低溫環境下鍛煉的運動傷害及應對措施

張淼

湖南師范大學體育學院 湖南長沙 410012

1 低溫對鍛煉的影響

1.1 體溫恒定的能力

身體具有維持體溫恒定的功能，人體一直處在散熱與產熱的動態平衡之中。當我們在低溫環境下鍛煉時，身體恒溫的能力主要由外環境的介質決定。而身體活動產生的總熱量以及身體阻止熱量流失的能力，主要是由身體和衣服的聯合絕熱能力決定的，其中環境對維持體溫起著至關重要的作用。例如人體在水中散失熱量的速度比在空氣中散失的速度高3-5倍[1]。因此當人在潮濕并且寒冷的環境下進行鍛煉時，其運動的安全性就非常值得重視。肌肉是身體主要的產熱組織，而其產生的熱量多少主要是由其運動的強度決定的。身體隔絕和阻止熱量散失的能力主要由穿著的服裝，個人的身形以及身體的成分決定的。體表面積與體重的比值是影響散熱的一個重要因素，例如相同質量的兩個人，高而瘦的人比矮而胖的人更易丟失熱量，同時也是因為矮而胖的那個人攜帶了大量脂肪的而提高了絕熱的能力。

1.2 低溫時身體的生理變化

當身體處于低溫環境時會產生很多生理變化，在此環境下運動時最顯著的變化有心率、肌張力和肌肉功率。當我們的身體處于80οF/27℃溫度的臨界值時，身體的會提高新陳代謝能力以彌補熱量的散失。其中一個顯著的生理變化便是末梢血管收縮，尤其是四肢遠端部位血管收縮[2]。當這種變化發生之時，更多的血液被留在了身體核心位置中以減少散熱。同時，血管收縮也會造成身體內血壓升高，使得心率降低，此時某種需要維持特定心率的運動訓練就會變得困難。在溫度適宜環境下能輕易達到的運動心率，在低溫環境中往往需要付出更多的努力才能達到。在寒冷的環境中，伴隨著末梢神經收縮，肌張力也得到了提高，肌肉張力是身體在休息狀態時部分肌肉收縮造成的。肌張力的提高可以增加身體產熱，這種現象稱之為前顫。當我們的身體失去較多熱量時，肌張力會不斷的提高，產生前顫現象，身體通過這種肌肉不自主的顫抖來去彌補熱量的損失。此外，寒冷的環境與舒適的環境相比，肌肉的輸出功率會下降，其達到最大的輸出功率的時間也會變長。這意味著在運動訓練中，速度型項目如短跑和跳高的訓練會打折扣，但運動速度的降低可能會提高力量型運動項目的訓練效果。

2 低溫造成的相關運動損害

一般常見的低溫下鍛煉造成的傷害和疾病包括低體溫癥、凍傷和呼吸困難。

2.1 低體溫癥

當身體的核心溫度低于95οF/35℃時即確診為低體溫癥，低體溫癥根據不同的情況劃分為輕度、中度和重度[3]。低體溫癥在這些傷病中是最為嚴重的，在某些的案列中甚至致人死亡。低體溫癥發生時不同的人產生癥狀也不盡相同，但剛開始都伴隨著戰栗、犯困和精神不振，呼吸淺短而緩慢。接著，病人說話變得遲鈍，失去方向感，嚴重時其心率發生改變。每當身體產熱減少而身體熱量散失逐漸增多時，都有可能發生低體溫癥。潛在的訓練因素可能導致身體產熱減少，包括身體活動性降低、極度疲勞、能量耗竭和睡眠不足[4]。而常見的訓練因素包括刮風、下雨的外環境，潮濕的衣服，體能消耗和低體脂率都會導致身體熱量散失增加。此時一個科學的運動風險管理計劃，可以對多種訓練因素進行控制，降低因低溫壓力、運動負荷和運動準備不足而帶來傷害的幾率。

2.2 凍傷

當身體軟組織的處于32οF/0℃以下的溫度環境時會發生凍傷，它最常發生于鼻子、耳朵、面部和手腕等暴露位置的皮膚，但也發生在手足等未暴露的皮膚上。凍傷的初發時其感染區域變得麻木，回暖時經常伴隨著疼痛。低溫、潮濕和寒風是造成凍傷最常見的因素。盡管身體的核心溫度在不停升高，但寒風依然能夠使暴露在外的皮膚溫度降低，因此須盡量使所有皮膚免于暴露在外，穿著冬衣和適當的裝備能幫助我們的皮膚免于被凍傷。大部分運動環境的溫度對于健康人群的運動是足夠安全的，只有當外界溫度低于-18οF/-28℃時請避免外出運動，因為通常此時發生低體溫癥和凍傷的風險會大大增加。

2.3 呼吸困難

呼吸困難癥通常表現為呼吸吃力且不順暢，是另一種與寒冷相關并普遍發生的癥狀。呼吸困難癥通常都是由支氣管痙攣造成的，支氣管痙攣是指細支氣管壁肌肉突然性收縮引起的。冷空氣通常非常干燥，而干燥空氣比冷空氣對呼吸活動的影響甚至更大。哮喘病患者比普通人更易引起支氣管痙攣。內科醫生通常會開β-2興奮劑如沙瑞丁胺給患者，運動前15分鐘服用能夠起到最好的預防呼吸困難癥的效果。

3 低溫環境下優化運動表現的措施

優化低溫環境下的運動表現要求進行適當的環境評估、保持充足的營養、合適的衣著以及良好的判斷能力。運動的強度和衣服穿著兩者是維持著身體核心溫度關鍵。運動的強度控制著身體新陳代謝所產生的熱量，因此有計劃的提升運動訓練的類型，并選擇合適的衣著可以優化運動表現。

3.1 運動強度的選擇

低強度（≤30%VO2max）運動可能不會產生足夠的熱量去彌補在寒冷或潮濕環境下失去的熱量。然而當我們在一個干燥的環境下鍛煉時，合格的戶外著裝能夠彌補我們身體核心溫度致命性下降，并且維持核心溫度5-6個小時不變。當外界的體溫低至14οF/-10℃時，長時間中等強度（30%~70%VO2max）的運動將會產生足夠的熱量去維持我們身體的核心溫度，即使只穿著短袖和長衫也能維持核心溫度90分鐘左右。在高強度（≥70%VO2max）的運動時，寒冷天氣對訓練的影響最大，某些循環性和跳躍性的項目的動作表現和力量輸出將會大打折扣[5]。如果訓練過程中需要表現出高強度的爆發力，不僅需要穿著合適的衣服，而且在兩次爆發點之間需要保持低強度的持續運動以此來產生做夠的熱量去維持身體肌肉的溫度。

3.2 低溫運動衣著的選擇

間歇性訓練項目會給我們穿著什么衣服帶來困難，衣服穿著過多或過于單薄都不利于運動。穿著過多會因為身體出汗導致皮膚潮濕，穿著過少將會使運動員在休息狀態下難以維持體溫，保持良好的準備狀態。最好的解決方案就是多準備幾件衣服，根據身體的運動狀態，及時的增減衣服以保證身體的保溫能力。對酷愛戶外運動人而言，有三層衣著體現就足夠應付了。第一層衣服應該具有吸汗的作用，它能保證我們在鍛煉的過程中保持皮膚的干燥，比較常見的衣服材料有聚丙烯、聚酯和羊絨。第二層衣服應該具有足夠的保溫能力，減少身體熱量的散失。第三層也就是最外層應該有一個足夠厚的防御層去阻擋風、雨和雪等惡劣的天氣環境。此外，為了防止在寒冷情況下四肢的血流量減少過多，建議鞋帶、手套、雙肩包等裝備帶不要勒的太緊，以免阻礙血液循環[6]。

3.3 低溫運動下補液

因為衣服和裝備增加了自身重量，外環境的影響以及不知主戰栗的原因，運動員在低溫環境下鍛煉要多消耗10%-40%的熱量，因此補充碳水化合物對于維持在寒冷情況下的運動表現非常重要[7]。當我們的身體已經攝入足夠多卡路里的能量物質時，其碳水化合物的儲量也是非常充足的。在所有低溫訓練傷害的案例中，個體發生脫水的幾率并不是很大，但是脫水在低溫環境下發生仍有可能發生，因此補液仍是必須的。在炎熱環境下鍛煉的水化物補充方案同樣適用于寒冷環境，比如訓練開始前補充足夠的水分，運動過程中補液保持身體水分，運動后及時補液。值得注意的是，與炎熱環境相比，身體處于低溫環境時很難意識到自身缺少水分。此外，在低溫環境下身體排尿會增加，這叫低溫誘導利尿現象，它會引起額外的體液流失。

4 總結與建議

了解寒冷的天氣下的訓練風險只是成功的一半，在運動強度和外部環境條件的基礎上選擇合適的服裝,并保證在寒冷的條件下有足夠的食物和水分供應滿足消耗,將會達到滿意的訓練效果。不僅如此，我們應該熟悉一個適當的風險管理策略來指導決策,它可以提高訓練的安全性和運動表現，減低低溫下運動的風險。