ТЕРМОРЕГУЛЯЦІЯ ТА УСКЛАДНЕННЯ ВІД ТЕПЛА

стресу навколишнього

Люди - це гомеотермічні істоти, які регулюють температуру свого тіла у вузьких межах протягом свого життя. Коли тепло генерується внаслідок підвищеної метаболічної активності, вони, як правило, успішно підтримують стабільний тепловий стан, активуючи механізми втрат тепла для розсіювання надлишку. Однак жарке та/або вологе середовище накладає більший навантаження на здатність людського організму зберігати фізіологічну стабільність під час фізичних вправ через зменшення градієнта тиску теплової та водяної пари між тілом та навколишнім середовищем, тим самим погіршуючи теплообмін.

Механізми теплопередачі можна згрупувати на дві загальні категорії, такі як сухі (випромінювання, конвекція та кондукція) та вологі (випаровування та транспірація). Сухий теплообмін залежить від внутрішніх градієнтів організму та тих, що існують між організмом та його середовищем. Крім того, швидкість шкірного кровотоку для транспортування тепла від центру тіла до периферії впливає на ступінь теплообміну шляхом конвекції. Вологі втрати тепла зростають із випаровуванням води, яка зазвичай виділяється потовими залозами шкіри. Потенціал втрат тепла через випаровування визначається головним чином градієнтом тиску водяної пари між поверхнею тіла та навколишнім середовищем, який може бути змінений самим середовищем або одягом настільки, щоб викликати зміни в діяльності та секреції потових залоз.

Висока ефективність механізмів тепловтрат у людини залежить від їх дуже добре розвиненої здатності до потовиділення, оскільки вона може виникати майже на всій поверхні тіла, а також в динамічному діапазоні швидкості кровотоку в шкірі, що перевищує таку багатьох видів. Потік крові може збільшуватися від 0,2-0,5 л/хв за нейтральних теплових умов до 7-8 л/хв за допустимих температурних стресових умов при температурах, близьких до 39ºC.

Вправи у спеку для будь-якого населення ставлять незвичні вимоги до центрів терморегуляції людського тіла. Виробництво тепла під час фізичних вправ у 15-20 разів більше, ніж у спокої, і достатнє для підвищення температури ядра на 1 ° C кожні 5 хвилин, якщо немає регулювання терморегуляції. Це тепло, яке виробляється, крім тепла, яке виробляється навколишнім середовищем, може бути компенсовано багаторазовими механізмами дисипації, щоб уникнути значної гіпертермії. Крім того, якщо не відбувається ефективного заміщення втрачених рідин шляхом розсіювання тепла у вигляді випаровування, температура серцевини значно підвищується, навіть при значеннях лише 2-3% втрати маси тіла внаслідок зневоднення. Будь-який фактор, що обмежує випаровування, такий як висока вологість або зневоднення, матиме глибокий вплив на фізіологічну функцію, фізичну працездатність та збільшить ризик розвитку теплових ускладнень.

Діти, люди похилого віку та пацієнти з метаболічними захворюваннями особливо сприйнятливі до значних втрат рідини та накопичення тепла через зменшення потовиділення, збільшення виробленого метаболічного тепла, більш високе відношення маси тіла до поверхні. Виділення, хронічні захворювання, зниження відчуття спраги, зниження рухливості, зменшення судинорозширювальної реакції та медикаментозного впливу. Все це призводить до зниження терморегуляторної здатності. Частота серцевих скорочень збільшується до 3-5 додаткових ударів на хвилину на кожен 1% ваги, втраченої внаслідок зневоднення. На додаток до сприяння метаболізму деградації глікогену, в м’язах підвищується температура і збільшується ацидоз.

Вже згадувалося раніше, що виробництво тепла в організмі під час фізичних навантажень безпосередньо пов’язане з інтенсивністю вправи. Здатність розсіювати це тепло залежить від передачі тепла від серцевини тіла шкірі, одягу та теплового стресу навколишнього середовища. Тепловий стрес навколишнього середовища, якому піддається людина, залежить від температури повітря, швидкості вітру, відносної вологості та сонячної радіації. Існує практичний комбінований показник температурного стресу навколишнього середовища, індекс вологої цибулини та глобуса (WBGT). Американський коледж спортивної медицини (ACSM) встановив настанови для бігунів на довгі дистанції, що носять шорти, футболки та спортивне взуття, з точки зору ризику проблем із нагріванням: якщо WBGT перевищує 28o C, існує дуже високий ризик; коли WBGT знаходиться між 23 ° і 28 ° C, ризик високий. Індекс WBGT 18-23oC вказує на помірний ризик, якщо WBGT

У тропічному регіоні розташована значна кількість країн Латинської Америки. Хоча висота може мати великі різниці (наприклад, міста Мексика та Богота прохолодніші), тропіки характеризуються підтримкою відносно високих та постійних рівнів вологості та температури протягом більшої частини року. Не дивно, що значення WBGT перевищують 28 ° C, особливо на рівні моря.

Є попередні дані, що вказують на те, що жителі тропічних регіонів мають вищу толерантність до теплового стресу навколишнього середовища, можливо, через рівень хронічної акліматизації до тепла. Однак, поки не буде опублікована більш повна інформація про толерантність до температурного стресу навколишнього середовища у людей з хронічною тепловою акліматизацією, слід дотримуватися вказівок ACSM. Теплова акліматизація - це сукупність пристосувань, що дозволяють людині переносити більший стрес від навколишнього тепла. Сюди входять підвищення здатності до пітливості, більш розріджений піт та підвищена здатність підтримувати високу швидкість поту під час тривалих фізичних вправ 54,88. Всі ці пристосування допомагають зменшити накопичення тепла, дозволяючи збільшити час фізичних вправ і зменшити ризик проблем із нагріванням. Акліматизовані особи повинні приділяти більше уваги зволоженню через їх вищу швидкість поту.

Акліматизація тепла відбувається як звичайний результат впливу фізичних навантажень у спеку. Коли спортсмени або фізично активні люди переїжджають у теплі регіони, акліматизацію може спричинити прогресивний вплив тепла. На початку процесу акліматизації тривалість та інтенсивність вправ повинні бути нижчими, ніж зазвичай. Потім їх можна поступово збільшувати з кожним днем, оскільки толерантність до тепла покращується. Значні пристосування можна спостерігати протягом 7-14 днів після впливу тепла.

Хоча це правда, що вплив тепла під час фізичних вправ дуже важливий для акліматизації, правда також те, що краща аеробна підготовленість сама по собі дозволяє людям краще розсіювати теплове навантаження під час вправ. Це пов’язано насамперед із збільшенням об’єму крові та покращенням потовиділення. Кількість та якість фізичних вправ, необхідних для поліпшення аеробної підготовленості, перевищують рекомендовані для користі для здоров’я. Частота повинна становити від 3 до 5 днів на тиждень, тривалість кожного сеансу від 20 до 60 хвилин, при інтенсивності вправ 55/65% до 90% від максимального пульсу.

Всім людям, які мають акліматизацію чи ні, слід звертати увагу на погодні умови та вносити відповідні корективи, коли температурний стрес навколишнього середовища перевищує норму. Сеанси розминки перед тренуванням або змаганнями повинні бути коротшими та менш інтенсивними, щоб уникнути непотрібного підвищення температури ядра. Стратегія змагань або тренувань повинна мати меншу інтенсивність та тривалість, крім того, щоб включати довші та частіші перерви, щоб зменшити виробництво тепла. Часто можна знайти більш прохолодні місця, затінені або вітряні, для сеансів розминки, перерв, періодів відновлення та дрімоти, що допомагає підтримувати температуру тіла нижче та запобігає зневодненню.

Існує п’ять типів теплових ускладнень під час фізичних вправ:

Рекомендації Національної асоціації спортивних тренерів (NATA) щодо запобігання ускладнень через спеку під час фізичних вправ

  • Армстронг, Л.Є. (1998) Теплоакліматизація. У: Енциклопедія спортивної медицини та науки, Т. Д. Хейлі (редактор) Інтернет-товариство з спортивної науки. SportScience
  • Binkley, H. Beckett, J., Casa, D., Kleiner, D., Plummer (2002) NATA Heat Illness Position Statement. Журнал спортивних тренувань 37 (3): 329-343
  • Cheung, S. McLellan, T., Tenaglia, S. (2000) Термофізіологія некомпенсованого теплового стресу: Фізіологічні маніпуляції та індивідуальні особливості. Sports Med 29 (5): 329-359
  • Коріс, Е., Рамірес, А., Ван Дурн, Д. (2004) Теплова хвороба: небезпечне поєднання тепла, вологості та фізичних вправ. Sports Med 34 (1): 9-16
  • Дональдсон, Г. Кітінг, В. Сондерс, Р. (2003) Серцево-судинні реакції на тепловий стрес та їх несприятливі наслідки для здорових та вразливих груп людей. Міжнародний журнал гіпертермії 19 (3): 225-235
  • Гавін, Т. (2003) Одяг та терморегуляція під час фізичних вправ. Sports Med 33 (13): 941-947
  • Хадад, Е., Рав-Ача, М., Хелед, Ю., Епштейн Ю., Моран, Д. (2004) Тепловий удар Огляд методів охолодження. Sports Med 34 (8): 501-511

Ліц. Родульфо Альварадо
Федерація футболу Венесуели-Інститут спортивних наук імені Гатораде
Каракас Венесуела