ΧΑΡΟΚΟΠΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΔΙΑΤΡΟΦΗ & ΑΣΚΗΣΗ

Transcript

1 ΧΑΡΟΚΟΠΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΔΙΑΤΡΟΦΗ & ΑΣΚΗΣΗ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΗΠΙΑΣ ΑΦΥΔΑΤΩΣΗΣ ΣΤΗ ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΠΑΡΑΤΕΤΑΜΕΝΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΣΤΑΗΣ ΓΙΩΡΓΟΣ

2 ΧΑΡΟΚΟΠΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΚΑΤΕΥΘΗΝΣΗ: ΔΙΑΤΡΟΦΗ & ΑΣΚΗΣΗ Υπεύθυνος καθηγητής: Δρ. Καβουρας Σταυρος Τριμελή επιτροπή: Δρ. Καβουρας Σταυρος Δρ. Παναγιωτάκος Δημοσθένης Δρ. Τέντα Ρωξάνη

3 Αθήνα 2013 Περιεχομενα: Εισαγωγή/Abstract 1. Εισαγωγή 1.1.Τρόποι εκτόνωσης της εσωτερικής θερμοκρασίας 1.2. Στεγνή ανταλλαγή θερμότητας & θερμικός έλεγχος 1.3. Ανταλλαγή μέσω εφίδρωσης & θερμικός έλεγχος 1.4. Επίδραση της περιβαλλοντικής θερμοκρασίας στους βασικούς τρόπους εκτόνωσης 1.5. H αφυδάτωση ως φαινόμενο 1.6. Αλλαγές στον όγκο και την ωσμωτικότητα πλάσματος λόγω αφυδάτωσης 1.7. Επίδραση ωσμωτικότητας και όγκου πλάσματος στους βασικούς τρόπους εκτόνωσης (μη θερμικός έλεγχος) 1.8. Συνεργιστική δράση μεταξύ εξωτερικής θερμοκρασίας/αφυδάτωσης/ έντασης Επίδραση εσωτερικής υπερθερμίας στη αθλητική απόδοση Σκοπός 2.1. Μεθοδολογία 2.2. Αρχικές μετρήσεις 2.3. Βασικές Δοκιμασίες μελέτης 2.4. Στατιστική Ανάλυση 2.5. Αποτελέσματα 3.1. Συζήτηση

4 3.2. Αλληλεπίδραση έντασης & αφυδάτωσης 3.3. Επίδραση του όγκου πλάσματος και υπερωσμωτικότητας στην περιφερειακή αιματική ροή 3.4. Επίδραση της ωσμωτικότητας σε ικανότητα εφίδρωσης 3.5. Επίδραση όγκου πλάσματος σε διαδικασία εφίδρωσης 3.6. Αντίθετα αποτελέσματα στη σχέση αφυδάτωσης υπερθερμίας 4.Βιβλιογραφία

5 Περίληψη Η σχέση της αφυδάτωσης με την θερμορύθμιση αποτελεί αντικείμενο μελέτης εδώ και χρόνια ανάμεσα σε εργοφυσιολόγους προπονητές και αθλητές. Η αυξημένη λόγω άσκησης μεταβολική ενέργεια, απομακρύνεται από το εσωτερικο του σώματος προς το περιβάλλον, μέσω στεγνής περιαγωγής και εφίδρωσης. Απαραίτητη διαδικασία για τις δύο αυτές οδούς εκτόνωσης, είναι η μεταφορά ζεστής ποσότητας αίματος από το εσωτερικό προς το δέρμα με σκοπό την τελική ανταλλαγή με το περιβάλλον. Ερευνητικά έχει φανεί ότι τόσο η αιματική περιφερειακή ροή όσο και η εφίδρωση, υπόκεινται σε θερμικό αλλά και κεντρικό έλεγχο. Όσον αφορά τη πρώτη περίπτωση ρύθμισης, η θερμοκρασία δέρματος και εγκεφάλου άγουν σήματα προς τον υποθάλαμική μοίρα, μεταβάλλοντας τη δερματική αιματική ροή μέσω αγγειορύθμισης αλλά και επιδρώντας ταυτόχρονα στο κέντρο ελέγχου της εφίδρωσης. Παρράληλα οι βασικές αυτές μεταβλητές του μηχανισμού θερμορύθμισης, δέχονται κεντρικό έλεγχο από αλλαγές στον όγκο και τη ωσμωτικότητα πλάσματος. Η άσκηση σε ζεστό περιβάλλον είναι μία κατάσταση που ευνοεί την εμφάνιση αφυδάτωσης, η οπόια με τη σειρά της θα προκαλέσει μείωση των υγρών του σώματος (όγκος πλάσματος) και υπερτονικότητα στο πλάσμα. Η παρούσα έρευνα μελετάει το κατά πόσο η ηπια μορφής αφυδάτωση( 2% Σ.Β.), είναι σε θέση να διαταράξει τους μηχανισμούς θερμορύθμισης, αυξάνοντας τελικά την εσωτερική θερμοκρασία. Για το σκοπό αυτό 10 υγιείς εθελοντές εκτέλεσαν πρωτόκολο έντονης αερόβιας άσκησης (3x5χλμ.ευθεία + 3χ5 χλμ. ανηφόρα) σε θερμό περιβάλλον (31.6 ο C), υπό συνθήκες συνταγογραφούμενης και ελέυθερης κατανάλωσης ύδατος. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι η ομάδα με την ελέυθερη κατανάλωση αυξησε σημαντικά τα επίπεδα αφυδάτωσης (0.4±0.3 vs 1.8±0.7%) σε σχέση με τη συνατγογραφούμενη, καθώς επίσης και την εσωτερική θερμοκρασία στο τέλος της άσκησης (38.7±0.4 vs 38.4±0.4 ο C) λόγω πιθανών διαταρραχών στους μηχανισμούς θερμορύθμισης. Περεταίρω ανάλυση έδειξε ότι η ωσμωτικότητα και ο όγκος πλάσματος παρουσίασαν σημαντικές διαφορές ανάμεσα στις δύο ομάδες αποτελλώντας πιθανώς τους βασικότερους μηχανισμούς μείωσης της ικανότητας εκτόνωσης. Συμπερασματικά προκύπτει ότι ακόμα και ήπια μορφής αφυδάτωσης, μπορεί να αυξήσει την θερμοκρασία πυρήνα οδηγώντας τη σε επικύνδινα για την απόδοση θερμικά όρια.

6 Abstract The relationship between dehydration and thermoregulation is under consideration for several years among athletes, coaches and physiologists. Increased exercise-metabolic energy is released from inside the body to the environment, through dry exchange and sweating. A necessary process for these two pathways expansion is the transfer of warm blood from inside the body to the skin, in order for the final exchange with the environment. Research has shown that both the peripheral vascular blood flow and sweating, subject to thermal and central control. Regarding the former, skin and brain temperature conduct signals to hypothalamus varying the cutaneous blood flow through regulation of vascular and influencing the same time the control centers for sweating. Alongside these key mechanisms for the thermoregulatory regulation, centralized controlled by changes in volume and osmolarity of plasma. Exercising in a hot environment, is a condition which favors the appearance of dehydration, which in turn will cause a reduction of body fluids (plasma volume), and plasma hyper tonicity. The present research is studying whether the mild dehydration ( 2% B.W) is able to disrupt the thermoregulatory mechanisms, eventually increasing the internal temperature. For this purpose, 10 healthy volunteers performed an intense aerobic exercise protocol (3x5km without inclination + 3x5km uphill) in a warm chamber (31.6 ο C), and under prescribed and free water consumption conditions. The results show that the Ad libitum group (free consumption) significantly increased the levels of dehydration compared with EUH (prescribe), (0.4±0.3 vs. 1.8 ±0.7%), well as the core temperature at the end of exercise (38.7±0.4 vs. 38.4±0.4 ο C) due to possible impairments in the mechanisms of thermoregulation. Further analysis shows that the osmolarity and plasma volume showed significant differences between the two groups representing probably the most important mechanisms for reducing expansion capacity. In conclusion, even mild rates of dehydration, can increase the core temperature leading near to dangerous for the performance thermal limits.

7 1. Εισαγωγή Η σχέση της αφυδάτωσης με την θερμορύθμιση αποτελεί αντικείμενο μελέτης εδώ και αρκετές δεκαετίες στον χώρο του αθλητισμού. Πληθώρα μελετών μέχρι στιγμής έχει προσπαθήσει να ανακαλύψουν την επίδραση των διαφορετικών επιπέδων υδάτωσης στην αθλητική απόδοση μέσα από αλλαγές φυσιολογικών μηχανισμών, οι οποίοι επιδρούν άμεσα στα επίπεδα εσωτερικής θερμοκρασίας Τρόποι εκτόνωσης της εσωτερικής θερμοκρασίας Η θερμοκρασία στο ανθρώπινο σώμα κυμαίνεται μεταξύ o C, παρουσιάζοντας διακυμάνσεις βάση ενός συνόλου ρυθμιστικών ενεργειών. Ο οργανισμός μπορεί να ρυθμίζει την εσωτερική του θερμοκρασία με τη βοήθεια συμπεριφοριστικών και ακούσιων διαδικασιών. Όσον αφορά τις πρώτες, η αυξημένη εσωτερική θερμοκρασία προκαλεί την ανάγκη για απομάκρυνση επιπλέον ρουχισμού, αναζήτηση δροσερού περιβάλλοντος ή ακόμα και ενεργειών που θα δροσίσουν έστω και στιγμιαία το σώμα (βρέξιμο δέρματος, αέρας). Αναφορικά με τις ακούσιες φυσιολογικές αποκρίσεις, ο οργανισμός μπορεί είτε να μειώσει τη μεταβολική παραγωγή ενέργειας, είτε να ενισχύσει τους δύο βασικούς μηχανισμούς απομάκρυνσης της θερμότητας από τον πυρήνα προς το περιβάλλον οι οποίες είναι η εφίδρωση και η στεγνή εκτόνωση θερμότητας από το δερμα. (1) Η ανταλλαγή θερμοκρασίας με το περιβάλλον προκύπτει από την θεμελιώδη εξίσωση: M W ±R ±C E = S όπου (S) η τελική θερμότητα που θα παραμείνει στο σώμα, (M) η παραγόμενη λόγω μυικής σύσπασης μεταβολική ενέργεια και (W) η ποσότητα που λειτουργικά θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή κινητικού έργου. Οι μεταβλητές (R),(C),(E) αναφέρονται στους κύριους μηχανισμούς απομάκρυνσης και αντιπροσωπεύουν αντίστοιχα την ακτινοβολία την περιαγωγή και την εφίδρωση. (12)

8 1.2. Στεγνή ανταλλαγή θερμότητας & θερμικός έλεγχος Οι μηχανισμοί της ακτινοβολίας και της περιαγωγής με το περιβάλλον (οι οποίοι γενικότερα αναφέρονται ως στεγνή ανταλλαγή), εξαρτώνται αρχικά από την ικανότητα μεταφοράς ζεστού αίματος από τον πυρήνα προς στη περιφέρεια. (12) Για να πραγματοποιηθεί η μεταφορά, απαραίτητη είναι η αυξηση της αιματικής ροής μέσω αγγειοδιαστολής των περιφερειακών αγγείων, μια διαδικασία η οποία μπορεί να δέχεται ελέγχεται από θερμουποδοχείς που βρίσκονται στην επίφάνεια του δέρματος αλλά και το εσωτερικό του σώματος. (3) Οι νευρικές ώσεις που ξεκινούν από τους θερμοευαίσθητους υποδοχείς φτάνουν στη πρόσθια μοίρα του υποθαλάμου και δίνουν σήμα για μεταβολή της περιφερειακής αγγειοδιαστολής αυξάνοντας την αιματική ροή. (4) Μόλις το ζεστό αίμα φτάσει στην περιφέρεια (δέρμα), θα πρέπει η θερμοκρασία δέρματος να είναι μικρότερη από αυτή του περιβάλλοντος. Η κατάσταση αυτή ονομάζεται διαφορά θερμικού δυναμικού και είναι απαραίτητη για να υπάρξει τελικά εκτόνωση της εσωτερικής θερμοκρασίας προς το περιβάλλον. (5) Γίνεται λοιπόν αντιληπτό ότι η θερμοκρασία δέρματος και πυρήνα, είναι πρωταρχικής σημασίας στην διαδικασία της εκτόνωσης, μέσω επίδρασης στην αιματική ροή 1.3. Ανταλλαγή μέσω εφίδρωσης & θερμικός έλεγχος Η διαδικασία της εφίδρωσης αποτελεί τη δεύτερη βασική οδό εκτόνωσης της αυξημένης θερμοκρασίας και υπόκεινται και αυτή σε θερμικό έλεγχο από τη δερματική αλλά κυρίως από την εσωτερική (εγκεφαλική) θερμοκρασία. Καθώς η θερμοκρασία του δέρματος και της υποθαλάμικής περιοχής του εγκεφάλου αυξάνεται, ακετοχολίνη και άλλα συνοδά πεπτίδια απελευθερώνονται από τα συμπαθητικά χολινεργικά νεύρα, ενεργοποιώντας τους ιδρωτοποιούς αδένες γιά έκκριση υποτονικού σε σχέση με το πλάσμα υγρού. (6) Ερευνητικά o

9 Macintyre (7) παρατηρησε ταχεία αύξηση της εφίδρωσης σε περιοχές του δέρματος, όταν αυτές θερμάνθηκαν με τεχνητά μέσα. Στη πρώτη φάση της εφίδρωσης, ενεργοποιείται μεγαλύτερος αριθμός ιδρωτοποιών αδένων που πρόκειται να συμμετάσχουν στη διαδικασία, ενώ σε δεύτερο χρόνο αυξάνεται ο ρυθμός παραγόμενης ποσότητας ιδρώτα ανά μονάδα αδένα. Αρχικά αυξάνεται ο ρυθμός παραγωγής στις περιοχές της πλάτης και του στήθους ενώ στη συνέχεια ραγδαία αύξηση παρατηρείται στα πόδια και το υπόλοιπο σώμα. (7) Βάση αριθμών ένα άτομο που ζυγίζει 70 κιλά και παράγει 600 watt μεταβολικό έργο, θα πρέπει να απομακρύνει τη θερμότητα που αντιστοιχεί σε 480 από αυτά. Σε περίπτωση όπου κανένας μηχανισμός απομάκρυνσης δε τίθεται σε λειτουργία, ο ασκούμενος θα αυξήσει την εσωτερική του θερμοκρασία κατά 1 βαθμό για κάθε 8.5 άσκησης. Αντίθετα η εξάτμιση 720 ml ιδρώτα θα απομακρύνουν την πλεονάζουσα εσωτερική θερμοκρασία στο περιβάλλον. (57) Κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης όπου δε μειώνεται το παραγόμενο έργο, η θερμορύθμιση στηρίζεται αποκλειστικά στους μηχανισμούς της εφίδρωσης και της στεγνής (dry) δερματικής ανταλλαγής. Παρα ταύτα όταν η διαφορά θερμικού δυναμικού αντιστραφεί και η θερμοκρασία περιβάλλοντος ξεπεράσει τη θερμοκρασία δέρματος, τότε η ικανότητα στεγνής ανταλλαγής (dry exchange) αναιρείτε και το θερμικό φορτίο αντί να εκτονώνεται συσσωρεύεται. (12) Σε αυτή την ακραία περιβαλλοντική συνθήκη, τη διαδικασία της θερμορύθμισης αναλαμβάνει αποκλειστικά ο μηχανισμός της εφίδρωσης ο οποίος μπορεί να απομακρύνει έως και 0.6 kcal θερμότητας, για κάθε 1 L ιδρώτα που εξατμίζεται από το δέρμα. (9) Από τα παραπάνω γίνεται σαφές ότι η εφίδρωση και η περιφερειακή αιματική ροή αποτελούν τους βασικούς τρόπους εκτόνωσης της θερμοκρασίας πυρήνα στην έντονη σωματική άσκηση 1.4. Επίδραση της περιβαλλοντικής θερμοκρασίας στους βασικούς τρόπους εκτόνωσης Η ικανότητα του οργανισμού για θερμική εκτόνωση μπορεί να δεχθεί επίδραση, όταν οι περιβαλλοντικές συνθήκες γίνονται ακραίες. Τα αθλήματα αντοχής στη πλειοψηφία τους, παρουσιάζουν διακυμάνσεις όσον αναφορά στις περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες εκτελούνται. Μελέτες τόσο σε εργαστηριακό όσο και σε επίπεδο πραγματικού αγώνα, συμφωνούν ότι οι εξωτερικές περιβαλλοντικές συνθήκες μπορούν να επηρεάσουν την

10 εφίδρωση και την αιματική ροή διαταράσσοντας τους ομοιοστατικούς μηχανισμούς. Όταν η άσκηση εκτελείται σε αυξημένη ζέστη, θα αυξάνεται παράλληλα η θερμοκρασία δέρματος με αποτέλεσμα να μειώνεται το θερμικό δυναμικό ανάμεσα σε δέρμα και περιβάλλον. Παράλληλα όμως αυξάνεται και η αιματική ροή αφού η δερματική θερμοκρασία επιδρά απευθείας σε ένα σύνολο αγγειακών ινών προκαλώντας τοπική αγγειοδιαστολή. (10) Φαίνεται λοιπόν, ότι σε καταστάσεις μεγάλης εξωτερικής θερμοκρασίας, ο οργανισμός αυξάνει την περιφερειακή αιματική ροή, στη προσπάθεια του να διατηρήσει την ικανότητα μεταφοράς ζεστού αίματος προς το δέρμα. Μελέτη από τον Rowell (11) σε μαραθωνοδρόμους έδειξε, ότι όταν η θερμοκρασία δέρματος αυξήθηκε λόγω ζέστης, αυξήθηκε σημαντικά και η αιματική ροή προς το δέρμα με σκοπό τη διατήρηση της ικανότητας εκτόνωσης στο περιβάλλον. Στη συγκεκριμένη μελέτη η θερμοκρασία πυρήνα διατηρήθηκε σταθερή, αναδεικνύοντας έτσι τη θερμοκρασία του δέρματος ως κύρια ρυθμιστική μεταβλητή. Στα ίδια αποτελέσματα καταλήγει και παλαιότερη μελέτη από τον Nadel (12) όπου η αυξημένη εξωτερική θερμοκρασία (36 ο C) αύξησε την δερματική, με ταυτόχρονη επίδραση στην αιματική ροή. Παρά το γεγονός όμως ότι ο οργανισμός προσπαθεί να διατηρήσει υψηλά την ικανότητα εκτόνωσης σε καταστάσεις ζέστης, έχει φανεί ότι η διαδικασία εκτόνωσης δεν είναι πάντα λειτουργική με αποτέλεσμα να αυξάνεται η θερμοκρασία πυρήνα. Έρευνα από το Galloway (13) έδειξε ότι μόλις η συνεχώς αυξανόμενη εξωτερική θερμοκρασία ξεπέρασε τους 21 ο C (Ta), υπήρξε ταχεία αύξηση της εσωτερικής, η οποία έφτασε ακόμα και τους 39.5 ο C όταν η άσκηση διατηρήθηκε για μία ώρα. Παρότι δεν έγιναν μετρήσεις στην αιματική ροή, οι ερευνητές εν μέρη αποδίδουν την αύξηση της Tc στο μειωμένο θερμικό δυναμικό ανάμεσα σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και δέρματος, καθώς αυξάνονταν τα επίπεδα ζέστης. Επιπρόσθετα σε μελέτη του Fick (14) το 1975, η θερμοκρασία πυρήνα ήταν σημαντικά χαμηλότερη για όσους παρατεταμένα ασκήθηκαν στο κρύο (9 ο C) σε σχέση με όσους ασκήθηκαν για την ίδια έντασης άσκηση σε ζεστό περιβάλλον (41 ο C). Η διαδικασία εφίδρωσης δέχεται και αυτή επίδραση από εξωγενής περιβαλλοντικούς παράγοντες. Όταν η σχετική υγρασία αυξάνεται, η πίεση εξάτμισης του νερού ατμόσφαιρας πλησιάζει τη πίεση νερού του δέρματος, με αποτέλεσμα να μειώνεται η ικανότητα εξάτμισης από το τελευταίο. (12) Επιπρόσθετα η αυξημένη εξωτερική θερμοκρασία επιδρά ανασταλτικά στη διαδικασία αφού μειώνει περεταίρω τη διαφορά πίεσης. Παρά το γεγονός λοιπόν ότι ο ρυθμός εφίδρωσης αυτός καθ αυτός αυξάνεται παράλληλα με την αύξηση της εξωτερικής θερμοκρασίας, η ικανότητα εξάτμισης μειώνεται σημαντικά. Γίνεται λοιπόν αντιληπτό ότι σε

11 ιδιαιτέρως θερμά και υγρά κλίματα η εφίδρωση είναι αυτή που αναλαμβάνει τη ρύθμιση της θερμοκρασίας πυρήνα, διαδικασία η οπόια διαταράσσεται περεταίρω λόγω υψηλής υγρασίας 1.5. H αφυδάτωση ως φαινόμενο Η αφυδάτωση είναι μία συνθήκη που συναντάται συχνά κατά τη διάρκεια αθλητικών δραστηριοτήτων και προκύπτει από ένα σύνολο ακούσιων και ακούσιων συμπεριφορών. Σε έντονους αγώνες και προπονήσεις υπό συνθήκες ζέστης, η απώλεια υγρών μέσω εφίδρωσης παρουσιάζει ευρεία κλίμακα από 100ml (χαμηλή έντασης άσκηση σε φυσιολογικές συνθήκες) έως 3000ml/h (έντονη άσκηση σε θερμό περιβάλλον). (15) Υπό αυτές τις απαιτητικές αγωνιστικές και περιβαλλοντικές συνθήκες, μεγάλη μερίδα αθλητών παρουσιάζει μικρότερα η μεγαλύτερα επίπεδα αφυδάτωσης τα οποία συνηθέστερα κυμαίνονται από 1-6%, (16) λόγω του ότι η πρόσληψη υγρών είναι υποδεέστερη από εκείνη της συνολικής απώλειας μέσω εφίδρωσης. (15) Η μειωμένη εκούσια επανυδάτωση οφείλεται πιθανώς σε ένα σύνολο ψυχολογικών και φυσιολογικών μηχανισμών. (17) Έρευνες σημειώνουν ότι τα επίπεδα ωσμωτικότητας που θα οδηγήσουν στο αίσθημα της δίψας επιτυγχάνονται αργά κατά τη διάρκεια της άσκησης περιορίζοντας την κατανάλωση ύδατος. (18) Επίσης η καθυστερημένη γαστρική εκκένωση λόγω της μεγάλης ποσότητας που πρέπει να απορροφηθεί, διαταράσσει περεταίρω την επανυδάτωση των αντίστοιχων τμημάτων του σώματος. (19) Περιορισμοί στην επανυδάτωση των ασκούμενων προκύπτουν επίσης και από τη φύση του κάθε αθλήματος, αφού η μεγάλη αγωνιστική ταχύτητα (μαραθώνιος αθλητών επιπέδου) ή ακόμα και η περιορισμένη πρόσβαση, μπορούν να αυξήσουν την υποενυδάτωση. Συχνό επίσης φαινόμενο (ιδιαίτερα σε αθλήματα κλιμακούμενων κατηγοριών) αποτελεί η επιτηδευμένη αφυδάτωση με τη χρήση διουρητικών ή άλλων εξωτερικών παραγόντων (άσκηση σε ζέστη,σάουνα) με σκοπό τη συμμετοχή σε χαμηλότερη κατηγορία. Γίνεται άρα σαφές ότι ένα σύνολο φυσιολογικών παραγόντων και συμπεριφορών συμβάλλουν στη διατάραξη του ισοζυγίου ύδατος, το οποίο με τη σειρά του επηρεάζει ένα σύνολο ομοιοστατικών μηχανισμών.

12 1.6. Αλλαγές στον όγκο και την ωσμωτικότητα πλάσματος λόγω αφυδάτωσης. Κατά τη διάρκεια έντονης αερόβιας άσκησης σε θερμό κλίμα, η αφυδάτωση επιδρά σε φυσιολογικούς μηχανισμούς οι οποίοι σχετίζονται με τον όγκο και την ωσμωτικότητα πλάσματος. Λόγω του ότι ο ιδρώτας είναι υποτονικός σε σχέση με το πλάσμα, η ανισορροπία μεταξύ κατανάλωσης υγρών και εφίδρωσης θα προκαλέσει ταυτόχρονη μείωση του όγκου πλάσματος (υποβολιμία) και υπερωσμωτικότητα, με τις αλλαγές αυτές είναι ανάλογες του επιπέδου αφυδάτωσης. (20) Η γραμμική σχέση της αφυδάτωσης με την ωσμωτικότητα και τον όγκο πλάσματος υπογραμμίζεται σε έρευνα του 1996 από το Sawka. (21) Στα αποτελέσματα της μελέτης φαίνεται ότι σε σχεση με τα επίπεδα ηρεμίας η ωσμωτικότητα αυξάνεται και ο όγκος πλάσματος μειώνονται γραμμικά καθώς αυξάνεται η απώλεια βάρους λόγω αφυδάτωσης. Η μείωση πλάσματος στην οξεία αυτή φάση της υποενυδάτωσης, προκύπτει από την ανάγκη του οργανισμού να καλύψει την έντονη εφίδρωση, ενώ η αυξημένη ωσμωτική πίεση οφείλεται κυρίως στην τπερσυγκέντρωση χλωρίου και νατρίου λόγω της διαφοράς τονικότητας ανάμεσα σε πλάσμα και ιδρώτα. Παρόμοια αποτελέσματα φαίνονται και σε μεταγενέστερη έρευνα, όπου η εκτέλεση μέτριας έντασης άσκηση σε θερμό περιβάλλον (35 ο C) για 50, ήταν σε θέση να μειώσει σημαντικά τον όγκο πλάσματος σε σχέση με τα αρχικά επίπεδα κατά 10% των αρχικών, ενώ παράλληλα αύξηση παρατηρήθηκε και στην ωσμωτικότητα κατά 5mosmol. (22) Προκύπτει λοιπόν ότι οι αλλαγές στον όγκο πλάσματος και την ωσμωτικότητα οι οποίες προκαλούνται από την αδυναμία επανυδάτωσης, αποτελούν πιθανώς δύο από τους βασικούς μηχανισμούς για τη διατάρραξη της θερμικής ομοιόστασης Επίδραση ωσμωτικότητας και όγκου πλάσματος στους βασικούς τρόπους εκτόνωσης (μη θερμικός έλεγχος). Οι δύο βασικές οδοί εκτόνωσης της εσωτερικής θερμοκρασίας δεν ελέγχονται μόνο από θερμικά σήματα, αλλά είναι πιθανόν να δέχονται επίδραση και από άλλους κεντρικούς (μη θερμικούς) παράγοντες. Ερευνητικά πολλοί είναι εκείνοι που συνδέουν τη διαδικασία

13 εφίδρωσης και την αιματική περιφερειακή ροή, με την ενεργοποίηση τασεουποδοχών στο κυκλοφοριακό σύστημα. Στο ανθρώπινο σώμα υπάρχουν τρεις κατηγορίες τέτοιων υποδοχέων. Η πρώτη και πιο σημαντική βρίσκεται στην καρδιακή χώρα και ονομάζεται καρδιοπνευμονική (ή χαμηλής πίεσης υποδοχείς), ενώ οι άλλες δυο βρίσκονται στην αορτή και τη καρωτίδα. (6) Σε θεωρητικό επίπεδο φαίνεται ότι η αφυδάτωση αλληλεπιδρά και ενεργοποιεί τους καρδιοπνευμονικούς υποδοχείς, αφού ο μειωμένος όγκος πλάσματος, θα μειώσει τη καρδιακή πίεση. Επιπρόσθετα οι δύο βασικοί τρόποι εκτόνωσης (δερματική ροή / εφίδρωση), πιθανώς δέχονται επίδραση και από ωσμωυποδοχείς οι οποίοι βρίσκονται στον εγκέφαλο. Λόγω του ότι ο ιδρώτας είναι υποτονικός σε σχέση με το πλάσμα, οποιαδήποτε μείωση του σωματικού βάρους λόγω εφίδρωσης θα αυξήσει την ωσμωτικότητα αυξάνοντας ταυτόχρονα και την πίεση στα αντίστοιχα κέντρα του εγκεφάλου. Όπως θα αναλυθεί σε επόμενο κομμάτι, θεωρείται αρκετά πιθανό τόσο οι καρδιοπνευμονικοί υποδοχείς όσο και οι ωσμωτικοί, να αλληλεπιδρούν επηρεάζοντας το μηχανισμόο θερμορύθμισης Συνεργιστική δράση μεταξύ εξωτερικής θερμοκρασίας/αφυδάτωσης/ έντασης Δεδομένου ότι αυξημένη εξωτερική θερμοκρασία και η ένταση της άσκησης μπορούν να αυξήσουν το θερμικό φορτίου του πυρήνα, η υποενυδάτωση είναι ο τρίτος εν δυνάμει παράγοντας, ο οποίος μπορεί συνεργιστικά με τους άλλους δύο να συμβάλλει στην υπερθερμία. Σε ερευνητικό επίπεδο έχει φανεί ότι όταν πραγματοποιείται έντονη αερόβια άσκηση σε θερμό περιβάλλον, πιθανή αφυδάτωση θα αυξήσει την εσωτερική θερμοκρασία σε σχέση με κατάσταση φυσιολογικών επιπέδων υδάτωσης. Στο ερευνητικό πρωτόκολλο του Buono, (23) ομάδα μέτρια γυμνασμένων εθελοντών αφυδατώνεται μέσω άσκησης και ταυτόχρονης μειωμένης πρόσληψης ύδατος, σε επίπεδο 5% του αρχικού σωματικού βάρους, ενώ στη συνέχεια ποδηλατεί σε εργόμετρο στο 60% της μέγιστης αερόβιας ικανότητας για μία ώρα. Ο πειραματικός σχεδιασμός προϋπέθετε ότι οι δοκιμαζόμενοι θα εκτελούσαν την ίδια άσκηση σε δύο διαφορετικές θερμοκρασίες δωματίου (23 ο C Vs 33 ο C). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η αφυδατωμένη ομάδα που ασκήθηκε στο θερμό περιβάλλον αύξησε σημαντικά την εσωτερική της θερμοκρασία σε σχέση με την ομάδα φυσιολογικής υδάτωσης καθ όλη τη

14 διάρκεια του πρωτοκόλλου. Χαρακτηριστικά στο τέλος των 60 η εσωτερική θερμοκρασία ανάμεσα στις δύο ομάδες διέφεραν σημαντικά λόγω αφυδάτωσης κατά 0,8 ο C. Στα αποτελέσματα επίσης υπογραμμίζεται και η συνεργιστική δράση της εξωτερικής θερμοκρασίας, αφού η ομάδα των αφυδατωμένων που ασκήθηκε σε θερμό κλίμα αύξησε κατά 0,4 ο C την θερμοκρασία πρωκτού σε σχέση με την ομάδα ίδιας υδάτωσης στο ήπιο περιβάλλον. Σύμφωνα με τους ερευνητές η διαφορά αυτή προκλήθηκε εξαιτίας της μειωμένης ικανότητας αποβολής της εσωτερικής θερμοκρασίας μέσω δερματικής ροής και εφίδρωσης, δεδομένου ότι η εσωτερική παραγωγή ενέργειας λόγω άσκησης παρέμενε σταθερή. Παρόμοια αποτελέσματα εξάγει και ο Kenefick (24) όταν συγκρίνει την εσωτερική θερμοκρασίας ανάμεσα σε αφυδατωμένους και μη εθελοντές, οι οποίοι εκτελούν άσκηση (30 50%Vo2max + 15 ατομικού ρυθμού ποδηλάτησης) σε τέσσερα διαδοχικά αυξανόμενα επίπεδα εξωτερικής θερμοκρασίας. Περεταίρω ανάλυση έδειξε ότι η αφυδάτωση προκάλεσε σημαντική αύξηση στα επίπεδα Tre σε σχέση με τους καλά ενυδατωμένους εθελοντές, διαφορά η οποία αυξήθηκε καθώς το εξωτερικό περιβάλλον έγινε θερμότερο. Παρατηρείται λοιπόν ότι η αυξημένη περιβαλλοντική θερμοκρασία μπορεί συνεργιστικά με την αφυδάτωση να αυξάνει το εσωτερικό θερμικό φορτίο στην αερόβια μορφής άσκηση 1.9. Επίδραση εσωτερικής υπερθερμίας στη αθλητική απόδοση. Η σχέση της αφυδάτωσης με την αυξημένη εσωτερική θερμοκρασία έχει μελετηθεί εκτενώς λόγω της πιθανής συμβολής στη μείωση της αθλητικής απόδοσης. Η επίδραση δεν είναι ίδια για όλες τις συνθήκες (περιβαλλοντολογικές) ή ανάμεσα σε όλους τους ασκούμενους παρουσιάζοντας διακυμάνσεις στην επίδραση που ασκούν στους φυσιολογικούς μηχανισμούς του οργανισμού. (25) Τα συστήματα στα οποία επιδρά η αφυδάτωση είναι το καρδιαγγειακό, το μεταβολικό και το Κεντρικό Νευρικό, τα οποία συνεργιστικά αλληλεπιδρούν σε μεγαλύτερο βαθμό, όταν η εσωτερική θερμοκρασία είναι αυξημένη.το καρδιαγγειακό σύστημα δέχεται ίσως τη μεγαλύτερη επιβάρυνση λόγω αφυδάτωσης. Ο μειωμένος όγκος αίματος στα τμήματα της καρδιαγγειακής κυκλοφορίας, θα μειώσει τον όγκο παλμού και θα αναγκάσει τον οργανισμό να απαντήσει με αυξημένη καρδιακή συχνότητα για να διατηρηθεί τη καρδιακή

15 παροχή. Δεδομένου ότι η εσωτερική θερμοκρασία αποτελεί το βασικότερο ερέθισμα προς την υποθαλαμική περιοχή, μέσω της οποίας αυξομειώνεται η αιματική ροή στην περιφέρεια (δέρμα), μια πιθανή αύξηση στη θερμοκρασία πυρήνα θα αμβλύνει τις καρδιαγγειακές αλλαγές (cardiovascular drift). Όταν η ένταση της άσκησης είναι αρκετά αυξημένη και η αρτιριοφλεβική διαφορά με τη καρδιακή συχνότητα δεν επαρκούν για να διατηρήσουν την απαιτούμενη ανάγκη για οξυγόνο, το αποτέλεσμα είναι να μειώνεται η ικανότητα διατήρησης του παραγόμενου εξωτερικού έργου. (25) Σε ερευνητικό επίπεδο μελέτη από τον Gonzalez Αllonzo (26) αναδεικνύει την συνεργιστική δράση της αυξημένης εσωτερικής θερμοκρασίας και της αφυδάτωσης στη καρδιαγγειακή λειτουργία. Στα αποτελέσματα της έρευνας του, τόσο η αυξημένη εσωτερική θερμοκρασία όσο και η αφυδάτωση της τάξεως του 4% του αρχικού σωματικού βάρους, κατάφεραν να μειώσουν τον όγκο παλμού κατά 8% ενώ όταν οι δύο συνθήκες συνδυάστηκαν η μείωση ανήλθε στο 20%. Η σχέση της καρδιαγγειακής δυσλειτουργίας έχει συνδεθεί ερευνητικά επίσης και με την αντιλαμβανόμενη κόπωση. Σε έρευνα του 1997 από τον Mudambo (27) φάνηκε ότι αύξηση της αφυδάτωσης κατά 5% (η οποία προκάλεσε μείωση του όγκου πλάσματος κατά 17%), επέφερε μεγαλύτερες τιμές αντιλαμβανόμενη κόπωσης σε σχέση με την ομάδα φυσιολογικής υδάτωσης. Μεγάλης επίσης επιστημονικής προσέγγισης τυγχάνει η επίδραση της εσωτερικής θερμοκρασίας στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Η πλειοψηφία των ερευνητών κάνει λόγο για ένα θερμικό όριο, πέραν του οποίου το Κ.Ν.Σ. λειτουργεί προστατευτικά μειώνοντας σε ένταση τα σήματα για παραγόμενη μυική συστολή. Εαν και δεν υπάρχει κάποια συγκεκριμένη εσωτερική θερμοκρασία, οι έρευνες συγκλίνουν σε ένα εύρος μεταξύ 39 και 40 ο C. Πιο συγκεκριμένα σε έρευνα που πραγματοποιήθηκε από τον Nybo (28) και τους συνεργάτες του, φάνηκε ότι η εσωτερική θερμοκρασία εθελοντών για άσκηση μέχρι εξάντλησης σε θερμό περιβάλλον έφτασε τους 40 βαθμούς. Η αντίστοιχη ομάδα ελέγχου σταθεροποίησε την εσωτερική θερμοκρασία στους 38 ο C ενώ μπόρεσε επιτυχώς να ολοκληρώσει το πρωτόκολλο χωρίς κανένας εθελοντής να φτάσει σε επίπεδα εξάντλησης. Στα ίδια αποτελέσματα επίσης κατέληξε πρωτοποριακή έρευνα από την ομάδα του Nielsen το (29) Με τη χρήση εγκεφαλογραφήματος κατάφερε να αποτύπωσει την δραστηριότητα του εγκεφάλου σε δύο ομάδες ποδηλατών, οι οποίοι ασκήθηκαν σε διαφορετικές συνθήκες εξωτερικής θερμοκρασίας (42 Vs 19 ο C ). Η ομάδα που ασκήθηκε στο θερμό εξωτερικό περιβάλλον αύξησε σημαντικά την εγκεφαλική διέγερση φτάνοντας σε εσωτερική θερμοκρασία 40 ο C όπου επήλθε και η εξάντληση. Η δεύτερη ομάδα η οποία

16 ποδηλάτησε για τον ίδιο ακριβώς χρόνο είχε σταθεροποιήσει τη θερμοκρασία στους 38 βαθμούς ενώ εμφάνισε σημαντικά χαμηλότερες τιμές εγκεφαλικών σημάτων αντιλαμβανόμενης κόπωσης, αλλά και καρδιακής συχνότητας. Ισχυρή αλληλεπίδραση φαίνεται επίσης να υπάρχει ανάμεσα στην υπερθερμία λόγω αφυδάτωσης και στο μεταβολισμό των υποστρωμάτων κατά τη διάρκεια της άσκησης. Σε έρευνα του ο Hargreaves (30) αναφέρει ότι ομάδα αφυδατωμένων εθελοντών παρουσίασε μείωση 16% στα επίπεδα γλυκογόνου σε σχέση με την ομάδα καλά ενυδατωμένων μετά από από άσκηση 2 ωρών στο 67% της Vo2max. Οι ερευνητές καταδεικνύουν την αυξημένη εσωτερική και μυική θερμοκρασία ως το πιθανό ερέθισμα για την εκτεταμένη χρήση του μυικού γλυκογόνου, λόγω επίδρασης στη μείωση των αδρενεργικών ορμονών (επινεφρίνη-νορεπινεφρίνη). Σε ακόμα μία έρευνα από την Starkie (31) ομάδα εθελοντών εκτέλεσε αερόβια άσκηση κάτω από το αναερόβιο κατώφλι θερμαίνοντας το ένα σκέλος και ψύχοντας το άλλο με τη βοήθεια ειδικού εξοπλισμού. Στα αποτελέσματα φάνηκε σημαντική μείωση στο υπόστρωμα των υδατανθράκων για την ομάδα της αυξημένης εξωτερικής θερμοκρασίας, ενώ καμία διαφορά μεταξύ των ομάδων δε παρατηρήθηκε όσο αναφορά τα επίπεδα κατεχολαμινών και ενεργειακής κατάστασης (ATP). Οι ερευνητές κατέληξαν ότι η θερμοκρασία του μυός αυτή καθ αυτή και όχι τα επίπεδα κατεχολαμινών είναι υπεύθυνη για την αύξηση στη χρήση του γλυκογόνου. Παρόμοια σε μεταγενέστερη έρευνα από τη Logan-Sprenger (32) παρατηρείται αύξηση στην γλυκογονόλυση κατά 31% όταν ομάδα ασκούμενων αφυδατώθηκε κατά 1.1% του αρχικού βάρους. Σύμφωνα με το γεγονός ότι δεν υπήρχε κάποια μεταβολή στα επίπεδα κατεχολαμινών, η αυξημένη εσωτερική και μυική θερμοκρασία ίσως αποτέλεσε το βασικό μεταβολικό ερέθισμα για αύξηση στη χρήση του υποστρώματος. Δεδομένου λοιπόν ότι τα τρία πιθανά ερεθίσματα για την αλλαγή του μεταβολισμού του μυικού γλυκογόνο, είναι η κυτταρική ενεργειακή κατάσταση, οι κατεχολαμίνες πλάσματος και η εσωτερική θερμοκρασία, (33) είναι πιθανόν η συμβολή της τελευταίας να αποτελλεί καθοριστικό παράγοντα στην απόδοση του αθλητή. Από τα παραπάνω γίνεται προφανές ότι η αφυδάτωση επηρεάζει αρνητικά τη αερόβια ικανότητα σε αγωνιστικές προσπάθειες μεγάλης διάρκειας. Η πλειοψηφία των ερευνών αναφέρει, ότι υποενυδάτωση της τάξεως του 2 έως 7% προκαλεί μειωμένη αερόβια απόδοση από 7 έως 60%. Η εσωτερική θερμοκρασία αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες για την εξασθένιση των παραπάνω λειτουργιών ιδιαίτερα όταν η άσκηση εκτελείται σε ζεστό εξωτερικό περιβάλλον. (25)

17 1.10. Σκοπός Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να αξιολογηθεί η επίδραση της συνταγογραφούμενης και ελέυθερης κατανάλωσης ύδατος στην απώλεια σωματικού βάρους, όπως επίσης και ο βαθμός αλληλεπίδρασης με την εσωτερική θερμοκρασία πυρήνα κατά τη διάρκεια έντονης αερόβιας άσκησης. Επιπρόσθετα θα μελετηθούν σε βάθος οι μηχανισμοί πρόκλησης πιθανών αλλαγών στο σύστημα της θερμορύθμισης Μεθοδολογία Για το πρωτόκολλο της παρούσας έρευνας χρησιμοποιήθηκαν 10 άντρες εθελοντές ποδηλάτες υψηλού επιπέδου, με μία τουλάχιστον συμμετοχή στην εθνική ποδηλατική ομάδα τα τελευταία 2 χρόνια. Τα ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά των συμμετεχόντων φαίνονται στο πίνακα 1. Από τη μελέτη εξαιρέθηκαν όσοι παρουσίασαν αναπνευστικά, μεταβολικά και καρδιαγγειακά προβλήματα ή όσοι παρουσίασαν κάποιας μορφής ασθένεια κατά τη διάρκεια του πειράματος. Σε ολόκληρο το πρωτόκολλο οι εθελοντές ακολούθησαν τη φυσιολογική καλοκαιρινή τους προπόνηση. Οι δοκιμαζόμενοι επισκέφτηκαν το εργαστήριο αρχικά για τη μέτρηση βασικών φυσιολογικών χαρακτηριστικών και παραμέτρων φυσικής κατάστασης, ενώ πραγματοποιήθηκαν δύο ακόμα τελικές επισκέψεις βασικών δοκιμασιών. Η κάθε επίσκεψη απείχε τουλάχιστον 7 μέρες από την επόμενη,ενώ όλες πραγματοποιήθηκαν στο εργομετρικό εργαστήριο του Χαροκοπείου Πανεπιστημίου τις ίδιες πρωινές ώρες για να αποφευχθεί οποιαδήποτε επίδραση του Κιρκαδικού ημερήσιου ρυθμού. Λόγω του ότι η καθημερινή προπονήση πραγματοποιούνταν σε ζεστές καλοκαιρινές μέρες, οι εθελοντές ήταν πλήρως εγκλιματισμένοι στο θερμό περιβάλλον. Όλοι οι συμμετέχοντες έδωσαν γραπτώς την συμμετοχή τους για το πείραμα, με τη σύμφωνη έγκριση του αρμόδιου συμβουλίου του Πανεπιστημίου.

18 2.2. Αρχικές μετρήσεις: Κατά τη διάρκεια της πρώτης επίσκεψης, έγινε καταγραφή των ατομικών στοιχείων, μετρήθηκε το βάρος του κάθε εθελοντή (φορώντας μόνο αθλητικό ποδηλατικό κολάν), ενώ αναλύθηκε παράλληλα και η σύσταση σώματος με τη χρήση Deχa. Στη συνέχεια κάθε εθελοντής πραγματοποίησε αυξανόμενη μέχρι εξάντλησης δοκιμασία στο ποδηλατοεργόμετρο (Monark 839E, Sweden) για τον προσδιορισμό της Vo2max, ενώ συλλέχθηκαν αναπνευστικά αέρια με σκοπό το προσδιορισμό του μεταβολικού προφίλ ((MedGraphics Ultima Series, Medical Graphics Corporation Minnesota USA).). Κάθε προσπάθεια ξεκίνησε από τα 100 W και αυξήθηκε κατά 20w ανά 1 λεπτό. Με τη χρήση του Vo2max test προσδιορίστηκαν τόσο η μέγιστη ένταση (Pmax = Wout + (t/120) ΔW), όσο και τα watt που αντιστοιχούσαν στις δοκιμασίες της ευθείας (Pευ.= Wmax/2). Στη συνέχεια ο αθλητής μεταφέρθηκε σε ειδικά διαμορφωμένη για τις ανάγκες της μελέτης αίθουσα, όπου πραγματοποιήθηκε πανομοιότυπη άσκηση με εκείνη της τελικής δοκιμασίας σε συνθήκες ζέστης (31.5 ο C), με σκοπό την εξοικείωση των δοκιμαζομένων αλλά και προσδιορισμό της ποσότητας νερού που θα δινόταν στη συνταγογραφούμενη δοκιμή. Οι ασκούμενοι εκτέλεσαν 3 ανηφορικές δοκιμασίες 5 χλμ στο μέγιστο δυανατό ρυθμό και 3 δοκιμασίες 5 χλμ χωρίς κλίση με ένταση που αντιστοιχούσε στο μισό της μέγιστης έντασης (Pmax/2), εξομοιώνοντας με αυτόν το τρόπο τις πραγματικές συνθήκες αγώνα. Όλα τα τεστ ξεκίνησαν με τη πρώτη ευθεία, την οποία και ακολούθησε το πρώτο ανηφορικό. Με την ίδια σχέση πραγματοποιήθηκαν και τα επόμενα κομμάτια ενώ το τεστ ολοκληρώθηκε στη τρίτη ανηφορική δοκιμασία. Κατά τη διάρκεια του πρωτοκόλλου υπήρξε σε λειτουργία σταθερός ανεμιστήρας (22 χλμ/ώρα), για τη πλήρη εξομοίωση των αγωνιστικών συνθηκών. Οι εθελοντές δεν επιτρεπόταν να δουν κανένα στοιχείο από την απόδοση τους, εκτός της εναπομένουσας απόστασης μέχρι τον τερματισμό Βασικές Δοκιμασίες μελέτης Κάθε δοκιμαζόμενος επέστρεψε μετά από 7 τουλάχιστον μέρες στο εργαστήριο για την πρώτη βασική εργαστηριακή μελέτη ελεύθερης κατανάλωσης ύδατος (Ad libitum). Δέκα ώρες πριν από τη έναρξη του τεστ κάθε εθελοντής είχε καταναλώσει θερμικό χάπι τηλεμετρίας (HQ, Inc,

19 Palmetto, FL) για τον προσδιορισμό της εσωτερικής θερμοκρασίας. Οι εθελοντές είχαν ενημερωθεί για τη συλλογή πρώτων πρωινών ούρων τα οποία και είχαν μαζί τους και στις δύο βασικές δοκιμασίες. Ένα πλήρες πρωινό καταναλώθηκε λίγο μετά την άφιξη στο εργαστήριο μέσα σε περίπου 30, ενώ στη συνέχεια ο εθελοντής ξεκουράστηκε στη καρέκλα αιμοδοσίας μέσα στην αίθουσα δοκιμασίας (35 ) για δείγμα αίματος. Μισή ώρα αργότερα το ατομικό ποδήλατο του κάθε εθελοντή προσαρμόστηκε στον στατικό μετρητή και το πείραμα ήταν έτοιμο να ξεκινήσει. Οι δοκιμασίες πραγματοποιήθηκαν με την ίδια ακριβώς σειρά όπως στην επίσκεψη εξοικοίωσης, με τις ίδιες περιβαλοντικές συνθήκες (31.5 ο C), και με τον ανεμιστήρα να βρίσκεται και πάλι σε λειτουργία στα 22 χλμ/ώρα. Κατά τη διάρκεια κάθε δοκιμασίας οι εθελοντές ήταν εφοδιασμένοι με το προσωπικό τους παγούρι νερού, το οποίο ήταν προσαρμοσμένο στη συνηθισμένη του θέση στο ποδήλατο.κατά τη διάρκεια του προτοκόλου οι ποδηλάτες κατανάλωναν όση ποσότητα νερού επιθυμούσαν (καταβούληση κατανάλωση, Ad libitum) Μετά την ολοκλήρωση κάθε 5χλμ. οι δοκιμαζόμενοι μετρούσαν το βάρος τους χωρίς τα ποδηλατικά τους παπόυτσια και αφου είχε αφαιρεθεί όσο το δυνατον περισσότερος ιδρώτας με τη χρήση στεγνής πετσέτας. Κάθε δοκιμασία έπρεπε να ακολουθεί γρήγορα την επόμενη (λιγότερο από ένα λεπτό ανάμεσα στις δοκιμασίες), με σκοπό να μην πέσουν οι καρδιακοί σφυγμοί αλλά και να γίνει καλύτερη εξομοίωση ενός πραγματικού αγώνα. Η ελεύθερη κατανάλωση νερού επιτρεπόταν μόνο κατά τη διάρκεια της δοκιμασίας και όχι στο χρονικό διάστημαι όπου ο εθελοντής βρισκόταν κάτω από το ποδήλατο για την μέτρηση. Μετα το πέρας των δοκιμασιών συγκεντρώθηκε εκ νέου ποσότητα αίματος και ούρων για προσδιορισμό της ωσμωτικότητας και του όγκου πλάσματος. Οι εθελοντές επισκέφτηκαν μια τρίτη και τελευταία φορά το εργαστήριο μετά από χρονικό όριο τουλάχιστον μιας εβδομάδας. Σε σχέση με τη δεύτερη επίσκεψη, η εκτέλεση του 2 ου πρωτοκόλλου (συνταγογραφημένη κατανάλωση, EUH) έγινε με τον ίδιο τρόπο, με μόνη διαφορά την προκαθορισμένη κατανάλωση ύδατος για κάθε δοκιμασία. Σκοπός του πρωτοκόλλου ήταν η διατήρηση του ισοζυγίου ύδατος. Οι εθελοντές έπρεπε να καταναλώσουν σταδιακά τη ποσότητα νερού κατά τη διάρκεια της δοκιμασίας. Όλες οι υπόλοιπες παράμετροι δεν άλλαξαν σε σχέση με το ad libitum πρωτόκολλο Στατιστική Ανάλυση

20 Όλες οι μεταβλητές παρουσιάζονται ως μέση τιμή και συνοδεύονται από την τυπική απόκλιση (SD) (±). Για την αξιολόγηση των διαφορών στις EUH και Ad libitum δοκιμασίες καθώς και στις αντίστοιχες χρονικές στιγμές (τρία ανηφορικά), χρησιμοποιήθηκαν Generalized Estimating Equations (GEE). Το επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας για αυτόν τον έλεγχο καθοριστηκε στο P Για τον έλεγχο των υποθέσεων της συγκεκριμένης μελέτης χρησιμοποιήθηκε το στατιστικό πακέτο (SPSS 19.0) Αποτελέσματα Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων φαίνεται ότι και οι δύο συνθήκες υδάτωσης, κατάφεραν να αλλάξουν τις φυσιολογικές αποκρίσεις του οργανισμού. Το αρχικό βάρος δεν παρουσίασε σημαντική διαφορά ανάμεσα στις δύο ομάδες. Η ομάδα με το συνταγογραφημένο πρωτόκολλο (EUH), παρουσίασε μικρή μείωση κατά 0,4 ± 0.6 kg στο τέλος του αγώνα, ενώ η ομάδα της ελεύθερης κατανάλωσης μείωσε το βάρος κατά 1,4 ±0.7kg (SD) για τη ίδια χρονική στιγμή (P 0.05 ανάμεσα στις ομάδες και σε σχέση με τα αρχικά). H ποσοστιαία μείωση στο βάρος ήταν 0,5 και 1,9% για την EYH και Ad libitum ομάδα αντίστοιχα (πίνακας 2). Η εσωτερική θερμοκρασία αυξήθηκε και στις δύο παρεμβάσεις για τις δύο ομάδες. Κατά τη διάρκεια του 3 ου ανηφορικού κοματιού η Ad libitum ομάδα παρουσίασε στατιστικά αυξημένες τιμές σε σχέση με την EΥΗ στα 3 τελευταία χιλιόμετρα (38.7± 0.4 Vs 38.4± 0.4),(σχήμα 1).Τα παραγόμενα watt για την Ad libitum ομάδα ήταν σημαντικά μειωμένα για τα 3 τελευταία χιλιόμετρα του τρίτου ανηφορικού (σχήμα 2). Ο πίνακας 2 δείχνει τη ποσοστιαία μεταβολή στον όγκο πλάσματος. Η πτώση σε σχέση με τα αρχικά επίπεδα ανήλθε στο 0,5 και 2,6% για την EYH και Ad-libitum ομάδα αντίστοιχα (P 0.05). Αύξηση παρατηρήθηκε όσο αναφορά την ωσμωτικότητα πλάσματος. Από τα 288 mosmol που αρχικά μετρήθηκαν στις δύο ομάδες, η ωσμωτικότητα πλάσματος στο τέλος του τρίτου ανηφορικού ανήλθε στα 290mosmol για την συνταγογραφούμενη παρέμβαση (EYH) και στα 294 mosmol για την ομάδα της ελεύθερης κατανάλωσης (AD), (P 0.005).

21 Πίνακας 1. Ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικαά δοκιμαζόμενων. Πίνακας 2. Μέση τιμή σωματικού βάρους, ωσμωτικότητας και όγκου πλάσματος για τπυς δοκιμαζόμενους (±SD) πριν την έναρξη και αμέσως μετά το τέλος του πρωτοκόλλου.. O αστερίσκος (*) δηλώνει στατιστική σημαντικότητα p ανάμεσα στις δύο παρεμβάσεις για το ίδιο χρονικό σημείο.

22 Σχήμα.1 Μέση τιμή της εσωτερικής θερμοκρασίας (±SD) στο τέλος των ανηφορικών κομματιών. O αστερίσκος (*) δηλώνει στατιστική σημαντικότητα p ανάμεσα στις δύο παρεμβάσεις για το ίδιο χρονικό σημείο. Σχήμα 2. Μέσος όρος (±SD) παραγόμενου έργου για το κάθε ανηφορορικό τμήμα. O αστερίσκος (*) δηλώνει στατιστική σημαντικότητα p ανάμεσα στις δύο παρεμβάσεις για το ίδιο χρονικό σημείο.

23 3.1. Συζήτηση Ένα από τα σημαντικότερα ευρήματα που εξάγεται από τη παρούσα μελέτη, είναι ότι μέτρια υποενυδάτωση της τάξεως του 1.8% μπορεί να επιδρά σημαντικά στην αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας σε σχέση με χαμηλότερα επίπεδα. Η επίδραση αναφέρεται στο πρωτόκολο της κατά βούληση ομάδας, η οποία κατά τη διάρκεια του 3 ου ανηφορικού κομματιού έφτασε πιο κοντά στο κρίσιμο θεωρητικά όριo των 39 ο C, έχοντας σημαντική διαφορά από τη συνταγογραφούμενη παρέμβαση (38.4 Vs 38.7 ο C). Ερευνητικά πολλές είναι οι μελέτες οι οποίες συνδέουν την αφυδάτωση και μάλιστα τη σταδιακή απώλεια ύδατος με την υπερθερμία. Σε μία από τις πιο κλασικές έρευνες από τον τον Sawka, (33) γίνεται λόγος για γραμμική σχέση ανάμεσα στην προοδευτική αφυδάτωση και την αύξηση του εσωτερικού θερμικού φορτίου. Στο ερευνητικό του πρωτόκολλο με τη βοήθεια προηγούμενης περιορισμένης λήψης ύδατος και άσκησης σε θερμό περιβάλλον, κατάφερε να προκαλέσει σταθερή απώλεια βάρους 3,5,7% σε ομάδα θερμοεγγκλιματισμένων εθελοντών. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων ανάμεσα στις πειραματικές συνθήκες (3,5,7%) έδειξε, ότι η εσωτερική θερμοκρασία αυξήθηκε γραμμικά με ρυθμό 0.15 ο C για κάθε ποσοστιαία μείωση του σωματικού βάρους λόγω αφυδάτωσης. Οι ερευνητές όρισαν την υπερωσμωτικότητα και το μειωμένο όγκο πλάσματος, ως τους κύριους μηχανισμούς αύξησης του εσωτερικού θερμικού φορτίου. Αρκετά χρόνια αργότερα o Montain (34) μελετάει εκ νέου την επίδραση της ποσοστιαίας μεταβολής του σωματικού βάρους (μέσω άσκησης) στη εσωτερική θερμοκρασία. Εννέα υγιείς θερμοεγγλιματισμένοι εθελοντές (10 συνεχόμενες ημέρες άσκησης σε θερμό περιβάλλον), εκτέλεσαν 50 αερόβιας δοκιμασίας σε συνθήκες ζέστης υπό τρία διαφορετικά επίπεδα αφυδάτωσης (0,3,5% μεταβολή από το αρχικό) και σε τρεις διαφορετικές εντάσεις (25,45,65% Vo2max). Η ανάλυση των αποτελεσμάτων έδειξε ότι σε σχέση με τα φυσιολογικά επίπεδα (0%), υπήρξε σημαντική αύξηση στην εσωτερικής θερμοκρασία καθώς οι εθελοντές περνούσαν σε χαμηλότερο επίπεδο υδάτωσης. Η σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας ήταν 0,12 ο C για κάθε αντίστοιχη ποσοστιαία μείωση του σωματικού βάρους.τα επίπεδα αφυδάτωσης επιτεύχθησαν πριν από την κάθε συνεδρία με περιορισμό ύδατος και άσκηση σε θερμό περιβάλλον, φέρνοντας τα αποτελέσματα πιο κοντά στις πραγματικές συνθήκες που λαμβάνουν χώρα σε έναν αγώνα. Οι ερευνητές κατέλειξαν ότι η υπερθερμία προκλήθηκε λόγω αφυδάτωσης μέσω επίδρασης στη καρδιαγγειακή λειτουργία.

24 Αξίζει να σημειωθεί ότι κατά τη διάρκεια της άσκησης είχε προβλευθεί η χρήση τεχνητής ροής αέρα. Σε παρόμοια αποτελέσματα καταλήγει και η έρευνα του Igekawa (35) ο οποίος μελετάει την επίδραση της αφυδάτωσης σε μη θερμοεγκλιματισμένους δοκιμαζόμενους.. Σε αερόβια άσκηση 30 (30 ο C,50%) φάνηκε ότι οι υψηλά αφυδατωμένοι εθελοντές παρουσίασαν αυξημένη εσωτερική θερμοκρασία κατά Ο,20 ο C σε σχέση με τους ήπια αφυδατωμένους (63.95 vs kg) Περεταίρω ανάλυση έδειξε ότι περιφερειακή αγγειακή αγωγιμότητα (FVC) ήταν στατιστικά μειωμένη για την αφυδατωμένη ομάδα δείγμα των πιθανών διαταραχών στην αιματική ροή. Παρόμοια αποτελέσματα φάνηκαν και σε έρευνα από τον Hargreaves (30) το 1996 η οποία και εξέτασε τη χρήση των ενεργειακών υποστρωμάτων σε διαφορετικά επίπεδα υδάτωσης. Στο ερευνητικό του πρωτόκολλο 5 καλά γυμνασμένοι άντρες ασκήθηκαν για 120 σε κυκλοεργόμετρο, σε ένταση που αντιστοιχούσε στο 67% της μέγιστης αερόβιας ικανότητας σε δύο διαφορετικές καταστάσεις ισοζυγίου ύδατος. Μετά το τέλος της άσκησης η αφυδατωμένη ομάδα παρουσίασε υψηλότερη θερμοκρασία πυρήνα σε σχέση με την ομάδα ελέγχου (38 ο C vs ο C). Την αύξηση στη θερμοκρασία πυρήνα ακολούθησε αντίστοιχη στη θερμοκρασία μυός, ενώ στατιστικά σημαντική παρουσιάστηκε η μείωση στον όγκο πλάσματος για την ενυδατωμένη ομάδα. H επίδραση της αφυδάτωσης φαίνεται και σε μεταγενέστερη έρευνα από τον Laitano (36) και τους συναργάτες το Ομάδα εθελοντών εκτέλεσε εκτάσεις γονάτου μέχρι εξάντλησης στο ισικινητικό δυναμόμετρο, αρχικά καλά ενυδατωμένη, ενώ στη συνέχεια επανέλαβε την ίδια ακριβώς άσκηση όντας ήπια (2%) και μέτρια (3,5%) αφυδατωμένη. Ανάμεσα στα σετ άσκησης, υπήρξε λίγος χρόνος ξεκούρασης στον οποίο έγινε καταγραφή στις τιμές ηρεμίας για την κάθε μεταβλητή. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων έδειξε ότι η θερμοκρασία πρωκτού (Tre) πριν από κάθε άσκηση, ήταν αυξημένη σε αντιστοιχία με τη μείωση των επιπέδων υδάτωσης, υποδηλώνοντας ότι οι δοκιμαζόμενοι ξεκίναγαν με σημαντική υπερθερμία την εκάστοτε δοκιμασία ενώ παράλληλα έγινε αξιολόγηση για τις μεταβλητές του όγκου και της ωσμωτικώτητας πλάσματος. Παρατηρήθηκε μείωση στον όγκο πλάσματος και αυξηση στην τονικότητα, τόσο στις συνθήκες ηρεμίας όσο και σε εκείνες της άσκησης. Ταυτόχρονα μετρήθηκε και η αιματική ροή, η οποία βρέθηκε διαταραγμένη καθώς οι δοκιμαζόμενοι πέρναγαν διαδοχικά σε μειωμένα επίπεδα υδάτωσης. Αν και ο βαθμός εφίδρωσης δε μετρήθηκε, είναι αρκετά πιθανό η μειωμένη αιματική ροή να αποτελεί τη βασική αιτία για αυξηση του εσωτερικού θερμικού φορτίου. Γίνεται λοιπόν κατανοητό ότι διαδοχικά επίπεδα αφυδάτωσης τείνουν να αυξήσουν την εσωτερική θερμοκρασία, αποτελέσματα τα

25 οποία έχουν εφαρμογή και στην μελέτη του εργαστηρίου μας 3.2. Αλληλεπίδραση έντασης & αφυδάτωσης Από τα αποτελέσματα της έρευνας μας προκύπτει, ότι οι διαφορές στην εσωτερική θερμοκρασία για την ομάδα της ad libitum συνθήκης δημιουργήθηκαν από αδυναμία του συστήματος για εκτόνωση του θερμικού φορτίου και όχι λόγο αυξημένου παραγόμενου έργου. Η αύξηση της Tc πραγματοποιήθηκε παρά το γεγονός ότι εθελοντές προσπάθησαν ακούσια να μειώσουν το ρυθμό τους μειώνοντας ταυτόχρονα και την παραγόμενη εσωτερική θερμότητα. Όπως φαίνεται και από τα αποτελέσματα, η ομάδα με τη μεγαλύτερη θερμοκρασία (Ad libitum) ασκούνταν σε λιγότερη ένταση, μειώνοντας σημαντικά τα παραγόμενα watt στα τελευταία 3χλμ του τρίτου ανηφορικού. Από τα σημαντικότερα σημεία διαμάχης ανάμεσα σε εργαστηριακές και πραγματικής συνθήκης μελέτες, είναι η ανάγκη η όχι για εξομοίωση της έντασης μεταξύ των διαφορετικών πρωτόκολλων υδάτωσης. Σύμφωνα με πολλούς ερευνητές, η ένταση είναι ένας θεμελιώδης παράγοντας επίδρασης για την αύξηση της εσωτερική θερμοκρασίας. Σε παλαιότερη έρευνα ο Noakes (37) υποστηρίζει ότι σε όλη τη διάρκεια του αγωνίσματος του Μαραθωνίου, η ένταση και όχι η αφυδάτωση σχετίζεται σημαντικά με αλλαγές στην εσωτερική θερμοκρασία. Σε πρόσφατη μελέτη από την ερευνητική ομάδα του Mora-Rodriquez (38) αναδεικνύεται η αλληλεπίδραση της έντασης με την αφυδάτωση στη διαδικασία της θερμορύθμισης. Εφτά καλά γυμνασμένοι άντρες εθελοντές, εκτέλεσαν αερόβια (60% Vo2max) ή διαλειματική άσκηση (1,5 στο 75% Vo2max + 4,5 σε 50% Vo2max) υπό συνθήκες υψηλής ζέστης και υγρασίας (36 ο C, 29% σχετική υγρασία). Τα δύο πρωτόκολλα τα οποία ήταν εξομοιωμένα προς τη διάρκεια και το συνολικό παραγόμενο έργο, διέφεραν μόνο ως προς την ένταση παραγωγής έργου. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εσωτερική θερμοκρασία (σε σχέση με τα αρχικά) αυξήθηκε στατιστικά σημαντικά για την ομάδα με τη μεγαλύτερη ένταση στο τέλος της άσκησης (1.6 ο C vs 1.3 o C), ενώ λόγω του αυξανόμενου ρυθμού εφίδρωσης που παρατηρήθηκε στην ομάδα της υπερθερμίας, μικρή αλλά σημαντική αύξηση επήλθε και στο βαθμό αφυδάτωσης (2.8 % vs 2.5%). Παρά το γεγονός ότι τα επίπεδα υποενυδάτωσης δεν ήταν πολύ υψηλά, η εσωτερική θερμοκρασία πλησίασε και στις δύο

26 ομάδες τους 39 ο C, με την περισσότερο αφυδατωμένη ομάδα να έχει μικρό προβάδισμα. Είναι πιθανόν λοιπόν η ένταση συνδιαστικά με μικρή αυξηση στην αφυδάτωση να επέδρασαν συνεργιστικά στην αύξηση της εσωτερική θερμοκρασίας. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι κατά τη διάρκεια του πρωτοκόλλου χρησιμοποιήθηκε τεχνητή ροή αέρα ταχύτητας 2,5 m/s. Στη μελέτη του εργαστηρίου μας, τα κομμάτια των 5 χλμ. σε ευθεία πραγματοποιήθηκαν στο 50% των μέγιστων Watt, ενώ τα αντίστοιχα ανηφορικά εκτελέστηκαν στον προσωπικό αγωνιστικό ρυθμό κάθε εθελοντή. Προσπαθήσαμε να ελέγξουμε τη ένταση των ανηφορικών κομματιών με λεκτική ανατροφοδότηση, ώστε να υπάρχει η βέλτιστη αντιστοιχία με την ένταση που καταγράφηκε στη δοκιμασία εξοικίωσης. Στην εφαρμογή των πρωτοκόλλων, παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά ανάμεσα στα δύο group κατά τη διάρκεια του τρίτου ανηφορικού, με τη ομάδα της ελεύθερης κατανάλωσης να παρουσίαζει χαμηλότερα επίπεδα μέσου όρου έντασης (watt). Η σχέση ανάμεσα στο παραγόμενο, τα επίπεδα αφυδάτωσης και την εσωτερική θερμοκρασία της έρευνας μας, βρίσκονται σε συνάρτηση με πρόσφατη μελέτη από την ομάδα του Casa (39) η οποία προσπαθεί να εξετάσει περεταίρω τη σχέση της υπερθερμίας με ένα σύνολο μηχανισμών επίδρασης στην απόδοση. Στο πειραματικό του σχεδιασμό χρησιμοποίησε 17 καλά γυμνασμένους και θερμοεγκλιματοσμένους εθελοντές, οι οποίοι αρχικά εκτέλεσαν πρωτόκολλο υπομέγιστης έντασης με τα συνολικά watt να εξομοιώνονται πλήρως, ενώ σε δεύτερη συνεδρία εκτελέστηκε πρωτόκολλο ελεύθερου αγωνιστικού τρεξίματος υπό πραγματικές συνθήκες αγώνα. Η ένταση στο δεύτερο πρωτόκολλο διαφοροποιούνταν ανάλογα με το προσωπικό ρυθμό του κάθε εθελοντή. Σε κάθε παρέμβαση πραγματοποιήθηκε η ίδια αγωνιστική διαδρομή υπό δύο διαφορετικά επίπεδα υδάτωσης. Κάθε ένα από αυτά αποτελούνταν από 3 συνεχόμενα κομμάτια 4 χλμ σε ανώμαλο δρόμο υπό τις ίδιες περιβαλλοντικές συνθήκες. Κατά τη διάρκεια του πρωτοκόλλου σταθερής έντασης η ενυδατωμένη ομάδα παρουσίασε φυσιολογικά επίπεδα απώλειας βάρους στη αρχή της δοκιμασίας (-0,89%) ενώ τελικά και λόγω επιπλέον κατανάλωσης 800 ml (400 ml/4km) οι εθελοντές ολοκλήρωσαν τη δοκιμασία ήπια αφυδατωμένοι (-2,03%). Αντίθετα η ομάδα αφυδάτωσης, λόγω απαγόρευσης κατανάλωσης ύδατος τόσο στις 22 ώρες που προηγήθηκαν όσο και στη διάρκεια της δοκιμασίας, αύξησε την απώλεια βάρους από 2,2% στην έναρξη της δοκιμασίας σε 4,59% ακριβώς μετά τη ολοκλήρωση της προσπάθειας. Οι δύο συνθήκες παρουσίασαν αντιστοιχία στην ένταση με τη βοήθεια λεκτικής ανατροφοδότησης η οποία προέβλεπε τον ίδιο τελικό χρόνο τερματισμού. Η σύγκριση των αποτελεσμάτων έδειξε

27 στατιστικά σημαντική αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας από την έναρξη του δεύτερου γύρου μέχρι και είκοσι λεπτά μετά το τέλος της άσκησης για την ομάδα της αφυδάτωσης (39.05 ο C), ενώ σχετικά αυξημένη θερμοκρασία παρουσίασε η ομάδα που τερμάτισε ηπια αφυδατωμένη (38.75οC). Όσον αφορά το αγωνιστικό πρωτόκολλο ατομικής έντασης, παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική αύξηση στη θερμοκρασία πυρήνα για την ομάδα της αφυδάτωσης ακριβώς στο τέλος της προσπάθειας σε σχέση με τη ομάδα φυσιολογικής αρχικής ενυδάτωσης (39.49 vs ο C ). Σε παραλληλισμό με τα αποτελέσματα της έρευνας του εργαστηρίου μας, η αφυδατωμένη ομάδα εθελοντών (-4.3% στο τέλος της δοκιμασίας) παρουσίασε μεγαλύτερη θερμοκρασία πυρήνα παρά το χαμηλότερο παραγόμενο εξωτερικό έργο. Σύμφωνα με τους ερευνητές το ερέθισμα της αφυδάτωσης προκάλεσε μεγαλύτερη επίδραση στην αύξηση της θερμοκρασίας σε σχέση με το αντίστοιχο τη έντασης. Επιπρόσθετα φάνηκε ότι η ηπια αφυδάτωση του 2,05% (p 0.05 σε σχέση με την αφυδατωμένη ομάδα και όχι με τα αρχικά), συνεργιστικά με τη μεγάλη αγωνιστική ένταση κατάφεραν να αυξήσουν την εσωτερική θερμοκρασία πάνω από τους 39 ο C. Σε πρακτική μορφή τα αποτελέσματα ορίζουν ότι είναι αρκετά πιθανόν οι αθλητές να παρουσιάζουν υψηλά επίπεδα εσωτερικής θερμοκρασίας όταν είναι αφυδατωμένοι ακόμα και όταν αμυντικά μειώνεται ο ρυθμός και η ένταση. Παρόμοια αποτελέσματα εξάγει και πρόσφατη έρευνα από την ομάδα του Ebert (40) το Οχτώ καλά γυμνασμένοι αθλητές ποδηλασίας (Vo2max =66.2ml/kg/min) πραγματοποιούν δοκιμασία μέχρι εξάντλησης και έντασης στο 83% των watt που αντιστοιχούν στη μέγιστη αερόβιο ικανότητα. Στο cross over πρωτόκολλο οι δοκιμαζόμενοι ξεκίνησαν το τεστ εξάντλησης, είτε με χαμηλά επίπεδα αφυδάτωσης (low group,-2,5%) είτε με φυσιολογικό ισοζύγιο ύδατος (High group,+0,18%). Η διαφορά στα επίπεδα ενυδάτωσης, προκλήθηκαν μέσω προηγούμενης άσκησης (53% Wmax) σε θερμές συνθήκες για δύο συνεχόμενες ώρες και αφού είχαν καταναλωθεί 400 και 2400ml για την low και high ομάδα αντίστοιχα. Αμέσως μετά το τέλος του υπομέγιστου τεστ οι εθελοντές ολοκλήρωσαν δοκιμασία μέχρι εξάντλησης χωρίς περεταίρω κατανάλωση ύδατος, ενώ οι περιβαλλοντολογικές συνθήκες και στις δύο μορφές άσκησης παρέμειναν σταθερές (Ta=29.3 ο C, 30% σχετική υγρασία). Ως αποτέλεσμα οι δύο ομάδες παρουσίασαν αυξημένα επίπεδα αφυδάτωσης στο τέλος του τεστ (-3.6 vs. -1.3% Low και High αντίστοιχα). Περεταίρω ανάλυση έδειξε ότι η περισσότερο αφυδατωμένη ομάδα αν και ελαφρύτερη, είχε μικρότερο χρόνο εξάντλησης σε σχέση με τη ήπια αφυδατωμένη ομάδα ενώ ταυτόχρονα παρήγαγε λιγότερο έργο (watt) στο τελικό χρονικό σημείο της

28 εξάντλησης. Η θερμοκρασία αυξήθηκε γραμμικά και για τις δύο ομάδες όμως ο ρυθμός μεταβολής ήταν μεγαλύτερος για την ομάδα με τη μεγαλύτερη αφυδάτωση. Ως εκ τούτου η θερμοκρασία πυρήνα παρουσίασε σημαντική διαφορά στο τέλος της άσκησης στις δύο παρεμβάσεις (39.5 Vs 39.1 ο C ). Φάνηκε λοιπόν ότι παρά τη χαμηλότερη παραγωγή έργου για την low ομάδα τα επίπεδα εσωτερικής θερμοκρασίας λόγω αφυδάτωσης ήταν αυξημένα. Αξίζει να σημειωθεί το ακόμα και η ομάδα με τα ήπια επίπεδα αφυδάτωσης ξεπέρασε το κρίσιμο κατώφλι των 39 ο C.To 2007 από τον Edwards (41) δημιουργείται ένα ερευνητικό πρωτόκολλο με συνδυασμό εργαστηριακών και πραγματικών συνθήκών σε γήπεδο. Έντεκα μέτρια γυμνασμένοι εθελοντές (Vo2max 50,91 ml/kg/) πραγματοποιούν μεικτή δοκιμασία για τρία διαφορετικά επίπεδα ενυδάτωσης. Το πρώτο μέρος της δοκιμασίας περιείχε εργαστηριακή δοκιμασία 45 λεπτών σε κυκλοεργόμετρο με ένταση που αντιστοιχούσε στο 90% του αναερόβιου κατωφλιού. Στη συνέχεια οι εθελοντές συμμετείχαν σε αγωνιστικού ρυθμού παιχνίδι (8χ8) για άλλα 45,ενώ στο τρίτο μέρος της δοκιμασίας πραγματοποιήθηκε τεστ ειδικών ικανοτήτων και νοητικής συμπεριφοράς. Σχετικά με τα διαφορετικά επίπεδα υδάτωσης οι εθελοντές της πρώτης ομάδας κατανάλωσαν νερό σε τρείς διαφορετικές στιγμές κατα τη διάρκεια του πρωτοκόλλου με αποτέλεσμα την ήπια αφυδάτωση (0,7% του Σ.Β.). Στη δεύτερη περίπτωση οι δοκιμαζόμενοι δεν κατανάλωσαν καθόλου νερό με αποτέλεσμα να αφυδατωθούν μέσο όρο κατά 2,4% του αρχικού βάρους. Η ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι η ομάδα με την εκτενέστερη αφυδάτωση αύξησε στατιστικά σημαντικά το μέσο όρο της εσωτερικής θερμοκρασίας μόνο στις συνθήκες αγώνα σε σχέση με την ομάδα της ήπιας αφυδάτωσης. Αξίζει να σημειωθεί ότι αναφορικά με τη σύγκριση της εσωτερικής θερμοκρασίας, οι δύο ομάδες δεν ήταν εξομοιωμένες ως προς την ένταση και τη συνολική απόσταση που διένυσαν αφού κάθε δοκιμαζόμενος ασκήθηκε στον προσωπικό υψηλό αγωνιστικό ρυθμό. Επιπρόσθετα έρευνα με αποκλειστικά γυναίκες εθελοντές, πραγματοποιήθηκε το 2009 από τον Ali (42) και τους συνεργάτες του. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη δοκιμασία Loughborough Intermittent Shuttle Test σε δύο διαφορετικές συνθήκες υδάτωσης. Η συγκεκριμένη δοκιμασία διήρκησε 90 και εξομοίωνε τις φυσιολογικές απαιτήσεις που παρατηρούνται σε ένα πραγματικό αγώνα ποδοσφαίρου με τους εθελοντές να παρουσιάζουν διαφορετικά επίπεδα μέγιστης έντασης κατα τη διάρκεια του πρωτοκόλου. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ομάδα στην οποία χορηγήθηκε νερό (3ml/kg ΣΒ/15min) έφτασε σε επίπεδα ήπιας αφυδάτωσης (-1% Σ.Β.) ενώ παράλληλα κατάφερε να διατηρήσει χαμηλά την εσωτερική θερμοκρασία (38.3 ± 0.4 1Cο). Η δεύτερη