Photo by Aaron Burden on Unsplash
Trening fizyczny obejmuje realizowanie jednostek treningowych w wielu różnych warunkach środowiskowych tym również w tych o niskiej temperaturze. Z reguły zimna pogoda nie jest przeszkodą w uprawianiu aktywności fizycznej. Udane i bezpieczne wyprawy na biegun północny i południowy oraz wielogodzinne pływanie przez Kanał La Manche wyraźnie wskazują, że ludzie mogą działać w ekstremalnym zimnie. Wiele czynników, w tym środowisko, odzież, czynniki antropometryczne, stan zdrowia, wiek i intensywność ćwiczeń, wpływa na to, czy ćwiczenia w zimnie wywołują dodatkowy fizjologiczny stres i ryzyko urazu w porównaniu do tych samych ćwiczeń wykonywanych w umiarkowanych warunkach. W wielu przypadkach ćwiczenia w zimnie nie zwiększają stresu ani ryzyka urazu, a David Bass, znany fizjolog środowiskowy, raz powiedział, że „człowiek w zimnie niekoniecznie jest zimnym człowiekiem”.
Są scenariusze (zanurzenie w zimnej wodzie, deszcz, niska temperatura otoczenia z wiatrem), w których równowaga termiczna całego ciała lub lokalna nie może być utrzymana podczas ćwiczeń, co przyczynia się do urazów i zmniejszenia zdolności oraz wydajności ćwiczeń. Ponadto, stres wywołany ćwiczeniami w zimnie może zwiększać ryzyko zachorowalności i śmiertelności w niektórych wrażliwych populacjach. Wydaje się więc kluczowe, że należy wystosować konkretne zalecenia dla wysiłków w specyficznych warunkach środowiskowych.
Fizjologiczna odpowiedź na zimno
W odpowiedzi na zimno, jednym z mechanizmów nagłej ekspozycji jest zwężenie obwodowych naczyń krwionośnych. W wyniku tego zmniejsza się przepływ krwi obwodowej, co redukuje konwekcyjny transfer ciepła między wnętrzem ciała a powłoką (skórą, tkanką tłuszczową podskórną i mięśniami szkieletowymi), skutecznie zwiększając izolację. Ciepło będzie wtedy tracone z odsłoniętej powierzchni ciała szybciej niż jest zastępowane, więc temperatura skóry i tkanek leżących poniżej spada. Podczas ekspozycji całego ciała na zimno, reakcja zwężenia naczyń występuje w całej obwodowej powłoce ciała. Zwężenie naczyń zaczyna się, gdy średnia temperatura skóry spada poniżej 34–35°C, i osiąga maksimum, gdy średnia temperatura skóry wynosi około 31°C lub mniej podczas zanurzenia całego ciała w wodzie lub 26–28°C podczas lokalnego chłodzenia. Zatem reakcja zwężenia naczyń na ekspozycję na zimno pomaga opóźniać utratę ciepła i chronić temperaturę wnętrza ciała, ale kosztem spadku temperatury skóry i mięśni.
Redukcja przepływu krwi spowodowana zwężeniem naczyń i spadek temperatury skóry prawdopodobnie przyczyniają się do etiologii urazów spowodowanych zimnem. Zwężenie naczyń spowodowane zimnem ma wyraźne skutki w rękach i palcach, co czyni je szczególnie podatnymi na urazy i utratę zręczności manualnej.
Inna reakcją naczynioruchową jest wzrost wazolidacji. Uważa się, że odgrywa znaczącą rolę w zmniejszaniu ryzyka lokalnych urazów spowodowanych zimnem i może być korzystne dla poprawy zręczności i czułości dotykowej podczas ekspozycji na zimno. Ekspozycja na zimno wywołuje również zwiększoną produkcję ciepła u ludzi, co może pomóc zrównoważyć utratę ciepła. U ludzi termogeneza wywołana zimnem jest przypisywana aktywności skurczowej mięśni szkieletowych. Ludzie inicjują tę termogenezę poprzez mimowolne drżenie lub dobrowolnie modyfikując swoje zachowanie, np. zwiększając aktywność fizyczną. Podczas gdy niektóre zwierzęta wykazują zwiększoną produkcję ciepła metabolicznego przez inne tkanki (brunatna tkanka tłuszczowa) w odpowiedzi na ekspozycję na zimno, tzw. termogenezę bezdrżeniową. Dowody eksperymentalne nie potwierdzają dużej roli termogenezy mediowanej przez brunatną tkankę tłuszczową u dorosłych ludzi. Drżenie, które polega na mimowolnych, powtarzających się, rytmicznych skurczach mięśni, może rozpocząć się natychmiast lub po kilku minutach ekspozycji na zimno, zwykle zaczynając od mięśni tułowia, a następnie rozprzestrzeniając się na kończyny. Intensywność i zakres drżenia zależą od nasilenia zimna. W miarę jak intensywność drżenia wzrasta i więcej mięśni jest rekrutowanych do drżenia, pobór tlenu przez całe ciało wzrasta, osiągając około 600–700 mL/min podczas ekspozycji na zimne powietrze w stanie spoczynku, ale często przekraczając 1000 mL/min podczas zanurzenia w zimnej wodzie. Maksymalne drżenie jest trudne do zmierzenia, ale najwyższy pobór tlenu odnotowany w literaturze do tej pory wydaje się wynosić 2,2 L/min, zarejestrowany podczas zanurzenia w zimnej wodzie, i było to około 6 razy więcej niż wskaźnik metaboliczny w spoczynku (50% VO2max).
Take it Smart od Tesosterone.pl – suplement poprawiający jakość snu – KUP TUTAJ
Adaptacja do zimna
Sportowcy trenujący w zimnych warunkach wykazują pewną zdolność adaptacyjną. Aklimatyzacja do zimna u osób wielokrotnie lub przewlekle narażonych na zimno przejawia się w trzech różnych wzorcach dostosowań termoregulacyjnych: habituacji, aklimatyzacji metabolicznej i aklimatyzacji izolacyjnej. Najczęściej obserwowanym wzorcem aklimatyzacji jest habituacja, w której fizjologiczne reakcje na zimno stają się mniej wyraźne niż w stanie nieaklimatyzowanym. Osłabienie zarówno drżenia, jak i zwężenia naczyń wywołanego zimnem to cechy charakterystyczne dla mechanizmu przystosowawczego. Osoby zaaklimatyzowane do zimna, u których reakcje drżenia i zwężenia naczyń na zimno są osłabione, czasami, ale nie zawsze, wykazują również bardziej wyraźny spadek temperatury wewnętrznej podczas ekspozycji na zimno niż osoby niezaaklimatyzowane. Dlatego ten wzorzec aklimatyzacji do zimna jest czasami określany jako habituacja hipotermiczna lub aklimatyzacja hipotermiczna.
Wyniki różnych badań nad aklimatyzacją do zimna, gdy są rozpatrywane łącznie, sugerują, że krótkie, intensywne ekspozycje na zimno (np. mniej niż 1 godzina), kilka razy w tygodniu, wywołają habituację, ale dłuższe ekspozycje (np. ponad 8 godzin) na bardziej umiarkowane warunki zimna, są wymagane do wywołania hipotermicznej formy habituacji. Habituacja występuje również lokalnie (np. w dłoniach), prowadząc do cieplejszej temperatury skóry i zmniejszenia dyskomfortu.
Przewlekła ekspozycja na zimno może wywołać dwa inne wyraźne wzorce aklimatyzacji. Bardziej wyraźna reakcja termogeniczna na zimno charakteryzuje wzorzec aklimatyzacji metabolicznej. Zaobserwowano, że wzmożona reakcja drżeniowa rozwija się w wyniku przewlekłej ekspozycji na zimno, a możliwość, że ludzie rozwijają termogenezę bezdrżeniową, wciąż jest dyskutowana. Jednak dowody na dokumentowanie istnienia tego wzorca nie wykazują jednoznacznie, czy ta wzmocniona reakcja termogeniczna na zimno stanowi dostosowanie do chronicznego zimna czy wynika z różnic osobniczych.
Trzeci główny wzorzec aklimatyzacji do zimna, określany jako izolacyjna aklimatyzacja do zimna, charakteryzuje się zwiększonymi mechanizmami zachowania ciepła. W przypadku izolacyjnej aklimatyzacji, ekspozycja na zimno wywołuje szybszy i bardziej wyraźny spadek temperatury skóry oraz niższą przewodność cieplną skóry niż w stanie nieaklimatyzowanym, co jest mediowane przez bardziej wyraźną reakcję zwężenia naczyń na zimno, prawdopodobnie z powodu wzmocnionej reakcji sympatycznego układu nerwowego na zimno. Ponadto, niektóre dane sugerują, że izolacyjna aklimatyzacja do zimna może również obejmować rozwój ulepszonych mechanizmów wymiany ciepła w krążeniu, aby ograniczyć utratę ciepła konwekcyjnego, co potwierdza obserwacja, że przed powszechnym użyciem kombinezonów, koreańskie kobiety nurkujące w chłodnej wodzie wykazywały mniejszą utratę ciepła z przedramienia niż osoby w grupie kontrolnej, mimo że przepływ krwi w przedramieniu pozostawał wyższy u kobiet nurkujących. Po rozpowszechnieniu użycia kombinezonów, koreańskie kobiety nurkujące nie wykazywały już żadnych termoregulacyjnych dostosowań w porównaniu do grupy kontrolnej, co sugeruje, że wcześniejsze różnice faktycznie odzwierciedlały dostosowania do częstej ekspozycji na zimno podczas nurkowania.
W porównaniu z efektami aklimatyzacji do ciepła, fizjologiczne dostosowania do przewlekłej ekspozycji na zimno są mniej wyraźne, wolniej się rozwijają, są mniej powtarzalne i mniej praktyczne w zakresie łagodzenia stresu cieplnego, utrzymywania normalnej temperatury ciała i zapobiegania urazom termicznym.
Czynniki wpływające na zwiększone ryzyko odmrożenia i hipotermii
Woda ma znacznie wyższą pojemność cieplną niż powietrze, a współczynnik konwekcyjny wymiany ciepła jest 70 razy większy w porównaniu z powietrzem. Dlatego pływacy i sportowcy ćwiczący w deszczową pogodę mogą doświadczać znacznej utraty ciepła z organizmu nawet przy stosunkowo łagodnych temperaturach wody lub powietrza. Równowaga termiczna podczas ćwiczeń – zanurzenie w zimnej wodzie oraz ekspozycja na zimne, wilgotne powietrze – zależy od skomplikowanej interakcji pomiędzy wytwarzanym ciepłem metabolicznym, rodzajem ćwiczeń, czynnikami antropomorficznymi i ubraniami, które izolują, a wielkością chłodzenia spowodowanego temperaturą wody, deszczem i wiatrem. Osoby różnią się pod względem tolerowanej temperatury wody, przy której nie doświadczają niebezpiecznego spadku temperatury wewnętrznej podczas ćwiczeń. Spadek temperatury wody zwiększa gradient termiczny między osobą a otoczeniem, co prowadzi do znacznie większej utraty ciepła przez konwekcję i przewodzenie. Im większa powierzchnia ciała jest zanurzona, tym większa jest efektywna powierzchnia wymiany ciepła między osobą a wodą. W miarę wzrostu zanurzonej powierzchni ciała, temperatura wewnętrzna będzie szybciej spadać.
Utrzymanie normalnej temperatury zależy również od zdolności do wytworzenia wystarczającej ilości ciepła, aby zrównoważyć utratę ciepła do otoczenia. Wysiłek w zimnej wodzie może zarówno zwiększać, jak i zmniejszać temperaturę ciała w porównaniu do spoczynku w zimnej wodzie, w zależności od tego, czy ćwiczenia były wykonywane tylko nogami, czy kombinacją rąk i nóg. Pływanie zwiększa krążenie w kończynach, gdzie utrata ciepła jest zoptymalizowana ze względu na małą średnicę kończy. Jednak, jeśli intensywność ćwiczeń jest wystarczająco wysoka, temperatura wewnętrzna wzrośnie. Mięśnie stanowią ważny izolator w spoczynku podczas zanurzenia w zimnej.
Podobnie jak w przypadku zanurzenia w zimnej wodzie, wiele czynników współdziała, aby określić, czy temperatura ciała może być utrzymana podczas ćwiczeń w zimnych, wilgotnych i wietrznych warunkach. Przy temperaturze powietrza 5°C utrata ciepła w mokrych ubraniach może być dwukrotnie większa niż w suchych warunkach. Ponadto, wiatr zwiększa konwekcyjną utratę ciepła. Ćwiczenia wykonywane przy intensywności większej niż 60% VO2max mogą utrzymać temperaturę ciała na poziomie lub powyżej 37°C gdy temperatura otoczenia wynosi 5°C, ubrania są całkowicie mokre, a wiatr wynosi 5 m/s. Jednak, gdy wykonywane są ćwiczenia o niskiej intensywności (mniej niż 30% VO2max), straty ciepła przewyższają produkcję ciepła prowadząc do spadków temperatury ciała. Ponadto, ćwiczenia wykonywane w deszczu prowadzą do szybszych spadków temperatury w porównaniu do braku ćwiczeń. Ostatecznie więc ćwiczenia w wodzie i deszczu znacznie zwiększają ryzyko wystąpienia hipotermii.
Procent tkanki tłuszczowej oraz płeć
Różnice między płciami w odpowiedziach termoregulacyjnych podczas ekspozycji na zimną wodę są głównie przypisywane większej zawartości tłuszczu w organizmie kobiet, grubszej warstwie tłuszczu podskórnego, mniejszej masie mięśniowej i wyższemu stosunkowi powierzchni ciała do masy niż u mężczyzn w porównywalnym wieku i wadze. Jednak u kobiet i mężczyzn o równoważnej grubości tłuszczu podskórnego, kobiety mają większą powierzchnię ciała i mniejszą całkowitą masę ciała oraz mniejszą ilość mięśni niż mężczyźni. Dlatego całkowita utrata ciepła jest większa u kobiet w porównaniu do mężczyzn z powodu większej powierzchni wymiany ciepła i mniejszej izolacji zapewnianej przez mięśnie, a temperatura ciała spada szybciej podczas spoczynkowego zanurzenia w zimnej wodzie. Co ciekawe, podczas ćwiczeń w zimnej wodzie, mężczyźni i kobiety o równoważnym procencie tkanki tłuszczowej wykazują ten sam spadek temperatury, być może z powodu utraty izolacji w perfundowanych mięśniach u mężczyzn i korzystnego rozmieszczenia tłuszczu podskórnego nad aktywnymi mięśniami u kobiet.
Inne dane również sugerują, że mężczyźni charakteryzują się termogenezą drżeniową wcześniej i przy wyższych średnich temperaturach ciała niż kobiety, tzn. mężczyźni są bardziej wrażliwi na zmianę temperatury ciała, chociaż Glickman-Weiss i współpracownicy nie wykazali wpływu płci na termowrażliwość między mężczyznami i kobietami. Cykliczne zmiany w żeńskich hormonach rozrodczych również mogą wpływać na odpowiedzi termoregulacyjne na zimno. Dane sugerują, że początek termogeneza drżeniowa następuje wcześniej w fazie lutealnej, kiedy poziomy estrogenów i progesteronu osiągają szczyt, chociaż to stwierdzenie zostało zakwestionowane i nie ma danych sugerujących, że podczas ekspozycji na zimno stawiają kobietę w większym ryzyku hipotermii w fazie folikularnej w porównaniu do lutealnej. Co ciekawe, kobiety z brakiem miesiączki nie są w stanie utrzymać swojej temperatury ciała podczas ćwiczeń w zimnym powietrzu tak dobrze, jak odpowiedniczki z prawidłowym cyklem menstruacyjnym, nawet jeśli mają podobny profil składu ciała. Odpowiedzi temperatury rdzenia na ekspozycję na zimno między przeciętnymi mężczyznami i kobietami są głównie przypisywane różnicom w składzie ciała i antropometrii.
Wpływ wieku
Osoby starsze niż 60 lat mogą być mniej odporne na zimno niż osoby młodsze z powodu zmniejszonego zachowania ciepła w porównaniu do swoich młodszych odpowiedników. Osoby starsze również doświadczają spadku sprawności fizycznej. Jeśli ćwiczą z tą samą absolutną intensywnością co młodsze osoby, starsza osoba będzie pracować na wyższym % VO2max, szybciej się zmęczy i będzie zmuszona zmniejszyć swoją absolutną produkcję ciepła w przypadku zmęczenia, co zwiększa prawdopodobieństwo obniżenia temperatury wewnętrznej ciała. Starsze osoby również wydają się mieć stłumioną wrażliwość termiczną na zimno. Na przykład w badaniach, w których osoby miały kontrolę nad ustawieniem termostatu, gdy temperatura otoczenia się zmieniała, starsze osoby pozwalały, aby temperatura powietrza spadła do niższych poziomów przed ponownym ustawieniem.
Dzieci, w porównaniu do dorosłych, zazwyczaj mają wyższy stosunek powierzchni ciała do masy i niższą ilość tłuszczu podskórnego, co prowadzi do znacznych spadków temperatury podczas pływania w zimnej (20°C) wodzie. Co ciekawe, u chłopców w wieku 11-12 lat, którzy mieli podobne ilości tłuszczu podskórnego jak mężczyźni (19-34 lata), temperatura ciała była taka sama w spoczynku i podczas ćwiczeń w powietrzu o temperaturze 5°C między grupami, ale mechanizm osiągnięcia tego był inny, przy czym chłopcy wykazywali bardziej wyraźną odpowiedź ze strony układu naczyniowego i metaboliczną w porównaniu do dorosłych. Dziewczynki przed wystąpieniem cyklu menstruacyjnego nie regulują temperatury tak dobrze, jak kobiety, podczas ćwiczeń w warunkach zimnego stresu, z powodu osłabionej odpowiedzi ze strony układu naczyniowego. Ostatecznie osoby starsze (>60 lat) są bardziej narażone na hipotermię z powodu stłumionych fizjologicznych i behawioralnych odpowiedzi na zimno, a dzieci są bardziej narażone na hipotermię niż dorośli z powodu różnic w składzie ciała i antropometrii.
Strategie zmniejszające ryzyko wynikające z warunków środowiskowych
Zapobieganie hipotermii najlepiej rozpocząć od oceny warunków zimna, monitorując temperaturę, wiatr, nasłonecznienie, opady, głębokość zanurzenia i wysokość n.p.m. Zarządzanie ryzykiem to proces identyfikowania potencjalnych zagrożeń przed rozpoczęciem aktywności w zimnych warunkach i podejmowanie niezbędnych kroków w celu kontrolowania tych zagrożeń, ponieważ hipotermia może wystąpić podczas wydarzeń sportowych. Ważnym aspektem jest rozpoznawanie zmian warunków pogodowych.
Największe ryzyko wystąpienia hipotermii występuje wtedy, gdy ludzie nie są na nią przygotowani, czyli kiedy się jej nie spodziewają (deszczowa pogoda na wiosnę/jesień, pływanie w oceanie czy jeziorze w gorący dzień wiosną i wczesnym latem). Zimna, mokra i wietrzna pogoda stwarza największe ryzyko rozwoju hipotermii. Utrata ciepła jest znacznie większa w tych warunkach, a jeśli intensywność ćwiczeń nie jest wystarczająco wysoka, aby dorównać utracie ciepła z powodu zmęczenia, osoba może być bardziej podatna na hipotermię.
Odzież
Odzież na zimną pogodę chroni przed hipotermią i urazami poprzez redukcję utraty ciepła dzięki izolacji zapewnianej przez odzież. Typowa odzież na zimne warunki składa się z trzech warstw: wewnętrznej (lekkiego poliestru lub polipropylenu), która jest w bezpośrednim kontakcie ze skórą i nie wchłania wilgoci, ale odprowadza ją na zewnętrzne warstwy, gdzie może odparować, środkowej (polaru lub wełny), która zapewnia główną izolację oraz zewnętrznej, która umożliwia odprowadzanie wilgoci, jednocześnie chroniąc przed wiatrem i deszczem. Pocenie się może łatwo przekroczyć tempo odprowadzania pary wodnej przez zewnętrzną warstwę, powodując gromadzenie się wilgoci wewnątrz, nawet jeśli zewnętrzna warstwa ma znaczne otwory wentylacyjne umożliwiające odprowadzanie wilgoci. Zewnętrzna warstwa nie powinna być noszona podczas ćwiczeń (chyba że pada deszcz lub wieje silny wiatr), ale powinna być założona podczas późniejszych okresów odpoczynku.
W miarę wzrostu intensywności ćwiczeń (jogging, narciarstwo), ilość izolacji odzieży potrzebna do utrzymania ciepła ciała i równowagi termicznej zmniejsza się. Narzucenie jednego standardowego zestawu odzieży może prowadzić do przegrzania i nadmiernego pocenia się u niektórych, podczas gdy inni nie będą odpowiednio ogrzani, dlatego ludzie powinni dostosować odzież do swoich potrzeb. Częstym problemem jest to, że ludzie zaczynają ćwiczyć, nosząc warstwy odzieży odpowiednie do warunków spoczynkowych, i są „zbyt ciepło ubrani” po rozpoczęciu ćwiczeń. Jeśli kombinacja warunków środowiskowych, intensywności pracy i dostępnej odzieży sugeruje, że nie można utrzymać ciepła ciała (np. niska intensywność ćwiczeń w deszczowych warunkach), to należy zapewnić dodatkową odzież. Wszyscy ćwiczący powinni być świadomi, że ryzyko hipotermii wzrasta, jeśli pogoda jest mokra, a intensywność ćwiczeń jest niska.
Pianki neoprenowe
Używanie pianek neoprenowych staje się coraz bardziej powszechne, zwłaszcza podczas zawodów triathlonowych. Są one głównie używane w nurkowaniu rekreacyjnym i rybołówstwie komercyjnym w celu utrzymania temperatury ciała. Międzynarodowe stowarzyszenie pływackie przyjęło wytyczne dotyczące używania pianek neoprenowych podczas triathlonów w celu zapewnienia ochrony termicznej. Wytyczne te opierają się na statusie sportowym, długości pływania i temperaturze wody. Na przykład, elitarny triathlonista płynący na dystansie między 1500 a 3000 m nie może używać pianki, jeśli temperatura wody przekracza 23°C, ale musi ją nosić, jeśli temperatura wody jest poniżej 15°C.
Badania wykazały, że pianki zmniejszają opór i obniżają zużycie tlenu przy danej prędkości pływania, a więc ich użycie w zawodach pływackich jest głównie traktowane jako środek poprawiający wydajność. Z tego powodu ich użycie zostało zabronione w zawodach pływackich na otwartych wodach (np. Kanał La Manche). Temperatura ciała nieznacznie wzrasta podczas pływania w piance w temperaturze wody 20°C. Przy niższych temperaturach wody pianki z ochroną ramion mogą zapewniać najlepszą ochronę termiczną podczas pływania, ponieważ tego typu wysiłki powodują większy współczynnik schładzania niż tylko przy pracy nóg.
Straty ciepła z głowy mogą wynosić nawet do 50% całkowitej produkcji ciepła w spoczynku. Czapki wełniane i kominiarki mogą znacznie zmniejszyć tę utratę ciepła podczas wysiłku, zaś opaski na głowę mogą być używane do osłony uszu. Dowody wskazują, że stosowanie wielu warstw odzieży zapewnia największą elastyczność w dostosowywaniu izolacji, aby zapobiec poceniu się, przegrzewaniu, niedostatecznemu ubieraniu się i pozostaniu suchym w mokrych warunkach.
Witamina D3 z K2 od Testosterone.pl – suplement poprawiający odporność organizmu – KUP TUTAJ
Odżywianie
Sportowcy mogą zużywać więcej energii podczas zimowej pogody (o 10–40%) z powodu kombinacji ciężkiej odzieży i sprzętu oraz zwiększonego wysiłku wymaganego do pracy lub chodzenia. Ciało może również zużywać więcej energii na utrzymanie ciepła poprzez drżenie mięśni, ale to zależy od tego, jak dobrze dana osoba chroni się przed zimnem. Jeśli temperatura wewnętrzna ciała pozostaje powyżej wartości spoczynkowych podczas ćwiczeń, ekspozycja na zimno nie zwiększa poboru tlenu ani wymagań kalorycznych powyżej normy. W większości przypadków ludzie nie muszą zmieniać swojej normalnej diety, aby zaspokoić swoje potrzeby kaloryczne w zimnej pogodzie, ponieważ nie ćwiczą w niej ciągle przez dni czu tygodnie. Jeśli wymagania kaloryczne są rzeczywiście wyższe warto zadbać o dodatkowe kalorie (10–40% więcej na dzień).
Dla większości ćwiczących, którzy nie doświadczają spadku temperatury mięśni, zmęczenie jest związane z dostępnością węglowodanów, a nie z ograniczeniami termoregulacyjnymi, a ćwiczenia mogą być utrzymywane poprzez spożywanie napojów węglowodanowy lub żeli energetycznych. Ponadto, ponieważ dostępność węglowodanów wydaje się ograniczająca, ładowanie węglowodanów w celu maksymalizacji zapasów glikogenu mięśniowego przed ćwiczeniami w zimnie może być korzystne. Dlatego, podobnie jak w standardowych warunkach, większość osób ćwiczących przez bardzo długie okresy w zimnej pogodzie powinna opierać swoje żywienie o dietę wysoko-węglowodanową.
Nawodnienie
Równowaga płynów może być zaburzona przez trening w zimnej pogodzie. Ćwiczenia mogą zwiększać utratę potu w zimnie tak samo, jak w umiarkowanym klimacie, poprzez zwiększenie temperatury ciała i inicjowanie termoregulacyjnego pocenia się. Utraty potu występują, jeśli aktywności są wykonywane z dużą intensywnością, szczególnie podczas noszenia ciężkich ubrań zimowych. W tych warunkach istnieje ryzyko odwodnienia, jeśli spożycie płynów jest znacznie niższe niż utrata płynów. Ponadto, jeśli temperatura skóry spada znacząco, pragnienie jest mniej odczuwalne w zimnie w porównaniu do gorącej pogody. Ekspozycja na zimne powietrze lub zanurzenie w zimnej wodzie może również zwiększać tempo przepływu moczu, tzw. diurezę wywołaną zimnem. Ta reakcja jest prawdopodobnie spowodowana przemieszczeniem płynów ustrojowych z obwodu do centralnego krążenia, gdy występuje obwodowy skurcz naczyń krwionośnych.
Umiarkowana utrata płynów może nie być tak ważna dla wydajności ćwiczeń w zimnie, jak w umiarkowanych i gorących środowiskach. Ostatnie dane pokazują, że jeśli temperatury skóry są niskie, 4% odwodnienie nie wpływa na wydajność jazdy na rowerze w zimnie. Jednak, jeśli obciążenie zimnem jest zminimalizowane przez odzież, utrzymując temperaturę skóry oraz wewnętrzną blisko tych obserwowanych w umiarkowanych lub nawet gorących środowiskach, odwodnienie prawdopodobnie pogorszy wydajność.
Przed ćwiczeniami sportowcy powinni monitorować stan nawodnienia np. obserwując kolor i objętość moczu oraz masę ciała. Ciemny mocz, mała objętość i rzadkie oddawanie moczu wskazują, że spożycie płynów powinno być zwiększone. Częste i duże objętości jasnego moczu wskazują, że nawodnienie jest odpowiednie. Napoje zawierające sód, w porównaniu do czystej wody, zostały uznane za pomocne w zatrzymaniu płynów (~1 kg więcej zatrzymanych płynów z Na+) przez kilka dni w zimnych warunkach, ale niewiele informacji jest dostępnych na temat ich skuteczności podczas krótkotrwałych ćwiczeń w zimnej pogodzie. Podczas ćwiczeń częste spożywanie płynów może być skuteczną strategią utrzymania nawodnienia. Warto również opierać swoje nawodnienie o napoje hipotoniczne, które charakteryzują się lepszym wskaźnikiem nawodnienia niż napoje izotoniczne.
Podsumowanie
Trening fizyczny w zimnych warunkach, choć wywołuje dodatkowy stres fizjologiczny, nie zawsze zwiększa ryzyko urazów. Ludzie są zdolni do działania w ekstremalnym zimnie, co udowadniają udane wyprawy na bieguny i pływanie przez Kanał La Manche. Różne czynniki, takie jak środowisko, odzież, czynniki antropometryczne, stan zdrowia, wiek i intensywność ćwiczeń, wpływają na to, jak ciało reaguje na zimno. Ekspozycja na zimno wywołuje fizjologiczne reakcje, takie jak zwężenie naczyń krwionośnych i drżenie, które pomagają utrzymać ciepło wewnątrz ciała kosztem spadku temperatury skóry i mięśni. Aklimatyzacja do zimna może obejmować habituację, aklimatyzację metaboliczną i izolacyjną, z różnymi reakcjami fizjologicznymi. Ryzyko odmrożenia i hipotermii zwiększa się w mokrych i wietrznych warunkach, szczególnie podczas zanurzenia w zimnej wodzie. Procent tkanki tłuszczowej, płeć i wiek również wpływają na tolerancję zimna. Osoby starsze i dzieci są bardziej narażone na hipotermię. Zapobieganie hipotermii obejmuje ocenę warunków pogodowych i odpowiednie zarządzanie ryzykiem, w tym stosowanie warstwowej odzieży chroniącej przed zimnem.
Bibliografia:
ADAMS, T., and R. E. SMITH. Effect of chronic local cold exposure on finger temperature responses. J. Appl. Physiol. 17:317–322, 1962.
AINSWORTH, B. E., W. L. HASKELL, A. S. LEON, et al. Compendium of physical activities: classification of energy costs of human physical activities. Med. Sci. Sports Exerc. 25:71–80, 1993.
ANDERSON, S. D., and E. DAVISKAS. Pathophysiology of exerciseinduced asthma: the role of respiratory water loss. In: Allergic and Respiratory Disease in Sports Medicine, J. M. Weiler (Ed.). New York, NY: Marcel Dekker, pp. 87–114, 1997.
ASTRUP, A. Thermogenesis in human brown adipose tissue and skeletal muscle induced by sympathomimetic stimulation. Acta Endocrinol. Suppl. (Copenh.) 278:1–32, 1986.
BANDERET, L. E., and B. SHUKITT-HALE. Cognitive performance, mood, and neurological status at high terrestrial elevations. In: Medical Aspects of Harsh Environments, K. B. Pandolf and R. E. Burr (Eds.). Falls Church, VA: Office of the Surgeon General, United States Army, pp. 729–763, 2002.
BASS, D. E. Metabolic and energy balances of men in a cold environment. In: Cold Injury, S. M. Horvath (Ed.). Montpelier, VT: Capital City Press, pp. 317–338, 1958.
BELDING, H. S. Protection against dry cold. In: Physiology of Heat Regulation and the Science of Clothing, L. H. Newburgh (Ed.). Philadelphia: W. B. Saunders, pp. 351–366, 1949.
BELL, D. G., P. TIKUISIS, and I. JACOBS. Relative intensity of muscular contraction during shivering. J. Appl. Physiol. 72:2336–2342, 1992.
BITTEL, J. H. M., C. NONOTT-VARLY, G. H. LIVECCHI-GONNOT, G. SAVOUREY, and A. M. HANNIQUET. Physical fitness and thermoregulatory reactions in a cold environment in men. J. Appl. Physiol. 65:1984–1989, 1988.
EIKEN, O., P. KAISER, I. HOLMER, and R. BAER. Physiological effects of a mouth-borne heat exchanger during heavy exercise in a cold environment. Ergonomics 32:645–653, 1989.
ENANDER, A. Perception of hand cooling during local cold air exposure at three different temperatures. Ergonomics 25:351–361, 1982.
EPSTEIN, S. E., M. STAMPFER, D. BEISER, R. E. GOLDSTEIN, and E. BRAUNWALD. Effects of a reduction in environmental temperature on the circulatory response to exercise in man: implications concerning angina pectoris. New Engl. J. Med. 280:7–11, 1969.
ERVASTI, O., K. JUOPPERI, P. KETTUNEN, et al. The occurrence of frostbite and its risk factors in young men. Int. J. Circum. Health 63:71–80, 2004.
EUROWINTER GROUP. Cold exposure and winter mortality from ischaemic heart disease, cerebrovascular disease, respiratory disease, and all causes in warm and cold regions of Europe. Lancet 349:1341–1346, 1997.
EVANS, T. M., K. W. RUNDELL, K. C. BECK, A. M. LEVINE, and J. M. BAUMANN. Cold air inhalation does not affect the severity of EIB after exercise or eucapnic voluntary hyperventilation. Med. Sci. Sports Exerc. 37:544–549, 2005.
EYOLFSON, D. A., P. TIKUISIS, X. XU, G. WESEEN, and G. G. GIESBRECHT. Measurement and prediction of peak shivering intensity in humans. Eur. J. Appl. Physiol. 84:100–106, 2001
TONER, M. M., M. N. SAWKA, W. L. HOLDER, and K. B. PANDOLF. Comparison of thermal responses between rest and leg exercise in water. J. Appl. Physiol. 59:248–253, 1985.
TONER, M. M., M. N. SAWKA, and K. B. PANDOLF. Thermal responses during arm and leg and combined arm-leg exercise in water. J. Appl. Physiol. 56:1355–1360, 1984.
TOUSSAINT, H. M., L. BRUININK, R. COSTER, et al. Effect of a triathlon wet suit on drag during swimming. Med. Sci. Sports Exerc. 21:325–328, 1989.
TRAPPE, T. A., D. L. PEASE, S. W. TRAPPE, J. P. TROUP, and E. R. BURKE. Physiological responses to swimming while wearing a wet suit. Int. J. Sports Med. 17:111–114, 1996.
TRAPPE, T. A., R. D. STARLING, A. C. JOZSI, et al. Thermal responses to swimming in three water temperatures: influence of a wet suit. Med. Sci. Sports Exerc. 27:1014–1021, 1995.
VEICSTEINAS, A., G. FERRETTI, and D. W. RENNIE. Superficial shell insulation in resting and exercising men in cold water. J. Appl. Physiol. 52:1557–1564, 1982.
WALLINGFORD, R., M. B. DUCHARME, and E. POMMIER. Limiting factors in cold water survival swimming distance. Eur. J. Appl. Physiol. 82:22, 2000.
WEILER, J. M., and E. J. RYAN. Asthma in United States olympic athletes who participated in the 1998 olympic winter games. J. Allergy Clin. Immunol. 106:267–271, 2000.
WELLER, A. S., C. E. MILLARD, M. A. STROUD, P. L. GREENHAFF, and I. A. MACDONALD. Physiological responses to cold stress during prolonged intermittent low- and high-intensity walking. Am. J. Physiol. 272:R2025–R2033, 1997.
