這種體內與皮膚的溫度梯度增加現象，有助於體熱的排除。長時間運動，很少會形成體內溫度或直腸溫度的過度增加，在此環境下幾乎所有代謝產生的熱皆可以輕易地由循環和催汗運動來調節。
在熱環境長時間運動，因為環境溫度與皮膚以及皮膚與體內溫差的下降，造成身體散熱時的阻力提高。濕度增加時，以因為汗水蒸發時的阻力提高而增加蒸發散熱機轉的障礙。長時間運動，身體必須循環更多的血液和分泌更多的汗水，以便排除身體產生的多量體熱。在22℃（相對濕度45％）與35℃的（相對濕度50％）情況下，每小時運動的排汗量分別為0.4公斤與1公斤。在熱環境運動的最嚴重影響，在於身體的大量失水，將使血流量減少。最好的補償方法是飲用和汗水一樣成分的水分，即飲用每公升含1-2克的鹽水。
水分的補充不能只靠口渴的感覺來飲用，因為口渴的機轉是費時而且趕不上人體的水分需求。
4.運動員的熱病
熱衰竭與中暑是過度暴露於熱環境下的熱病。一般人比較不會發生熱痙攣與熱衰竭，但是運動員因為：高度的競爭，易於過度地努力。·需要穿著笨重的保護器具，增加散熱的阻力。¸教練可能不讓他們在長時間的競賽中喝水，以致降低耐熱能力。
醫學學院對在熱環境下舉辦馬拉松賽提出一些建議：
a.長距離賽跑不應在濕球溫度高於28℃下舉行。
b.白天乾球溫度高於27℃時，長距離賽跑應在早上9時前或下午4時後舉行。
c.主辦單位有責任提供含有少量糖（每100ml水中含有2.5gm的葡萄糖）和電解質（每公升溶液低於10毫當亮或230mg的鈉，和5毫當量或195mg的鉀）的溶液。
d.比賽中運動員應時時喝飲料，比賽10-15分鐘前飲用400-500ml飲料。
e.規則禁止在馬拉松賽中的前10公里設立飲水站，但在10公里以後，沿道應該允許飲用飲料以資補救。
f.運動員應該學會知道一些熱傷害的早期徵兆，一旦發生立即停止比賽，以防止發病。早期徵兆包括：胸部河上臂豎毛、發冷、頭部震顫的壓迫感、不穩、噁心和皮膚乾燥等。
g.主辦單位應備有醫事人員以便照顧可能的病患。
5.熱病的預防
預防熱病的方法：攝取適當的鹽和水分。·對熱的適應。¸認識運動、服裝和環境溫度等所產生的限制。
水分的損失如果達到體重的2-3％，即對於運動成績有害。最好的水分補充方法：常喝而量少。最好的鹽分補充方法：水分喪失在6磅(2.8公斤)以內不必額外補充鹽分，鹽分可以由一般飲食中彌補。如果要攝取鹽分時，也必須大量補充水分，否則將導致嚴重的醫學上問題。
在熱環境下從事運動訓練5-8天，即能發生熱適應的效果：心跳率下降、血流量增加、血壓適當調整、排汗量增加、減少作嘔、減少暈眩與減少身體不適。間歇訓練的效果有50％來自於熱的適應。為了熱環境的考慮，運動時衣著應以短袖、質鬆、淡顏色的運動衫為主，不要穿長襪、不戴頭盔，在休息時應盡可能的脫掉衣服，以暴露皮膚。
有熱病發生時應：a.立即脫掉所有不必要的衣服。b.立即用冰水或冷水冷卻身體。c.叫救護車。d.在送醫途中用海棉或毛巾沾冰水冷敷。
回應者:阿澤
內容:請問一下：
一運動員熱適應之後，他的心輸出量有何變化嗎？
以下是我研讀生理學後的分析，但我才疏學淺，希望能得到完整且正確的解答：
在激烈運動過後，皮膚的血流量會增加，以增加熱的蒸發散熱的機會，而皮膚血流量增加的原因可能是心肺系統為排除體內過多的熱，而造成血液的重新分配，導致心臟血回流量減少，所以此時的心輸出量是降低的。
而熱適應後，皮膚所需的血液不需那麼多就可有效率的排除熱，因此心臟回流的血量增多，所以我個人認為熱適應後，運動員的心輸出量會增加。
以上的分析，希望老師能為我解答，謝謝！！
回應者:sam
內容:請問在愈熱的環境下進行運動,所燃燒的脂肪和消耗的熱能是否會愈多?
因為我看見一些須要控制體重或要減重的運動員總會穿上厚厚的外套進
行操練,這種做法是否正確有效?謝謝!
回應者:狂云子
內容:我们原定明早踢一场足球赛,在上7点道 9点,现在改到中午12点了,似乎这两个时间段都不大好,因为从环境温度的科学性来看,过高过低的环境温度都不太适合踢足球赛这样大运动量高强度的体育活动!
回應者:Bason
內容:對於sam的問題.....直覺上覺得是一種錯誤的方式....我也提出自己的看法請大家指教.......
那種穿著厚厚外套進行操練....我想大都是一種需要短時間急速減重的方式吧........
不過這種方式也是讓水分大量流失...對於能量消耗...我想還是取決於運動的模式吧.........
看是消耗脂肪的運動強度....還是消耗醣類的運動方式吧...........以上如有錯誤請高手指點...
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