Životní prostředí má na sportovní výkon velký vliv. V následující kapitole se podíváme na to jak teplota, ať už vysoká nebo nízká, dokáže ovlivnit výkony sportovců.
Termoregulace
Tělesná teplota je řízena z mozku, hypotalamus funguje jako termostat a pomáhá udržovat a vyrovnávat přirozenou teplotu těla. Organismus si v klidu udržuje stálou tělesnou teplotu 37°C.
Pokud je člověk vystaven vyšším okolním teplotám nebo je podroben pohybové aktivitě, která zvyšuje teplotu těla, tělesná teplota se zvyšuje. Toto zvýšení tělesné teploty narušuje homeostázu organismu, který se proto začíná bránit.
Reakce a adaptace organismu na zátěž v teplých podmínkách
Tvorba tepla probíhá hlavně v jádře organismu, a to především v játrech a svalech. Při zátěži se teplo vytváří až z 70% ve svalech a 30% v ostatních orgánech.
Následující obrázek (obr. 26) seznamuje se základními mechanismy výdeje tepla.
Obrázek 26 Mechanismy výdeje tepla
Mechanismy aktivované teplem dle Ganonga (2005):
Zvýšení výdeje tepla:
- kožní vazodilatací
- pocením
- intenzivnějším dýcháním
- nechutenstvím
- apatií a nečinností
Pocení – evaporace (Rokyta 2000, Hampl)
Pocení je nejúčinnějším mechanismem výdeje tepla během fyzického zatížení, potem se ztrácí z těla až 80% tepla. Zatímco v klidu je to okolo 10%. Jedná se o jediný způsob výdeje tepla, jestliže teplota okolí je vyšší než teplota těla. Pocením se odpařuje vyloučený na kůži, kde odebírá z povrchu kůže určité množství tepla. Tento mechanismus je během fyzického zatížení spouštěn adrenalinem, v klidu jsou ní žlázy inervovány sympatickými cholinergními nervovými vlákny. Krev se ochladí v podkoží a proudí do hlubších tkání. Tento způsob výdeje tepla je závislý na vlhkosti vzduchu v prostředí, kde se nacházíme. Pot se rychleji odpařuje v suchém vzduchu než ve vlhkém vzduchu téže teploty. V tropických pralesích s 90% vlhkostí se už pot neodpařuje. Ve vlhkém prostředí pot stéká po kůži a ochlazování není příliš účinné – důležitý význam má výběr vhodného oděvu, který by neměl bránit odpařování potu!!!
Pot je produktem potních žláz, tvoří se filtrací plazmy. Potních žláz máme okolo 2,5 milionu, asi 200 na 1mm2 na dlani a 10-20 na 1mm2 na trupu. Pot tvoří z největší části voda a dále obsahuje ionty (Na+, K+ a Cl-), kyselinu mléčnou a močovinu. Při vydatném pocení pot obsahuje významně více sodíku a chloridů (u trénovaných jsou ztráty těchto minerálů menší). Při velké zátěži v horku může tělo ztrácet až 1 litr potu za hod na 1m2 tělesného povrchu. Pokud nejsou ztráty tekutin adekvátně nahrazeny, může dojít k dehydrataci organizmu a až k ohrožení základních životních funkcí. Evaporací se z těla ztrácí voda a ionty (denní ztráta soli je asi 15-30g). Po 1-6 týdnech pobytu v horkém prostředí se zvyšuje sekrece potu na 2-3 litry za hodinu, což může zvýšit odvod tepla až 10x. Vlivem adaptace organismu na teplo se sice zvýší ztráty vody, ale působením aldosteronu se naopak sníží ztráty soli na 3-5g na den.
Hypertermie (přehřátí organismu)
K přehřátí organismu (obr. 27) může dojít při velké zátěži organismu pohybovou aktivitou nebo těžkou prací v horkém počasí, ale také na koncertech apod. Jedná se o stav organismu, kdy mechanismy zajišťující termoregulaci nezvládají situaci nebo z nějakého důvodu nefungují. Hypotalamus se začne přehřívat a tím ztrácí schopnost regulovat teplotu. K příznakům hypertermie patří zástava pocení, horká a suchá kůže, tachykardie a tachypnoe, zmatenost, malátnost a bezvědomí. Přehřátí více hrozí osobám vyššího věku nebo lidem s kardiovaskulárním onemocněním. Pozor také na obézní jedince (mají ztížený odvod tepla kvůli větší izolaci způsobenou tukovou tkání) a děti.
Obrázek 27 Hypertermie
Reakce kardiovaskulárního systému na teplo
V horku je více namáhán kardiovaskulární systém, kvůli transportu tepla ze svalů do povrchových oblastí těla. Dochází tudíž ke zvýšení minutového objemu srdce (Q), většího prokrvení kůže a podkoží, které je kompenzováno snížením prokrvení v jiných oblastech (trávicí a vylučovací systém). Zvyšuje se srdeční frekvence (SF) ve srovnání se zátěží v chladném prostředí.
Prevence přehřátí
K prevenci přehřátí patří snížení intenzity zatížení. Důležité jsou pauzy během výkonu ve stínu. Pokud to jde tak v teplém prostředí vykonávat fyzickou zátěž v ranních a večerních hodinách, kdy je méně teplo. Důležitá je volba vhodného oblečení pro vykonávání práce v horkém prostředí. Vhodný je vzdušný lehký oděv, který odvádí snáze pot z povrchu kůže.
Adaptace na teplo
Opakovaná zátěž v horku působí zlepšení schopnosti organizmu odvádět teplo z těla a snižuje nebezpečí vyčerpání z horka a selhání termoregulace. Adaptace spočívá v přizpůsobení pocení a krevního oběhu. Aklimatizované osoby se při zátěži začínají potit dříve, čímž se snižuje kožní teplota. Větší tepelné ztráty v horku umožňují adaptovaným osobám přesunout více krve k pracujícím svalům. Adaptovaní k horku mají při stejné fyzické zátěži nižší tělesnou teplotu a nižší srdeční frekvenci (SF) než neaklimatizovaní.
Reakce a adaptace organismu na zátěž v chladných podmínkách
Mezi chladové stresory řadíme studenou vodu a vzduch.
Mechanismy aktivované chladem dle Ganonga (2005):
Zvýšení produkce tepla:
- svalovým třesem
- hladem
- zvýšením volní aktivity
- zvýšením sekrece noradrenalinu a adrenalinu
- kožní vazokonstrikcí
- stočením se do klubíčka
- zježením chlupů (piloerekce)
Třes
Třes je hlavním mechanismem obrany proti chladu. Třes je způsoben nesynchronizovanými rytmickými záškuby svalů, které nevedou ke změně polohy. Tato vznikající svalová aktivita je pravděpodobně důsledkem reflexního mechanismu svalového vřeténka. Třes zvyšuje produkci tepla v organismu až trojnásobně. Zároveň s tím se snižuje prokrvení kůže, zatímco svaly jsou více prokrveny.
Netřesová termogeneze
Za netřesovou termogenezi je zodpovědný účinek adrenalinu a noradrenalinu ze sympatiku v hnědé tukové tkáni (u novorozenců) a snad i bílé tukové tkáni a částečně v kosterních svalech (u dospělých). Tímto mechanismem dochází k produkci tepla asi dvojnásobně. Tyroxin také zvyšuje tvorbu tepla a to o 50% ve všech orgánech. Ale tento způsob tvorby tepla se aktivuje až po několika týdnech v chladném prostředí.
Hypotermie (podchlazení)
K podchlazení organismu (obr. 28) dochází, jakmile teplota jádra klesne pod 35°C. V první fázi tělo reaguje na hypotermii snahou zastavit pokles teploty třesem, vazokonstrikcí cév a zrychlením srdeční frekvence (SF). Jakmile se teplota jádra nachází okolo 30°C upadá postižený do bezvědomí. Se snižováním teploty se snižuje bazální metabolismus, při teplotě těla 28°C je bazální metabolismus přibližně na polovině normální hodnoty. Řízená hypotermie je využívána při operacích srdce a mozku.
Obrázek 28 Hypotermie
Adaptace na chlad
Mezinárodní komise pro termální fyziologii rozdělila chladové adaptace do 4 skupin (Máček, Radvanský, 2011):
- genetická (jedinci žijící v chladnějším podnebí z pohledu evoluce, jsou schopni spát v chladu méně oblečeni a přikryti než středoevropané)
- aklimatizace (získané modifikace v reakci na komplex zevních faktorů, jako jsou sezónní a klimatické změny)
- aklimace (získané modifikace v reakci na jediný faktor prostředí (např. chladu))
- habitace (přivykání) – zmenšení reakcí nebo citlivosti po opakovaném chladovém podnětu