在低温环境中胃液的分泌有所增加，其酸度也有所增强，胃排空减慢，食物在胃内的消化较为充分。寒冷环境可使食欲增加，反映了机体对能量需要量的增加。

寒冷刺激下可直接或反射性地引起皮肤血管收缩，同时由于交感神经系统的兴奋，血中儿茶酚胺浓度升高使心输出量增多、血压上升、心率加快。

冷空气的吸入，可使呼吸道上皮直接受刺激，同时气道阻力增高，可成为冬季哮喘病发作的主要原因。寒冷暴露下呼吸道及肺实质的血流亦受影响，肺实质可表现为肺静脉收缩，可能引起进行性肺高压。

寒冷可通过对中枢和外周神经系统以及肌肉、关节的作用影响肢体功能，使皮肤感觉敏感性、肌肉收缩力、协调性、操作灵活性减弱，更易出现疲劳。

急性冷暴露时甲状腺及肾上腺皮质活动增强，血中儿茶酚胺浓度升高。冷习服以后甲状腺和肾上腺皮质活动的程度逐渐恢复，但血中去甲肾上腺素的水平仍然较高，此现象与冷习服的维持有关。动物与人体的试验均表明，在冷暴露开始的一周内免疫系统功能有下降，随后恢复且呈逐步上升的趋势。

(1)能量代谢：低温环境下人体能量消耗增多，其主要原因是：低温环境下人体基础代谢率平均增加5%～17%；低温环境下人体出现寒颤和其他不随意运动，从而使能量代谢增加；低温环境下人们穿着的笨重的服装，造成额外的能量消耗；低温下甲状腺分泌增加，使体内物质氧化所释放的能量不能以ATP储存，而以热的形式向体外发散，造成能量的耗损。1

(2)碳水化物和脂肪的代谢：碳水化物和脂肪能够增强人体的耐寒能力，因此寒冷环境下机体对碳水化物和脂肪的利用增加。研究发现，虽然低温环境下碳水化物、脂肪和蛋白质的代谢都增加，但碳水化物被优先利用。

脂肪对机体有保护作用，同时也有良好的保温作用。膳食调查表明，当人们由温区进入寒区或是由秋季进入冬季时，其膳食中的脂肪摄入较以前有较明显增多。

(3)蛋白质：研究发现，某些氨基酸能提高机体的耐寒能力，如蛋氨酸经过甲基转移作用后可以提供寒冷适应所需要的甲基，酪氨酸也能提高寒冷环境下的作业能力。

(4)水和电解质：寒冷环境下，机体内水、电解质的代谢发生特殊的改变。据报道，研究人员到北极工作的前3～4个月会出现多尿，一昼夜排尿可达3.5L，由此引起相对的轻度脱水和失盐，同时血液容积减少，血中锌、镁、钙、钠含量下降。因此，低温环境下的人群中食盐摄入量应该增加，否则钠不足将使基础代谢水平下降，不利于耐寒。同时，饮水中强化矿物质也很必要。

(5)维生素：低温环境下人体内水溶性维生素的代谢变化较大，水溶性维生素的体内含量有夏季偏低冬季偏高的现象。维生素C对暴露于寒冷环境下的机体有保护作用，国内有研究报道摄取大量维生素C后可以明显减慢寒冷环境下直肠温度的下降，缓解肾上腺的过度应激反应，增强机体的耐寒性。此外，由于低温环境下碳水化物的代谢增加，因此其代谢过程中所必须的硫胺素需要量也增加。动物实验表明，低温环境下给予每公斤体重10mg核黄素的动物比给5mg动物的存活率要高。另有研究表明，烟酸、泛酸对寒冷环境的适应也有积极的作用。1

对于脂溶性维生素在耐寒中的作用，有研究给每克体重的金鱼以视黄醇软脂酸酯0.4mg，发现可以提高金鱼的耐寒能力，并认为这是由于给视黄醇软脂酸酯的金鱼在其肝中生成了一种抗冻蛋白所致。

低温环境下人体的能量需要增高。一般情况下基础代谢提高10%～15%，一日总能量可在此基础上考虑野外活动多少、居住条件以及对气候的习服程度来适当调节。

在确定能量供应的前提下，还应当制订膳食中能量提供比例。根据冷习服过程中能量供给的变化，低温条件下与常温下明显不同的是碳水化物供应宜适当降低，蛋白质供应正常或略高，脂肪供给应当提高；但对于低温尚未习服者则应保持碳水化物比例适当，脂肪所占的比例不宜过高，以免发生高脂血症和酮尿。

在低温环境下人体对水溶性维生素B族和脂溶性维生素A消耗量均较常温环境下多30%左右。以中等强度劳动为例，建议低温环境作业人员每人每日供给维生素A1 500 μg RE，维生素B1 2mg，维生素B2 2.5mg，烟酸1.5mg，维生素B6 2mg。维生素C每日供应70～120mg，且应尽量从新鲜蔬菜和水果中摄取，必要时可从强化食品中提供。2

寒冷地区的人群体内矿物质常低于需要水平，因此应当给予及时有效地补充。寒区调查关于人体缺乏矿物质的情况，已有报告提出有钙、钠、镁、锌、碘、氟等元素的不足，但其中最主要的是钙和钠，因此应当特别注意钙和食盐的补充。钙的不足原因主要是因为日照时间短、维生素D作用受限等，每日应当补充钙600~ 1200mg，可以从含钙丰富的豆类、奶类、虾皮等食物中摄取。根据调查，寒冷地区居民为了适应其产热功能需要，食盐摄入应是温带地区的1～1.5倍。对于寒冷地区较多的微量元素缺乏症，应当主要从食物来源和生物利用率上解决，保证平衡膳食中这些元素充足的供给量。1

低温条件下的膳食应比同一人群常温条件下的能量供给提高10%～15%，能量增加部分主要应通过提高脂肪和碳水化合物的供给来提供。在低温环境下摄入一定量的脂肪有助于提高机体的耐寒能力，膳食中脂肪的供应量应占总能量的35%，而碳水化合物仍然是能量的主要来源，约占总能量的50%，每日应供给450～600g稻米或面粉。此外，要注意膳食中钙、钠、钾、镁等矿物元素有足够数量，以克服在低温条件下这些元素排出较多而血液中浓度偏低的情况。维生素的供给要特别强调抗坏血酸的供应，其他维生素如硫胺素、核黄素、维生素A、烟酸等的供应量也应有所增加，其增加幅度约为30%～50%。

为满足低温条件下居民平衡膳食的要求，在食物供应中要注意以下几点。

(1)在食物的数量和种类上要本着平衡膳食的原则，适当增加能量，能量食物和油脂食物的供应要充足，如粮食、豆类、动物性食品和食用油等。

(2)因为寒冷地区人群有维生素和矿物质的额外消耗，同时作为这些营养素主要来源的蔬菜以及水果又常常不足，因此解决好寒冷地区新鲜蔬菜的供应对其营养保障具有重要的现实意义。为了保证维生素C、胡萝卜素和钙、钾等无机盐的供应，膳食中应有数量充足、种类丰富的蔬菜、水果；同时应增加动物肝脏、蛋类及瘦肉的供应，以满足机体在低温条件下对维生素A、核黄素、硫胺素的需要。另外，为了保障蔬菜和水果的供应，可采取如温室种菜、发展蔬果冷冻技术、选育营养价值高的品种等方法来满足供应。1

(3)深入研究寒冷地区居民饮食习惯特点和当地食物特征，尽量减少寒冷地区食物营养价值的损失。

在低温环境中人体散热增加，除采取各种防寒保暖措施外，在饮食上要注意供应热食，不仅有利于消化吸收，对于食品卫生也是一个很好的保障措施。为了适应寒冷地区能量需求大、食量多、劳动强度大、时间长等特点，每日可安排4餐，即早餐占一日能量的25%，间餐占15%，午餐占35%，晚餐占25%。