Vetenskapen om extremiteter: håll dessa fingrar och tår varma för att säkerställa njutbara cykelturer i vinter
Dom händer efter att ha bytt en punktering i minusgrader, iskalla fötter efter att ha träffats av ett plötsligt skyfall – nästan varje cyklist kommer att ha upplevt frusna extremiteter någon gång under en vintertur. Faktum är att kalla händer och fötter är ett säkert sätt att garantera en eländig tid på cykeln.
Även om vi aldrig har haft det bättre när det kommer till vintercykelkit, med framsteg inom tygteknologi som gör det lättare än någonsin att hålla sig varm och torr på cykeln, är extremiteterna fortfarande en utmaning för alla som vill att åka genom vintern, oavsett väder.
För att lämna dig bäst förberedd för den kommande vintern har Cyclist grävt djupare in i vetenskapen bakom att hålla dina händer och fötter varma, och avslöjat varför vissa ryttare kan vara mer mottagliga för kyla än andra, innan han erbjuder åtta nuggets råd för att hålla dig igång under de kommande månaderna.
Förstå din interna termostat
Först, för att förstå varför våra händer och fötter är särskilt mottagliga för kyla, låt oss ta en titt på hur kroppen reagerar på en temperatursänkning.
'Människans kropp har ett optim alt temperaturintervall där allt fungerar bäst, från grundläggande cellulära processer till kraftfulla motoriska rörelser, säger Jim Pate, senior fysiolog vid Center for He alth and Human Performance.
'Om du faller under det intervallet vid kyla, eller går för högt i fallet med värme, börjar dessa processer att gå sönder.
'Lyckligtvis har våra kroppar ett antal mycket specifika adaptiva reaktioner på kylan, som hjälper oss att överleva under tuffa förhållanden.'
Det börjar med huden, som överför information till det termoregulatoriska centrumet i hjärnan – hypotalamus – när den upptäcker en förändring i omgivningstemperaturen, vilket ger en tidig varning om ett potentiellt fall i kroppstemperaturen, helst nära 37 grader för att bibehålla optimal funktion.
Hypotermi uppstår när kroppstemperaturen sjunker under 35 grader, medan frostnack eller frostskador kan uppstå när huden, som har 10 gånger fler kalla receptorer än varm, utsätts för minusgrader.
Hypotalamus innehåller i sin tur termiska receptorer som mäter temperaturen på blod som passerar genom hjärnan för att bestämma kärntemperaturen.
Om en larmklocka ringer utlöser hypotalamus en eller flera av de fyra fysiologiska reaktionerna som vanligtvis används för att generera eller avge värme: svettningar eller vidgar blodkärlen när kroppen är för varm; huttrar eller drar ihop blodkärlen när det är för kallt.
'Kryskning orsakas av ofrivilliga sammandragningar av skelettmusklerna, säger Pate. "Dessa snabba sammandragningar förbrukar energi och hjälper till att generera den extra värme som kroppen kräver."
Om du huttrar är det dags att vidta åtgärder. "När du blir för kall fungerar inte ditt nervsystem lika bra och din koordination, koncentration och fingerfärdighet börjar bli lidande", tillägger han.
Perifer vasokonstriktion, å andra sidan, uppstår när de kärl som vanligtvis transporterar varmt blod från topp till tå, drar ihop sig och begränsar det blodet till kroppens kärna.
'Huden fungerar som en radiator, säger Dr Francesco Del Galdo. 'Det sker ett värmeutbyte mellan huden och miljön.
'Därför blir huden röd när det är varmt och det sker vasodilatation eftersom det rinner mer blod genom huden, men när det är kallt blir huden blek eftersom det finns mindre blod.'
Vasokonstriktion är en fysiologisk reflex för att skydda hjärnan och vitala organ men "kan bli ett verkligt problem för extremiteterna i kylan", säger Pate.
Medan pingviner har artärer som transporterar varmt blod bredvid vener som transporterar kallt blod tillbaka till hjärtat, hjälper till att överföra värme och håller utsatta områden rostiga, för oss människor är våra extremiteter, per definition längst bort från kärnan, sista delar av kroppen för att känna de glödande glöden från ett pumpande hjärta.
Cykling och Reynauds syndrom: extrema reaktioner på kyla
Alla som har ridit genom vintern kommer sannolikt att ha blivit stucken av kalla händer eller fötter, oavsett om det beror på en oväntad temperatursänkning eller, helt enkelt, otillräckliga kläder. Men är vissa ryttare mer mottagliga för kyla än andra?
Raynauds fenomen är ett tillstånd som vanligtvis utlöses av kyla, vilket orsakar bristande blodflöde till extremiteterna och tros påverka upp till 10 miljoner människor i Storbritannien.
'Raynauds är en aggressiv vasokonstriktion av periferierna – nämligen händer och fötter, men också näsan och öronen, säger Del Galdo, läkare för sklerodermi och Raynaud's UK. "Extremiteterna kan bli för kalla till följd av detta."
En Raynauds attack kan utlösas av en liten temperaturförändring och ofta (men inte alltid) ser den drabbade huden ändra färg, från vit (under vasokonstriktion), till blå (när blodkärlen reagerar), till röd (när blodflödet återvänder).
'En reflex av nerverna öppnar artärerna så att syresatt blod kan återvända, men det kan vara extremt obehagligt eller smärtsamt, säger Del Galdo.
Det är denna brännande eller stickande känsla som kännetecknar Reynauds över dålig cirkulation eller engångsexponering för kyla, tillägger han.
Raynauds kan lindras genom fysisk aktivitet, även om cykling under kalla förhållanden är mer benägna att utlösa en attack. Förebyggande är bättre än att bota och Del Galdo rekommenderar att du inte äter en stor måltid under de tre timmarna före en åktur, lägger på lager för att hålla kärnan och extremiteterna varma, undviker koffein och nikotin och värmer upp innan du ger dig ut i kylan.
'Att svänga armar och ben kan hjälpa till att trycka in blod i periferin, säger han. Även om Raynauds är ett benignt tillstånd i 90 procent av fallen, bör de som drabbas uppsöka sin läkare för att utesluta ett underliggande inflammatoriskt tillstånd.
Kalla händer, varmt hjärta
Statistik visar att kvinnor är mer benägna att lida av Reynauds än män, enligt Del Galdo – faktiskt tyder forskning på att extremiteterna hos kvinnor är mer benägna att lida under kalla förhållanden.
En studie från 1998 av Dr Han Kim från University of Utah hävdade att kvinnor är mer benägna att ha kalla händer än män. Ett urval av 219 personer i åldern från spädbarn till 84-åriga fann att kvinnor hade en medeltemperatur på 97,8 grader Fahrenheit (36,6 C), jämfört med 97,4 grader (36,3 C) för män.
Trots det var medelhandtemperaturen för kvinnor 87,2 grader (30,7 C), medan män registrerade ett genomsnitt på 90,0 grader (32,2 C).
Påståendet att kvinnor är mer benägna att ha kalla händer stöds av en studie från 2018 gjord av biologiska antropologer vid University of Cambridge.
Enligt Stephanie Payne, studiens huvudförfattare, kan muskelmassa förutsäga graden av värmeförlust från händerna under kraftig köldexponering.
'Händerna har ett stort förhållande mellan yta och volym, vilket kan vara en utmaning för att upprätthålla termisk balans i kalla förhållanden, säger Payne.
'Vi har alltid trott att fett (som fungerar som isolering) var den mest avgörande faktorn för värmereglering, men det är faktiskt muskler som spelar den avgörande rollen.'
Att förstå effekten av kroppssammansättning är avgörande, säger Payne, och studien tyder på att kvinnor och barn, som är mindre benägna att ha en hög muskelmassa, är mer mottagliga för kyla.
Förhållandet mellan ytarea och volym över hela kroppen och ämnesomsättningen är också faktorer, medan kvinnors hud vanligtvis är tunnare och mindre hårig än mäns hud, enligt Del Galdo.
De fysiologiska faktorerna som spelar in kan dock variera avsevärt från en person till en annan, oavsett kön. Till exempel kan en kvinna ha en högre ämnesomsättning, högre muskelmassa och lägre yta-till-volymförhållande än en man.
Det är också viktigt att erkänna de idiosynkratiska variablerna som spelar in, säger Pate, inklusive erfarenhet av dåligt väder, beteendeanpassningar till kalla förhållanden och mental motståndskraft.
'Det finns verkligen ett element av subjektivitet när man talar om att "känna" kylan, säger han.
Det regnar aldrig men det ösregnar
Föga överraskande är nyckeln till att hålla sig varm genom aktivitet. "Om du rör dig förbrukar dina muskler energi genom att dra ihop sig", säger Pate.
Det är dock sällan så enkelt när det gäller dina händer och fötter. Även om du kanske gungar från sida till sida medan du klättrar ur sadeln, eller trampar på pedalerna i jakten på en Strava PB, förblir händerna och fötterna i stort sett inaktiva när du är på cykeln, och själva naturen av vår sport lämnar dina extremiteter särskilt utsatta.
'När du lämnar huset klockan 08:00 kan det lätt bli sex eller sju grader svalare än tre timmar senare, säger Tom Marchment, en av grundarna av det brittiska handskföretaget Dissent 133, som har utvecklat ett lager handsksystem för en rad förhållanden.
'Du kanske värms upp när du klättrar eller svalnar när du går ner, eller så kan vädret snabbt förändras och det plötsligt regnar.
'Det är därför att lager på överkroppen fungerar så bra, men det är viktigt att ge våra händer samma uppmärksamhet. De styr inte bara cykeln effektivt, utan de är också så känsliga för väderförändringar.'
Vindkyla är särskilt utbredd för landsvägscyklister – händerna är den minst skyddade och aktiva delen av kroppen när man cyklar, säger Pate – medan regn lägger till ytterligare ett miljöhinder att övervinna.
I själva verket är iskalla, våta förhållanden bland de mest utmanande för ryttare – något väderhärdade ryttare i Storbritannien kommer att vara alltför bekanta med.
Hur man cyklar i regnet: Cykelguide för vått väder
'Vatten har en riktigt hög specifik värme – med andra ord, det drar ut eller absorberar värme mycket lätt, säger Pate. Det är bra när man svettas, eftersom vattendropparna som bildas på huden avdunstar och tar bort överskottsvärme.
'Problemet är att om du blir blöt i kallt väder, kommer vattnet att läcka värme ur dig i en snabbare takt än luft skulle göra, tillägger han.
Naturen verkar vara emot cyklister men vintern behöver inte vara en förlorad sak, och du bör inte heller vara begränsad till den smarta tränaren mellan november och mars. Nedan finns åtta tips för att hålla dina händer och fötter varma under vintern.
Åtta tips för att hålla händerna och fötterna varma när du cyklar på vintern
1. Fortsätt röra dig
Låt oss börja med grunderna – fortsätt i rörelse för att generera värme. "I de flesta fall, såvida du inte är riktigt, riktigt kall, om du är aktiv och tränar kommer du förmodligen inte att huttra mycket", säger Pate.
'Det är när du slutar som din kärntemperatur sjunker avsevärt.'
Medan enbart fysisk träning kanske inte räcker för att hålla dina extremiteter varma, av skäl som vi redan har upptäckt, ger du dig själv ett försprång genom att begränsa tiden för att stå vid vägkanten.
I förlängningen kommer du att hålla koll på din utrustning – montera tuffa vinterdäck för att förhindra punktering och bära en effektiv pump eller CO2-pump – begränsa onödiga stopp i dåligt väder.
2. Håll dig lös
Medan kärlsammandragning är kroppens naturliga försvar mot kyla, kan ryttare vidta åtgärder för att lindra effekterna av sammandragande blodkärl – eller åtminstone inte sammansätta dem.
Pate rekommenderar att du håller ett löst grepp om styret – "den ihållande sammandragningen av ett hårt grepp gör det svårare att få in blod i dessa områden", säger han – samtidigt som du också kan främja blodflödet till fötterna genom att se till att skorna är inte för tajta.
'Jag är säker på att alla har gjort det då och då, dragit upp skorna hela vägen och blivit domna i tårna, tillägger han. Att bära för tjocka strumpor kan också begränsa blodblåsningen – håll dig till ett par, gjorda av ett naturligt isolerande material som merinoull.
3. Väsentliga frågor
Engagerade vinterryttare, angelägna om att ta sig ut oavsett väder, kommer att möta en mängd olika förhållanden, från till minusgrader, blåfågelmorgnar till ensiffriga temperaturer och skyfall.
Om du investerar i en rad vinterhandskar, eller lägger dina handskar i lager efter förhållandena, hjälper du dig att hålla dig varm, oavsett väder.
'Precis som din överkropp handlar det om att ta ett beslut om vad du ska ha på dig så att du inte behöver göra kompromisser för att hålla händerna varma, säger Marchment.
Pate förvandlas till neopren när man åker i ihållande våta förhållanden, medan Marchment rekommenderar en silkeslinerhandske under ett termiskt lager på kalla dagar.
'Den lägger till ytterligare ett lager lättviktsisolering utan för mycket bulk,' säger han, 'det är som ett fukttransporterande baslager och kommer att dra bort fukt från handen.'
4. Grundläggande övertygelse
Även om det kan verka kontraintuitivt att fokusera på din kärna för att hålla dina extremiteter varma, om din kärntemperatur börjar sjunka, börjar din kropp begränsa blodflödet till de delar av din kropp som inte hyser din vitala organ.
Använd skikt som andas för att undvika överdriven svettning, vilket i sin tur kan göra dig kall, samtidigt som du också bör stoppa en lätt nödjacka eller jacka i bakfickan om vädret vänder.
'Det är också viktigt att hålla dina underarmar välisolerade, eftersom värme kan förloras från blod innan det når dina händer om dina armar är kalla, säger Marchment.
5. Cafékultur
Kaffestoppet mitt på vägen kan vara din räddning på en kall, våt åktur, men att ta sig ur kaféets varma kokong och hoppa tillbaka på cykeln kan också vara en skrämmande framtid.
'När du tar av dig handskarna på kaféet, kula inte bara upp dem och stoppa in dem i hjälmen, säger Pate, som råder att vrida ur dem eller hitta en kylare för att torka våta kläder.
'Vind dina händer runt en varm drink och få i dem lite värme innan du går ut igen, tillägger han. Annars kan fylla din bidon med en varm dryck, eller ta ut en isolerad flaska fylld med te, ge nödvändig värme under körningen.
6. Tillbehör
Stänkskydd är en bas i alla vintercyklar och är ett viktigt tillbehör när du försöker hålla dina fötter varma och torra.
'I slutet av dagen, om du inte sprutar vatten över dina fötter och rygg, blir du inte lika lätt smutsig, blöt och kall, säger Marchment.
'Det kommer inte människorna som åker bakom dig heller, vilket är viktigt när ni är på en social tur tillsammans.'
Om du har en dedikerad vintervägcykel kommer du troligen att ha det nödvändiga utrymmet och öglorna för fulla stänkskydd, men även clip-on-skydd kan göra underverk på en racercykel med begränsat utrymme.
7. Var kreativ
Att investera i rätt utrustning är nyckeln till att överleva vintern på cykeln, men du kan också bli kreativ med mer prisvärda lösningar.
Marchment rekommenderar att du använder eltejp för att täcka ventilerna på dina cykelskor, särskilt på sulan, medan vissa ryttare använder matfilm eller folie för att lägga till ett isolerande lager.
Marchment går inte så långt: "Jag använder varma strumpor, en sko, en belgisk tossa och sedan en vattentät overallskon", säger han. "Det ger dig lite extra termisk lager på utsidan, utan att begränsa foten."
8. Hemmafront
Trots allt vi har täckt, finns det fortfarande en chans att dina extremiteter kan lida någon gång under vintern. Om så är fallet, undvik frestelsen att tina dina händer eller fötter under en rinnande kran eller hårtork när du kommer hem.
'I bästa fall kan den plötsliga temperaturförändringen vara extremt smärtsam, säger Pate. "I värsta fall kan din hud vara stel och du kommer att bränna dig."
Istället bör du försiktigt värma upp dina extremiteter. Sväng armarna ovanför huvudet och benen bakifrån och fram för att få in varmt blod i dina fingrar och tår (ett annat tips när du kommer ut från kaféet mitt på vägen).
Då är det dags att njuta av en varm dryck eller en skål med soppa.
Behöver du mer hjälp och inspiration? Gå till vår sida för vintercykelnav för djupgående vinterkit och cykelråd från cyklistens team av experter.
