ΕΠΕΑΕΚ ΑΝΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ ΤΟΥ Τ.Ε.Φ.Α.Α.ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΑΥΤΕΠΙΣΤΑΣΙΑ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΕΠΕΑΕΚ ΑΝΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ ΤΟΥ Τ.Ε.Φ.Α.Α.ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΑΥΤΕΠΙΣΤΑΣΙΑ"

Ἀλαλά Φλέσσας
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΕΠΕΑΕΚ ΑΝΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ ΤΟΥ Τ.Ε.Φ.Α.Α.ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΑΥΤΕΠΙΣΤΑΣΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ & ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΜΕ 0103 «Φυσιολογία της Άσκησης: Αθλητική απόδοση και Επιβίωση σε αντίξοες συνθήκες» 11η Διάλεξη: «ΆσκησηΆσκηση στη ζέστη» Exercise in the heat Δρ. Καρατζαφέρη Χριστίνα, Λέκτορας Χ. Καρατζαφέρη 1

2 Τα θέματα της σημερινής συζήτησης Σύνδεση με προηγούμενα Ο άνθρωπος ως τροπικό Θηλαστικό Τα χαρακτηριστικά του ανθρώπινου είδους που επιτρέπουν επιβίωση σε τροπικό περιβάλλον Φυσιολογικές ανταποκρίσεις στη ζέστη Εγκλιματισμός στη ζέστη Χ. Καρατζαφέρη 2

3 ΔΙΑΣΤΗΜΑ (0 psi) Βασικέςέννοιεςκατανόησηςτου περιβάλλοντος ΑΠΟΛΥΤΟ ΜΗΔΕΝ ( 273 ο C) ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ (6.000 ο C) ΠΙΕΣΗ (psi) SC. 1.2 Το περιβάλλον: Το μαύρο σημείο είναι το φυσικό περιβάλλον ανθρώπινης διαβίωσης, το άσπρο είναι το εύρος φυσικής προσαρμογής, το γκρι παρ/μο αντιπροσωπεύει το εύρος της ζωής στη γη Survival) ΒΑΘΟΣ ΠΟΥ ΕΠΙΣΚΕΦΘΗΚΕ ΤΟ ΤΣΑΛΛΕΝΤΖΕΡ (16,000 psi) Χ. Καρατζαφέρη 3 (apo Piantadosi 2003, The Biology of Human

4 Υψηλή Βασικές έννοιες κατανόησης του περιβάλλοντος Ένταση του περιβαλλοντικού Στρες Χαμηλή Χρόνος αντίστασης (=>επιβίωσης) Η φυσική προσαρμογή Χ. Καρατζαφέρη μετακινεί τη σχέση επιβίωσης 4& στρες προς τα δεξιά (ως προς ένα όριο)

5 Η θεωρία της εξέλιξης? Αλλιώς Φυσική επιλογή ΟΔαρβίνος(Charles Darwin), με βάση πολλές παρατηρήσεις στη φύση διατύπωσε τη θεωρία της εξέλιξης των ειδών. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία επιβιώνει το είδος το οποίο προσαρμόζεται καλύτερα στις επικρατούσες περιβαλλοντικές συνθήκες. Η προσαρμογή επιτυγχάνεται είτε βιολογικά (νέο ή βελτιωμένο είδος)- είτε συμπεριφορικά! Χ. Καρατζαφέρη 5

6 Στα ίχνη της εξέλιξης Τα απολιθώματα και οι συγκρίσεις του DNA μεταξύ ανθρώπων & χιμπατζήδων δείχνουν ότι απέκλιναν από έναν κοινό ανθρωποειδή πρόγονο περίπου πριν από 5 7 εκατομμύρια έτη. Χ. Καρατζαφέρη 6

7 Στα ίχνη της εξέλιξης Μέγεθος εγκεφάλου Έχει τριπλασιαστεί στα τελευταία 6 εκατομμύρια έτη, από ~ cm 3 Στα ανθρωποειδή (όπως ο μοντέρνος Χιμπατζής) στα 1,300 cm 3 στον μοντέρνο άνθρωπο. Διανοητικές ικανότητες Σχήμα σαγονιού Έτσι ο μοντέρνος άνθρωπος: Είναι πιο έξυπνος Έχει πιο επίπεδο πρόσωπο Έχει διαφορετική οδοντοστοιχία Χ. Καρατζαφέρη 7

8 Στα ίχνη της εξέλιξης Ποιο ήταν το κέρδος για τους ανθρώπους; Δίποδη στάση: Τα ανθρωποειδή βάδιζαν στα τέσσερα όπως οι μοντέρνοι πίθηκοι. Ηεξέλιξηπροςδίποδη στάση και κίνηση σχετίζεται με κρίσιμες τροποποιήσεις στον σκελετό. Μείωση των διαφορών στο μέγεθος ανάμεσα στα φύλλα: Οι αρσενικοί γορίλες & ουρακοτάνγκοι είναι διπλάσιοι στο βάρος από τα θηλυκά, ενώ οι αρσενικοί χιμπατζήδες 1.35 χβαρύτεροιαπότα θηλυκά. Στον άνθρωπο οι άρρενες έχουν, κατά μέσο όρο, μόνο 1.2 χτοβάροςτωνθηλέων Χ. Καρατζαφέρη 8

9 Βασικές προτάσεις ή αξιώματα Χ. Καρατζαφέρη 9

10 J. A. Allen The influence of Physical conditions in the genesis of species. Radical Review, 1877, 1: Allen s Rule Ένας κανόνας που δηλώνει ότι μεταξύ των ενδόθερμων (ομοιόθερμων) ζώων, οι πληθυσμοί που διαβιούν κοντά στον Ισημερινό τείνουν να έχουν περισσότερα «προεξέχοντα» μέρη του σώματος και μακρύτερα άκρα από ότι οι πληθυσμοί που ζουν πιο μακριά από τον Ισημερινό Χ. Καρατζαφέρη 10

11 Άλλοι κανόνες Golger's Rule: Πληθυσμοίσεζεστέςκαιυγρές περιοχές είναι «σκουρότεροι» από αυτούς που ζουν σε ψυχρές και ξηρές περιοχές Golger's Rule: Όσοξηρότεροείναιτοκλίμα, τόσο πιο ανοιχτόχρωμο το χρώμα των ζώων σε σχέση με τα ταξονομικά συγγενή ζώα που ζουν σε πιο υγρές περιοχές. (κίτρινο & ανοιχτό καφέ επικρατούν σε άνυδρες περιοχές- σκούρα καφέ & μαύρα επικρατούν σε υγρές περιοχές) Wilson s rule: Η μονωτική κάλυψη βασίζεται στο μήκος της τρίχας & στο πάχος του λιπώδους ιστού και εξαρτάται από το κλίμα. Χ. Καρατζαφέρη 11

12 Ο άνθρωπος ως τροπικό θηλαστικό Χ. Καρατζαφέρη 12

13 Οι τροπικοί Οι τροπικοί, σύμφωνα με τις αρχές της οικονομικής γεωγραφίας (Manshard 1968). Χ. Καρατζαφέρη 13

14 Χαρακτηριστικά του τροπικού κλίματος Θερμοκρασία Μέση τιμή του πιο κρύου μήνα >18 C ετήσια διακύμανση < ημερήσια διακύμανση Η διανομή των βροχοπτώσεων καθορίζει το κλίμα. Αυτή επηρεάζεται από τον άνεμο (ο οποίος εξαρτάται από την εγγύτητα της θάλασσας). Χ. Καρατζαφέρη 14

15 Ηλιακή ακτινοβολία UV-Ακτινοβολία Ορατό φως Υπέρυθρος ακτινοβολία Μέση ακτινοβολία/μήνα Έρημος > 8280 MJ/m2 Τροπικοί MJ/m2 Εύκρατη Ζώνη MJ/m2 Υγρασία Το περιεχόμενο της ατμόσφαιρας σε υδρατμούς. Το μέγιστο ποσό (κορεσμού) εξαρτάται από την θερμοκρασία. Αυξάνει με την αυξανόμενη θερμοκρασία Χ. Καρατζαφέρη 15

16 Ποια είναι τα κρίσιμα χαρακτηριστικά του ανθρώπου ως τροπικού θηλαστικού; Χ. Καρατζαφέρη 16

17 Παράμετροι ενδιαφέροντος Τελειοποίηση θερμορυθμιστικής ικανότητας Προσαρμογές συμπεριφοράς Χρώμα δέρματος Πάχος του δέρματος Ιδρωτοποιοί αδένες (είδος και αριθμός) Τρίχωμα (χρώμα και μήκος) Χ. Καρατζαφέρη 17

18 Ο άνθρωπος έχει Εξελιγμένο θερμορυθμιστικό κέντρο Ικανότητα αλλαγής / προσαρμογής της συμπεριφοράς Γυμνή (αν όχι και άτριχη) εμφάνιση δέρματος Αυξημένη ικανότητα ως προς την απώλεια θερμότητας μέσω της εφίδρωσης Μεγάλο εύρος γενετικά καθορισμένων χρωματισμών του δέρματος μέσα στο ίδιο είδος Χ. Καρατζαφέρη 18

19 Άσκηση σε ζεστό κλίμα Χ. Καρατζαφέρη 19

20 Θερμικό ισοζύγιο Ακτινοβολία Μεταβολική θερμότητα Περιβαλλοντική θερμότητα Αγωγή Μεταγωγή Εξάτμιση Προσθήκη θερμότητας Απώλεια θερμότητας Χ. Καρατζαφέρη 20

21 ΑΓΩΓΗ (Conduction) Μεταφορά θερμότητας με άμεση μοριακή επαφή ΜΕΤΑΓΩΓΗ (Convection) Μεταφορά θερμότητας με την κίνηση αερίου ή υγρού πάνω από τη θερμαινόμενη επιφάνεια ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ (Radiation) Μεταφορά θερμότητας με υπέρυθρες ακτίνες ΕΞΑΤΜΙΣΗ (Evaporation) Ψύξη με την εξάτμιση του ιδρώτα Χ. Καρατζαφέρη 21

22 Χ. Καρατζαφέρη 22

23 Εφίδρωση Καθώς η θερμοκρασία πυρήνα σώματος αυξάνεται, αρχίζει η εφίδρωση. Ο ιδρώτας εκκρίνεται στο δέρμα και στη συνέχεια εξατμίζεται. Η εξάτμιση του ιδρώτα ευθύνεται για το 80% της απώλειας θερμότητας κατά την άσκηση. Χ. Καρατζαφέρη 23

24 Βασικά σημεία Room temperature decreases Room temperature increases Response No heat produced Set point Control center: thermostat Response Heat produced Too hot Too cold Heater turned off Heater turned on Έλεγχος της ανταλλαγής θερμότητας Set point Set point Ο υποθάλαμος είναι το κέντρο ελέγχου Περιφερικοί θερμοϋποδοχείς στο δέρμα, μεταδίδουν πληροφορίες για την θερμοκρασία του δέρματος Κεντρικοί θερμοϋποδοχείς μέσα στον υποθάλαμο μεταδίδουν πληροφορίες για την κεντρική θερμοκρασία Η δραστηριότητα των ιδρωτοποιών αδένων αυξάνει εάν χρειαστεί Χ. Καρατζαφέρη 24

25 Βασικά σημεία Έλεγχος της ανταλλαγής θερμότητας Οι λείοι μύες στα αγγεία διαστέλλονται ή συστέλλονται ανάλογα με τις ανάγκες Η δραστηριότητα των σκελετικών μυών αυξάνει τη θερμοκρασία Η δράση ορισμένων ορμονών μπορεί επίσης να αυξήσει τη θερμοκρασία Χ. Καρατζαφέρη 25

26 Thermostat in hypothalamus activates cooling mechanisms. Sweat glands secrete sweat that evaporates, cooling the body. Increased body temperature Blood vessels in skin dilate: capillaries fill with warm blood; heat radiates from skin surface. Body temperature decreases; thermostat shuts off cooling mechanisms. Body temperature increases; thermostat shuts off warming mechanisms. Homeostasis: Internal body temperature of approximately C Blood vessels in skin constrict, diverting blood from skin to deeper tissues and reducing heat loss from skin surface. Decreased body temperature Thermostat in hypothalamus Skeletal muscles rapidly activates contract, causing shivering, warming which generates heat. mechanisms. Χ. Καρατζαφέρη 26

27 Καρδιοαγγειακές ανταποκρίσεις κατά την άσκηση σε θερμό κλίμα Οι μύες και το δέρμα ανταγωνίζονται για την ροή του αίματος Ο όγκος παλμού (SV) μειώνεται Η ΚΣ αυξάνει βαθμιαία για να αντισταθμίσει τον χαμηλότερο SV (cardiovascular drift). Χ. Καρατζαφέρη 27

28 Μεταβολικές ανταποκρίσεις κατά την άσκηση σε θερμό κλίμα Η θερμοκρασία του σώματος αυξάνει Ηπρόσληψηοξυγόνουαυξάνει Επιταχύνεται η απώλεια γλυκογόνου Αυξάνονται τα επίπεδα γαλακτικού Χ. Καρατζαφέρη 28

29 Επίπεδα υδάτωσης και άσκηση σε θερμό κλίμα Ηεφίδρωσηαυξάνει Η παρατεταμένη εφίδρωση έχει ως αποτέλεσμα Μείωση όγκου αίματος Απώλεια ιχνοστοιχείων και ηλεκτρολυτών Απελευθέρωση αλδοστερόνης και αντιδιουρητικής ορμόνης για επαναρρόφηση νερού στα νεφρά Χ. Καρατζαφέρη 29

30 Με την έκθεση στη ζέστη... Ο εγκέφαλος πρέπει να προστατευτεί ΤοπρόσωπομετημεγάληαιμάτωσηκαιτοπλούσιοδίκτυοΙδρ. αδένων επιταχύνει την απώλεια θερμότητας Το στρες κινητοποιεί τους μηχανισμούς επιβίωσης Η αδρεναλίνη θα κάνει την καρδιά να χτυπά πιο γρήγορα Η κορτιζόλη και οι κατεχολαμίνες κινητοποιούν την παραγωγή γλυκόζης για γρήγορη ενέργεια Οι σύνοδες πρωτεΐνες (δημιουργούνται στους ~ 40 C) προστατεύουν τις πρωτεΐνες από την καταστροφή και επιδιορθώνουν τις ζημιές! Επιτρέπουν στο σώμα να αντέχει επιπλέον 1.5 C! Χ. Καρατζαφέρη 30

31 Προκαλεί η άσκηση που γίνεται σε Εύκρατο κλίμα θερμορρυθμιστικές προσαρμογές; Χ. Καρατζαφέρη 31

32 Θέματα για συζήτηση/ μελέτη Για ποιο λόγο η μεγάλη θερμοκρασία του περιβάλλοντος επιβαρύνει την αθλητική απόδοση; Είναι χειρότερος ο συνδυασμός υγρασίας και ζέστης από ότι ζέστη και γιατί; Γιατί τα παιδιά είναι πιο ευάλωτα στην ζέστη; Ποιες περιβαλλοντικές προκλήσεις αντιμετώπισαν οι αθλητές στους Ολυμπιακούς Αγώνες της Αθήνας; Χ. Καρατζαφέρη 32

33 Αγγλική ορολογία Keywords για Medline: exercise, pollution, air pollution, performance, Olympic Games, child astma, environmental stressors Ρύποι αέρα -air pollutants: carbon monoxide, sulfur oxides, nitrogen oxides, ozone, peroxyacetyl nitrate, aerosols, soot, dust and smoke Περιβαλλοντικοί στρεσογόνοι παράγοντες: environmental stressors (e.g. heat, cold and altitude), Χ. Καρατζαφέρη 33

34 Επίλογος Η ζέστη αποτελεί μια σοβαρή πρόκληση για τους ομοιοστατικούς μηχανισμούς του ανθρώπινου οργανισμού Η άσκηση σε πολύ ζεστό περιβάλλον κάνει το σώμα ευάλωτο στην αφυδάτωση, εξάντληση και θερμοπληξία Η χρόνια προπόνηση αντοχής είναι ευεργετική για την απόδοση και επιβίωση στη ζέστη Είναι απαραίτητη η γνώση των κινδύνων, αλλά και των τρόπων πρόληψης και αντιμετώπισης της θερμοπληξίας για την επιλογή ασφαλούς τρόπου άσκησης, ιδιαίτερα γιαταπαιδιάκαιτουςηλικιωμένους Χ. Καρατζαφέρη 34

35 Βιβλιογραφία Σημειώσεις διδάσκοντα Ενδεικτική διεθνής βιβλιογραφία C.A. PIANTADOSI 2003 The biology of human survival Ενδεικτικά άρθρα : Έγκυρες Πηγές στο Διαδίκτυο Αμερικανική Ένωση Πνευμονολογίας: American Lung Association Έκθεση ΥΠΕΧΩΔΕ για την ατμοσφαιρκή ρύπανση στην Αθήνα Χ. Καρατζαφέρη 35

Σχετικά έγγραφα

ΕΠΕΑΕΚ ΑΝΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ ΤΟΥ Τ.Ε.Φ.Α.Α.ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΑΥΤΕΠΙΣΤΑΣΙΑ

ΕΠΕΑΕΚ ΑΝΑΜΟΡΦΩΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ ΤΟΥ Τ.Ε.Φ.Α.Α.ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ - ΑΥΤΕΠΙΣΤΑΣΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΓΩΓΗΣ & ΑΘΛΗΤΙΣΜΟΥ ΜΕ 0103 «Φυσιολογία της Άσκησης: Αθλητική