Фізичні вправи в екстремальних температурних умовах; Журнал «Гален»
Доктор Алін Ніколае Попеску
Лікар спортивної медицини первинної ланки
FRRugby лікар-координатор
Кліматичні фактори (зовнішня температура, вітер, вологість повітря, сонячна радіація) можуть впливати на температуру тіла, але метаболічні фактори відіграють досить важливу роль у терморегуляції, принаймні еквівалентну факторам навколишнього середовища.
Тіло людини має температуру тіла відносно незалежно від температури навколишнього середовища. Підтримка постійної температури тіла необхідна для нормального розвитку функцій організму, оскільки швидкість реакції хімічних процесів залежить від температури, а ферменти працюють не оптимально, за винятком певних температурних меж. Крім того, тіло має систему захисту як від охолодження, так і від перегріву, підтримуючи температуру шкіри майже постійною.
Баланс між виробництвом і втратами тепла є обов’язковим для підтримання стабільності температури тіла і в базальних умовах становить близько 36,5 - 37 градусів Цельсія.
гіпертермія
Екстремальні температури можуть призвести до перевищення потужності механізмів терморегуляції. Людський організм витримує високі температури навколишнього середовища, не відчуваючи гіпертермії, але для цього потрібні перевантаження серцево-судинної системи. До 41 градуса всі механізми управління залишаються функціональними, найвища температура, сумісна з життям, становить близько 42 градусів Цельсія. Поза цією межею є набряк мозку та функціональний дефіцит центральної нервової системи, значення якого залежить від тривалості гіпертермії.
Коли застарілі механізми терморегуляції (ця ситуація може мати місце зі змінною швидкістю в залежності від конкретної особи), може спостерігатися одна з наступних патологічних ситуацій (таблиця 1.):
Це гостра проблема м’язової функції, що характеризується короткими, періодичними, мимовільними та хворобливими скороченнями м’язів. Найчастіше беруть участь м’язи, які пройшли інтенсивне тестування. Фізіологічні механізми спрацьовування м’язових спазмів в умовах високої температури ще не з’ясовані до кінця. Здається, важливу роль відіграють перенесення мінеральної солі, внутрішньоклітинний дефіцит натрію (гіпонатріємія), прямий тепловий вплив на клітинні елементи або молекулярні механізми (внутрішньоклітинна температура вище 41 градуса Цельсія), глікогеноліз, внутрішньоклітинна втрата води, пов’язана з пітливість (зневоднення).
М'язові спазми у спорті можна контролювати відносно просто і швидко, вживаючи воду, а також вживаючи достатню кількість хлориду натрію.
Це результат тривалого впливу сонячного випромінювання з непокритою головою. Через посилення вираженого кровотоку до головної кінцівки виникає збудження мозкових оболонок, яке може спричинити головний біль, запаморочення, нудоту, блювоту, синкопе.
У важких випадках можуть навіть виникати судоми. Якщо є ознаки ураження головного мозку (порушення свідомості, судоми) або оболонки мозку, госпіталізація є обов’язковою.
- Стан теплового удару з колапсом (таблиця 1)
У спорті стан теплового шоку пояснюється значними втратами рідини, найчастіше пов'язаними з помітною втратою мінеральних солей, у разі тривалої гіпертермії. Повна симптоматика стану теплового шоку характеризується глибокою фізичною слабкістю, тахікардією, гіпотонією, олігурією та дефіцитом венозного наповнення у суб'єкта, який знаходиться в кліностатизмі через масивні позаклітинні втрати води. Відбуваються типові зміни в поведінці, такі як: фобія, агресія, апатія та зниження контролю та судження.
Таблиця 1. Посібник з визначення тяжкості гіпертермії
• ректальна температура 100 мм рт.ст., AV 40 градусів С, ТА 100 б/хв
• втрата ваги 0 - 5%
Адаптовано з клінічної спортивної медицини, 3-е видання, McGraw-Hill Ltd., 2007
- Гіпертермічна кома (таблиця 2)
Це пов’язано з розпадом системи терморегуляції.
При гіпертермічній комі, спричиненій фізичними вправами, прискорення пов’язаних із фізичними вправами обмінних процесів збігається з екстремальними погодними умовами.
Основною причиною гіпертермічної коми у спортсменів є надмірне підвищення центральної температури (понад 41,5 градуса Цельсія), що супроводжується пошкодженням центральної нервової системи та колапсом кровоносної системи. Початок гіпертермічної коми характеризується емоційною нестабільністю, збудливістю та агресивністю або тотальною апатією, іноді пацієнт розгублений, має порушення рівноваги та дезорієнтацію. Також можуть бути: головний біль, запаморочення, блювота, нудота. Якщо клінічна картина гіпертермічної коми завершена, колапс кровообігу відбудеться дуже швидко.
Таблиця 2. Ускладнення гіпертермічної коми
• інсульт
• крововилив у верхню частину травної системи
Адаптовано з клінічної спортивної медицини, 3-е видання, McGraw-Hill Ltd., 2007
Смертність тісно корелює із затримкою надання першої медичної допомоги, якнайшвидшою госпіталізацією, що є необхідною. Лікування буде зосереджене на:
- корекція гіпертермічної дегідратації, спричиненої фізичними вправами, метаболічного ацидозу та ниркової недостатності через судинні причини, характерні для гіпертермічної коми;
- нормалізація серцево-судинних показників .
Переохолодження (таблиця 3)
При перевищенні механізмів захисту від низьких температур на рівні всього тіла або окремих його частин з’являються такі явища:
- Глобальна гіпотермія: симптомами є надзвичайна втома, що супроводжується майже некерованим почуттям сну, утрудненою та некоординованою м’язовою діяльністю. Якщо центральна температура опускається нижче 26-28 градусів Цельсія, смерть настає через фібриляцію шлуночків.
- Обмороження: включає кристалізацію рідин у шкірі та підшкірній клітковині після впливу низьких температур (ред., Hanley & Belfus, INC., 2003
Гаряча акліматизація
Акліматизація - це довгострокове пристосування до різних кліматичних умов середовища, таких як спека або холод. Його можна встановити за кілька днів або кілька місяців.
Гаряча акліматизація викликає зміни в організмі, які дозволяють людині краще протистояти цьому клімату. Адаптивні процеси є вимогливими для організму спортсмена, це надзвичайно важливо, оскільки це навантажує його фізично.
Для працездатності спортсмена йому важливо активно акліматизуватися - за допомогою вправ з прогресивною інтенсивністю.
Пасивна акліматизація через коротке перебування в середовищі з високою температурою недостатня для спортсмена. Акліматизація тепла така ж важлива, як і висота.
Основною адаптацією організму під час акліматизації до тепла є посилення потовиділення - процес, що супроводжується низкою інших заходів, спрямованих на оптимізацію та збереження явищ випаровування. Збільшення вироблення поту також відповідає збільшенню кількості активних потових залоз.
Загалом з існуючих 2,3 мільйона потових залоз активними є лише близько 1,7 мільйона потових залоз. Процеси адаптації швидші у дорослих, ніж у дітей.
Адаптація спортсмена до спеки спричиняє такі зміни:
- збільшення кількості активних потових залоз, за рахунок максимального рівня потовиділення;
- у акліматизованих суб’єктів потовиділення відбувається регулярно, а не через доступ, як у неакліматизованих;
- для тих, хто акліматизований, концентрація в електролітах, які втрачаються через потовиділення (особливо хлорид натрію), зменшується з 0,3% до 0,03%;
- зниження температури шкіри і, в другу чергу, центральної температури; у акліматизованого суб’єкта випаровування є першим механізмом адаптації завдяки виробництву більш економічного потовиділення. Шкірний кровотік зменшується, і це сприяє перерозподілу крові до активних м'язів при одночасному поліпшенні зусиль;
- збільшення позаклітинних рідин, що відповідає збільшеному загальному об’єму крові, із збільшенням потовиділення (за рахунок збільшення запасів води) дозволяють паралельно поліпшити венозний тонус - що покращить венозний зворот. Таким чином, ці два фактори визначають поліпшення зусилля шляхом збільшення обсягу систолічного викиду та зменшення частоти серцевих скорочень без змін серцевого викиду;
- відчуття спраги з’являється швидше у акліматизованих суб’єктів, що дозволяє набагато раніше і набагато важливіше приймати всередину рідини і, отже, можливість терморегуляції на оптимальному рівні, зберігаючи потовиділення з постійною швидкістю;
- стійкість відчуття теплового комфорту навіть при дуже високих температурах.
Гаряча акліматизація дозволяє підтримувати показники серцево-судинної системи в оптимальних межах зусиль протягом тривалого періоду часу. Завдяки акліматизації спортсмена покращується зусилля і, отже, продуктивність, але також знижується ризик термічного удару з колапсом.
Однак ефект від акліматизації втрачається досить швидко. З цієї причини між акліматизацією та конкуренцією має пройти не більше 14 днів. Для достатньої та ефективної акліматизації необхідно провести щонайменше 8 сеансів впливу в навколишньому середовищі з високими температурами, сеанси не менше 2 годин кожен, що повинно включати вправи зростаючої інтенсивності.
Холодна акліматизація
Пристосування до холоду в середовищі з низькими температурами протягом тривалого часу визначає такі зміни:
- зменшення суб’єктивного відчуття холоду;
- видимі ритмічні скорочення м’язів (озноб) при дуже низьких температурах;