紅外熱像儀的另一種用途涉及在高級自行車手的自行車技術(shù)中對熱和機械行為的關(guān)系分析，對驅(qū)動力的分析以及對活動腿部皮膚表面溫度場的分析，以突出顯示下肢產(chǎn)生的系統(tǒng)性明顯的力量不足和了解肌肉溫度調(diào)節(jié)的機制。

為了對抗不同的前進(jìn)阻力，騎自行車的人在踩踏運動時會向踏板產(chǎn)生力量。踏板作用是由于拮抗性肌肉群動員了髖部，膝蓋和腳踝的關(guān)節(jié)，從而使曲柄繞支架完全旋轉(zhuǎn)。但是，使用腳踏板或無夾板的踏板，即使在踏板上升過程中，騎自行車的人也可以產(chǎn)生推動力。

40 km騎行專家在晝夜之間的表現(xiàn)差異并不完全取決于某些生理變量。對一項研究進(jìn)行了測量：1）最大耗氧量，2）乳酸厭氧閾值，3）肌肉糖原的使用，4）肌肉類型，5）酶活性，使人們得出了以下假設(shè)：循環(huán)性能可能與與個人蹬踏技術(shù)有關(guān)的生物力學(xué)因素部分相關(guān)。而且，有經(jīng)驗的自行車手每單位功率輸出消耗的氧氣少于水平較低的自行車手。似乎這些耗氧量的差異并不完全是由于生理因素（肌肉類型）引起的，而且還取決于生物力學(xué)參數(shù)。顯然，運動員的體能是自行車運動中的主要參數(shù)。但是，研究肌肉收縮產(chǎn)生的能量如何在踏板上轉(zhuǎn)換為推進(jìn)能量似乎很重要。在踏板上施加力是將代謝能轉(zhuǎn)換為機械能以驅(qū)動踏板的最后環(huán)節(jié)。

在每個踏板上產(chǎn)生相等的力也是提高踏板效率的一個因素。即使有些騎手的不對稱性大于10％，大多數(shù)精英騎行者的腳步也“圓滑”。騎自行車的人最容易受到這些風(fēng)險的是主要人群（50-60歲）。另外，這組騎自行車的人關(guān)注大多數(shù)從業(yè)者。這項研究的目的是在增量測試過程中研究專業(yè)自行車手的自行車生物力學(xué)。同時，將進(jìn)行活動成員皮膚溫度的映射，以更好地了解溫度調(diào)節(jié)肌肉的機制。

圖為運動期間小腿的紅外熱像儀成像圖

這項研究的目的是分析熟練的自行車手的踩踏力學(xué)，并測量增量運動過程中腓腸肌的皮膚溫度。通過紅外熱像儀的成像圖觀察到的結(jié)果表明，在一定功率水平（150 W）下，左右發(fā)動機扭矩的峰值最大值之間有顯著差異（P <0.05）（右肢上增加了10％）。

對于大多數(shù)受試者，小腿的皮膚溫度會隨著運動強度而降低。平均溫度曲線因此顯示了每個功率的水平。溫度的這種降低可能與人體所采用的除熱機制有關(guān)。排空的能量越多，脂肪上的溫度梯度就必須越高，以允許通過傳導(dǎo)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。然后，這種熱流必須從皮膚表面?zhèn)鬟f到環(huán)境中。在踩踏過程中，并且對于較低的外部機械動力，熱傳遞主要是對流的，即使不忽略共享交換輻射。相反，如果運動強度增加，就會出現(xiàn)出汗機制，通過蒸發(fā)進(jìn)入環(huán)境可以進(jìn)行更大的交換。皮膚表面和空氣之間的溫差不必像僅發(fā)生對流熱交換時一樣重要。

通過紅外熱像儀的成像圖觀察，這項研究表明了，騎自行車的人在相對較低的功率水平（100 W）下具有不對稱的騎行運動。關(guān)于運動期間的體溫調(diào)節(jié)，觀察到小腿逐漸冷卻，這是外部機械動力的函數(shù)。這種冷卻伴隨著表面溫度分布的強烈不均勻性。這些復(fù)雜的溫度調(diào)節(jié)機制應(yīng)在未來的研究中進(jìn)行分析，尤其是關(guān)于心率和脂肪組織厚度的變化。

參考資料：

Ahlem Arfaoui, Guillaume Polidori, Redha Taiar and Catalin Popa (2012). Infrared Thermography in Sports Activity, Infrared Thermography, Dr. Raghu V Prakash (Ed.), ISBN: 978-953-51-0242-7.