Zimno i adaptacja

Reakcje organizmu w niskich temperaturach i adaptacja do nich.

Jeżeli jest zimno nasz organizm stara się zwiększyć produkcję ciepła i zmniejszyć jego oddawanie. Najbardziej znaczącym mechanizmem jest zwężenie naczyń podskórnych, szczególnie kończyn - głównie palców rąk i nóg. Krew płynie głównie żyłami głębokimi nagrzewając się od tętnic oraz przez organy wewnętrzne i mięśnie, co spowodowane jest zwiększeniem produkcji ciepła. Wzrasta metabolizm ustrojowy wydatnie mobilizując węglowodany i tłuszcze.

Obniżenie temperatury wewnętrznej i temperatury mięśni poniżej poziomu optymalnego prowadzi do obniżenia pochłaniania tlenu i spadku wydolności. Wychłodzenie pracujących mięśni zaburza procesy koordynacyjne, obniża szybkość skurczu i poziom siły,spada zdolność efektywnego kierowania swoimi poczynaniami.

Na przechłodzenie organizmu obok zimna decydująco wpływa działanie wiatru oraz wilgotność powietrza.

Skutecznym środkiem zapobiegawczym przeciwko wiejącym wiatrom i niskim temperaturom jest intensywna praca, ale należy pamiętać, że każdy skurcz mięśnia to większy wydatek energetyczny.

Dodatkowym czynnikiem jest wilgotność powietrza. Zimno i duża wilgotność potęgują swoje działanie obniżając odczuwanie temperatury. Zawodnicy wytrzymałościowi, czy to na treningu,czy też na zawodach powinni zwracać dużą uwagę na drugą połowę dystansu, kiedy to zostają wyczerpane zasoby glikogenu oraz postępuje odwodnienie, co zmusza do spadku intensywności. Grozi wówczas przechłodzenie organizmu.
Do odmrożeń dochodzi przy niekorzystnym współoddziaływaniu niskiej temperatury i wiatru, a co gorsza następuje wówczas zablokowanie nerwów sensorycznych i osobnik nie zdaje sobie sprawy, że nastąpiło odmrożenie, i że może się pogłębiać.

Im większe nagromadzenie tłuszczu, tym lepsze znoszenie zimna, ale praca, zwłaszcza ta długotrwała ogranicza wykorzystanie tłuszczu poprzez zwężenie tkanek podskórnych, gdzie jest największe jego nagromadzenie.

Adaptacja do zimna,przebiega podobnie do reakcji na wysiłek fizyczny - po okresie deficytu następuje ogólny wzrost mocy wewnętrznych struktur komórkowych produkujących ciepło. Pod wpływem zimna nasila się działanie tarczycy, która produkuje tyroksynę, co pomaga zwiększyć moc utleniania w mitochondriach.

Szczególnie efektywnie proces adaptacji przebiega w połączeniu z intensywną pracą fizyczną. Trening zwiększa sprawność termoregulacyjną i celową, dowolną pracę mięśni. Niestety, jeżeli chodzi o energetykę działania mięśni, to produkcja ciepła i trening wykluczają się wzajemnie. Dlatego nie można tych dwóch rzeczy doskonalić oddzielnie, co chyba w przypadku biegacza nie ma miejsca. I bardzo dobrze, bo gdy organizm staje przed wyborem najbardziej efektywnej adaptacji,to dokonuje tego przez kompromis produkcji ciepła z mięśni oraz sprawność termoregulacyjną.

Gorąco i adaptacja

Reakcje organizmu w wysokich temperaturach i adaptacja do nich.


Zajmijmy się teraz przegrzaniem, którego pierwszymi objawami spowodowanymi utratą wody z organizmu wraz z mikroelementami (brak znaczącego chłodzenia przez parowanie) są kurcze mięśni, zwłaszcza tych obciążonych pracą, a najczęściej pojawiające się na kończynach dolnych. Dalszymi dolegliwościami, które mogą wystąpić, są: wymioty,zawroty głowy, gwałtowny wzrost tętna, spadek ciśnienia, aż do utraty przytomności.

Kiedy temperatura otoczenia osiąga temperaturę ciała przestaje zachodzić oddawanie ciepła drogą konwekcji i promieniowania, a zaczyna się proces odwrotny - uzyskiwanie dodatkowego ciepła. Organizm broni się przed tym. Krew zwiększa swój przepływ w skórze kosztem organów wewnętrznych. Pociąga to za sobą zwiększenie objętości krążącej krwi,aby ciśnienie jej zostało zachowane i wzmógł się proces parowania. Prowadzi to do zmniejszenia krążenia żylnego i do spadku objętości skurczowej serca, co organizm kompensuje zwiększając częstotliwość skurczów. Redukcja ilości dostarczanej krwi do organów wewnętrznych wpływa na spadek dostarczania do nich tlenu. A przecież biegi długodystansowe opierają się na procesach tlenowych pozyskiwania energii do pracy!

A teraz kilka ciekawostek,które można sobie wyliczyć odpowiednio uważnie analizując dane antropologiczne. Osoby smukłe z długimi, cienkimi kończynami łatwiej znoszą ciepło i równie łatwo oddają jego nadmiar, natomiast osoby ze zwiększoną tkanką tłuszczową łatwiej znoszą zimno. Kobiety ze względu na wyższy stosunek powierzchni ciała do jego masy niż mężczyźni łatwiej znoszą gorącą i wilgotną pogodę, natomiast mężczyźni - suchą.

Podczas trenowania w gorące dni oddajemy poprzez parowanie od 2 do nawet 10 litrów wody. Krew gęstnieje,zmniejsza się objętość wyrzutowa serca, wzrasta temperatura ciała, etc., etc. aż do rezygnacji z podjętego wysiłku lub utraty przytomności z powodu przegrzania.

Co ciekawe wzrost utraty wody nie wpływa na pocenie się, co może tylko potęgować efekt przegrzania. Człowiek może dość długo głodować i stracić aż 90% tłuszczu i 50% białka komórkowego, ale utrata tylko 10% wody powoduje zmiany groźne dla życia.
Odwodnienie wpływa na utratę elektrolitów, a znaczna utrata sodu negatywnie oddziaływuje na centralny układ nerwowy. Pragnienie nie jest dobrym sygnałem odwodnienia, gdyż pojawia się w momencie ok. 2% spadku masy ciała na skutek utraty płynów. A już 3% spadku masy ciała na skutek utraty płynów stanowi punkt krytyczny. Od tego momentu wyraźnie spada wydolność. Wraz z rosnącym deficytem wody utrudnione zostaje pocenie (u sportowców wytrzymałościowych intensywność pocenia się może sięgnąć nawet do 3,5 l/godz.), co prowadzi do dalszego przegrzania, itp., itd., a gdy temperatura wewnętrzna przekroczy 38°C termoregulacja ulega zaburzeniu i jej dalszy wzrost nie pobudza wydzielania potu.
Dopuszczalna i bezpieczna zmiana temperatury wewnętrznej człowieka wynosi zaledwie 1°C. Zmiana temperatury już o 2°C prowadzi do zakłócenia procesów metabolicznych i upośledzenia działania komórek i narządów. I to zarówno wzrost jak i spadek. Po przekroczeniu temperatury 42°C uszkodzeniu ulegają struktury białkowe organizmu.

Bardzo istotnym czynnikiem jest wilgotność powietrza. Im większa, tym odczuwane subiektywnie gorąco zachodzi przy niższych temperaturach. Jeżeli jest duża wilgotność proces parowania, a więc chłodzenia, zostaje zakłócony - oddawanie ciepła zostaje utrudnione, temperatura ciała wzrasta, obciążenie układu oddechowego i krążenia rośnie, odnowa staje się wolniejsza. Dlatego łatwiej znieść wysoką temperaturę o niskiej wilgotności, niż niską o wilgotności dość dużej.

Do warunków gorąca i dużej wilgotności można się zaadoptować. Następuje to poprzez usprawnienie drogi przesyłania bodźców z termoreceptorów do podwzgórza, działania podwzgórza oraz pobudzenia mechanizmów parowania i krążenia. Zmiany przystosowawcze idą w stronę rozwoju mechanizmów oddawania ciepła, albowiem im lepiej ten układ funkcjonuje, tym możemy wykonywać intensywniejszą pracę, wyższy może być dopuszczalny poziom produkcji ciepła. Wzrost aktywności gruczołów potowych „wytrenowanych” systematycznym wysiłkiem pozwala na mniejszą ilości krwi przepływającej przez skórę, co pozwala zwiększyć jej krążenie w organach wewnętrznych. Osoby wytrenowane łatwiej się pocą i wydalają więcej potu od osób niewytrenowanych, a jednocześnie mniej wydalają w pocie elektrolitów, co pozwala im na dłuższą i intensywniejszą pracę.

Adaptacja do gorąca z reguły nie trwa dłużej niż dwa tygodnie i z reguły nie jest krótsza niż tydzień. Tym można tłumaczyć rezygnację zawodników z zawodów podczas gwałtownego ocieplenia po okresach względnie niskich temperatur. Podczas pierwszych adaptacyjnych dni do gorąca może istotnie wzrosnąć zapotrzebowanie na sód, który dostarczamy organizmowi jako chlorek sodu, czyli sól kuchenną. Po tygodniu lub dwóch nie jest już to konieczne, albowiem ilość wydalanego sodu wraz z potem i tak spada. Systematyczny trening w warunkach gorąca podwyższa próg czułości termoreceptorów - zaczynamy się szybciej pocić i obficiej, a jednocześnie nie obniżamy intensywności pracy.

Najbardziej skutecznym sposobem adaptacji do gorąca jest połączenie oddziaływania wysokiej temperatury i długotrwałego wysiłku wraz z racjonalnym uzupełnianiem płynów, często w dość dużej objętości.

Należy uważać podczas zawodów na końcowy finisz. Może on być nawet przyczyną zapaści.

Pogoda a trenowanie

Raz ciepło, raz zimno, czyli w jaki sposób upały i mrozy wpływają na trening.

Człowiek jest „maszyną energetyczną” o bardzo niskim stopniu efektywności. Energia czerpana z pożywienia jest przekształcana w pracę użyteczną mięśni w ok. 20%. Reszta, a więc prawie 80% jest zamieniana na ciepło.
Pojawia się przy tym pewna zagadka do rozwiązania - co zrobić gdy na dworze jest gorąco i tego ciepła jest za dużo, a jak postąpić gdy jest zimno i ciepła wytwarzamy zbyt mało?

W normalnych warunkach nie ma problemu, nadmiar ciepła wydalany jest z organizmu kilkoma drogami. Najważniejszymi są:
- poprzez pot na drodze parowania,
- poprzez przenoszenie, czyli konwekcję w wyniku kontaktu skóry z powietrzem,
- przez przemieszczanie ciepła od cieplejszych tkanek do chłodniejszych wewnątrz organizmu.

Im praca wykonywana przez nas jest intensywniejsza, tym temperatura otoczenia powinna być niższa, aby przez cały czas móc subiektywnie odczuwać ciepło. I tak komfort ciepła odczuwa się w temperaturze ok. 20°C podczas siedzenia w fotelu (oczywiście z indywidualnymi preferencjami i wahnięciami o parę stopni), ale przy zwiększonym i bardzo intensywnym wysiłku taki sam komfort odczuwa się przy niższej temperaturze, która może wtedy, w skrajnym przypadku, wynosić aż ok. 13°C.

Informacja o otaczającej nas temperaturze dociera za pomocą receptorów umieszczonych na skórze (z tym że receptory ciepła położone są głębiej niż zimna) do mózgu, do podwzgórza i tam w zależności od pobudzenia przedniej lub tylnej części włączane są mechanizmy oddawania lub produkowania ciepła, co prowadzi do naruszenia równowagi termoregulacyjnej i do spadku wydolności organizmu. Spośród wielu sportowców, to właśnie ci, którzy specjalizują się w dyscyplinach wytrzymałościowych szczególnie narażeni są na przegrzanie organizmu, a także na wychłodzenie jeżeli trenują dość długo w warunkach zimnej i wilgotnej pogody.


Jak się przygotować do treningu i startu w zawodach w wysokich i niskich temperaturach?

1. Dla gorąca:
- odpowiednio dozować intensywność i czas pracy;
- uzupełniać płyny i elektrolity;
- używać odpowiedniej odzieży;
- stopniowo adaptować organizm;
- „wsłuchiwać się” we własny organizm.

Efekty adaptacji cieplnej są specyficzne. Utrzymują się dość długo, bo aż do ok. 1 miesiąca, ale praca o niskiej intensywności nie gwarantuje dostatecznej adaptacji do pracy w wysokich temperaturach przy wysokiej intensywności.

2. Dla zimna:
- stosować odpowiednią rozgrzewkę;
- odpowiednio się ubierać (zatrzymać ciepło i nie gromadzić wilgoci);
- dostosować czas pracy i intensywność;
- „wsłuchiwać się” we własny organizm.


O wychłodzeniu wiemy mniej ze względu na niemożność przeprowadzenia badań bez narażania badanych na poważne skutki trwałej utraty zdrowia. Mimo takich niedogodności istnieją ogólne zalecania: w niskiej temperaturze i bezwietrznej pogodzie należy ubierać się dość lekko, tak aby przy wyjściu z domu odczuwać lekki chłód, ponieważ łatwiejsze warunki oddawania ciepła sprzyjają kształtowaniu wytrzymałości. Pierwszą reakcją przy zimnie jest skurcz obwodowych naczyń krwionośnych, czyli przeciwnie niż w warunkach gorąca.

Bardzo ważnym, a szczególnie podczas długotrwałych wysiłków jest przyjmowanie płynów, gdyż nawet częściowe tylko uzupełnienie może wydatnie wpłynąć na stan psychofizyczny i wydolność. Jest to zalecenie niezależne od pogody i panującej temperatury. Uzupełnianie płynów ma trzy cele:
- przeciwdziałać przegrzaniu;
- zminimalizować odwodnienie;
- uzupełnić sole mineralne i substraty energetyczne.

O specyficznych reakcjach organizmu na ciepło i zimno przeczytasz tutaj:
http://im226.blogspot.com/2007/09/zimno-i-adaptacja.html
To o zimnie.

http://im226.blogspot.com/2007/09/gorco-i-zimno-i-adaptacja.html
a to o gorącu.