OnonODODODOnO dodododododod Odooododododo dodododododod MASARYKOVA UNIVERZITA ononouwuonono dodododododod OnonODODODOnO MUDr.Kateřina Kapounková MUDr. Zdeněk Pospíšil Hf evropský F001?'11!.,. 1 " MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ, fondvCR evropská unie MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Inovace studijního oboru Regenerace a výživa ve sportu (CZ.107/2.2.00/15.0209) 1 Vliv prostředí může být hlavním faktorem ovlivňujícím výkonnost extrémní podmínky Skoro každá veličina zevního prostředí může nabýt extrémních hodnot Stádia odpovědi na extrémní expozici ■ Akutní reakce ■ Adaptace ■ Vyčerpání ■ "Vývojové" přizpůsobení Akutní ("poplachová") reakce ■^^^^^^^^^^^^H> nespecifická stresová odpověď např. pád do ledové vody ■ Nebývá trvale udržitelná ■ Příliš dlouhá/silná expozice - vyčerpání ■ ( Titanic ) Adaptace (odolnost) ■^^MBBB^MIneJvhodnějších specifických způsobů ochrany např. otužilci ve Vltavě ■ Má meze např. ani otužilci by nepřežili ztroskotání Titanicu "Evoluční" přizpůsobení ■ Druh (populace) po mnoho generací např. Eskymáci (odolnější k zimě) Nízký parciální tlak 02 . , Nadmořská výška % na tlak u hladiny moře 1000 m 89% 2000 m 79 % 3000 m 69% Plicní a srdeční Letadla * i o ci abině normálně tlak ~1800-2500 m • ■ Výška do 2 500 m: - postižena vytrvalost ( limitace oxidativní produkce energie) - výkony do 1 min ( hody, sprinty) nejsou ovlivněny( ATP,CP) ■ Velehory 2 500 - 5 300 m - prahová výška pro aklimatizaci je 2 500 m - výskyt AHN : v 3 000 m je asi 20% v 3 500 m 40% - nejvýše položené trvale obývané místo v Peru 5 100 m ■ Extrémní výška > 5 300 m Nelze se přizpůsobit Další faktory ve velehorách ■ teplota vzduchu - chlad (~1oC na 150 m) ■ i vlhkost ( zvyšuje dehydrataci) ■ sluneční záření (hlavně UV) ■ menší část odfiltrována vzduchem ■ odraz od sněhu ■ Koncentrace bakterií a alergenů i s výškou (sterilní vzduch ) Akutní reakce na výšku od 3 500 m: ■ svalová únava ■ malátnosť ■ mentální výkonnost i (úsudek, paměť, jemná motorika) • přispívá k mortalitě ve velehorách • pomalu reversibilní (kognitivní abnormality rok po Everestu) ■ nauzea ■ euforie ■ bolesti hlavy ■ tachykardie, hyperventilace, námahová dyspnoe, noční probouzení, zvýšená diuréza, respirační alkalóza Akutní reakce na výšku Průběh aklimatizace = stupňovitě po etapách Nadmořská výška Délka aklimatizace 3 000 m 2 - 3 dny 4 000 m 3 - 6 dní 5 000 m 2 - 3 týdny nad 5 300 m nelze Poruchy adaptace ■ Akutní výšková nemoc (AHN)- selhání aklimatizace ■ Výškový edém mozku ( HACE)- mozková forma AHN ■ Výškový plicní edém (HAPE)- plicní forma AHN ■ Chronická výšková choroba Akutní horská nemoc ( AHN) ■^^^^^^^^^^^^1 než výstup ■ Častá, zejména po ^^^^^^^^Ido výšky • 15-25 % lidí v 2000-3000 m • až 67% lidí v 4300 m ■ Asi mírný ^^^^^^1 (a plic a nohou-vazodilatace díky hypoxii) ■ Také oligurie nejasného původu - retence Na+ a vody Akutní horská nemoc: příznaky ■ Nástup obvykle do 6 hod, ale často až po 12-24 hod ■ Vrcholí 2-3 den Akutní horská nemoc: příznaky (alespoň 3) těžká maligní forma lehká benigní forma ■ cefalea ■ nespavost ■ neúměrná únava ■ vertigo ■ nechutenství ■ nausea, zvracení ■ extrémní únava ■ ataxie ■ desorientace ■ nesoustředěnost ■ centrální cyanóza ( rty) ■ klidová dyspnoe ■ kašel ■ tlak na hrudníku ■ tachykardie ■ palpitace ■ edém nohou Akutní horská nemoc: léčba ■ Obvykle spontánní ústup za 3-4 dny ■ O2 moc nepomáhá ■ Diuretika ■ Klid ■ Zastavit výstup do odeznění!!! ■ Nepomůže-li, sestoupit Dexamethason (4 mg po 6 h) Akutní horská nemoc: prevence ■ Pomalý výstup • (následující noc max 600 m výš) ■ Hodně pít, ne alkohol ■ Inhibitor karboanhydrázy acetazolamid (250 mg 2x/d, začít předem) ■ t exkrece bikarbonátu ■ i pH (-metabolická acidosa) ■ t dýchání ■ Dexamethason (8 mg/d) ■ Antioxidační vitamíny 1* ■ Nekardiogenní plicní edém ■ Velmi odlišný od jiných typů ■ V prvních 2-4 dnech výstupu (obvykle rychleno) nad ~2500 m, nejčastěji 2. noc, ■ Incidence max. 15%, asi víc u mužů ■ Bez léčby fatální během hodin (výjimečně i s ní; nejčastější příčina smrti ve výšce), jinak kompletní uzdravení bez následků ■ b edém mozku b vzácný, někdy společně s HAPE b Po pokračování ve výstupu s akutní horskou nemocí Výškový edém mozku ■ Léčba: Okamžitý sestup!!! Dexametason ■ Prognóza: Bez léčby fatální během hodin S léčbou obvykle uzdravení bez následků Další zdravotní problémy ■ periferní výškové ^^^^^^^^^^^^H v 4 200 m z 18% ( ženy 28%, muži 14%) ■ výšková ^^^^H ( krvácení do sítnice) nad 4 000 m 50 - 90% ( v oblasti žluté skvrny - trvalá ztráta zraku ) ■^^^^^^^H ( keratitis solaris) Vysoký tlak: potápění Jak dlouho vydrží pod vodou: ■ ■ ■ ■ ■ Vorvani a delfíni: 2 hod Velryby a tuleni: 18 min Bobr, kachna: 15 min Krysa, králík, kočka, pes: 2-4 min Člověk: ~1 min Akvabely: PaO2 30-35 mmHg Korejské lovkyně perel: 2 min (20-30 m, 20x za hodinu) Free divers: 8 min. 6 sec. a a Pod vodou ■ Tlak í o 1 atm na každých 10 m ■ Aby plíce nekolabovaly, musí vdechovaná směs přicházet pod t tlakem ■ vzniká expanzí plynů v dutinách a tvorbou bublin ■ při vynořování tvorba bublinek v krvi a tkáních supersaturovaných plynem rozpuštěným během expozice t tlaku ■ povrch bublinek je thrombogenní -> vznik komplexů bublinky-proteiny-destičky ■ problémy, až když to plicní cirkulace nestačí odfiltrovat (PAP t o -20 mmHg) Dekompresní nemoc ■ Až po delší expozici ■ dusíku to trvá dlouho, než saturuje tělesné tekutiny (špatná rozpustnost) ■ zejména málo vaskularizovaný tuk (N2 se v něm rozpouští nejvíc) ■ Pohyb to zhoršuje ■ He se hůř rozpouští než N2 Dekompresní nemoc ■ Léčba: ■ Rekomprese a pomalá dekomprese v hyperbarické komoře ■ Lze zrychlit hyperbarickým O2 • nedodává se žádný další N2 • T difuse 02 do ucpaných oblastí ■ Prevence ■ pomalé vynořování ■ dny/týdny v přetlakové nádrži Vysokotlakový nervový syndrom (HPNS) ■ Pod 130 m ■ Hyperexcitace nervů tlakem ■ třes rukou ■ nausea, závratě ■ Horší při rychlejším ponořování ■ Omezují to tlumivé účinky N2 ("Trimix") Hloubka potopení s různými plyny Sportovní potápění ploutve) potopení vlastními silami ( 100m, 124-( ručkování): 120 m |H( zátěž s odhozením, nahoru po laně) 142m : ( zátěž, nahoru vztlakové zařízení) :214 m Rekord v : 318 m ( 12 hod) Barotrauma = patologické změny vznikající přetlakem plynů v tělních dutinách ■ nosní dutiny ■ zubní kazy ■ střední ucho (při ucpání Eustachovy trubice) ■ střevní plyny ■ alveoly (pokud se při vynořování nevydechuje) OnonODODODOnO dodododododod Odooododododo dodododododod MASARYKOVA UNIVERZITA ononouwuonono dodododododod OnonODODODOnO MUDr.Kateřina Kapounková MUDr. Zdeněk Pospíšil Hf evropský F001?'11!.,. 1 " MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ, fondvCR evropská unie MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ Inovace studijního oboru Regenerace a výživa ve sportu (CZ.107/2.2.00/15.0209) 34 Termoregulace ■ Člověk - teplokrevný ■ teplota jádra u člověka bez horečky stabilní ( 0,5°C) ■ nemění se ani v závislosti na t okolí (12-54 °C) ■ teplota kůže se mění (nutné pro termoregulaci) Normální teplota jádra ■ není u každého stejná ■ měřeno v ústech: 36-37.5°C ■ za průměr se považuje 36.6-37°C, rektálně o 0.6°C více 37 - 37,9°C - subfebrilní t. 38°C a více - febrilní t. nad 39°C - poruchy tělesných funkcí nad 41 °C snese jen krátkou dobu ■ extrémní teplo (fyzická námaha) : 40°C, extrémní zima pod 35.5°C ■ Ideální teplota okolí v klidu: 28°C ( teplota kůže 33°C, kůží - průtok 5% MV ■ Tvorba tepla : metabolismus ( energie v tukové tkáni) ■ Obrana pocením v horku : jen při dostatečném množství vody ( pokles hmotnosti o 4% = snížení SV, MV udržován vysokou TF = nedostatečné prokrvení kůže - i pocení) Rovnováha mezi tvorbou a ztrátami tepla produkce tepla odvádění tepla ■ vedlejší produkt metabolismu ■ svalová aktivita (včetně třesu) ■ endokrinní změny ( aktivita hnědého tuku) ■ změny chování ( choulení) ■ sálání ■ vedení ■ proudění ■ odpařování vody ■ Intenzivní pohyb - svaly produkce 15 - 20x více tepla než BM ■ Až 80% energie uvolněné při svalové činnosti je ve formě tepla ■ Regulace hypertermie - evaporace Evaporace (odpařování) ■ Pocení Člověk až 10- 12 l /24 hod ■ perspiratio insensibilis (i plíce): 450-600 ml denně (12-16 kcal za hodinu, až 384 kcal denně) Pocení a jeho regulace ■ Termoreceptory : hypotalamus, v kůži ■ Centrum termoregulace : hypothalamus (tepelná nebo elektrická stimulace) -autonomní dráhy do míchy - ^H^^H do kůže ■ cholinergní inervace, ale A a NA kupodivu potní žlázy stimulují také (význam při cvičení) Hypotalamické centrum ■ v přední hypotalamické-^^^^^^H množství termosenzitivních neuronů ( reagují akčními potenciály na ^H, 1 na HH) ■ zahřátí této oblasti: okamžité profúzní pocení, masivní dilatace kožních cév, inhibice tvorby tepla Detekce na periferii ■ povrchové: tepelné a chladové (10x víc) receptory v kůži, při ochlazení okamžitý reflex: ■ třes, inhibice pocení, kožní vazokonstrikce ■ hloubkové: stejné rozložení i v míše, břišních orgánech a kolem velkých žil: registrace teploty jádra ■ hlavním úkolem je prevence hypotermie 1. Vazodilatace kožních cév: 8x zvýšení přísun tepla do kůže, téměř na celém těle 2. Pocení: nastupuje při 37°C, velmi efektivní 3. Pokles v produkci tepla: silná inhibice třesu a chemické termogeneze ( zadní část hypotalamu) Tepelné vyčerpání ■ Překročení termoregulační kapacity( i u fyziologické aklimatizace na teplo) ■ Náhlé ^^^^^^^^H intenzivního ^^^^^^^^^^^^^^Jpřetížen í oběhového systému ( akutní snížení MV,hypotenze) Teplota ve vztahu k cvičení °c Sportovní aktivita méně než 25°C Bez omezení 25 - 27 Delší přestávky ve stínu Pít každých 15 min Sledovat varovné známky tepelné zátěže 27 - 29 Jako výše + Ukončit cvičení neaklimatizovaných osob Omezit trvání cvičení, prodloužit přestávky Nepovolit běhy na dlouhé tratě nad 29 Ukončit všechny sportovní činnosti Termoregulační selhání ■ Víc tepla, než se tělo dokáže zbavit ■ hodně tepla z venku ■ velká vlastní tvorba tepla ■ Často fatální nebo dlouhodobé neurologické následky ■ Hypotenze (z dehydratace) -> omdlévání ■ Tachykardie, tachypnea (pokus o kompenzaci hypotenze) ■ Kůže nejdřív červená (vazodilatace), později bledá (vazokonstrikce pro kompenzaci hypotenze) ■ Hypoperfuze GIT + jeho teplem zvýšený metabolismus -> ischemické poškození bariérové funkce -> endotoxemie -> cytokiny, aktivace koagulace, další zhoršení termoregulace Užeh ■ člověk vydrží několik hodin 55 °C na suchém vzduchu, 34 °C při 100% vlhkosti ■ stoupne-li teplota těla nad 40°C - úžeh: Projevy :zvracení , zmatenost, delirium, ztráta vědomí, oběhový šok ■ několik minut extrémní teploty může být fatální: poškození mozku ■ poškození jater a ledvin může způsobit smrt i po několika dnech po úžehu ■ lokální chlazení možná lepší než celkové (vyvolává třes- zvýšení teploty) Adaptace na horko Během 1-3 týdnů ■ t kardiovaskulární výkonnost (1SV, ITF) ■ i ztráty NaCI potem a močí (t aldosteron) ■ t objem plazmy ■ t maximální schopnost pocení (2x) ■ Je méně využíván glykogen, více tuk Adaptovaní se začínají potit na nižší úrovni tělesné teploty Průběh adaptace 2.- 6.den pokles TF, zvyšuje se objem plazmy 4.-10.den pokles rektální teploty pokles Na a Cl v potu a moči 8.-14.den zvyšuje se rychlost pocení Za 2.-3.týdny se adaptace na teplo ztrácí Trénink a aklimatizace na horko ■ Zvýšení aerobní zdatnosti + větší oběhová rezerva ■ Snížené energetické nároky na cvičení stejné intenzity, snížený metabolismus glykogenu o 50 - 60% ■ Zvýšené pocení a menší ztráty iontů ■ Snížení TF ■ Lepší individuální tolerance zátěže Chlad Reakce na chlad ■ Chlad jako stresor-vyplavení katecholamínů (reakce TK,TF), ■ Centralizace oběhu ,aktivace osy hypotalamus-nadledvinka,aktivace thyreoid.hormonů jako součást metabolické reakce.Hypoglykémie a nevyspání zvyšuje rychlost podchlazení. ■ Rychlejší nástup svalové únavy s možností úrazu úponů Mechanizmy udržení teploty jádra ■ t / tonus (t tepelné produkce) ■ Třes - klíčový ( motorické centrum v hypotalamu) • současné záškuby antagonistických svalů t tvorbu tepla 2-3x • při adaptaci se víc třesou svaly uvnitř těla - efektivnější ohřívání jádra ■ Netřesová termogeneze ■ Větší výdej tepla při svalové práci-nevýhoda v extremním chladu 1. Vazokonstrikce kožních cév: stimulace sympatického centra v zadním hypothalamu, také téměř všude 2. Piloerekce: sympatikus na musculi arrectores, u člověka malý význam, „izolační vrstva vzduchu" 3. Zvýšená termogeneze: třesová a netřesová Hypothalamus a třes ■ v dorzomediální části zadního hypotalamu primární motorické centrum třesu ■ normálně inhibováno termickým centrem z předního hypotalamu ■ při chladu aktivováno periferními senzory ■ impulsy nemají rytmus, pouze zvyšují tonus - když přesáhne kritickou hranici - třes ■ až 5x vyšší produkce tepla než v klidu Extrémní chlad ■ 20-30 minut v ledové vodě fatální (zástava srdce), teplota těla 25 °C ■ pokles pod 34°C nebezpečný - nízká tvorba chemického tepla, spavost, koma (není třes) ■ arteficiální hypotermie: srdeční operace (32°C): buňky vydrží bez kyslíku i 1h Ochrana proti tepelným ztrátám ■ Omezení tepelního výdeje-vazokonstrikce kůže a neaktivních svalů. ■ Chování a oděv-schouleníxtělesná aktivita,přiměřený oděv. ■ Rozdíly v povrchu těla-děti relativně větší povrch -větší ztráty. ■ Termogeneze -třesová(včetně svalové aktivity) ■ netřesová(vliv katecholamínů a hnědé tukové tkáně) třes tu nastupuje později ■ Adaptace,otužování-prodloužení nástupu tepelných ztrát Zdravotní rizika PA v chladu ■ Hypotermie-mírná(Tr 32),střední(Tr 30),těžká(Tr 28 ■ Vliv na srdeční sval-AP,IM, ■ Diving reflex-náhlé ponoření obličeje nebo těla do chladné vody,apnoe a vagový mechanismus poruchy srdečního rytmu s možnou zástavou srdce. ■ Pozátěžový bronchospasmus-vdechováním chladného vzduchu. ■ Křeče kosterních svalů,hrozí ruptury ■ Omrzliny a oznobeniny. Adaptace na chlad ■ Genetická-australští domorodci,eskymáci,sibiřané ■ Aklimatizace-získaná posit reakce na komplex podmínek ■ Aklimace-získaná reakce posit.na jednu složku ■ Habituace(přivykání)-zmenšená reakce na chlad ■ Typy:metabolickájzolační,hypotermická ■ Poznámky: děti mají v chladu větší tepelné ztráty,senioři mají zhoršenou vazokonstrikci kůže a omezené vnímání chladu a tepla-hrozí rovněž větší tepelné ztráty. Otužování ■ Význam jako prevence nemoci z nachlazení a zvýšení adaptace na chlad-výhody pro kvalitu života. ■ Běžné otužování-chladnější místnosti,přiměřený oděv,sprchování a mytí studenou vodou,saunování ■ Sportovní otužování-plavání v ledové vodě Extremní výkony v chladu ■ Přežití horolezce bez kyslíku 2 dny ve výšce 8.000m při teplotě v noci až -25st s příznaky obou forem AHN jen s omrzlinami po jeho snesení a ošetření. ■ Ledový muž-Rusko/Sibiř/ uběhl maraton v teplotě -16st za 5apůl hodiny jen v trenkách s čelenkou a nazouvacími trepkami (z toho posledních 5km překonal chůzí).To vše bez omrzlin a viditelné újmě na zdraví. ■ Tentýž muž podplaval 50m pod ledem ve vodě +4st jen v plavkách (pod dohledem potápěčů s lékařským zázemím). ■ Otázky : genetické vlivy,psychika,dobrá adaptace,trvalé otužování. Poškození z chladu v dějinách ■ Masivní postižení lidí v důsledku chladu při válečných konfliktech ■ I.Napoleonovy armády pod Moskvou-omrzliny,úmrtí na kombinované působení zranění a chladu.Nízká úroveň válečného zdravotnictví. ■ 2.Dlouhodobý pobyt v chladu a vlhku v l.světové válce v zákopech zákopová noha/kombinace omrzlin a dlouhodobých cévních spazmů spolu s infekcí v DK vedoucí k rozsáhlým nekrózám.Nízká úroveň možné zdravotní pomoci. ■ Boje u Stalingradu v extremně nízkých teplotách,špatný oděv, hlad,vyčerpání,psychická zátěž,omrzliny včetně omrzlin konečníku u německých vojáků při defekaci s nástupnou infekcí a sepsí.