短期重复冷空气暴露对健康人体冷调节反应及手部操作性能无显著影响

本研究通过8天重复冷空气暴露（8°C，2 h/天）实验，系统评估了健康人体冷适应（habituation）过程中皮肤温度（Tsk）、皮肤血流（SkBF）、反射性血管收缩及手部灵活性等指标，发现短期冷暴露未能改善外周灌注或功能，为军事及极地作业人员的冷适应策略提供了重要循证依据。

　　

引言

人类面对急性冷暴露时，会启动以皮肤血管收缩（cutaneous vasoconstriction）和代谢产热（MHP）为核心的生理反应，以维持核心温度（T_c）。然而，这种代偿机制会导致外周血流减少、皮肤温度（T_sk）降低，进而引发手部灵活性下降和冷不适感。冷适应（habituation）是一种通过反复冷暴露诱导的适应性改变，其特征为皮肤血管收缩减弱和颤抖产热（shivering thermogenesis）减少，常见于北极原住民或长期暴露于寒冷环境的职业群体（如渔民）。然而，短期冷暴露是否能有效诱导此类适应尚不明确。

研究方法

10名健康成人（8男/1女/1女转男）参与实验，在8天内每日接受2小时8°C冷空气暴露。通过激光多普勒血流仪（laser-Doppler flowmetry）连续监测皮肤血流（SkBF），并记录多部位T_sk、核心温度（T_c）及代谢指标。反射性血管收缩通过全身水浴服降温（T_sk从33.5°C降至30.5°C）评估。手部功能通过普渡钉板测试（Purdue Pegboard）和明尼苏达手部灵活性测试（MMDT）量化。

主要发现

1. 1.

   皮肤温度与血流：冷暴露期间MWT_sk（加权平均皮肤温度）、手部和手指T_sk显著下降，但8天重复暴露后未观察到适应性升高（P > 0.05）。SkBF在冷暴露中降低，且不同测试日间无差异。

2. 2.

   代谢与交感反应：冷诱导的代谢产热（ΔMHP）和血浆去甲肾上腺素（NE）水平未因重复暴露改变（P = 0.28），反射性血管收缩的曲线下面积（AUC）也无显著变化（P = 0.07）。

3. 3.

   感知与功能：冷暴露导致热感觉评分下降（更冷）和手部疼痛评分上升，但重复暴露未改善这些主观感受（P > 0.05）。手部灵活性测试（如MMDT翻转任务）在冷环境中表现恶化，仅个别任务在第八天略有改善（P = 0.046），但整体无统计学意义。

讨论与意义

本研究否定了“短期冷暴露可增强外周灌注”的假设。与既往研究不同，8天冷空气暴露未能诱导典型的冷适应（如T_sk升高或交感反应减弱）。可能原因包括：

• •

  暴露强度不足：相比长期自然冷适应（如北极居民），短期实验室暴露可能无法触发充分生理重塑。

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  代谢补偿机制：尽管未直接检测，非颤抖产热（NST）可能补偿了潜在的颤抖产热减少，导致总MHP不变。

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  方法学差异：较高风速（1.3 m/s）和较低温度（8°C）可能强化了初始血管收缩，抵消适应潜力。

局限与展望

研究未控制饮食因素，且样本量较小（n=10）。未来需探索更密集的暴露方案（如每日多次）或其他冷适应模式（冷水浸泡）。此外，个体差异（如体脂率、冷暴露史）对适应效果的影响值得深入研究。

结论

对于需快速部署至寒冷环境的军事人员，8天冷空气暴露并非有效的预适应策略。实际应用中，应优先考虑行为防护（如保暖装备）而非依赖短期生理适应。