Wydolność fizyczna a upał
Opracowała: dr Izabela Grabowska
Powszechnie przyjmuje się, że wydolność tlenowa w gorących warunkach jest zmniejszona, podczas gdy wydajność sprintu może nawet ulec poprawie. Wpływ temperatury i wilgotności powietrza na wytrzymałość może być znaczący. Wyniki biegaczy maratonów są gorsze, gdy temperatura wzrasta powyżej 21oC. Masowe imprezy sportowe zyskują na popularności na całym świecie, a ludzie szukają bardziej wymagających zawodów, które często odbywają się w ekstremalnych warunkach (np. Maraton Piasku na Saharze). Również zmiana klimatu wpływa na globalną temperaturę, a ostatnia dekada (2011–2020 r.) była najcieplejsza w 141-letniej historii.
Dlaczego wydolność spada podczas wysokich temperatur? Produkcja ciepła jest wprost proporcjonalna do intensywności ćwiczeń, a więc ekstremalnie intensywny wysiłek fizyczny, nawet w chłodnym otoczeniu, może spowodować znaczny wzrost temperatury ciała.
Organizm człowieka usuwa ciepło na różne sposoby, głównie przez skórę (niewielkie ilości ciepła są oddawane przez płuca oraz wraz z moczem i kałem). Na wymianę ciepła między skórą a otaczającym środowiskiem (powietrzem) składają się 4 procesy – przewodzenie, unoszenie (konwekcja) i promieniowanie, a także wydzielanie i odparowanie potu z powierzchni skóry. Proces pocenia się jest uważany za najważniejszy z nich. Z drugiej strony intensywne pocenie się powoduje znaczną utratę wody, niebezpieczną dla zdrowia, a nawet życia. Kiedy otoczenie jest gorące i wilgotne, trudniej jest usunąć ciepło przez przewodzenie i konwekcję. W skrajnych sytuacjach wydzielanie potu może dochodzić nawet do 4 l/ godzinę. Odwodnieniu należy przeciwdziałać dostarczając odpowiedną ilość płynów przed, w trakcie i po wysiłku.
Jest mało prawdopodobne, aby duży wzrost temperatury ciała podczas aktywności fizycznej wystąpił u osób biegających w wolniejszym tempie (np. tych, którzy przebiegli maraton w czasie 4 do 6 godzin), ale jest powszechny u szybszych sportowców (którzy są w stanie wyprodukować więcej mocy, a tym samym więcej ciepła).
Przez pewien czas uważano, że gdy temperatura ciała wzrośnie do około 39,5°C, rozwinie się zmęczenie ośrodkowe (tj. zmęczenie raczej mózgu niż pracujących mięśni). Było to postrzegane jako mechanizm ochronny zapobiegający przegrzaniu. Opierał się na badaniach, w których uczestnicy ćwiczyli w upale do wyczerpania i zawsze wydawało się, że przestają, gdy temperatura wewnętrzna osiąga około 39,5° C. Jednak obecnie wiadomo, że współzależność wielu czynników, a nie tylko temperatury wewnętrznej organizmu, jest odpowiedzialna za spadki wydolności w wysokich temperaturach .Ciepło samo w sobie wpływa na wydolność, ale niedostateczne nawodnienie pogarsza sytuację. Przy wzroście temperatury wewnętrznej ciała i odwodnieniu, dochodzi do zaburzenia funkcjonowania, m.in.:
- układu sercowo –naczyniowego - objętość osocza się zmniejsza, a naczynia krwionośne rozszerzają się. Utrudnia to utrzymanie przepływu i ciśnienia krwi, podczas gdy częstość skurczów serca jest zwiększona,
- ośrodkowego układu nerwowego – szybsze zużycie glukozy, zmiany w przewodnictwie neuroprzekaźników, nagromadzenie się amoniaku, cytokin i in. metabolitów pogarszających pracę mózgu,
- mięśni – szybsze tempo zużycia glikogenu,
- układu oddechowego – wzrost wentylacji i uczucie duszności,
- odporności psychicznej – silniejsze odczucie dyskomfortu, obniżenie tolerancji bólu, pogorszenie nastroju i motywacji.
Zatem wyjaśnienie, dlaczego wydolność spada podczas upałów, a także przewidywanie - jak bardzo wpłynie na to poziom odwodnienia i ostateczny wynik podczas zawodów czy treningów, jest złożone. Oczywiste jest, że istnieje wiele czynników, które powodują zmęczenie. Nadal nie wszystkie są w pełni poznane i zrozumiałe. Niemniej jednak z praktycznego punktu widzenia, przy braku możliwości zmiany otoczenia, zaleca się zminimalizowanie odwodnienia i szukanie okazji do ochłodzenia ciała.
Piśmiennictwo:
1. Périard J. D., Eijsvogels T.M.H., Daanen H.A.M. Exercise under heat stress: thermoregulation, hydration, performance implications, and mitigation strategies. Physiol Rev, 2021, 101 (4), 1873-1979
2. Nybo L., Rasmussen P., Sawka M.N. Performance in the heat-physiological factors of importance for hyperthermia-induced fatigue. Compr Physiol. 2014, 4(2), 657-689