近期天氣又要開始轉變,也有不少人出國去參與一些運動,包括滑雪、馬拉松或其他項目。寒冷會影響生理反應,也可能影響運動表現,身處亞熱帶國家的我們容易忽略,根據2021年的《ACSM專家共識聲明:寒冷天氣運動期間的傷害預防和運動表現》,有幾個重點可以注意的
肌肉溫度降低不僅減少能夠運動的時間,還會降低力量和VO2最大攝氧量。肌肉溫度下降1°C(約0.6°F)可能導致最大攝氧量跟肌力減少4-6%。在較冷溫度下運動,會增加血液中乳酸的量。
而如果肌肉溫度下降8°C(14.4°F),會使肌肉的功率輸出減少31%,但肌肉的溫度下降到這個程度,可能要先擔心是否能存活而不是運動表現。
寒冷會影響爆發性的無氧運動表現,但是否會影響有氧運動未有定論,因為研究報告的結果各不相同,有的指出冷溫度會降低有氧表現,有的則指出會提高表現(或者根本沒有影響)。此外,保暖服裝對於保持溫暖有幫助可能會提高表現,但同時也可能因為笨重而可能影響表現,這也是一個未確定的問題。
除了運動表現外,有幾個跟寒冷有關係的傷害需要注意
低溫症 hypothermia
體溫過低發生在核心體溫低於攝氏35度/華氏95度時,代表身體正在比它能夠產生的熱能更快地失去熱量。運動可以增加熱量的產生,因此保持活動是重要的,但穿著適當的衣物也同樣重要。
外層衣服通常不應該在運動時穿著(除非下雨或風很大),但應該在休息期間穿上。
低溫症可分為三個等級
- 輕度:在這段時間內,身體的核心溫度範圍為攝氏32至35度/華氏89.6至95度,症狀包括四肢冰冷、顫抖、心跳過快、呼吸過快、尿急和輕度協調不良
- 中度:體溫在攝氏28至31度(華氏82.4至88度)之間。受中度低溫影響的人可能表現出冷漠、判斷力差、顫抖減少、虛弱和昏昏欲睡、口齒不清和失憶、脫水、協調能力減弱或笨拙、疲勞
- 嚴重:在核心溫度低於28°C / 82.4°F時出現。症狀包括不當行為,完全失去顫抖,心律失常,肺水腫,低血壓和心率過慢,意識水平降低(和)肌肉僵硬。受影響的人將失去意識。如果不加以介入將死亡
在戶外,對於輕度低溫症且沒有其他狀況的人應給予溫暖的衣物和含糖飲料,鼓勵他們積極自行重新加溫並進行監測。典型的寒冷天氣服裝包括三層:內層直接接觸皮膚,不易吸收濕氣,但能將濕氣傳遞到外層蒸發;中層提供主要的保暖;外層設計能讓濕氣轉移到空氣中,同時防風和防雨
冷水浸泡 cold water
水的強大冷卻能力意味著一些對冷空氣的反應(例如低溫症)也會在冷水中發生,且發生得更快。人在冷水中的冷卻速度是在相同溫度的空氣中的四到五倍。大約60%的冷水浸泡死亡事件發生在浸泡的最初幾分鐘內,遠在體溫過低之前
冷水浸泡有四個階段,每個階段都有特定危險,並與不同的身體組織冷卻有關。初始浸泡時的快速皮膚冷卻會刺激皮膚的冷感受器,它們的動態反應引起冷休克。
冷休克被認為是冷水浸泡引起的最危險的反應,並且對男性和女性的影響程度相似。最大的反應在10°C至15°C(50°F至59°F)的水溫下觀察到,對輕裝(穿泳裝)的人包括呼吸急促、過度呼吸、高血壓和增加的心臟負荷。這些可能是溺水和心血管發生問題的前兆。
冷休克反應在浸泡的最初30秒內達到高峰,通常在接下來的90秒內隨著周邊冷感受器適應新的皮膚溫度而減輕。在意識失去時,一開始浸入水中有很大可能會吸入水,在臉部也浸入水中的情況下,心臟的交感神經和副交感神經的共同作用可能會產生自主神經異常,某些運動情況(例如開放水域游泳、鐵人三項賽)可能導致致命的心律失常。
建議進入冷水的人在憋氣之前保持放鬆,並先確保呼吸道不被水淹沒。初始浸泡時應避免長時間憋氣,對於開放式冷水游泳活動,游泳者應在開始游泳前適應水溫(或在水中開始),這樣可以減少吸入水的機會,並使初期動作和呼吸的協調更容易。
保護措施可以利用寒冷適應來實現,僅需在3天內進行六次2分鐘的頭部浸泡在冷水中,最後一次浸泡時可以將寒冷休克反應減少50%,數個月後仍然可以看到效應的存在。
凍瘡 frostbite
凍瘡發生在組織凍結時,組織內形成的小冰晶在物理上損害細胞,如果解凍該區域會導致再灌注損傷和發炎。凍瘡可能會在長時間暴露或僅僅幾秒鐘內發生,風寒增加或皮膚濕潤,更容易發生。
凍瘡更容易發生在暴露在外的身體部位,或是血液流動較少的部位,例如手、腳和頭部。男性似乎更容易患上凍傷,兒童和老年人也更容易,患有糖尿病或多發性硬化症的人也是
凍瘡有四個程度
- 一度:會表現為麻木,受影響區域中心部分會呈現蠟白或黃色,周圍組織則會呈現紅腫、脫皮或剝落,周圍組織可能會發癢或灼熱
- 二度:皮膚的中央部分會出現表面水泡,周圍區域會變紅腫
- 三度:類似二度凍傷的症狀,但在24小時內會形成血疱,受影響的皮膚整個厚度都會脫落
- 四度:損害不僅包括受影響區域的所有皮膚,還延伸至下方的組織,包括肌肉和骨骼
降低凍傷風險的策略是評估風險,並以適當的減災策略提早預防。風寒溫度指數(WCT),它整合了溫度和風速,提供了臉部冷卻和臉頰凍傷風險的估計。
風會明顯增加對流散熱,降低衣物保溫能力,並增加蒸發散熱,當環境溫度高於-15°C(5°F)時,裸露皮膚的凍傷風險低於5%,但當風寒溫度指數低於-27°C(-17°F)時,需要安全監控,因為凍傷可能在30分鐘內發生。足夠強度的運動會增加皮膚灌流,減少皮膚冷卻和受寒傷害的風險
非凍傷性冷傷害 nonfreezing cold injuries(NFCI)
非凍傷性冷傷害(NFCI)與凍瘡不同,因為受影響的部位並未真正凍結,通常發生在潮濕涼爽的環境中,需要相當長的時間才會出現。當組織的溫度降至攝氏15°C / 華氏59°F 以下,通常需要數天甚至數週的時間才會開始出現NCFI,例如在背包旅行或軍事訓練期間,而不是在進行常規運動時。不過根據受影響程度和相關條件,NFCI可能在不到一天的時間內發生。
就像凍瘡一樣,神經性血管炎更容易發生在四肢,根據嚴重程度,後遺症可能持續數天至數月,嚴重損害可能導致症狀持續數年,從疼痛和神經病變到對寒冷的敏感和過度出汗。
參考文獻
- Current Sports Medicine Reports 21(4):p 117-122, April 2022. | DOI: 10.1249/JSR.0000000000000947
- Current Sports Medicine Reports 20(11):p 594-607, November 2021. | DOI: 10.1249/JSR.0000000000000907
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