不管環(huán)境條件或體力勞動如何變化，人體的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)都能夠保持恒定的溫度。人體與環(huán)境之間的熱交換控制對于調(diào)節(jié)體溫至關(guān)重要。皮膚則具有通過傳導(dǎo)，對流，輻射和蒸發(fā)等形式來調(diào)節(jié)熱交換的基本作用。在肌肉活動過程中，通過減少內(nèi)臟區(qū)域和皮層的血流量來激活身體血管舒張。激烈的運(yùn)動會在核心結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生熱量并激活肌肉，從而使溫暖的血液大量地從身體內(nèi)部轉(zhuǎn)移到表層。因此，這些區(qū)域中的血管收縮增加了肌肉區(qū)域中的血液流動，而肌肉的血液量保持恒定，人體內(nèi)部和周圍的血液量減少。

通常，皮膚溫度是通過用接觸溫度探頭記錄在預(yù)定感興趣區(qū)域（ROI）中的皮膚溫度值來估算的。經(jīng)過多年的發(fā)展，如今能夠使用紅外熱成像（IRT）來測量這些值。紅外熱成像是一種非侵入性技術(shù)，可以直觀地代表運(yùn)動過程中和運(yùn)動后的整個過程。該設(shè)備允許對皮膚溫度的空間分布和時間演變進(jìn)行定量和精確的評估，從而允許數(shù)據(jù)記錄速率高達(dá)100 Hz。紅外熱成像現(xiàn)今被廣泛用于醫(yī)學(xué)診斷分析，并且正越來越多地用于記錄與體育鍛煉有關(guān)的皮膚溫度變化。

圖為站立小腿重復(fù)一次的紅外熱圖像

這項研究的目的是檢驗受過訓(xùn)練和未經(jīng)訓(xùn)練的受試者，與運(yùn)動相關(guān)的皮膚溫度變化的動力學(xué)差異。研究者使用紅外熱像儀檢測了參與局部穩(wěn)定負(fù)荷運(yùn)動（站立時腳跟抬起）的局部肌肉區(qū)域的溫度調(diào)節(jié)。將七個受過訓(xùn)練的女性受試者和七個未經(jīng)訓(xùn)練的女性作為對照。每個受試者進(jìn)行站立式腳跟抬高運(yùn)動2分鐘。運(yùn)動前（1分鐘），運(yùn)動中（2分鐘）和運(yùn)動后（7分鐘）記錄紅外熱圖像。對紅外熱圖像的分析提供了皮膚溫度隨時間變化的過程。表明運(yùn)動受試者與未經(jīng)訓(xùn)練的受試者相比，皮膚溫度的升高有所不同。

總而言之，體育鍛煉可提高響應(yīng)女性受試者的局部運(yùn)動而迅速升高皮膚溫度的能力。這項工作有助于提高有關(guān)紅外熱成像潛力的知識，以提供對局部運(yùn)動引起的皮膚溫度變化的詳細(xì)描述。這種方法學(xué)可能對于研究皮膚溫度變化的生理病理學(xué)很有用，也可能對旨在研究運(yùn)動表現(xiàn)產(chǎn)生啟示。

參考資料：

Damiano Formenti, Nicola Ludwig, Marco Gargano, et al. Thermal Imaging of Exercise-Associated Skin Temperature Changes in Trained and Untrained Female Subjects. Annals of Biomedical Engineering. 41(4):863-871, 2013.