運動生理學網站　冷環境下的運動

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。