Адаптація (акліматизація) до виконання фізичних вправа в умовах підвищеної температури довколишнього середовища.

Тепловий удар

Тепловий удар є небезпечним для життя людини розладом, що вимагає негайного медичного втручання (лікування). Воно характеризується:

- підвищенням температури тіла до 40⁰ і більше;

- припиненням потовиділення;

- гарячою і сухою шкірою;

- прискореним пульсом;

- швидким диханням;

- гіпертензією (підвищеним артеріальним тиском);

- сплутаністю свідомості;

- непритомністю.

Якщо не вжити необхідних заходів, то тепловий удар переходить в кому і людини швидко помирає.

Лікування включає швидке охолодження постраждалого у ванні з холодною водою або льодом, огортання вологим простирадлом та обмотування.

Цей розлад зумовлений порушенням функції терморегуляції. Утворення тепла під час виникнення фізичного навантаження залежить від його інтенсивності та маси тіла. А тому спортсмени з великою масою тіла більшою мірою сприйнятливі до перегрівання порівняно зі спортсменами з меншою масою тіла під час виконання фізичного навантаження однакової інтенсивної і за однакового ступеня акліматизації до теплового стресу.

Для спортсменів тепловий удар пов'язаний не тільки з екстремальними умовами, наприклад, у дослідженнях спостерігали підвищення ректальної температури понад 40,5^◦С у марафонців, які успішно завершили дистанцію за відносно середніх термальних умов (наприклад, 45^◦С і 30% відносної вологості) (Costill D.L., Kammer W.F., Fisher A., 1970; Wyndnamc C., 1973).

Профілактика гіпертермії зводиться до таких заходів: 1) вчасно розпізнавати симптоми гіпертермії (ранніми ознаками якої є: відчуття пульсуючого стискування у голові та озноб) і припинити виконання фізичного навантаження; 2) не проводити змагання й тренування, якщо за даними волого термометра температура повітря перевищує 28⁰С планувати тренувальні заняття та змагання на ранкові або вечірні години, що дозволяє уникнути значного теплового стресу; 3) за умови високої температури довколишнього середовища кожні 10-20 хвилин доцільно пити якомога більше рідини; 4) правильно підбирати спортивний одяг: не використовувати прогумований костюм, у якому температура і вологість можуть досягти досить високих рівнів, щоб блокувати тепловтрати тіла, і тим самим сприяти виникненню теплового перевантаження або теплового удару. Спортсмени повинні мати на собі якомога менше одягу. Одяг має бути вільним, щоб забезпечити максимальну віддачу тепла, і світлих тонів, щоб відбити тепло у довколишнє середовище.

Тривалі тренувальні навантаження в умовах підвищеної температури довколишнього середовища поступово поліпшують здатність організму віддавати надлишок тепла. Включаються такі попереджувальні механізми перегрівання організму: 1) посилення шкірного кровотіку, який під час фізичної роботи в умовах високої температури може збільшуватися у 10-15 разів, складаючи 20% хвилинного об’єму крові; в комфортних умовах за такої ж роботи ця величина не перевищує 5%; 2) посилення потовиділення та його випарювання: потовиділення у спортсменів на марафонські дистанції може досягти 12-15л·год^-1; а у звичних умовах в стані відносного спокою воно складає лише 0,5-0,6л·добу; 3) зменшення швидкості споживання кисню і витрат енергії, що призводить до зниження теплопродукції.

Згадаймо, що для виконання фізичної вправи даної інтенсивної в умовах підвищеної температури вимагається більше м’язового глікогену, ніж для виконання такої ж вправи в умовах нижчої температури. В результаті цього тренувальні заняття, котрі проводяться в умовах високої температури, можуть призвести до швидкого вичерпання запасів м’язового глікогену і викликати хронічну втому у не акліматизованих людей. В результаті акліматизації інтенсивність використання м’язового глікогену знижується на 50-60%, отже, знижується і ризик виникнення хронічної втоми.

М’язова діяльність в умовах зниженої температури довколишнього середовища. Збільшення тривалості змагального сезону у таких видах спорту, як триатлон, пірнання зі спеціальними дихальними апаратами, біг, велосипедний спорт, плавання на довгі дистанції – все це може спричинити ситуації, в яких фізичні навантаження можуть виконуватися в умовах зниженої температури довколишнього середовища. Саме тому проблема фізіологічних реакцій, а також чинники ризику внаслідок стресу, зумовленого холодом, становлять собою безсумнівний інтерес.

Відомо, що гіпоталамус має установочний рівень температури - близько 37^◦С, добові коливання не перевищують 1^◦С. зниження температури шкіри або температури крові змушує гіпоталамус (терморегуляторний центр) активувати механізми, що зберігають тепло тіла й сприяють його утворенню. Механізми, що запобігають надмірному переохолодженню нашого тіла такі: 1) тремтіння; 2) нескоротливий термогенез; 3) звуження периферичних судин.

Тремтіння – це неконтрольовані скорочення м’язів. Можуть збільшити інтенсивність утворення тепла у стані спокою у 4-5 разів. Нескоротливий термогенез включає стимуляцію метаболізму симпатичною нервовою системою, що веде до збільшення тепла.

Периферичні судини звужуються через стимулювання симпатичної нервової системи гладкого м’яза, що утворює м’язову стінку артеріол шкіри, і це призводить до звуження просвіту артеріол та скорочення кровопостачання оболонки тіла, що в кінцевому рахунку запобігає непотрібним втратам тепла.

Чинники, що впливають на втрати тепла. Під час виконання фізичного навантаження в умовах низької температури зовнішнього середовища градієнт між утворенням та втратами тепла знижується. Чим вища різниця між температурою шкіри та температурою зовнішнього середовища, тим значніші тепловтрати.

Теплоізоляційна оболонка нашого тіла включає поверхню шкіри з підшкірним жиром, а також розташовані під ним м’язи. Коли температура шкіри знижується нижче звичайного рівня, звуження кровоносних судин шкіри та скорочення скелетних м’язів підвищують ізоляційні якості оболонки. Встановлено, що звуження судин пасивного м’яза забезпечує до 85% загальної ізоляційної здатності організму в умовах екстремально-низьких температур. Ця величина протидії тепловтратам у 2‑3 рази перевищує ізоляційні здатності жиру й шкіри (Pendergast D.R. 1988; Rennie D.W., 1988).

Під час виконання фізичного навантаження в умовах низької температури не слід вдягати теплий одяг, оскільки тіло перегрівається й починається потовиділення. Утворений піт швидко випаровується, що призводить до значних втрат тепла.

Вітер зумовлює охолодження, збільшуючи інтенсивність тепловтрат конвекцією та проведенням. Окрім того, чим вища вологість повітря, тим значніший фізіологічний стрес.

Тепловтрати у холодній воді ще більші, адже провідність води у 26 разів вища, ніж повітря, відповідно інтенсивність тепловтрат у 26 разів більша, ніж у повітрі. З урахування усіх процесів тепловіддачі тіло зазвичай віддає тепло у воді у 4 рази швидше ніж у повітрі такої ж температури. У разі зниження температури води виникає гіпотермія, котра розвивається пропорційно або тривалості тренування у воді, або термальному градієнту (Molnar Y.W., 1946, Newburgh., 1949). А тому доцільно проводити змагання за наявності температури води в межах 23,9 – 27,8^◦ С.

Таким чином, ми розглянули, як тіло намагається підтримати внутрішню температуру в умовах зниженої температури оточуючого середовища.

Розглянемо тепер, як реагує тіло на фізичне навантаження в умовах зниженої температури.

Функція та метаболізм м’язів. Під час охолодження м’язи стають слабшими. Нервова система реагує на охолодження зміною звичної структури залучення до роботи м’язових волокон. На думку деяких фахівців, ця зміна у виборі волокон призводить до зниження ефективності м’язових скорочень. За умови зниженої температури зменшуються і швидкість, і сила скорочення м’язів. Спроба виконати роботу у разі температури м’яза 25^◦ С з такою ж швидкістю та продуктивністю, з якими вона виконувалася, коли температура м’яза була 35^◦ С, призведе до швидкої втоми. Тому доведеться або витрачати більше енергії, або виконувати фізичне навантаження з меншою швидкістю.

Якщо одяг спортсмена та метаболізм, спричинений фізичним навантаженням, є достатніми, аби підтримати температуру тіла в умовах зниженої температури оточуючого середовища, то рівень м’язової діяльності не знижується. Натомість з появою втоми та сповільненням м’язової діяльності утворення тепла поступово зменшується. Це є характерним для учасників змагань з плавання, бігу на довгі дистанції та лижних гонок. На початку змагань спортсмени працюють з інтенсивністю, достатньою для утворення адекватної кількості тепла, аби підтримати температуру тіла. Однак, з часом, енергетичні запаси скорочуються, інтенсивність м’язової діяльності знижується, а тому зменшується утворення тепла за рахунок метаболізму. Наступна гіпотермія ще більше посилює втому і знижує здатність до утворення тепла. Такі умови створюють досить небезпечну ситуацію для здоров’я спортсменів.

Як вже було сказано раніше, тривалі фізичні навантаження спричиняють підвищене використання та окислення вільних жирних кислот. Підвищений метаболізм обумовлений переважно виділенням в кровоносне русло катехоламінів (адреналіну та передреналіну).

В умовах зниженої температури оточуючого середовища зростає секреція катехоламінів, тоді як концентрація вільних жирних кислот (ВЖК) в крові збільшується в меншій мірі порівняно з такими ж показниками під час виконання фізичного навантаження в умовах більш високої температури оточуючого середовища. Низька температура викликає звуження кровоносних судин в підшкірній тканині (жирова тканина), де зосереджено основне місце збереження ліпідів, тому звуження судин призводить до обмеженого кровопостачання ділянок, з котрих мобілізуються ВЖК, внаслідок чого рівні ВЖК підвищуються незначно.

Доведено що перебування у холодній воді сприяє тому, що м’язовий глікоген витрачається набагато швидше (Young A.J. et.al., 1989).

Чинники ризику під час виконання фізичних вправ в умовах низької температури довкілля. Одним із таких чинників є гіпотермія (зниження температури тіла), нижня межа якої становить 23 – 25^◦ С, хоча у деяких осіб відновлення відбувається навіть після зниження ректальної температури нижче 18^◦ С (Newburgh L.H., 1949).

У разі зниження температури тіла нижче ніж 34,5^◦ С гіпоталамус починає втрачати свою здатність регулювати температуру тіла, а її повна втрата відбувається в умовах зниженої внутрішньої температури до 29,5^◦ С, що супроводжується зменшенням інтенсивності метаболічних реакцій на ½. В результаті охолодження тіла можуть виникнути гіперсомнія і навіть кома.

Відомо також, що гіпотермія найбільше впливає на серце і якраз смертельні випадки пов’язані з його зупинкою на фоні триваючої функції дихальної системи. Разом з тим екстремально низька температура довколишнього середовища впливає на дихальну функцію, знижуючи частоту та об’єм дихання.

Лікування гіпотермії. Середнього ступеня гіпотермія потребує захисту від холоду з наданням сухого одягу та теплого питва. За умови більш вираженої гіпотермії слід вжити заходів, щоб не допустити виникнення аритмії серця (бета-блокатори, етацізин). Постраждалого необхідно поступово зігріти. Тяжкого ступеня гіпотермія вимагає негайної госпіталізації постраждалого.

Обмороження. Незахищена шкіра може обморозитися, якщо її температура буде нижчою за точку замерзання (0^◦ С). З урахуванням зігріваючого впливу кровообігу та тепла, що утворюється внаслідок метаболічних процесів в організмі, температура повітря (включаючи і вітер), за якої можуть обмерзнути незахищені ділянки тіла (пальці, ніс, вуха) має бути близькою до – 29^◦ С. Як вже було сказано, звуження периферичних кровоносних судин сприяє затримці тепла в організмі. Однак, у випадку екстремально-низької температури довколишнього середовища, шкірний покрив може знизитися настільки, що тканини почнуть відмирати внаслідок нестачі кисню та поживних речовин. Це і є обмороження. Якщо не вжити екстрених заходів, то можуть виникнути термінальні стани – гангрена та відмирання тканин (надання першої медичної допомоги у разі обмороження ґрунтовно висвітлено у розділі «невідкладні стани»).

Дата добавления: 2017-02-01