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運動生理週訊運動生理週訊電子報
Online ISSN : 1814-7712
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主題:寒流來了要怎麼運動?
發言 : normalin 時間 : 21/01/11(13:16:28) From : 140.123.226.247 分類 : 運動常識
運動生理週訊(第454期)

寒流來了要怎麼運動?(January.11.2021)

林正常

前言

  這幾天寒流來襲,外頭冷颼颼,居住在亞熱帶的國人,一輩子沒看過雪,拼命地往山上跑,形成另類「運動」。電視開始報導,多少國人,因不耐寒不幸往生。這幾天,媒體形容,臺灣人有如生活在冷凍庫中,習慣誇大的媒體,這麼報導,算很正常。記得到美國讀書的第一年,我還寫信告訴家中小孩,廚房裡,冰箱裡面溫度最高,因為租屋的廚房沒有暖氣,整個廚房就冰箱裡面溫度最高。

寒冷環境與身體失溫

  調節體溫是人體為延續性命重要的任務之一。人是恆溫動物,體溫維持在37℃,除非生病,體溫通常變化不大,升高與下降,通常在1℃的範圍。人類經歷了幾千幾萬年,能夠在地球上存活,對於冷的威脅,照理會問題不大。動物面臨極端天候寒冷的變化,可以利用行為來做因應。適應是人類的另一看家本領,如愛斯基摩人每小時每平方公尺體表面積的基礎代謝是46卡,相較之下,白種人才37卡。多長一些皮下脂肪,就能較具耐寒能力。就人類來說,可以多穿衣服,增加絕緣效果,或找尋合適空間,禦寒遮風。

  失溫是體溫降幅超過2℃,其原因如圖1所示。人體在寒冷時的生理反應,是有跡可循的:36℃開始寒顫,34℃語言與思考能力受損,32℃不再寒顫,行動不穩,語無倫次,30℃體溫調節變差,生理系統逐漸衰退,肌肉開始僵硬,呈半昏迷狀態。人體有冷接受器,可傳達冷的刺激至腦部下視丘,激起產熱反應,皮膚的血管收縮,增加身體核心的絕緣效果。下視丘引起正腎上腺素釋放,動員脂肪酸,增加代謝產熱。下視丘同時促進促甲狀腺素釋放激素,刺激腦下垂體,分泌促甲狀腺素釋放,間接增加甲狀腺生成。


圖1 失溫的影響因素(運動生理學,藝軒圖書)

  事實上,有一些人,即使外界降到個位數溫度,還是不畏風寒,照常運動。有人只穿一件背心跑步,臉部還在冒汗。如果天候不變化得相當離譜,較之炎熱的夏天,冷天對於運動的影響更小。因為,運動時,有75%的能量消耗,變成體熱,運動還多少具有禦寒功效。令人難以相信,冷天從事長時間激烈運動,體熱無法發散時,也可能會發生熱傷害,還需要注意散熱與水分部充的問題。

身體對於冷的反應

  冷天運動,換氣量高於常溫,攝氧量與心跳率卻低於或同於常溫,肌肝醣使用量高於常溫,導致較高的乳酸產生量。呼吸與末梢的失溫,高於常溫。皮下脂肪多的人,因為較厚脂肪的隔絕效果,有較好的低溫耐受度。換句話說,女性的低溫耐受度一般高於男性。

  有一個實驗,受試對象從事漸增強度踩車,溫度24° C (常溫)或 −2° C(低溫) ,結果顯示冷環境運動攝氧量增加,乳酸無氧閾值增加,輕運動時血乳酸增加,最大運動時乳酸值確下降,游離脂肪酸增加,可能受正腎上腺素分泌增加的影響 (Europ. J. Appl. Physiol. 58, 411–418, 1989)。

  因冷導致的末梢脂肪組織血管收縮,可能是脂質動員降低的部分原因。可能是輸送到肌組織的血流下降,或脂質動員幅度下降的影響,導致燃燒游離脂肪酸的氧氣比率下降。冷天運動時,乳酸在肌肉中產生後,釋放排入靜脈的時間,可能會增加。冷天時,雖然每分鐘的運動攝氧量與換氣量增加,隨時間之增加,卻可能就同於常溫。增加攝氧量,可能跟肌肉顫抖與肌緊張的增加,或與非顫抖的生熱作用有關。至於心跳反應,冷天運動心跳率卻可能較低。運動中心跳率可能較慢跟上運動的節奏,慢慢地增加,也就是隨運動的需要,上升得比較緩慢 (Sports Med, 11(6), 367-381, 1991)。

  冷天輕鬆運動時,肌肉受質 (醣、脂防與蛋白質) 的利用較高,可能受肌肉顫抖的生熱反應的影響。發抖起雞皮疙瘩與非自主性顫抖會增加2-4倍的安靜代謝。但當強度增加一段時間後,體熱產生量增加,足夠避免肌肉顫抖的生熱反應,這種影響可能就不復存在 (Europ. J. Appl. Physiol. 54, 35–39 ,1985.)。

冷天運動的一些建議

  冷環境下曝露,皮膚血管收縮,末梢阻力增加,血壓上升,心臟首當其衝,腦血管病變也應防範。運動者,衣著當然首先須要考量,應學習如何分層穿著衣服,或穿戴保暖配件,因為,身體溫度隨運動之增加後,有時需要一件一件地卸下。汗濕了後,要更換,需要注意頭、手的保暖保護,必要時戴口罩。

  其次,由於天寒氣溫低,運動後身體因應運動的動員 (如心跳率) 比較緩慢,熱身運動變得更加重要。尤其是參加運動競賽時,熱身務必踏實,這一點更不能疏忽。如果是輕鬆運動,如健走,簡單屈伸手腳,適當伸展,先慢走再緩慢加速就行。

  冷環境神經傳導速度下降,最大肌力、總功率與爆發力皆受影響,大部分的運動表現的下降無法倖免。如果敏捷性、反應與協調能力可能受影響,可以考慮做些其他有節奏性反覆進行的運動 (如健走、慢跑或騎車等)。

  運動者常屬中老年人。上年紀的人,或血壓偏高的人,極端冷天可以待在家裡,不要外出運動 (尤其是單獨外出運動)。如選擇外出運動,如健走,須注意身體的包覆,但衣著過於厚重,對運動也會形成防礙,甚至身體變暖和後不知如何擺放。

  選擇室內游泳池運動的人,如果泳池有加溫設備,游泳是一種奢侈與享受。最好有大浴巾覆蓋身體,但是,時間拖久了,也須注意預防失溫。在相同溫度下,水使熱的流失,較曝露在空氣中快25倍。年輕人,挑戰室外或海上游泳,需要考慮失溫的問題。

  冬天會比較頻尿,冬天運動相對不會排汗,一般人運動,不必像夏天一樣,注意飲水的問題。但是,如果運動是屬於激烈又是時間長時 (如馬拉松、鐵人三項等),水分補充也會是需要考慮的問題。

重視氣象條件與空氣汙染

  從事戶外運動,應該掌握運動地點附近的氣象與空氣汙染指數,前者包括風寒指數(或稱風冷指數)、體感溫度、紫外線等;後者包括空污指數或PM2.5之懸浮微粒,以免在追求健康的過程,招惹不利健康的後果。冬天紫外線通常不成問題,除非上高山,否則不必理會。

  風寒指數,是結合氣溫與風速所得到的指標,用來供戶外活動的人做參考(圖2)。最近氣象局,也推出體感溫度,這是氣溫與風速之外,再加上濕度的效應。高濕度讓人感覺更冷,風速快更讓冷風刺骨。體感溫度可以進入交通部氣象局網頁,輸入地點而方便得到。如果氣候狀況不佳可以改在室內做運動,或甚至暫緩實施皆可。至於,空氣汙染的資訊,可以上網到「空氣品質監測網」,輸入城市與地點查詢。空氣品質不佳時,可以在室內運動,或戴空污專用口罩。


圖2 風寒指數 (取自運動生理學,師大書苑)

「免疫空窗」也值得注意

  另外,「免疫空窗」也值得注意。這是指長時間激烈耐力性運動後,體內免疫系統遭受壓抑的現象。運動結束後兩三個小時,甚至更久(3-72小時),容易罹患上呼吸道感染 (感冒)。David C. Nieman發現1987年參加洛杉磯馬拉松的跑者有12.2%在賽後一週內罹患感冒,較一般民眾2.2%的罹患率高出許多。他提出運動與上呼吸道感染危險率的J形關係,此一模式指出中等運動降低危險率,但過量運動增加危險率。Nieman建議,下列運動後應該注意的事項,包括:
將生活中的壓力源降至最低 (心理壓力與上呼吸道感染相關)。
攝取平衡飲食,維持維生素與礦物質的體內水準。
避免過度訓練與慢性疲勞。
避免快速減重 (與免疫負面變化相關)。
避免用手摸眼睛與鼻子 (病毒感染的主要途徑)。
避免重要比賽前接觸病人與大量人群。
運動員冬天比賽期間施打流感疫苗。

   
圖3 Nieman提出感冒的J型空窗期    圖4 Del Giacco提出氣喘的U型理論

值得注意的氣喘症狀

  氣喘是氣管變厚、窄化,並產生過量黏液,引起咳嗽、喘鳴、呼吸困難與胸痛的疾病。此種疾病奇特之處,在於優秀運動員罹患氣喘的不在少數。氣喘病人在冬天應該更注意運動時的冷空氣威脅。約有90%的氣喘患者,可能在運動中,發生「運動誘發型支氣管收縮 (exercise induced bronchoconstriction; EIA)」。這種症狀,通常發生在運動後5-10分鐘最嚴重,運動後10-15分鐘恢復至正常水準。根據調查,1884-1988夏季奧運會,美國運動員有8-11%,有運動誘發型氣喘症狀。後來學者們發現,優秀運動員發生運動誘發型氣喘的問題,跟過多冷環境下的運動訓練有關,它是一種過度運動訓練徵候群的症狀。這種症狀,已有藥物可以妥善控制,從事適當的運動訓練不會是問題。筆者曾經在運動生理週訊之408、409與410期中,分別發表「氣喘運動員知多少?」「氣喘患者的運動處方」與「面對氣喘學生怎麼辦?」等3篇文章,可供讀者參考。筆者另一篇「運動誘發型支氣管收縮的理論與實務」,運動生理暨體能學報,第29輯(2019),也歡迎上網溜覽。

  值得注意的是Nieman針對上呼吸道感染提出的空窗期J型理論 (主題是上呼吸道感染),在另一篇回顧性文章,Del Giacco等(2015) 在「Exercise and asthma: an overview」一文 (主題是氣喘),說明氣喘患者氣喘危險率與身體活動的劑量反應關係時,稱相關曲線為U形曲線 (圖4)。兩曲線相類似,但應該避免混淆。

結語

  位居亞熱帶地區的臺灣,天氣再冷,在平地上運動,雖然有點困擾,但肯定不成問題。主要是運動時,會增加身體的產熱,不像夏天般之「火上加油」。事實上,冬天如果風速不強,臺灣的寒冬,對屬於長距離運動的馬拉松、路跑或鐵人三項,溫度再低也「只是剛好」而已,可能還會創佳績。因此,人們可以透過穿著保暖,加以克服,頂多改在室內繼續享受運動的樂趣,附近有溫水泳池的,可以「如魚得水」般的暢游。

  畢竟冷天的影響還是有的,譬如身體的動員速度減緩,反應變差,肢體比較不靈活,協調性稍微受影響,較炎熱夏天,冬天裡,熱身運動更形重要。隨運動時間的延長,運動可望漸入佳境。風速與濕度都會影響運動表現,冬天的空氣品質往往變差,運動者應參考風冷指數或體感溫度,運動前留意交通部中央氣象局網站的資訊,至於空氣品質,建議上網溜覽「空氣品質監測網」。運動完後,應立即更換濕衣物,避免在運動後之免疫空窗期裡,罹患上呼道感染。建議氣喘與過敏傾向的人,參考本文所揭示之氣喘相關文章,也建議老人或有高血壓與心血管相關宿疾者,改在室內享受運動樂趣。

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