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» 3η Διάλεξη: «Μηχανισμοί Προσαρμογής: Εγκλιματισμός» Adaptation Mechanisms: Acclimatization Δρ. Καρατζαφέρη Χριστίνα, Λέκτορας 1
Σύνδεση με τα προηγούμενα Νερό Άσκηση - Ορμονικός έλεγχος Επιπτώσεις της αφυδάτωσης CASE STUDY 1: MAURO PROSPERI: 4 ημέρες στη κούρσα (6 ημερών 233 χλμ) + 9 ημέρες χαμένος (210 χλμ) χρειάστηκε 16 λίτρα ορό επιβίωσε CASE STUDY 2: HUGHES FAMILY: Χαμένοι για 2 ημέρες, ο κος Χιουζ επιβίωσε, η κα Χιουζ και τα αγόρια νεκροί Η αιτιολόγηση που δώσατε 2
Με τα δικά σας λόγια Ο Πρόσπερι είναι αθλητής και έχει μεγαλύτερη αντοχή σε τέτοιες συνθήκες Συνηθισμένος σε συνθήκες αφυδάτωσης Εγκλιματισμός Συμπεριφορά, αντιμετώπισε την αφυδάτωση πίνοντας τα ίδια του τα ούρα και αίμα νυχτερίδων Άνδρας Η κυρία Χιούζ και τα παιδιά έπαθαν θερμοπληξία Λιγότερο νερό στο σώμα Μικρότερη αντοχή Περισσότερο λίπος μπορεί να περπάτησαν περισσότερο Ο κύριος Χιούζ δεν είχε τις αντοχές του αθλητή και δεν είχε συνηθίσει σε τέτοιες συνθήκες Επέζησε όμως γιατί το χρονικό διάστημα ήταν μικρό για να επέλθει ο θάνατος από αφυδάτωση Σαν άνδρας είχε περισσότερο νερό λιγότερο λίπος 3
ΑΦΥΔΑΤΩΣΗ ΑΙΤΙΕΣ ΑΠΩΛΕΙΑ Εμετός ή διάρροια Υπερβολική ενούρηση (χρήση διουρητικών, διαβήτης) Υπερβολική εφίδρωση (άσκηση, ζεστό περιβάλλον) Πυρετός 4
ΑΦΥΔΑΤΩΣΗ Μη επαρκής υδάτωση Ναυτία Ανορεξία Πονόλαιμος κι άλλα προβλήματα ΣΥΜΠΤΏΜΑΤΑ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗ ΣΟΒΑΡΟΤΗΤΑ Ξηροστομία Λίγα ή καθόλου ούρα, ούρα με σκούρο χρώμα Μη παραγωγή δακρύων Βαθουλωμένοι οφθαλμοί Βαθουλωμένες πηγές κρανίου στα βρέφη Λήθαργος κώμα 5
ΑΦΥΔΑΤΩΣΗ Επίσης ανάλογα με τη σοβαρότητα Χαμηλή πίεση, ορθοστατική υπόταση, γοργή Κ.Σ., μειωμένη ελαστικότητα δέρματος, καθυστερημένη επαναπλήρωση τριχοειδών αγγείων, σοκ ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ Η ελαφρά αφυδάτωση καταπολεμείται με κατάποση υγρών συχνά και σε μικρές ποσότητες νερό ή ειδικά υγρά για βρέφη και παιδιά (κι όχι γλυκά αναψυκτικά ή γάλα) Η βαριά αφυδάτωση χρειάζεται ιατρική βοήθεια Ενδοφλέβια παροχή υγρών και αντιμετώπιση του σοκ 6
ΑΦΥΔΑΤΩΣΗ ΠΡΟΓΝΩΣΗ Η έγκαιρη αντιμετώπιση εξασφαλίζει τη καλή πρόγνωση ΠΑΡΕΝΕΡΓΕΙΕΣ Η μη έγκαιρη αντιμετώπιση μπορεί να οδηγήσει σε παροξυσμό, μόνιμη εγκεφαλική βλάβη, ή θάνατο 7
Τα σημερινά θέματα Τι είναι εγκλιματισμός Μηχανισμοί πρόσληψης και απώλειας θερμότητας Λίγα στοιχεία για τον εγκλιματισμό στη ζέστη & εξήγηση για την επιβίωση Πρόσπερι Αυτοπροστασία (συμπεριφορά), προσαρμογή και επιβίωση πετυχημένες συνταγές = έθιμα 8
ΥΨΗΛΗ ΕΝΤΑΣΗ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟ ΝΤΙΚΟΥ ΣΤΡΕΣ ΧΑΜΗΛΗ 1 2 3 4 5 ΧΡΟΝΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ (=> ΕΠΙΒΙΩΣΗΣ) 9
Εγκλιματισμός (ACCLIMATIZATION) Διαδικασία προσαρμογής διάρκειας εβδομάδων μηνών χρόνων ως αποτέλεσμα των φυσιολογικών ανταποκρίσεων στην αλλαγή φυσικού περιβάλλοντος Προσαρμογή σε 2 ή και περισσότερους περιβαλλοντικούς παράγοντες δηλ. επέρχεται μετά από χρόνιες ανταποκρίσεις σε ένα σύνθετο περιβάλλον C.A. PIANTADOSI 2003 The biology of human survival 10
Εγκλιματισμός Τεχνητός εγκλιματισμός (ACCLIMATION): προσαρμογή σε μία (επιλεγμένη) περιβαλλοντική παράμετρο στο εργαστήριο ή μετά από συγκεκριμένη δραστηριότητα Διασταυρούμενος εγκλιματισμός (CROSS- ACCLIMATION) Οτεχν. Εγκλιματισμός σε μία πηγή περιβαλλ. στρες μπορεί να βοηθήσει ή να παρεμποδίσει την προσαρμογή σε μία άλλη (ανεξάρτητη) πηγή στρες C.A. PIANTADOSI 2003 The biology of human survival 11
CROSS-ACCLIMATION Π.Χ. Τεχν. Εγκλιματισμός στο κρύο εμποδίζει την ανοχή στην υποξία, η οποίαμετηνσειρά της μειώνει την έναρξη του ρίγους Δηλ. όσο πιο κρύο κάνει τόσο πιο δύσκολη είναι η αναρρίχηση σε υψηλό υψόμετρο! 12
CROSS-ACCLIMATION Παρομοίως, η προπόνηση αντοχής αυξάνει την ανοχή σε θερμικό φορτίο Οι δύο αυτές πηγές στρες δραστηριοποιούν τους ίδιους βιολογικούς μηχανισμούς προστασίας (ΒΛ. Hsp stress proteins or chaperones- ΠΡΩΤΕ. Ι. ΝΕΣ ΣΥΝΟΔΟΙ) 13
ΘΕΡΜΙΚΟ ΙΣΟΖΥΓΙΟ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΑΓΩΓΗ ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΕΞΑΤΜΙΣΗ Πηγή: Willmore and Costill ΠΡΟΣΘΗΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΑΠΩΛΕΙΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ 14
Τρόποι μεταφοράς θερμότητας Αγωγή (Conduction) μεταφορά θερμότητας με άμεση μοριακή επαφή Μεταγωγή (Convection) Μεταφορά θερμότητας με τη κίνηση αερίου ή υγρού πάνω από την θερμαινόμενη επιφάνεια Ακτινοβολία (Radiation) μεταφορά θερμότητας με υπέρυθρες ακτίνες Εξάτμιση (Evaporation) ψύξη με την εξάτμιση του ιδρώτα 15
Πηγή: Willmore and Costill 16
Πηγή: Willmore and Costill 17
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 18
Με την έκθεση στη ζέστη Ο εγκέφαλος πρέπει να προστατευτεί για αυτό και βρίσκεται στη κεφαλή! Το ανθρώπινο πρόσωπο με την μεγάλη αιμάτωση και το πλούσιο δίκτυο ιδρ. αδένων επιταχύνει την απώλεια θερμότητας 19
Με την έκθεση στη ζέστη Το στρες κινητοποιεί τους μηχανισμούς επιβίωσης Η αδρεναλίνη θα κάνει τη καρδιά να χτυπά πιο γρήγορα Η κορτιζόλη και οι κατεχολαμίνες κινητοποιούν τη παραγωγή γλυκόζης για γρήγορη ενέργεια Οι συνοδές πρωτεΐνες (δημιουργούνται στους 40 C) προστατεύουν τις πρωτεΐνες από τη καταστροφή της τριτοταγούς τους δομής και επιδιορθώνουν τις ζημιές! Επιτρέπουν στο σώμα να αντέχει επιπλέον 1.5 C! Οι συνοδές πρωτεΐνες επίσης προστατεύουν το σώμα από άλλες πηγές στρες, π.χ κρύο, πείνα, αϋπνία, τοξίνες, ψυχολογικό στρες 20
Με τον εγκλιματισμό στη ζέστη Η εφίδρωση αρχίζει νωρίτερα Ο όγκος ιδρώτα αυξάνει αλλά μειώνεται η συγκέντρωση σε άλατα Ποιο είναι το θετικό σε αυτή τη προσαρμογή; 21
Με τον εγκλιματισμό στη ζέστη Για να μειωθεί η απώλεια νερού ο υποθάλαμος αρχίζει τη περιοδική (κυκλική) ενεργοποίηση των ιδρωτοποιών αδένων και την εξοικονόμηση νερού από τα νεφρά Δηλ. αποδοτική και οικονομική εφίδρωση διατήρηση όγκου πλάσματος, καλύτερος έλεγχος θερμότητας πυρήνα σώματος 22
Ας μη ξεχνάμε Ο άνθρωπος μπορεί να υπολείπεται των ζώων στο ότι: Είναι ευαίσθητος στη ζέστη Δε μπορεί να αποθηκεύσει πολύ νερό στο σώμα του Δεν έχει μεγάλη αντοχή Δε μπορεί να προσανατολισθεί εύκολα Υπερέχει όμως στο ότι: Παρατηρεί και μαθαίνει Αποθηκεύει και μεταβιβάζει πληροφορίες Μετατρέπει δεξιότητες επιβίωσης σε έθιμα! 23
Συνήθειες και έθιμα των Τουαρέγκ Φοράνε φαρδιά ρούχα που επιτρέπουν τη κυκλοφορία του αέρα, προστατεύουν από τον ήλιο, και επιτρέπουν την εξάτμιση του ιδρώτα Φοράνε μάλλινα πλεκτά παπούτσια για να μην καίγονται στην άμμο Τυλίγουν το κεφάλι τους με λεπτό ύφασμα για να προστατεύονται από την άμμο και να διατηρούν την υγρασία του εκπνεόμενου αέρα και να υγραίνουν τον εισπνεόμενο αέρα Χρησιμοποιούν καμήλες σαν όχημα μετακίνησης και μεταφοράς νερού, για σκιά! Και για πλατφόρμα ύπνου! 24
Συνήθειες και έθιμα των Τουαρέγκ Σχεδιάζουν πολύ προσεκτικά τη διαδρομή τους Αποθηκεύουν νερό σε διάφορα σημεία της διαδρομής, βάσει σχεδίου Γνωρίζουν πώς να βρουν λίγο νερό σε φυτά της ερήμου ή σε άμμο της κοίτης ενός ποταμού Κυνηγούν με παγίδες, τρώνε χουρμάδες (70% υδατάνθρακες, 30% νερό) Για τους Τουαρέγκ, ο άνθρωπος που τρέχει στην έρημο είναι τρελός! 25
Θέματα για συζήτηση Τι είναι το θερμικό ισοζύγιο; Ποιοιοιτρόποιμεταφοράςθερμότητας; Τι είναι ο εγκλιματισμός; Τι είναι ο τεχνητός εγκλιματισμός είναι πάντοτε θετικές οι προσαρμογές που επιτυγχάνονται; Ποια είναι η σημασία της σύστασης του ιδρώτα; Ποιες είναι οι στρατηγικές επιβίωσης των Τουαρέγκ; 26
Αγγλική ορολογία Keywords για Medline: exercise, dehydration, performance, acclimatization, acclimation, water loss, sweat, heat, desert people, heat shock proteins, conduction, sweat evaporation 27
Επίλογος Ο εγκλιματισμός στη ζέστη μπορεί να κάνει πιο αποδοτική και οικονομική την εφίδρωση Ο εγκλιματισμός μπορεί να επιτρέψει μέσα από εξειδικευμένες φυσιολογικές και βιοχημικές προσαρμογές την καλύτερη ανοχή σε μεγάλο θερμικό φορτίο Οι υιοθέτηση στρατηγικών επιβίωσης μέσα από έθιμα και συνήθειες επέτρεψαν σε ορισμένους λαούς να ζουν και να αναπτύσσονται ακόμα και σε ερήμους 28
Σημειώσεις διδάσκοντα Βιβλιογραφία Οποιοδήποτε κεφάλαιο βιβλίου φυσιολογίας εργοφυσιολογίας που αφορά στον εγκλιματισμό Καλή βιβλιογραφία για αφυδάτωση Armstrong, L.E., Maresh, C.M., Castellani, J.W., Bereron, M.F., Kenefick, R.W., LaGassee, K.E., and Riebe, D. (1994). "Urinary Indices of Hydration Status.", Int. J. Sport Nutr., 4, 265-279. Armstrong, L.E., Soto, J.A., Hacker, F.T., Casa, D.J., Kavouras, S.A., Maresh, C.M. (1998). "Urinary indices during dehydration, exercise, and rehydration." Int. J. Sport Nutr. 8: 345-355. Armstrong, L.E. (2000). Performing in Extreme Environments, Human Kinetics, Champaign, IL 29