运动生理学：冷环境运动影响及适应性增厚

（一）冷应激

人体具有完善的体温调节机制。在寒冷环境中，人皮肤的温度感受器受到冷刺激时，会立即将信息传至下丘脑体温调节中枢，引起人体三方面的应激反应，即通过寒战产热、非寒战产热和皮肤血管收缩三种途径来增强机体产热与防止自身热量散失，使体温维持恒定。寒战是指骨骼肌快速而又随意地循环收缩和舒张，这种方式所产生的热量是机体安静时的4～5倍；非寒战产热是指由机体交感神经系统兴奋引起的新陈代谢加强，代谢速率提高引起机体内部产热量增加。皮肤血管收缩是使机体表面的血流量减少，防止不必要的热量丢失。当皮肤温度下降时，其细胞代谢速率也随之下降，这时皮肤需氧量很少。暴露在冷环境下，人体肾上腺素与去甲肾上腺素分泌明显增加。血糖在耐寒与运动耐力方面有非常重要的作用，低血糖病人会抑止寒战，且直肠温度明显下降。在冷环境中肌糖原利用速率要比热环境中稍大。

（二）冷环境对人体运动能力的影响

在冷环境中，寒冷导致的体温下降对人体的身体功能与运动能力都会造成一定的影响。低体温可使神经、肌肉及腺体等兴奋组织的兴奋性降低，也可使酶的活性下降。研究表明，局部温度为8℃～10℃时，神经传导完全阻滞。冷应激可使外周血管收缩，回心血量增加以维持机体深部温度，但皮肤与皮下组织血流量减少，这时皮肤温度就会下降。随着皮肤温度的下降其触觉敏感度也明显下降，当温度继续下降时，远端肢体几乎失去触觉，即寒冷环境下常出现的手脚麻木。这会对用手搏击、抓握和投掷等需要手掌灵敏触觉与手掌灵活控制技术的运动学习造成很大的障碍。长时间暴露在冷环境中还极容易发生手指和脚趾冻伤。另有研究表明，在冷水中游泳会使运动能力和摄氧量峰值显著下降。因为水中的热传导能力比在空气中大26倍左右。低温可使氧气的运输能力和血氧离解度降低，这就加重了运动中组织的缺氧，导致机体代谢水平下降，影响运动能力的发挥。同时，寒冷还会使骨骼肌的黏滞性增大，弹性下降，肌肉收缩速度与力量均出现下降，动作灵活性和协调性变差，肌肉工作效率降低，机体易产生过早疲劳，且运动损伤的概率上升。随着疲劳的产生，肌肉功能和机体产热逐渐下降。在冷环境中的长跑、游泳和滑雪运动员等之所以能长时间地持续暴露在这种冷环境下进行运动，是因为在运动的一开始，运动员就能以一定的速度产生足够的热量来维持体温。但到运动后期，当能量储备减少，运动强度下降时，代谢产热就会减少，引起过低体温症，导致机体疲劳程度加重，产热能力进一步下降，这种情况下，运动员将面临潜在冷损害危险。(www.xing528.com)

（三）冷习服

冷习服是指长期住在寒冷环境中可以提高人体的耐寒能力，即在低温环境中身体深部保持必需的深部体温。因外界环境的寒冷程度、人体作业的持续时间和生活方式的不同，人类对冷环境的习服包括代谢型习服、绝热型习服和习惯性冬眠型习服三种类型。代谢型习服是机体处于寒冷环境中一定时间，寒战产热发生推迟，而非寒战产热加强。例如，将大鼠暴露在5℃的寒冷环境中2～4周，寒战逐渐减弱，出现不依靠寒战产热的现象，而且产生比寒战产热更多的热量来维持体温，这种不依靠寒战产热的现象称为体温调节性非寒战产热。如果非寒战产热达到最大限度，产热方面的寒冷习服（代谢型寒冷习服）已完成。人类主要是通过提高产热达到寒冷习服。冷习服者去甲肾上腺素、甲状腺素、胰高血糖素分泌增加，促进了机体脂肪的分解，以增加产热量，达到对寒冷的习服；绝热型习服是长时间处于寒冷环境中的结果，这种习服主要是依靠血管收缩使体表绝热性增大，防止机体热量散失过多，以达到抵抗寒冷的目的。有数据表明，长期暴露在寒冷环境中，皮下脂肪也会产生适应性增厚，使绝热功能增强。习惯性冬眠型习服是长期世居在寒冷环境中生活的人，在温度较低的情况下也不增加产热，皮肤温度下降也减少，体温也相对较低，机体对低体温已形成习惯。