低溫運動指南:冬季寒冷天氣下的實用運動建議
身在台灣的你,是否在冬天氣溫驟降的寒冷天下下仍堅持運動習慣?無論是冬季慢跑旺季,前往日本登山賞雪、滑雪,甚至是冬泳,寒冷環境對運動員的身體挑戰遠超我們的想像。
低溫不僅影響肌肉功能與運動表現,還可能引發嚴重的運動傷害,如凍傷、低溫症、雪盲與冷水浸泡導致的體溫過低。以下將針對低溫環境下最常見的運動相關傷害 進行解析,並提供 實證數據與預防建議,幫助您在寒冷天氣下安全運動,降低受傷風險。
寒冷環境下常見的運動相關傷害
凍傷階段與症狀
在極端寒冷的環境中,皮膚暴露時間過長可能導致凍傷(Frostbite),這是一種嚴重的低溫損傷,影響皮膚及其下層組織,甚至可能導致永久性壞死。
凍傷通常分為三個階段,若未及時處理,可能導致永久性組織壞死,因此喜歡從事冬季活度的朋友,應該學會辨認以下肢體凍傷的徵兆,盡可能在「初期凍傷階段」開始採取保護措施,或至少確保自己在發生「淺層凍傷」時有足夠的應變選擇:
– 初期凍傷:皮膚發紅、輕微刺痛、僵硬但仍有感覺。此階段是完全可逆的,只要盡快回暖即可恢復。
– 淺層凍傷:皮膚變白或灰黃,變硬但仍可壓陷。開始失去感覺,可能有灼熱或針刺感。持續暴露可能出現水泡。
– 深層凍傷:皮膚變成灰色或藍黑色,完全失去感覺。組織內部冰晶形成,導致血管堵塞,可能造成永久性組織壞死。嚴重時需要截肢。
風寒指數(Wind Chill Temperature, WCT)
這是一個衡量風速與氣溫對人體冷卻影響的指標,主要用來估算當空氣溫度下降並伴隨風速增強時,人體皮膚實際感受到的溫度。當風速增加時,人體周圍的暖空氣層會被迅速帶走,使熱量流失加快,導致皮膚表面溫度急劇下降,增加低溫症(Hypothermia)與凍傷(Frostbite)的風險。
舉例來說:當氣溫低於 -3°C 並伴隨強風時,皮膚表面溫度可在 30 分鐘內降至凍結點。如果氣溫進一步降低至 -15°C 以下,且風速超過 24 km/h(相當於風寒指數 -27°C),未遮蓋的皮膚可能在 10 至 15 分鐘內開始凍傷。在以下條件下,凍傷風險是更高的,應該別注意:
– 低於 -5°C,且空氣乾燥:水分迅速蒸發,使皮膚降溫更快。
– 高濕度或潮濕衣物:濕冷環境下熱量流失速度加倍,增加凍傷風險。
– 強風(風速超過 30 km/h):風寒效應加劇體溫下降,使裸露皮膚更快結凍。
– 長時間靜止或血液循環受阻:例如在滑雪或登山時,緊身裝備可能影響血液流動,使四肢更易凍傷。
(風寒指數計算工具:https://www.weather.gov/epz/wxcalc_windchill)
凍傷應變與注意事項
當懷疑自己或他人發生凍傷時,應立即尋找避風處或進入室內,減少低溫持續影響,避免潮濕環境加速熱量流失。溫和加熱是關鍵,最佳方式是:使用 37-42°C 的溫水(不可超過 45°C)浸泡受傷部位20-30 分鐘,或用手掌或腋下夾住受凍區域來回溫。處理時要避免摩擦或搓揉受凍部位,因為這可能造成組織進一步受損,尤其是當皮膚已經結冰時,粗暴動作會加劇細胞破壞。若受凍部位出現水泡或皮膚變黑,應立即就醫,不要刺破水泡,以防感染。
低溫症分級與注意事項
低溫症(Hypothermia) 指的是當人體核心體溫下降至35°C以下,導致身體無法產生足夠的熱量來維持正常生理機能。若不及時處理,嚴重時會導致器官衰竭、昏迷,甚至心臟驟停。
在低於 -15°C(5°F)環境中,如果缺乏適當的保暖措施,人體在30分鐘內就可能進入低溫症的危險區域。
如果自身或環境中有以下三個條件,更要特別留意,包括:潮濕、強風、體力消耗。其中,長時間體力消耗會導致身體無法維持足夠的代謝熱量,增加低溫風險。因此,喜歡運動的人應該特別留意自身體能控制。
低溫症依據核心體溫下降程度可分為輕度、中度與重度,其症狀與影響如下:
– 輕度
核心體溫 32-35°C
反射性顫抖、手腳發冷、輕微疲倦、注意力下降、動作協調變差。
– 中度
核心體溫 28-32°C
無法停止顫抖、反應遲緩、語言遲鈍、失去判斷力、可能開始失去意識。
– 重度
核心體溫 <28°C
顫抖消失、昏迷、心律不整、瞳孔放大、可能發生心臟驟停。
其中,輕度低溫症 仍可透過主動回暖(如保暖衣物、熱飲)恢復,但若低溫持續惡化進入 中度或重度低溫症,則可能影響大腦與心肺功能,嚴重時甚至無法自行恢復,需要緊急醫療介入。
雪盲,高山滑雪時最需注意的眼部傷害
雪盲(Snow Blindness)是另一種常見的寒冷環境下運動傷害,如果你喜歡在高山滑雪,一定要認識這個疾病。
雪面反射紫外線的能力很高,相對於草地,反射率高達8倍。有研究統計,在高海拔地區,眼睛結構受到紫外線傷害的風險,會隨著海拔每升高300公尺而增加4%。
所謂雪盲,就是在高山雪地,眼睛暴露於紫外線 (UV) 引起急性結膜和角膜損傷而產生的「紫外線角膜炎」。
值得注意的是,雪盲的症狀並非在接受紫外線暴露後立即發生,而是常在暴露後 4 至 10 小時才開始出現。症狀從輕微的「沙礫感」到明顯的疼痛、視力模糊、流淚、畏光和眼瞼痙攣,嚴重時甚至可能在 6-12 小時內出現暫時性視力喪失。
發生雪盲時,應立即停止紫外線曝露,離開雪地或其他高反射環境,並佩戴深色護目鏡保護眼睛,以防進一步傷害。隨後應閉眼休息,使用護目罩或濕潤的冷敷布輕覆眼部,減少刺激,並避免揉眼,以免加重角膜損傷或引發感染。
大多數雪盲患者可在 24 至 48 小時內恢復,期間應避免強光刺激。如症狀持續 48 小時以上或視力嚴重受損,應立即就醫,確認是否有角膜潰瘍或其他併發症。
這邊要特別提醒一件事:在高海拔或乾燥的環境中,配戴不恰當的隱形眼鏡可能會加重雪盲的症狀。
這是因為不恰當的隱形眼鏡會減少角膜的氧氣供應,還可能會吸附淚液中的水分,導致角膜更加乾燥。對於已發生的角膜損傷,上述影響會加重角膜缺氧,造成角膜腫脹,使症狀更嚴重。了解以上原因的話,記得在滑學前與眼科醫師討論,學習選擇合適的、能抗紫外線的隱形眼鏡。
寒冷如何影響運動表現?增加運動傷害?
寒冷對運動表現的影響
低溫環境不僅會增加運動傷害的風險,也會顯著影響:肌肉功能、反應速度、能量消耗,進而降低運動表現。
當環境溫度下降時,身體會優先保護核心器官,使血流從四肢轉向軀幹,導致
– 肌肉溫度下降
– 柔軟度減少
– 力量與協調性降低
這使得運動員在寒冷條件下更容易受傷。此外,低溫還會影響神經傳導速度,延長反應時間,使動作控制變得不如溫暖環境下精確。
肌肉溫度下降會造成哪些影響呢?研究顯示:肌肉溫度降低會降低最大攝氧量 (V̇O2max)、運動時間和爆發力、衝刺能力。每降低 1°C 的肌肉溫度,這些表現指標就會下降 4% 至 6%。此外,低肌肉溫度 (28°C 至 29°C) 也會導致肌肉乳酸水平升高,表明更依賴無氧代謝。
低溫環境還可能影響循環系統、呼吸系統。
當核心體溫降低時,最大心率會降低 10 至 30 bpm。當吸入寒冷乾燥的空氣時,氣管可能會收縮,導致呼吸不順,進而影響耐力運動表現。長時間暴露在寒冷環境下,也可能會導致運動誘發性支氣管收縮(EIB),有哮喘病史的運動員應該特別注意。
寒冷環境下運動員的受傷率與復發率
根據美國運動醫學學會(ACSM)的專家共識報告,寒冷環境下運動員的受傷風險顯著高於溫暖環境。研究指出:
– 在極端低溫(-15°C 以下)下運動,受傷風險比正常氣溫增加 2.5 倍。
– 低溫條件下,40% 以上的運動傷害與核心體溫下降相關,其中 肌肉損傷、關節僵硬 最為常見。
– 在雪地運動或高風速環境(如滑雪、雪橇比賽)中,凍傷發生率可達 7% ~ 11%。
因此,無論是專業運動員還是冬季運動愛好者,都應充分了解寒冷環境帶來的風險,並採取適當的預防措施,以確保運動安全。
冬季運動傷害的預防策略
在寒冷環境中運動時,預防措施比治療更為重要。透過適當的穿著、熱身與特殊環境準備,可以顯著降低低溫相關傷害的風險,提升運動表現與安全性。以下是幾個關鍵策略,幫助運動員與冬季運動愛好者在低溫環境中安全運動。
1. 分層穿著與體溫調節
適當的穿衣策略是防止低溫症(Hypothermia)與凍傷(Frostbite)的第一道防線。最佳方法是分層穿著(Layering System),以適應不同強度的運動與環境變化:
– 內層(吸濕排汗層):選擇快乾材質(如聚酯纖維、羊毛),避免棉質衣物,因為棉布吸濕後會降低保暖效果。
– 中層(保暖層):使用抓絨或輕量羽絨,保持身體核心溫暖。
– 外層(防風防水層):選擇具透氣功能的防風防水外套,阻擋冷風與雨雪影響。 此外,手指、腳趾、耳朵與鼻子等末端部位特別容易受凍,應戴上手套、帽子、頸套,以減少熱量流失。
2. 熱身運動與身體適應
寒冷環境中,肌肉僵硬度增加,關節活動範圍減少,因此熱身的重要性遠超於溫暖氣候。建議:
– 至少 10-15 分鐘的暖身,可包含慢跑、動態伸展,幫助提高核心體溫與血液循環。
– 循序漸進增加運動強度,避免突然進行高強度動作,降低肌肉拉傷與關節損傷的風險。
– 熱身後立即開始運動,避免站在寒冷環境中等待過久,使體溫下降影響運動表現。
3. 特殊環境運動的準備
不同的冬季運動,如雪地運動(滑雪、雪地跑步)或水上活動(冬泳、極地挑戰),需要額外的防護措施:
雪地運動者:應佩戴防 UV 折射鏡片的護目鏡,防止雪盲(Snow Blindness);鞋子應選擇防滑大底,以降低跌倒與關節扭傷風險。
冬泳與水上運動者:應穿著防寒潛水衣,避免冷水浸泡造成體溫過快流失;運動後應迅速更換乾燥衣物,減少低溫症風險。
4. 運動後的保暖與恢復
運動結束後,體溫會迅速下降,此時應立即更換乾燥衣物,避免濕冷環境導致低溫症。補充足夠的熱量與水分,如溫水、熱茶或高能量食物,有助於維持體溫與恢復體力。此外,應適度進行靜態伸展,幫助肌肉放鬆並降低運動後的僵硬感。
透過適當的預防策略與身體調適,運動員與戶外運動愛好者能夠在冬季環境中安全運動,降低傷害風險,同時維持最佳運動表現。
參考文獻:
Castellani, J. W., Eglin, C. M., Ikäheimo, T. M., Montgomery, H., Paal, P., & Tipton, M. J. (2021). ACSM Expert Consensus Statement: Injury Prevention and Exercise Performance during Cold-Weather Exercise. Current Sports Medicine Reports, 20(11), 594-607. https://doi.org/10.1249/JSR.0000000000000907
Castellani, J. W., & Young, A. J. (2016). Human physiological responses to cold exposure: Acute responses and acclimatization to prolonged exposure. Autonomic Neuroscience, 196, 63-74. https://doi.org/10.1016/j.autneu.2016.02.009
Xu, X., Tikuisis, P., Gonzalez, R., & Giesbrecht, G. (2005). Thermoregulatory model for prediction of long-term cold exposure. Computers in Biology and Medicine, 35(4), 287-298. https://doi.org/10.1016/j.compbiomed.2004.01.004