Bieganie w upale – przyglądamy się termoregulacji (Część 1)

Autor: Marek Tronina • 26.06.2015

Walka o cien - termoregulacja Fot Istockphotocom_resize

Fot. Istockphoto.com

Jak przy upałach przekraczających 30 stopni Celsjusza nie zabiegać się do utraty świadomości? Spróbujemy odpowiedzieć na to palące pytanie. Na czym polega termoregulacja, co wpływa na bilans cieplny, jakie istnieją typy zaburzeń i czy do upału można się przyzwyczaić?

Ludzki organizm może funkcjonować w bardzo wąskim zakresie temperatury wewnętrznej. To skromniutki przedział między 35 a 42 stopni Celsjusza. W tym przedziale nasze ciało zmienia swoją ciepłotę niezależnie od tego, jaka temperatura panuje na zewnątrz i jaki jest stopień jego własnej aktywności. Rzecz jednak w tym, że o ile na czynnik zewnętrzny nasz wpływ pozostaje znikomy, o tyle do wysiłku fizycznego – a więc i biegania – organizm przymuszamy sami. Tu zaczyna się problem, bowiem w czasie ćwiczeń fizycznych dochodzi do zamiany energii chemicznej zawartej w związku zwanym ATP w energię mechaniczną, przy czym proces ten jest niezwykle mało wydajny – aż 70% powstającej energii zamienia się bowiem w ciepło.

Co wpływa na bilans cieplny?

Wiele zależy od intensywności wysiłku i temperatury zewnętrznej. Ale wiele osób zapomina o tak istotnych czynnikach, jak choćby wydajność mechanizmów pozbywania się nadmiernej energii cieplnej czy wilgotność.

 Intensywność ćwiczenia  

Zwiększony wysiłek sprawia, że organizm podejmuje decyzję o tym, czy dostarczać dodatkową krew do mięśni (co pozwala na zwiększone dostawy energii) czy też do skóry (co z kolei pozwala na efektywniejsze pozbywanie się ciepła). To diabelska alternatywa, bo tych dwóch czynności nie da się pogodzić. Co robi nasz organizm? Zawsze wybiera mięśnie i obsługę zwiększonego zapotrzebowania energetycznego. Właśnie dlatego zwiększona produkcja energii cieplnej przez organizm powoduje ograniczenie możliwości pozbywania się tej energii.

Przy wysiłkach o ograniczonym czasie trwania (np. kilkunasto kilometrowych biegach na zawodach) radzenie sobie z nadmiarem ciepła w zasadzie całkowicie zależy od tego, w jakiej temperaturze i przy jakiej wilgotności odbywają się zawody. Zbyt wysoka temperatura sprawia, że ciało zaczyna nagromadzać ciepło, a po osiągnięciu pewnego poziomu krytycznego organizm zostaje dosłownie odłączony od zasilania! Oto bowiem przy osiągnięciu przez nasze ciało temperatury 41 stopni mózg, kierujący się sygnałami z wewnętrznych czujników termicznych, wyłącza nam możliwość kontynuowania wysiłku, zapobiegając w ten sposób powstaniu udaru cieplnego. To genialne rozwiązanie, które stanowi ostatnią instancję w walce z palącym słońcem. Choć nie zawsze…

41 stopni Celsjusza – tyle może wynieść temperatura ciała zawodnika na mecie biegu długodystansowego.

Zdarzają się bowiem sytuacje, w których nawet mózg zostaje oszukany. Takie przypadki to sytuacje, w których wola walki i chęć odniesienia zwycięstwa są tak wielkie, że nawet naturalne mechanizmy obronne stają się… bezbronne. Historia zna wiele przykładów sportowych rywalizacji, które kończą się udarem wynikającym z nadmiernej woli kontynuowania walki.

Może trudno w to uwierzyć, ale intensywność wysiłku (czytaj: tempo biegu) jest o wiele istotniejszym czynnikiem wywołującym udary cieplne niż sama wysoka temperatura. Ba, według wielu znawców tematu niskie tempo biegu zapobiega powstawaniu przegrzania i to niezależnie od tego, jaka jest temperatura powietrza. Dlatego właśnie udary częściej zagrażają uczestnikom zawodów na krótszych dystansach niż maratończykom! Tim Noakes przeprowadził trwające 12 lat badania wśród uczestników Twin Cities Marathon w Minnesocie i uzyskał dane, z których wynika, że spośród ponad 81 tysięcy uczestników tylko 17 (czyli 0,02%) wymagało interwencji medycznej wynikającej ze zbyt wysokiej temperatury wewnętrznej, podczas gdy zbytnie obniżenie temperatury (hipotermia) miało miejsce w 46 przypadkach.

 Wysoka temperatura  

To czynnik oczywisty, ale… przeceniany. Skóra człowieka będącego w stanie spoczynku ma temperaturę około 33 stopni. Jeśli wykonujemy wysiłek fizyczny w warunkach temperatury otoczenia wyższej niż temperatura skóry, to ciepło przepływa z powietrza do organizmu (konwekcja) i w efekcie jedynym sposobem, by organizm mógł pozbywać się nadmiarowego ciepła jest pocenie się. Litr potu usunięty z organizmu zawiera od 250 o 600 kcal w zależności od tego, czy pot wyparowuje w całości czy też – co jest najczęstszym zjawiskiem – spływa lub skapuje ze skóry. Groźnie robi się wtedy, gdy rośnie wilgotność, spowalniająca proces pocenia się. Pot nie może parować (bo powietrze jest nasycone parą wodną), co z kolei przekłada się na słabszy efekt chłodzenia. Właśnie dlatego to wilgotność jest czynnikiem o wiele istotniejszym z punktu widzenia chłodzenia organizmu niż temperatura, gdyż parowanie potu (a nie jego spływanie!) jest najefektywniejszym sposobem usuwania zbędnej energii cieplnej z organizmu.

 Odwodnienie 

Do tej pory skupialiśmy się głównie na kwestiach pozbywania się nadmiaru energii cieplnej produkowanej w organizmie. Teraz przejdźmy do innego, pokrewnego zagadnienia – uzupełniania płynów, które tracimy w procesie pocenia się. Po pierwsze, musimy pamiętać o tym, że odwonienie to groźba obecna nie tylko podczas upałów, ale i w niskich temperaturach, choć oczywiście upał znacznie ją podwyższa. Jednak świadomość wzmożonego pocenia się sprawia, że zwykle pamiętamy o piciu w czasie upału, lecz zapominamy o tym, gdy jest chłodno. Pierwsza i najważniejsza sprawa to poznanie własnego organizmu, w właściwie jego wagi. Zważmy się dokładnie przed treningiem oraz po jego zakończeniu i obliczmy różnicę. Sprawa jest oczywiście bardzo indywidualna i zależy od górnej wagi, temperatury i czasu trwania wysiłku, jednak będziecie zaskoczeni tym, jak wiele wypływa z nas w tym czasie wody. Wielkość pocenia się w litrach na godzinę, obliczamy odejmując wagę po biegu od wagi sprzed biegu i dzieląc ją przez czas trwania wysiłku mierzony w godzinach.
Równie ważny jest jednak jeszcze jeden wskaźnik – procentowe odwodnienie organizmu. Pokazuje on bowiem o ile procent jesteśmy lżejsi po biegu i jest obiektywny, a nie relatywny, a takim jest ten obliczany początkowo. Jak określić te procenty? Wagę po biegu odjąć od wagi przed biegiem, całość podzielić przez wagę początkową a potem pomnożyć przez 100. Dopiero teraz nasz wynik nabiera sensu. Jeśli w ciągu godziny tracimy od 0,6 kg do 1 kg i nie stanowi to więcej niż 3% naszej wagi – to wszystko w porządku. Większe wskazania to oznaki przyjmowania zbyt małej ilości płynów.

Palące pytanie: Jakie istnieją typy zaburzeń cieplnych?

Gorąco i wilgotność dotykają wszystkich. Przygotowanie się na spotkanie z trudnymi warunkami atmosferycznymi jest rzeczą bezcenną, ale nawet najlepiej przygotowani biegacza muszą wiedzieć jak rozpoznać różnego rodzaju formy i stany zaburzeń cieplnych, a także wiedzieć co robić, gdy się z nimi zetkną. Problemy wynikające w wykonywania aktywności fizycznej w podwyższonej temperaturze lub przy zwiększonej wilgotności mają trzy stadia:
– skurcze mięśniowe wywołane niekorzystnymi zjawiskami atmosferycznymi,
– stan przegania organizmu oraz
– stan udaru cieplnego.
Następują one zwykle po kolei, dlatego jedno zapowiada nadejście drugiego. Warto się z nimi zapoznać by wiedzieć kiedy… przestać.

Czy można i czy warto uzupełniać cały tracony podczas biegu płyn? Nie, i jest to zasadniczo niemożliwe. Wartością graniczną jest zapewne 700 ml na godzinę, powyżej której zaczynamy mieć poczucie przepełnienia i chlupotania w żołądku, podczas gdy w jelitach zalega płyn, którego nasze organy wewnętrzne nie są w stanie wchłonąć.

Wojtek Nowicki, Marek Tronina, „Walka o cień”, Bieganie czerwiec 2009

Komentarze