IR:Item 987654321/4138

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(1)國立臺灣體育學院體育研究所碩士學位論文. 體溫過低對運動表現影響之研究 Effects of Motor Ability under Hypothermia. 研究生：廖朝輝. 撰. 指導教授：陳全壽. 教授. 協同教授：呂欣善. 教授. 中華民國九十二年六月.

(2) 摘要本研究旨在探討人體在失溫狀況下的運動表現。洞悉人們處於低溫環境下對競技運動及休閒活動之影響，希藉以提供環境急症之意外失溫者和緊急醫療救護和運動競賽與訓練及休閒活動方面之參考。筆者以為問題之重要性在於宇宙萬物皆受溫度影響，存在於地球上廣大的生物及人類活動也受溫度變化之作用。人體之運動機能也在無形中悄悄受到遷引。當體溫處於過低狀態時，其生理和心理所受之衝擊更是無可避免。人們日常的活動能力也在無聲無息中受到改變。. 生活中那些人？那些環境？那些因素容易發. 生體溫過低現象呢？當發生體溫過低時之活動情境、行為能力、運動表現…等方面是否受到影響？置身於低溫環境從事休閒活動者之安全及滿意度，再則不幸處於低溫環境待援者之求生能力或救援者之救援效力…等，運動員在低溫環境之運動成績是否受到影響？理論上體溫過低會使情緒低落、神經傳導變慢、肌肉收縮頻率趨緩、動作遲鈍與不協調，這一切對於運動表現影響之差異為何？不同身體組成與身材在相同之低溫環境下對降溫速度之影響是否也不同？其差異程度為何？. 本研究為探索. 這些欲知之答案，乃經研究設計後施行實驗，將結果加以分析進而得到結論並提出建議。本研究首先發掘了體溫過低問題的重要性，鎖定研究目的並提出假設、確立範圍、再涉入文獻探討進而著手實驗。在實驗設計方面以人體實驗為方式，採受試者浸泡於冰水中藉以快速降低體溫至體溫過低指標為手段，本研究人體受試樣本為 10 人，並分為；一、身體組成及身材對降低體溫時間之相關分析，二、體溫過低對運動表現之影響…等 2 個方面進行測量與測驗。在身體組成與身材對體溫降低時間之相關方面，經 7 個項目之測量後得到指標再與降溫時間，進行皮爾森積差相關比對及分析，獲得其結果後發現，在身高與體脂率二項比其他 5 個項目達到較顯著之相關水準。在體溫過低對運動表現影. I.

(3) 響方面，經 10 個變項之前測、後測得到指標，再以相依樣本 T 檢定進行資料處理及分析，結果顯示除了背肌力與準確能力 2 項未達顯著之外，其他 8 個項目之運動表現受體溫過低之影響均達顯著水準。本研究結果值得提供休閒界、醫療界、緊急救護界、體育運動界、產業界、軍事…等方面之應用與參考。關鍵詞：人體實驗、體溫過低(低體溫、失溫)、戶外休閒活動、核心體溫、回溫、水上救生、緊急醫療救護、環境急症。. II.

(4) Abstract This research explores the effects on motor ability under hypothermia. The conclusions we make can be used as reference for activities taken in low temperature environments. Everything is influenced by changes in temperature.. All living creatures. including humans are no exception. Human motor function is affected by temperature quietly but surely.. Under the influence of hypothermia, human psychology and. physiology cannot avoid being affected.. Human motor function will be shaped by it as. well. Certain settings, and factors lead to hypothermia. And certain psychological qualities, physical activities and sports will be affected. Safety, satisfaction, survivors’ abilities, rescuer’s abilities and athletes’performance will all be under the influence of hypothermia.. In theory, hypothermia causes depression, slows neurotic. response, impaired muscle control and coordination. Different body fat, muscle mass, body size will also play different roles in the interaction. This research intends to find out the answers to the various topics. After research design and experiment, this study analyzes the results and comes to my conclusions and recommendations. At first, the significance of hypothermia was established. Then this study set the purpose of the research, presented hypotheses, defined range of experiment, collected literature and designed the experiment. The design of my study is based on human experiment. The Total number of samples was ten.. The first part of the experiment is a. relational analysis of body size, body fat and muscle mass and the speed of lowering temperature. The second part of study was concerned with the measurement and testing of hypothermia’s influence on physical motions.. In the first part, this study measured. seven variations and created index to be compared with the time of the lowering of temperature. After making Pearson product-moment correlation and analysis, we have the following results: there is significant correlation in body fat and height. In the second part, after measuring ten variables through pre-testing and post-testing and completing the t-test data analysis, experimentation found that eight out of ten variables were significant except back muscle strength and precision.. III.

(5) Hopefully, the result of this study will be of value to the recreation industry, medical profession, rescue workers, paramedics, sports medicine, and the military. Key words: Human Experiment, Hypothermia, Outdoor Recreation Activity, Core Temperature, Recovery of Temperature, Water Life Saving, Emergency Medical Services (EMS).. IV.

(6) 獻辭首先向不吝指正並耐心看完本論文之學者們致意。. 筆者以近半百之齡的珍. 惜能在碩士班學習研究之難得機會，雖然此次的研究無法完成對人類做出最大貢獻之心願，但筆者仍不放棄，相信未來的再持續研究仍不會停止，希望有生之年能為人類盡微薄之力。筆者苦於取得學位時限之急迫因而倉促交差，但本研究尚有多處未能完善而嚴謹乃遺珠之憾，但相信後續的研究會更積極。. 也預期未來加入與本研究相關. 領域之學者會更多，且對於溫度方面之學術篇幅將會如雨後春筍般的林立，並會有更多更有深度水準之作品發表，預估必能一篇比一篇更加精緻及石破天驚之發現，愚衷心期盼與樂觀其成。宇宙萬物皆受溫度影響，舉凡一切的存在、生長、活動、變遷也無法脫離溫度之作用。萬物之靈的人類對大自然的力量雖無法改變，但卻有能力藉由設備的防護，空間、時間的改變來克服，舉凡為了養生與保健、自我極限之超越、休閒與安全、運動成績之提昇等，人們對於自身或環境的溫度值得重視。學術乃智慧之結晶、經驗的累積、人文之字典、文明的燈塔。實驗有如神農嚐百草般的實證，更是定理成為真理所必經之考驗與挑戰。最後；願後進的研究學者們能趁年輕為年老寫回憶，趁健康為病老做保養，留得青山以源源不斷的靈感為全體人類增進健康與福祉。筆者謹以野人現曝之誠意，將此拙拙之研究獻給孕育栽培愚生之母校與諄諄教誨的全體師長及悉心閱讀本文之同好與學者們，此刻懷著如臨深淵如履薄冰的心情，希不辱師門乃筆者肺腑之言。最後；頌祝. 國立台灣體育學院校運昌隆、師長康泰。廖朝輝謹獻中華民國九十三年三月五日. V.

(7) 謝誌本論文承蒙國立臺灣體育學院陳校長全壽博士、運動健康科學學系呂主任欣善博士與國立臺灣師範大學林教授正常博士之悉心指導與諄諄教誨及陳副校長相榮博士與導師蘇教務長金德博士之引導、陳教授重佑博士忠懇之賜教與不吝指正…等方得以順利完成，同時感謝及體育學系主任兼所長許教授壬榮先生、暨休閒運動學系主任兼所長陳教授定雄先生及前休閒運動學系主任兼所長李教授明榮博士、杜教授登明先生、趙教授叔蘋博士、許組長光麃博士、鐘組長瓊珠教授、余組長瑞梅教授、沈組長易利教授…等多位未能一一書明之師長的關懷與鼓勵。在學期間屢獲體研所的育恩、明霞、彥皓、凱立、柏慧、寧瑄、子閎、淑樺及學長的：文耀老師、燕明老師、良漢教授和學姐怡靜及同學的：國誠教授、永和老師、惠鈴老師、卿欽老師、美惠老師、德財老師、桂香老師、正淮同學等在行政及學術上的支援，無論 A 班或 B 班的學長、學姐及同學或學弟、妹們也常在余遲滯無法進展之際惠予關鍵之精神滋潤和鼎力相助。值得一提的是台中市立長春游泳池的沈老闆昭錦先生，免費提供該泳池之三溫暖的冰水池及溫水按摩池，作為本研究之前驅實驗和正式實驗之設備與場所才能完成這艱鉅的實驗。更要感謝的是源煌及休閒系所的睦盛、志鴻、豐宇、逸翰、晟航、慶章、雨青、政良、孟男等 10 位同學以捨命賠君子之誠意擔任本研究受試者，並經 10 個項目之前、後測運動及浸泡在 15℃之冰冷水池中至核心體溫降至 35℃，因為這並非一般人所能承受，更加上護士宇軒全程在場擔任醫護人員維護安全，還有；秀瑾、思親、楷雲、惠美等拔刀相助擔任本研究之實驗助手，方能順利而安全獲得本研究各項珍貴之數據。此外新民高中同事梅老師育民先生、劉老師國賓先生、陳老師美容女士、蔡老師屏美女士等位英文老師之全力幫忙及李主任教官孟典先生、蔡教官敬寅先生、湯教官志平先生、周教官健民先生等在資源上的支援及實習教師亦呈的方能突破瓶頸與困境。在學攻讀期間，幸得雙親及胞弟與岳父母之鼓勵與支持和愛妻麗勳無怨無悔在家教養吾兒英廷及女兒英洵、英筑等三幼之含莘茹苦的付出與包容，衷心無限感恩。最後，謹以本研究之結果獻給最執愛的家人及所有關心運動醫學、生理學、休閒活動、緊急救護…等相關研究的朋友們，但願能為人類社會盡微薄之貢獻。廖朝輝謹誌中華民國九十三年三月五日. VI.

(8) 作者簡歷筆者青年時期曾為 1984 年奧運現代五項運動儲訓選手，服務於教育界工作二十餘年，擔任游泳教學及訓練工作與救生員班總教練近二十年，為國家社會造就游泳及救生人才數以千計課餘也積極培育及訓練擊劍運動人才，為體育界孕育優秀擊劍國手二十有餘。筆者多次代表我國赴日本、俄羅斯等體育進修專長：一、體育教學。二、游泳教學。三、緊急救護。四、水上救生。五、水上活動。五、擊劍運動。六、現代五項運動(擊劍、游泳、馬術、越野、射擊)及各類休閒運動等。相關證照：一、教育部中等學校體育教師證書。二、國家級游泳教練證書。三、國家級游泳裁判證書。四、國家級擊劍教練證書。五、全國級水上芭蕾教練證書。六、中華民國水上救生協會教練暨考試官證書。七、中華民國水上救生協會激流救生教練證書。八、中華民國紅十字會急救員及救生員證書。九、行政院體委會游泳池管理水質處理證書。十、日本 K.S.G 競賽游泳教練證書。十一、俄羅斯 U.C.K.A 擊劍教練證書。十二、英國皇家自動心臟去顫(AED)教練證書。十三、PADI RESCUE DIVE 潛水證。相關獎勵: 一、民 78 年經中華民國游泳協會獲頒全國基層優秀游泳教練。二、民 79 年赴西德參加 1990 年世界水上救生大賽並獲第四名。三、民 79 年經中華民國擊劍協會獲頒全國基層優秀擊劍教練。四、民 82 年獲教育部頒授三等三級國光體育獎章。五、民 77 年及 88 年經台中市政府獲頒推行體育有功人員獎。. VII.

(9) 目. 錄. 中文摘要……………………………………………………………………………I 英文摘要……………………………………………………………………………III 獻辭…………………………………………………………………………………V 謝誌…………………………………………………………………………………VI 筆者簡歷……………………………………………………………………………VII 目錄…………………………………………………………………………………VIII 附錄…………………………………………………………………………………XI 表目錄………………………………………………………………………………XII 圖目錄………………………………………………………………………………XV. 第一章緒論……………………………………………………………………1 第一節問題背景……………………………………………………………………1 第二節研究目的……………………………………………………………………2 第三節研究假設……………………………………………………………………3 第四節研究範圍……………………………………………………………………3 第五節研究限制……………………………………………………………………5 第六節名詞解釋……………………………………………………………………5. 第貳章文獻探討. ……………………………………………………………12. 第一節以宏觀角度洞察溫度對萬物之影響………………………………………12 第二節溫度對人類活動之影響……………………………………………………13 第三節體溫過低為臺灣潛在的環境急症…………………………………………18 第四節熱壓力與溫覺………………………………………………………………23 第五節動物體溫之種類……………………………………………………………27 第六節體溫與測量…………………………………………………………………28 第七節能量與化學反應……………………………………………………………31 第八節體熱與新陳代謝……………………………………………………………33. VIII.

(10) 第九節體熱之散失…………………………………………………………………42 第十節體溫調節與恆定……………………………………………………………46 第十一節不同身體組成與散熱速度之差異………………………………………56 第十二節正常體溫與異常體溫……………………………………………………58 第十三節低體溫對醫療之貢獻……………………………………………………58 第十四節人體處於低溫環境下之反應……………………………………………59 第十五節體溫過低之定義…………………………………………………………60 第十六節體溫過低之生理反應……………………………………………………62 第十七節體溫過低之生化反應……………………………………………………65 第十八節體溫過低之表徵…………………………………………………………66 第十九節體溫過低對人體各系統之影響…………………………………………69 第二十節體溫過低之心理與行為表徵……………………………………………73 第二十一節造成體溫過低之原因…………………………………………………76 第二十二節人體處於風中或水中之熱散失………………………………………80 第二十三節對體溫過低患者之處理………………………………………………85 第二十四節防止體溫散失與保暖措施……………………………………………91 第二十五節溫度對運動之影響……………………………………………………98 小結…………………………………………………………………………………105. 第參章研究方法與步驟…………………………………………………106 第一節研究方法……………………………………………………………………106 第二節研究對象……………………………………………………………………106 第三節實驗時間與地點……………………………………………………………107 第四節實驗設計……………………………………………………………………108 第五節操作性定義…………………………………………………………………111 第六節前驅嘗試和實驗……………………………………………………………112 第七節實驗方法……………………………………………………………………115 第八節資料蒐集與處理……………………………………………………………134 第九節研究進度預定表……………………………………………………………135. IX.

(11) 第肆章結果分析與討……………………………………………………137 第一節受試者基本資……………………………………………………………138 第二節受試者身體組成測量結果………………………………………………140 第三節受試者體溫測量結………………………………………………………148 第四節身體組成與降溫時間之相………………………………………………151 第五節筆者自我部份前驅實驗與受試者正式實驗結果之對…………………155 第六節運動表現測驗結果分析…………………………………………………157 第七節各變項之前、後測平均數之對照分析…………………………………180 第八節各項測驗之描述性分析與討論…………………………………………183 小. 結 ……………………………………………………………………………190. 第伍章結論與建議………………………………………………………191 第一節結論………………………………………………………………………191 第二節建議………………………………………………………………………191 總. 結 ……………………………………………………………………………195. 參考文獻………………………………………………………………………196 一、中文部份 ……………………………………………………………………196 二、外文部份 ……………………………………………………………………202 日文 ………………………………………………………………………………202 英文 ………………………………………………………………………………203. X.

(12) 附. 錄. 附錄 A 受試者健康狀況調查表…………………………………………………208 附錄 B 受試者須知………………………………………………………………209 附錄 C 受試者同意書……………………………………………………………210 附錄 D 擔任本研究醫護人員之護士證書影印本………………………………211 附錄 E 受試者各項指標之原始資料……………………………………………212 附錄 F 受試者各時間階段測得體溫記錄表……………………………………213 附錄 G 各階段降溫及心理感受與外在反應記錄表……………………………214 附錄 H 各階段之心理反應記錄表………………………………………………215 附錄 I 全體受試者及協助人員大清早於校門口集合準備出發………………216 附件 J. Biospace 牌身體組成分析儀及使用操作示意圖 ……………………217. 附件 J-1 受試者在身體組成測量儀上測量身體組成 …………………………218 附錄 K 降溫前核心體溫測量 ……………………………………………………219 附錄 L 以浮水性溫度計隨時監測並維持 15℃水溫……………………………220 附錄 M 受試者靜坐浸泡於冰水池中降溫………………………………………221 附錄 N 隨時以耳溫槍監測於冰水池中受試者之核心體溫……………………222 附錄 O 手指協調前、後測照片…………………………………………………223 附錄 P 全身反應後測照片………………………………………………………224 附錄 Q 平衡能力測驗照片………………………………………………………225 附錄 R 握力測驗照片……………………………………………………………226 附錄 R-1 背肌力前、後測照片…………………………………………………227 附錄 S 手掌反應測驗……………………………………………………………228 附錄 T 水平瞬發力前後測………………………………………………………229 附錄 U 柔軟度測驗照片…………………………………………………………230 附錄 V 準確能力測驗……………………………………………………………231 附錄 W 備有熱薑湯幫助受試者驅寒回溫之熱飲………………………………232 附錄 X 以烤箱回溫之照片………………………………………………………233 附錄 Y 進入蒸氣室回溫前之照片………………………………………………234 附錄 Z 全體受試者與助手於測驗後至餐廳補充熱量回溫……………………235 附錄 Z-1 全體受試者與助手於測驗後至餐廳補充熱量回溫-2………………236. XI.

(13) 表目錄表 1 體溫與腦部氧消耗量對照表………………………………………………63 表 2 體溫過低影響生理變化對照表……………………………………………64 表 3 不同程度體溫過低之表徵…………………………………………………74 表 4 人體曝露於不同水溫中影響生命現象之時間參考表……………………83 表 5 處於不同低水溫之意識不清及存活時間表………………………………83 表 6 不同程度體溫過低生理變化表徵及治療…………………………………90 表 7 受試者基本資料……………………………………………………………101 表 8 研究者前驅測試身體組成指標表…………………………………………113 表 9 研究者之前驅實測溫度下降時間指標示意表……………………………113 表 10 全體受試者基本資料表 …………………………………………………138 表 11 全體受試者基本資料 T 檢定總表 ………………………………………139 表 12 全體受試者年齡參考表 …………………………………………………139 表 13 全體受試者年齡 T 檢定 …………………………………………………139 表 14 全體受試者身體組成基本資料表 ………………………………………141 表 15 全體受試者身體組成基本資料 T 檢定總表 ……………………………141 表 16 全體受試者身高測量結果參考表 ………………………………………142 表 17 全體受試者身高測量結果 T………………………………………………142 表 18 全體受試者體重測量結果參考表…………………………………………143 表 19 全體受試者體重測量結果 T 檢定…………………………………………143 表 20 全體受試者肌肉重測量結果參考表………………………………………144 表 21 受試者肌肉重測量結果 T 檢定……………………………………………144 表 22 全體受試者體脂肪重測量結果參考表……………………………………145 表 23 全體受試者體脂肪重測量結果 T 檢定……………………………………145 表 24 全體受試者體脂肪率測量結果參考表……………………………………146 表 25 受試者體脂肪率測量結果 T 檢定…………………………………………146 表 26 全體受試者身體質量指數測量結果參考表………………………………147 表 27 全體受試者 BMI 身體質量指數測量結果 T 檢定…………………………147 表 28 受試者體溫測量結果總表…………………………………………………148 表 29 受試者體溫測量結果 T 檢定參考表………………………………………148 表 30 全體受試者前測體溫測量結果參考表……………………………………148. XII.

(14) 表 30-1 前測體溫測量結果 T 檢定參考表………………………………………149 表 31 全體受試者降溫度數測量結果參考表……………………………………149 表 32 降溫度數測量結果 T 檢定…………………………………………………149 表 33 全體受試者降溫時間測量結果參考表……………………………………150 表 34 降溫時間測量結果 T 檢定參考表…………………………………………150 表 35 身體組成對降溫時間之相關………………………………………………151 表 36 年齡與降溫時間之相關……………………………………………………152 表 37 身高與降溫時間之相關……………………………………………………152 表 38 體重與降溫時間之相關……………………………………………………153 表 39 肌肉重與降溫時間之相關…………………………………………………153 表 40 體脂肪重與降溫時間之相關………………………………………………153 表 41 體脂肪率與降溫時間之相關………………………………………………154 表 42 BMI(身體質量指數)與降溫時間之相關 …………………………………154 表 43 前測體溫與降溫時間之相關………………………………………………154 表 44 降溫度數與降溫時間之相關………………………………………………155 表 45 筆者自我前驅實驗及受試者正式實驗對照表……………………………156 表 46 各項運動表現前測資料 T 檢定……………………………………………157 表 47 各項運動表現後測資料 T 檢定……………………………………………158 表 48 運動表現前、後測之相依樣本 T 檢定……………………………………159 表 49 手指協調前、後測結果對照表……………………………………………160 表 50 手指協調前、後測 T 檢定對照表…………………………………………160 表 51 手指協調-相依樣本 T 檢定 ………………………………………………160 表 52 全身反應前、後測結果對照表……………………………………………162 表 53 全身反應前、後測 t 檢定對照表…………………………………………163 表 54 全身反應-相依樣本 T 檢定 ………………………………………………163 表 55 平衡能力前、後測結果對照表……………………………………………164 表 56 平衡能力前、後測 T 檢定對照表…………………………………………165 表 57 平衡能力-相依樣本 T 檢定對照表 ………………………………………165 表 58 握力前、後測結果對照表…………………………………………………166 表 59 握力前、後測 T 檢定對照表………………………………………………167 表 60 握力-相依樣本 T 檢定 ……………………………………………………167 表 61 背肌力前、後測結果對照表………………………………………………168. XIII.

(15) 表 62 背肌力前、後測 T 檢定對照表……………………………………………169 表 63 背肌力-相依樣本 T 檢定… ………………………………………………169 表 64 手掌反應前、後測結果對照表表…………………………………………170 表 65 手掌反應前、後測 T 檢定對照表…………………………………………171 表 66 手掌反應-相依樣本 T 檢定 ………………………………………………171 表 67 水平瞬發力前、後測結果對照表…………………………………………172 表 68 水平瞬發力前、後測 T 檢定對照表………………………………………173 表 69 水平瞬發力-相依樣本 T 檢定 ……………………………………………173 表 70 垂直瞬發力前、後測結果對照表…………………………………………174 表 71 垂直瞬發力前、後測 T 檢定對照表………………………………………175 表 72 垂直瞬發力-相依樣本 T 檢定 ……………………………………………175 表 73 柔軟度前、後測結果對照表………………………………………………176 表 74 平衡能力前、後測 T 檢定對照表…………………………………………177 表 75 柔軟度-相依樣本 T 檢定 …………………………………………………177 表 76 準確能力前、後測結果對照表……………………………………………178 表 77 準確能力前、後測 T 檢定對照表…………………………………………179 表 78 準確能力-相依樣本 T 檢定 ………………………………………………179 表 79 以數值大者為優勢之變項前、後測平均數對照表………………………181 表 80 以數值小者為優勢之變項前、後測平均數對照表………………………182. XIV.

(16) 圖目錄圖1. 大氣層溫度的垂直分佈圖…………………………………………………17. 圖2. 雪崩中救出者之體溫分佈圖………………………………………………18. 圖3. 合歡山瑞雪紛飛積雪 60 公分 ……………………………………………20. 圖4. 不同溫度作用於皮膚引起痛覺程度分佈圖………………………………25. 圖5. 皮膚之感受器………………………………………………………………26. 圖6. 溫度、溼度與氣流對實感溫度關係對照圖………………………………26. 圖7. 人體正常體溫之範圍………………………………………………………28. 圖8. 人體深部(核心)溫度示意圖………………………………………………29. 圖9. 體溫計………………………………………………………………………31. 圖 10 卡路里之定義示意圖………………………………………………………34 圖 11 異化作用與同化作用示意圖………………………………………………37 圖 12 身高、體重與體表面積函數示意圖………………………………………40 圖 13 兩性在不同年齡之正常基礎代謝率………………………………………41 圖 14 人體熱散失示意圖…………………………………………………………44 圖 15 熱量得失之平衡示意圖……………………………………………………45 圖 16 熱的產生與消失……………………………………………………………45 圖 17 顱內部溫度與表皮血流及出汗之定量關係………………………………51 圖 18 改變下視丘之定點對體溫之影響…………………………………………53 圖 19 下視丘溫度對產熱與散熱調節示意圖……………………………………53 圖 20 人體對冷之生理反應………………………………………………………54 圖 21 下視丘感受冷刺激時喚起神經及內分泌反應路徑圖……………………54 圖 22 皮膚與皮下層構造圖………………………………………………………56 圖 23 不同程度過低核心體溫對人體不同影響示意圖…………………………69 圖 24 正常之竇性節律心電圖……………………………………………………70 圖 25 心房纖維顫動心電圖………………………………………………………71 圖 26 心室纖維顫動心電圖………………………………………………………71 圖 27 心跳停止心電圖……………………………………………………………72 圖 28 患者核心體溫於 31.5℃之 J 型波之心電圖 ……………………………72 圖 29 風速對於對流散熱百分率之影響示意圖…………………………………81. XV.

(17) 圖 30 遇難船員曝露於不同海水溫度之影響……………………………………84 圖 31 人體處於不同溫度冷水中可存活預測時間………………………………84 圖 32 加溫腹膜透析法之示意圖…………………………………………………87 圖 33 單人 H.E.L.P.待援姿勢……………………………………………………94 圖 34 多人 H.E.L.P.待援姿勢……………………………………………………95 圖 35 攀附翻覆未沉之船身待援…………………………………………………95 圖 36 處於不同水溫之存活時間示意圖…………………………………………96 圖 37 穿著救生衣保暖……………………………………………………………97 圖 37-1 穿著充氣式浮力救生衣…………………………………………………97 圖 38 Q10 效應………………………………………………………………………99 圖 39 不同水溫與與游泳速度對耗氧量之關係圖………………………………102 圖 40 溫度對肌肉收縮之影響……………………………………………………104 圖 41 實驗流程圖…………………………………………………………………109 圖 42 研究者前驅測試之陸上及浸泡冷水之核心體溫測量……………………114 圖 43 研究者前驅測試之水溫及降溫後手指協調能力後測……………………114 圖 44 紅外線耳溫槍………………………………………………………………118 圖 45 用酒精棉片消毒……………………………………………………………118 圖 46 測量耳溫……………………………………………………………………118 圖 47 螺絲與螺帽…………………………………………………………………119 圖 48 碼錶…………………………………………………………………………119 圖 49 手掌反應速度測驗(落棒)…………………………………………………120 圖 50 Gold Cup 牌氣壓式 BB 槍…………………………………………………121 圖 51 150psi//10kg/㎝2之空氣壓縮機…………………………………………122 圖 52 描準目標射擊………………………………………………………………122 圖 53 指針式握力器………………………………………………………………123 圖 54 本研究因環境限制以坐姿測試……………………………………………123 圖 55 坐姿測試圖…………………………………………………………………124 圖 56 TAKEI 牌背肌力計…………………………………………………………125 圖 57 TAKEI 牌指針式背…………………………………………………………125 圖 60 立定跳遠-預備………………………………………………………………127 圖 61 全身反應測試器……………………………………………………………128 圖 62 注視訊號燈-預備 …………………………………………………………128. XVI.

(18) 圖 63 訊號燈- 亮…………………………………………………………………129 圖 64 快速跳起……………………………………………………………………129 圖 65 垂直跳測量錶………………………………………………………………130 圖 66 站立並將線收好……………………………………………………………130 圖 67 屈膝-預備 …………………………………………………………………131 圖 68 盡全力向上跳躍……………………………………………………………131 圖 69 柔軟度測試器………………………………………………………………132 圖 70 預備…………………………………………………………………………132 圖 71 體前彎側視圖………………………………………………………………133 圖 72 體前彎俯視圖………………………………………………………………133 圖 73 預備…………………………………………………………………………134 圖 74 開始…………………………………………………………………………134 圖 75 本究計劃之時間進度甘特圖………………………………………………136 圖 76 實驗研究者與全體受試者及實驗助手合影………………………………137 圖 77 實驗前之資料填寫與建康狀況調查表及實驗說明………………………137 圖 78 全體受試者年齡對照圖……………………………………………………140 圖 79 全體受試者身高對照圖……………………………………………………142 圖 80 全體受試者體重測量結果對照圖…………………………………………143 圖 81 全體受試者肌肉重測量結果對照圖………………………………………144 圖 82 全體受試者體脂肪重測量結果對照圖……………………………………145 圖 83 全體受試者體脂肪率測量結果對照圖……………………………………146 圖 84 全體受試者 BMI 身體質量指數測量結果對照圖…………………………147 圖 85 全體受試者降溫度數測量結果對照圖……………………………………150 圖 86 筆者自我前驅實驗及受試者正式實驗對照圖……………………………156 圖 87 手指協調前、後測結果對照圖……………………………………………161 圖 88 全身反應前、後測結果對照圖……………………………………………163 圖 89 平衡能力前、後測結果對照………………………………………………165 圖 90 握力前、後測結果對照圖…………………………………………………167 圖 91 背肌力前、後測結果對照圖………………………………………………169 圖 92 手掌反應前、後測結果對照圖……………………………………………171 圖 93 水平瞬發力前、後測結果對照圖…………………………………………173 圖 94 垂直瞬發力前、後測結果對照圖…………………………………………175. XVII.

(19) 圖 95 柔軟度前、後測結果對照圖………………………………………………179 圖 97 以數值大者為優勢之變項前、後測平均數對照圖………………………181 圖 98 以數值小者為優勢之變項前、後測平均數對照圖………………………183. XVIII.

(20) 第一章緒論本研究旨在探討體溫過低對於運動表現之影響，本章內容包含：問題背景、研究目的、研究假設、研究範圍、研究限制、名詞解釋等。. 本文首先提出宇宙萬物皆受溫度之影. 響論點，發掘體溫過低問題之重要性，闡明本研究之目的再提出研究假設進而確立範圍及限制，並陳述相關名詞之解釋，俾利釐清對於本研究範圍內容易發生混淆之理念。進而施行人體實驗得到結果，以求真、善、美之結論。. 第一節問題背景宇宙萬物皆受溫度影響，生命也必需在一定溫度範圍內生長，存在於地球上的恆溫動物－人類，其實也無法倖免脫離溫度變化的威脅，且其能承受之限度卻是脆弱而又狹隘。人體較能忍受高於正常體溫之限度，然而核心體溫的絲微低於正常溫度卻將強烈作用在生理及心理上。時下體育界研究高體溫方面者眾，但有關體溫過低方面者寡，但在四季分明的臺灣，加上週休二日戶外休閒活動盛行之際，發生體溫過低之案例層出不窮，對於活動情境與安全及滿意度或運動成績方面也呈負面影響。到底影響之層面有多大？有多少，某些因素是否有相關？是否顯著？實有待實驗證明得到數據釐清盲點。休閒活動 (Recreation)即為遊戲。日人稱為「遊  」則有遊玩、旅遊、出遊、郊遊、遊山、遊獵 ……等意味 (陳定雄，民. 83)，加上週休二日休閒時代的來臨，從事戶外休閒活動 1.

(21) (Outdoor Recreation Activity)者眾，增加曝露在惡烈而寒冷環境之機率，使造成意外體溫過低對活動安全構成威脅，連帶降低休閒活動情境之滿意度與安全指數。. 再則；競技運. 動比賽，勝負成敗之間，往往只是差之毫釐失之千里。為此；溫度實在影響人類活動甚鉅，有意或無意間的失溫，內在或外在之降溫將對於運動表現及活動能力造成負面影響。戶外休閒活動的增加使水域活動頻繁，連帶水難事件有增無減而使溺水機率增加。然而體溫過低更是溺水合倂創傷之一 (林世崇，民 90)。. 臺灣冬季海水溫度約 15∼ 20℃ 之. 間，冬季落水事件，實有多例因體溫過低致死，但國內對於落水者之體溫過低現象相關研究者鮮，急救者常將落水者誤為一般心肺復甦術（ C . P. R . ）急救之，殊不知體溫過低患者可能因低的體溫而使可急救之黃金時間延長而得救。為此筆者以為進一步對體溫過低問題之探討，有助於從事戶外休活動者之安全及滿意度方面做出貢獻，進而提供運動員維持比賽之成績與穩定表現之參考，所以；筆者以為對於體溫過低及其影響運動表現之相關問題值得深入研究。. 第二節研究目的基於上述研究問題背景與重要性，本研究之目的如下：. 一、探討不同身體組成對於體溫降至降至體溫過低指標之速度是否有差異。二、探討體溫過低前、後影響對於本研究設定之各項運動表現是否有差異。 2.

(22) 第三節研究假設基於研究目的和文獻探討結果，提出以下研究假設：一、不同身體組成對於體溫降至體溫過低指標之速度將有顯著差異。. 二、體溫過低後影響本研究設計之各項運動表現將有顯著差異。. 第四節研究範圍本研究以 10 名平均年齡 23 歲且未曾接受過體溫過低測驗之健康大專男子為受試對象，並進行兩個方面的調查和兩個方面的測量及十個測驗項目、研究結果僅適合推論於相同年齡層或相同背景之群體。. 一、本研究之調查方面有二。 (一 )年齡調查。 (二 )健康狀況調查：如 (附錄 A)所示。. 二、本研究之測量方面有二。 (一 )溫度測量方面： 1.氣溫。2.水溫。3.核心體溫 (本研究採鼓膜溫度測量 )。 4.前測體溫 5.降溫度數 6.降溫時間等六個溫度測量項目。 (二 )身體組成測量方面： 1.身高。 2.體重。 3.肌肉重。 4.體脂肪重。 5.體脂 3.

(23) (BF)。 6. BMI(身體質量指數 )等六個溫度測量項目。. 三、本研究之測驗方面為運動表現測驗，共計有 10 個項目，如下： ( 一 ) 手指協調能力。( 二 ) 全身反應。( 三 ) 平衡能力。( 四 ) 握力。( 五 ) 背肌力。( 六 ) 手掌反應。( 七 ) 水平瞬發力。( 八 ) 垂直瞬發力。(九 )柔軟度。(十 )準確能力等 10 個項目為範圍。. 四、本實驗之自變項包括： (一 )年齡。. (二 )身高。 (三 )體重。 (四 )肌肉重。 (五 )體. 脂肪重。 (六 )體脂肪率 (BF)。 (七 )BMI(身體質量指數 )。 ( 八 ) 前測體溫 ( 九 ) 降溫度數。( 十 ) 降溫時間等十個變項為指標。. 五、本實驗之依變項包括： ( 一 ) 手指協調能力。( 二 ) 全身反應。( 三 ) 平衡能力。( 四 ) 握力。( 五 ) 背肌力。( 六 ) 手掌反應。( 七 ) 水平瞬發力。( 八 ) 垂直瞬發力。 (九 )柔軟度。 (十 )準確能力等十個變項為指標。. 4.

(24) 第五節研究限制一、理論上核心體溫之測量以肛溫測量較為精確，但在操作上受試者難以接受，故本研究採以鼓室溫度測量值間接推估應用。. 二、限於設備條件，若干儀器不適於水中操作，乃於岸上進行體溫過低狀態之前、後測操作之，無法一致全程於水中操作。且受試者必須長時間處於低溫水中降低核心溫，因此；受試者意願低落，不易覓得大量之實驗樣本數。. 第六節名詞解釋為幫助釐清本研究各相關名詞之意義以確立研究方向，以避免困於膠著之憾，乃書明下列各項名詞解釋之。. 一、何謂運動：本研究主題為「體溫過低對運動表現影響之研究」，所以在進行研救之前，必先瞭解並釐清「運動」為何？. 據. 體育大辭典及各家學者將各類型之運動詮釋如下： (一 )競技之運動 (Sport) ：任何種類的遊玩，消遣，休閒，運動，遊戲或競爭，無論在室內或室外，一般通例；以個人或團體之比賽為主要部份，這種比賽的操作，包含著某種技巧和身體的超越技能。 5.

(25) (二 )物理之運動 (Motion)：物體向任何方向移動，稱為運動。運動有：直線 Linear motion 和旋轉 Rotary 兩種。 1.直線運動 (Linear Motion)：物體或身體沿一直線所作之運動，如短跑選手所經路線，其身體各部位都在相同方向相同距離移動。如；動者恆動之狀態下，物體不受任何作用力改變角度者。 2.旋轉運動 (Rotary Motion)：乃質點沿一軸作圓形或弧形運動，如跳高選手過竿的動作。或鐵餅在空中的旋轉等。當軸 (它通過跳高選手的身體或鐵餅中心 )的位置固定時，在軸外的所有質點均沿軸而運動。 3.原動力之運動 (Motor)：。 “運動 ” 係以物理性之「內力與外力引起而產生的結果」解釋之。 (三 )運動生物力學之運動：研究人體在運動時，作用於身體的內力與外力及所產生效果的科學。所謂；內力：包括肌肉、韌帶與骨骼在體內所產的力量。外力：為地心引力，空氣阻力與作用在地上或其他物體時所產生的反作用力。而內力與外力引起而產生的結果，就是「運動」。 (四 )學者 Flexner 之運動定義如下：. 6.

(26) 1 . 身體活動 ( P h y s i c a l A c t i v i t y )：使身體肌肉消耗能量的體能活動。 2. 運動 (Exercise) : 改善身體或心理對健康所做的活動，如休閒性質的運動. ; 如慢跑、散步等。. 3. 運動（ Sport） :符合正式的競賽運動. ,以力量、. 技術之競技型運動。如賽跑、棒球、網球等 (Flexner S.B， 1987)。 (五 )學者譚天錫之看法與見解如下：運動是生物與生命之特徵。舉凡生物以物理或化學現象表達其生命跡象。如；單細胞生物之變形蟲運動 ( Amoeboid Movement )及植物的生長運動、睡眠運動、趨光運動、有韻律的泳動或澎壓運動等。動物體具有高度的運動能力，可蠕動、爬行、奔跑、飛翔、游泳 …等。也有少數低等附著性動物無法自如移動，仍以纖毛或鞭毛運動等進行攝食活動 ,如；海綿、珊瑚等 (譚天錫等，民 81)。 (六 )學者林清和之看法與見解如下：肌肉運動包含隨意與不隨意的動作，人與其他動物之行為皆由運動 ( Motor) 所組成。其含義較廣，單一肌肉收縮或全身活動 ,皆可謂之運動，如爬行、站立、跑、跳、擲、唱歌、繪畫、進食、消化、說話等皆為動作 (Movement )。可指單一動作 ,也可以是一系列的動作，構成有情境目標的技能. 7.

(27) ( Skills )。個體的動作都是神經控制的肌肉群的收縮模式的產物 (林清和，民 85)。本研究係以本節一、( 二 )、3 之原動力所指運動 ( M o t o r ) 為界定之應用標準。. 二、肌力 (Muscle Force)：在生物力學中被稱為「內馬達 I n t e n a l M o t o r 」，肌肉可視為人類動作之引擎，其收縮所產生之力量即為「肌力」。發生肌力之肌肉會拉動骨骼肌而產生動作 ( 教育部，民. 73)。. 肌力與爆發力是競爭性運動之重要體能. 基礎，舉凡鉛球、鏈球、跳遠、跳高、空手道、柔道、足球、排球、籃球、網球等運動都需要 (陳全壽，民 87)。. 三、背力 ( B a c k St re n g t h ) : 或稱背肌力，為附著於軀幹背部之伸肌同時發力所產生之力量稱之，其主要功用是維持姿勢和作功，通常背力也是全身力量的象徵。. 四、平衡 (Balance； Equilibrium) 指平均或均衡之意，為物體之穩定狀態而言。在運動方面乃指身體在運動中依靠中樞神經與肌肉的收縮 (緊張與放鬆 )，能在有意中維持身體之穩定能力而言。. 五、協調性 (Coordination): 正確圓滑而有效的進行各項運動能力。其與準確. 8.