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中對熱和機械行為的關系分析，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，膝蓋和腳踝的關節(jié)，從而使曲柄繞支架完全旋轉。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：循環(huán)性能可能與與個人蹬踏技術有關的生物力學因素部分相關。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換為推進能量似乎很重要。在踏板上施加力是將代謝能轉換為機械能以驅(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險的是主要人群（50-60歲）。另外，這組騎自行車的人關注大多數(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。同時，將進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，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。排空的能量越多，脂肪上的溫度梯度就必須越高，以允許通過傳導進行轉移。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)進入環(huán)境可以進行更大的交換。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。這些復雜的溫度調(diào)節(jié)機制應在未來的研究中進行分析，尤其是關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.