Termoregulace Pohybová aktivita v chladu a horku Úvod •Lidé = homoiotermní = 35-37 st.C • •-1 st.C = v buňce dojde ke tvorbě krystalků vody • •45 st.C = dojde k denaturaci bílkovin • Výdej tepla •Záření (sálání, radiace) •Vedení (kondukce) a Proudění (konvekce) •Odpařování (difuze, pot) • •důležitá je okolní teplota a vlhkost!!! Termoregulace •snaha o udržení stálé teploty tělesného jádra •37st. C (±0,6 st.C), min ve 3. hodiny ráno, max okolo 18. hodiny •vše řízeno hypotalamem •zde porovnání aktuální teploty proudící krve s hodnotou náležitou •aktivace termoregulačních mechanizmů •Svaly vyprodukují až 20x více tepla, než je bazální metabolizmus •Kdyby nebylo termoregulace, každých 5 minut se zvýší teplota o 1st. C Zvýšená tělesná teplota •dilatace cév v kůži •otevření arterio-venózních anastomóz •zmenšení protiproudové výměny tepla mezi cévami •krev je převedena z hlubokých žil do povrchových •zvýší se sekrece potu Děti •Pot je více hypotonický •Menší kapacita pocení •Větší poměr povrch – hmotnost těla •Méně se potí na zádech, hrudníku a předloktí než starší •Kapka potu je difuzní, rychleji se odpaří •CAVE: rychleji stoupá jádrová teplota!!! Adaptace na teplo a PA •Stoupá rychlost pocení •Zvyšuje se teplotní gradient jádro – kůže •Je zvýšen SV •Je snížená TF •Méně je využíván glykogen •Více tuk •Oddálen počátek únavy •= to vše ale vyžaduje cvičení v horku, ne jen expozice horku!!! Prevence •rehydratační nápoje • •vliv okolní teploty Rehydratační nápoje •PROČ? • -jakmile klesne objem plazmy, sníží se minutový srdeční výdej, tím i rychlost pocení a zvýší se teplota jádra -uvědomělá X neuvědomělá dehydratace HYPONATRÉMIE (exercice associated hyponatremia = EAH) HYPONATRÉMIE - pokles Na+ pod 135 mmol/L Cvičení v chladu •stoupá popularita nejen zimních sportů • běhání, cyklistika, triatlon, potápění, dálkové plavání, rafty •některá povolání (horská služba,…) •náhlé zhoršení počasí – vítr, vlhký oděv •riziko hypotermie i v relativně mírné teplotě • prolongované cvičení nižší intensitou • dehydratace • relativně málo jídla a následná hypoglykemie •Stres chladu - jakýkoliv vliv prostředí, který vede ke ztrátě tělesného tepla a tím k porušení homeostázy •Hlavní stresory - vzduch a voda Cvičení v chladu •Ideální teplota pro práci je 20st.C, pro aerobní výkon 15.st.C •Chlad stimuluje sympatikus, tj.vyplavení katecholaminů, to vede ke zvýšení TK, zvýšení glykémie Vliv věku •Starší – Tre klesá s věkem • nižší metabolismus • opožděná vasokonstrikce, větší • úbytek tepla •děti - relativně větší povrch těla • zvýšený metabolismus • rapidní kožní vasokonstrikce Snížení tělesné teploty •vazokonstrikce cév •zvýšení svalové činnosti – vědomé •svalový třes – nevědomé •netřesová termogeneze u kojenců (hnědý tuk) Faktory ovlivňující ztráty tělesného tepla •oděv •velikost a složení těla (podkožní tuk) •proudění vzduchu (wind chill) •vodní prostředí •věk •alkohol, léky Fyziologická reakce na cvičení v chladu •Přímý efekt chladu na sval snížení teploty svalu <28 °C • snížení svalové síly • dřívější nástup únavy a vyčerpání • delší trvání výkonu • neschopnost dokončit výkon Ø Øneschopnost uvolnit energii blokádou enzymatických funkcí Øvasokonstrikce v podkožní tukové tkání neumožní vyplavení a využití MK, i když se katecholaminy vyplaví Ønižší vzrušivost nervů a svalů , snížená vodivost vzruchu nervem Akutní vystavení chladu + vliv cvičení 1.přímý vliv na sval • teplota svalu je nižší než je optimum pro • - aktivitu oxidativních enzymů • - sval má menší sílu, rychleji se unaví • - vzrušivost nervů a svalů i vedení vzruchu nervem • Tm <27 °C snížení svalové síly (Davies) • Tm < 28,4 °C nižší výkon na ergometru o 32% • •nazí cvičili při 0 °C - vyčerpání po 1 hod •stejnou intenzitou v teple – cvičili 4 hod Akutní vystavení chladu + vliv cvičení • • •2. vliv na spotřebu kyslíku • •výkon v teple a v –22 °C, intensita 77-79 % VO2max • •HR ani spotřeba kyslíku se nelišily • • Adaptace na chlad- mechanizmy, možnosti •Pravidelný a dlouhodobý pobyt na chladném vzduchu •ztráty tepla nejsou kompenzovány zvýšenou produkcí tepla •jedinec je schopen „regulace“ při nižší rektální teplotě • •Periferní adaptace na lokální expozici •Ruce nebo nohy – zvýšený průtok krve (rybáři) • zvýší se ztráty tepla, ale je to obrana proti lokálnímu poškození (omrzlinám) •Neexistuje taková specifická forma aklimatisace •na chlad jako na teplo, tj. zvýšená zdatnost •vyjádřená vyšší aerobní schopností. Aklimatizace na chlad na rozdíl od efektu teplo + cvičení vyvíjí se lépe při vystavení pouze chladu než při kombinaci chladu a cvičení •redukce periferního průtoku •pokles teploty končetin •uchování tepla v jádru •to vyžaduje méně třesu •menší využívání glykogenových zásob •má příznivý vliv na vytrvalostní výkonnost •zlepšený metabolizmus v periferních svalech •vyšší teplota kůže •zlepšená manuální zručnost Aklimatizace na chlad – vliv tréninku •menší aktivace sympatiku •menší zvýšení TK na chladový podnět u zdravých i nemocných Přizpůsobení člověka chladu •schopen měnit své okolí – oděv, oheň, příbytek •metabolická odpověď – pomalá, nepravidelně (BM 2-5x) •Projevy přizpůsobení •malé zvýšení BM •snížení celkového třesu •pokles „termal comfort zone“ •ohřívání distálních periferních zón zvýšeno •vnímání bolestivého chladového podnětu snížené • •Spíše tolerance mírné povrchové hypotermie • Reakce na chladový podnět •zvýšení TK a cévní resistence •vasokonstrikce koronárních arterií – AP •snížení svalové síly •zkrácení doby po kterou lze pracovat •VO2max není ovlivněn • Zdravotní komplikace z chladu •celkové – hypotermie •místní omrzliny – akutní expozice, kůže bílá a necitlivá, • postižený to nevnímá, postupný vznik bodavé bolesti • oznobeniny – dlouhodobě chlad+vlhko • noha záchranného člunu, protináletového krytu, zákopová -akra, hlava, genitál -bronchospasmus -respirační infekce -pacienti s ICHS (chladný vzduch na tváře a dýchací cesty) -plicní edém, hypertenze, poruchy rytmu -kardiální smrt v zimě častěji Hypotermie •při poklesu tělesné teploty pod 35 °C •hypotalamus ztrácí schopnost regulovat tělesnou teplotu •snížení metabolismus a další pokles teploty •primární ovlivnění SA nodu – pokles fH, snížení minutového objemu •Přímý vliv na dýchání •snížení frekvence dýchání i dechového objemu při cvičení •vznik bronchospasmu •Přímý vliv na sval •snížení aktivity oxidativních enzymů •snížení vzrušivosti nervů a vedení vzruchu nervem •snížení svalové síly i výkonnosti Hypotermie •Vliv na kůži – omrzliny •snaha zadržet teplo •vasokonstrikce v kůži, snížený průtok, rychlé ochlazení •kombinace s nedostatkem kyslíku a výživy •kožní tkáň odumírá Hypotermie - léčení •Mírný stupeň hypotermie •postiženého převedeme do tepla •převlékneme do suchého, teplého oděvu •Aerobní aktivita (rotoped) •dáme pít teplé nápoje •Středně těžká a těžká hypotermie •pomalé zahřívání (risiko vzniku srdeční arytmie) – teplota by měla vzrůstat o 1 st. C za hodinu •osoby s těžkým stupněm hypotermie vyžadují hospitalizaci a lékařskou péči Vodní prostředí •26x vyšší vodivost než vzduch •kondukce a konvekce •2-4x rychlejší ztráty tepla při stejné teplotě •třes ØFetální poloha- při pohybu ztráty ještě větší ØPro závody a plavecký trénink teplota vody 24 – 27,8 ºC Vodní prostředí Øteplota vody 15 ºC – ponoření vede k poklesu Tr o 2,1 ºC během hodiny Øteplota vody 17 ºC - riziko podchlazení, ani zvýšená produkce tepla plaváním neudrží teplotu jádra Ø při plavání ve vodě 18 ºC -VO2>o 500 ml než ve vodě 26 ºC stejnou rychlostí Hypotermie u starších osob •mají nižší tělesnou teplotu •vyšší kompliance k chladu •snížená kontraktilita periferních cév •snížená ostražitost s klesáním tělesné teploty •nemusí rozpoznat symptomy •léky (barbituráty, psychotropní) interferují s termoregulačními mechanismy, akcelerují ztráty tepla, nemusí rozpoznat symptomy •Hypotermie může maskovat preexistující choroby! Alkohol a chlad •pokusy s ponořením do vody • nejsou rozdíly ve ztrátě tepla • •riziko hypoglykemie při dlouhodobém výkonu • alkohol může tlumit glukoneogenesu v játrech • •prospěch: • snižuje diskomfort a strach Léčení hypotermie – pacient je při vědomí •suchý a teplý oděv přímo na tělo •pohybovat se, cvičit •teplé, sladké nápoje • horký nápoj – dilatace krevního řečiště v kůži, ztráta tepla, snížení teploty jádra, poruchy rytmu •co nejdříve dostat pacienta dovnitř •zahříváme pomalu při pokojové teplotě •co nejdříve dopravit do nemocnice Léčení hypotermie – pacient v bezvědomí •za žádných okolností nedáváme pít •odstraníme mokrý oděv •zahříváme pomalu při pokojové teplotě • hlava níž než nohy •sledovat puls a dýchání •co nejdříve dopravit do nemocnice Otužilci •Až od 14 let věku •Do 18 let věku pouze 100m • •Nižší nemocnost (vyšší teplota sliznice nosu)