Влияние температуры и влажности воздуха на спортивную работоспособность

В условиях повышенной температуры и влажности воздуха снижение спортивной работоспособности при напряжённой и продолжительной нагрузке (например, марафонского бега) связано: 1) с перегреванием организма из-за повышения температуры тела до 40-41 °C из-за значительной теплопродукции в работающих мышцах; 2) быстрой дегидратацией (обезвоживанием) из-за усиленного потоотделения, приводящей к нарушению водно-солевого баланса организма, последний характеризуется уменьшением содержания жидкости в организме и снижением концентрации электролитов в его жидких в средах. В условиях дегидратации страдает регуляция температуры тела, а также нарушается сократительная способность сердечной и скелетных мышц из-за уменьшения объёма внутри- и межклеточной жидкости; 3) ухудшением кровоснабжения работающих мышц, что происходит из-за ряда причин. Во-первых, увеличивается доля минутного объёма кровотока, направляемая в кожные сосуды для усиленной теплоотдачи; во-вторых, уменьшение объёма плазмы крови вследствие дегидратации и повышение гемоконцетрации увеличивают вязкость крови и снижают производительность сердца; в-третьих, падение венозного возврата из-за снижения объёма циркулирующей крови в результате дегидратации уменьшает систолический объём и, как следствие, минутный объём кровотока; в-четвёртых, расширение кожных сосудов из-за снижения в них сосудистого тонуса ведёт к падению артериального давления. В условиях покоя с повышением внешней температуры сверх комфортной (около 18 °C) теплоотдача происходит за счёт теплопро-ведения с конвекцией, при 30 °C - за счёт испарения пота, а при 33 °C и выше человек получает тепло из окружающей среды. В условиях работы тепло отдаётся путём испарения пота, зависящим от скорости потообразования и относительной влажности воздуха (рис. 14).

[гипотермия]

[ГИПЕРТЕРМИЯ

Высокая температура тела стимулирует терморецепторы

В гипоталамус поступают сигналы

Температура тела повышается

I Говышастся активность потовых желез, а следовательно, и потери тепла испарением

Температура тела понижается

Рис. 14. Механизмы терморегуляции при пониженной (гипотермия) и повышенной (гипертермия) температуре

Низкая температура тела стимулирует терморецепторы

2 Сужение кровеносных „сосудов кожи, вследствие чего уменьшается отдача тепла кожей

' А1аивируются скелетные мышцы, • вызывая дрожь, что приводит к ' повышению интенсивности об-' менных процессов и образованию большого количества тепла

В гипоталамус поступают сигналы

Расширение кровеносных сосудов кожи, приводящее к отдаче большого количества тепла.

В условиях повышенной температуры и влажности воздуха усиление теплоотдачи осуществляется следующими физиологическими механизмами. Во-первых, усиление кожного кровотока (до 20 % от минутного объёма кровотока) увеличивает перенос тепла от ядра к поверхности тела и обеспечивает снабжение потовых желёз водой. Во-вторых, с увеличением мощности нагрузки и повышением температуры ядра тела и его оболочки усиливается потообразование и потоотделение, но у женщин потоотделение меньше, чем у мужчин. В-третьих, поддержание нормального водно-солевого баланса происходит благодаря сохранению воды и минеральных веществ из-за повышения осмотического давления плазмы (следствие дегидратации) что приводит к восстановлению объёма плазмы, аналогично действие и увеличения онкотического давления плазмы в результате вымывания белка из тканевых пространств кожи. Кроме этого, снижается скорость образования мочи из-за уменьшения почечного кровотока (возможно возникновение рабочей протеинурии), а также происходит появление «эндогенной воды» в результате гликогенолиза. Главная роль в восполнении потерь воды принадлежит приёму жидкостей. В-четвёртых, увеличение минутного объёма кровотока (МОК) происходит за счёт повышения частоты сердечных сокращений. Перераспределение МОК обеспечивает сохранение и даже усиление кожного кровотока при снижении кровотока через органы брюшной полости, в т. ч. почки, и через работающие мышцы (в результате происходит повышение концентрации лактата в крови в жарких условиях).

Тепловая адаптация обусловлена следующими физиологическими изменениями:

1. Усилением потообразования и потоотделения - увеличивается число функционирующих потовых желёз, снижается температурный порог потоотделения (потоотделение начинается при более низкой температуре кожи и быстрее усиливается), более равномерное распределение пота по поверхности тела, снижение содержания солей в поте увеличивает осмолярность крови и вызывает сильное ощущение жажды.

  • 2. Снижением нагрузки на сердечно-сосудистую систему -увеличивается систолический объём из-за роста венозного возврата и увеличения объёма циркулирующей крови, снижается частота сердечных сокращений, а также несколько - вязкость крови из-за снижения степени рабочей гемоконцентрации, обеспечивается возможность быстрого перемещения крови в систему кожных сосудов, приближения кровотока к поверхности кожи и более эффективного его распределения. Кроме этого уменьшается падение чревного и почечного кровотока во время работы.
  • 3. Снижением температуры кожи, что способствует усилению транспорта тепла (проведением) от ядра тела к поверхности и снижению запроса в дополнительном усилении кожного кровотока, а также ростом устойчивости организма к повышенной температуре тела.
  • 4. Уменьшением одышки.
  • 5. Снижением основного обмена и повышением механической эффективности работы (снижением кислородной стоимости стандартной работы).
  • 6. Снижением тонуса симпатической нервной системы. Тепловая адаптация происходит в течение 12-14 дней, сохраняется несколько недель, высокоспецифична к условиям своего возникновения (характера работы и внешних условий), хуже протекает у пожилых и старых людей. У спортсменов, систематически тренирующих выносливость, совершенствуются механизмы, характерные для тепловой адаптации, поэтому она развивается быстрее. Если спортсмену предстоит выступать в соревнованиях, проводимых в условиях повышенной температуры и влажности, то он должен за 7-12 дней начать тренировки в таких же условиях, так как даже имитация этих условий не заменит тренировки в жарких условиях среды.

Потери воды в результате напряженной длительной работы (особенно в жарких условиях) должны срочно восполняться в адекватных количествах. Благодаря этому уменьшается возможность перегревания тела и задерживается уменьшение объёма плазмы, сохраняется нормальный объём циркулирующей крови и предотвращается уменьшение систолического объёма и повышение частоты сердечных сокращений. За 30 минут до старта следует принять 500 мл воды для создания водного резерва, а на дистанции каждые 10-15 минут выпивать 150-200 мл гипотонического раствора с малым содержанием сахара (до 2,5 %), что обеспечивает быструю эвакуацию в кишечник и большую скорость восполнения потерь воды путём всасывания. Лучше пить охлажденную воду, так как это усиливает теплопотери. Потери солей у спортсменов на соревновании даже в жарких условиях невелики, но они увеличиваются при частых тренировках, и тогда их следует восполнять.

В условиях пониженной температуры воздуха увеличивается теплоотдача за счёт теплопроведения с конвекцией и теплоизлучения. Защита тела от теплопотерь обеспечивается (рис. 14):

  • 1) сужением кожных сосудов, что уменьшает конвекционный перенос (с кровью) тепла от ядра тела к его поверхности благодаря усилению теплоизолирующей способности «оболочки» тела в 6 раз с уменьшением размеров температурного ядра тела. При этом снижается кожная температура и уменьшается отдача тепла. Наибольшее уменьшение кровотока происходит в пальцах рук и ног (в 100 и более раз), ушных раковинах, поэтому они наиболее уязвимы для отморожения;
  • 2) кровоток осуществляется в основном по глубоким, а не поверхностным венам, что обеспечивает возврат тепла к ядру тела за счёт нагрева венозной крови артериальной, так как глубокие вены лежат рядом с артериальными;
  • 3) усилением теплопродукции за счёт холодовой дрожи при внешней температуре ниже 22 °C (в непроизвольные мышечные сокращения постепенно вовлекаются мышцы шеи, живота, груди и конечностей), которая носит перемежающийся характер и слабее выражена у пожилых и старых людей;
  • 4) увеличением неметаболического термогенеза, при этом растет потребление кислорода в покое, но минутный объём кровотока увеличивается за счёт увеличения систолического объёма а не частоты сердечных сокращений.

Во время мышечной работы в холодных условиях увеличиваются потери тепла путём теплопроведения и конвекции, что требует увеличения теплопродукции. При физических нагрузках небольшой мощности холодовая дрожь восполняет теплопотери. При достижении критического уровня теплопродукции, соответствующего теплопотерям (скорость потребления кислорода около 2 л/мин), дрожь прекращается и стабилизируется регуляция рабочей температуры тела.

Снижение температуры тела ниже нормальной (гипотермия) ведет к уменьшению МПК за счёт падения максимальной частоты сердечных сокращений и максимальной динамической силы, проявляющейся в прыжках и спринте. Холодные условия в ряде видов спорта (конькобежный, лыжный и др.) не представляют собой серьёзную проблему для регуляции температуры тела и работоспособности спортсмена, так как образуется очень большое количество метаболического тепла при интенсивной мышечной работе. Холодовая акклиматизация обеспечивается:

  • 1) уменьшением сужения кожных сосудов, что повышает температуру конечностей, предотвращает отморожение и позволяет осуществлять координированные движения конечностями в условиях низких температур;
  • 2) ростом теплопродукции за счёт увеличения основного обмена, повышения мышечного тонуса, усиления холодовой дрожи, эндокринных и внутриклеточных метаболических перестроек. Физическая тренировка вызывает эффекты, сходные с холодовой акклиматизацией: у спортсменов в холодных условиях больше усиливается теплопродукция и меньше снижается кожная температура.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >