Termoregulacja

Termoregulacja dla pływaków chłodnych wód

Można znaleźć wiele materiałów na temat gospodarki cieplnej organizmu, natomiast temat termoregulacji w kontekście zimowego pływania nie jest opracowany należycie. Właściwie czytając materiały otrzymujemy więcej pytań niż odpowiedzi. Jedno natomiast wiemy na pewno: skale czasu przeżycia w zimnej wodzie cytowane w opracowaniach są dla nas bezużyteczne, jak i wiele poglądów nigdy nie sprawdzonych, a przepisywanych z jednego artykułu do drugiego. Oto kilka podstawowych faktów i parę teorii, które można przedyskutować w gronie zimowych pływaków.

Istnieją cztery sposoby utraty ciepła z organizmu:

1. Przewodzenie – ciepło bezpośrednio przenika z naszego ciała do zimniejszej od ciała wody (woda przewodzi wielokrotnie szybciej ciepło niż powietrze, wiec straty są duże).

2. Przenoszenie – występuje wtedy, kiedy jedno z ciał (pływak lub woda) porusza się. Kolejne porcje zimnej wody omywają ciało, szybciej zabierając ciepło. Dlatego w lodowej wodzie dużo łatwiej stać niż płynąć. Wiemy, iż dla każdego pływaka istnieje krytyczna temperatura, poniżej której nie jest
w stanie zbilansować gospodarki cieplnej i się wychładza. Wychładzanie poniżej tego progu może być szybsze lub wolniejsze. Kanał Północny (około 21 km
w najwęższym miejscu), pomiędzy Irlandią i Szkocją jest przepływany regularnie w samych kąpielówkach przy temperaturze 13ºC, więc pływacy mogą zrównoważyć utratę ciepła przez wysiłek w tej temperaturze przez kilkanaście godzin.

3. Parowanie – woda zmieniająca stan skupienia na gazowy na powierzchni skóry musi zabrać ciepło. W ten sposób pływak traci ciepło wystawiając
np. rękę z wody przy kraulu.

4. Promieniowanie – każde ciało o temperaturze powyżej 0 bezwzględnego emituje promienie cieplne. Emisja ciepła jest związana jest ruchem cząsteczek danego układu, w temp. – 273,15ºC ruch cząstek zamiera.

Prawo Dastre – Morata

Jeżeli duża powierzchnia ciała ulegnie ochłodzeniu, naczynia krwionośne obwodowe (skórne) zwężają się, natomiast duże naczynia jamy brzusznej
i klatki piersiowej ulegną rozszerzeniu.

Prawu temu nie podlegają naczynia krwionośne mózgu, śledziony i nerek, ponieważ reagują one tak jak naczynia obwodowe. Nie wiemy, czy dochodzi do jakiejś modyfikacji prawa w procesie adaptacji do zimnego środowiska.

Reakcja myśliwego

W trakcie ekspozycji kończyn na zimno ( np. zanurzenie ręki w lodowatej wodzie) naczynia powierzchowne zwężają się i przepływ krwi w kończynach maleje). Jednak co parę minut następuje rozszerzenie naczyń i ukrwienie kończyny, aby zaraz znowu wrócić do stanu zwężenia. Reakcja ta nazywana jest także falą Lewisa i ma zabezpieczać sprawność kończyn podczas pracy
w trudnych zimowych warunkach. Istnieją kontrowersje w ocenie znaczenia tej reakcji.

Centralna kontrola termoregulacji

Termoregulację kontroluje hierarchiczny system, w którego skład wchodzi część podwzgórza, neurony przegrody, a szczególne znaczenie ma pole przedwzrokowe. Ważne są też grupy neuronów rozsiane po pniu mózgu i rdzeniu kręgowym, które działają jako efektor systemu termoregulacji (wpływają na odpowiedź organizmu na zimno). Część neuronów podwzgórza działa na zasadzie termostatu – jest nastawiona na konkretną temperaturę,
w wypadku gorączki jest przestawiony na wyższą temperaturę przez pirogeny (np. toksyny bakteryjne lub interleukiny). Raczej odchodzi się od terminu „ośrodek termoregulacji”, myśląc o jednym konkretnym miejscu. Działanie tego systemu znamy dzięki analizie uszkodzeń mózgu, które wywoływały zaburzenia termoregulacji. Neurony podwzgórza reagują na zmiany temperatury samego mózgu (termodetekcja) jak i odbierają bodźce z termoreceptorów rozsianych po całym organizmie, także z termoreceptorów skóry.

Wytwarzanie ciepła

Wytwarzanie ciepła dzielimy tradycyjnie na termogenezę drżeniową i bezdrżeniową. Termogeneza drżeniowa, to rytmiczne skurcze mięśni, czasami przechodzące w skurcz tężcowy, które mają na celu rozgrzanie ciała. Objawy drżenia po wyjściu z wody są prawidłową reakcją. Termogeneza bezdrżeniowa to przede wszystkim zmiany metaboliczne (przyspieszenie metabolizmu)
w dużych narządach, np. w wątrobie, brunatnej tkance tłuszczowej podnoszące temperaturę ciała. Podwzgórze zmusza system dokrewny do wyrzutu hormonów: tyroksyny, glikokortykoidów (kortyzol) i katecholamin (adrenalina). Zmiany hormonalne odpowiedzialne są za to, że po kilku minutach pływania w wodzie tj. poniżej 5ºC i tak robi nam się ciepło.

Brunatna tkanka tłuszczowa (btt)

W ciele człowieka istnieją dwa rodzaje tkanki tłuszczowej: biała i brunatna. Do niedawna sądzono, że brunatna tkanka tłuszczowa posiadająca mnóstwo mitochondriów i aktywna metabolicznie, generująca ciepło, występuje tylko u niemowląt a potem zanika. Obecnie dzięki badaniom za pomocą P.E.T wiadomo, że występuje także u dorosłych, a ekspozycja na zimno może zwiększyć jej ilość. Brązowy tłuszcz występuje na karku, plecach i wokół narządów wewnętrznych, także serca. W jednym z badań sześciu mężczyzn przez trzy godziny nosiło specjalne kamizelki ochładzające. Temperatura – około 17ºC została tak ustalona, aby badani czuli się komfortowo i nie występowało drżenie mięśniowe. Po zdjęciu kamizelki mierząc aktywność brązowego tłuszczu, okazywało się, że nastąpił wzrost, a badani spalili dodatkowo po 250 kcal. Brunatna tkanka ponadto, oprócz glukozy zużywa także triglicerydy – te same, które zagrażają naszemu układowi krwionośnemu. Wzrost ilości i aktywności btt może wspomagać walkę z otyłością i chronić przed chorobami cywilizacyjnymi. Jest to jednak na razie tylko hipoteza. Kobiety posiadają więcej btt niż mężczyźni – może to tłumaczyć fakt, że tak wiele kobiet uprawia z powodzeniem pływanie zimowe i długie przepływy w chłodnej wodzie, nie ustępując, a nawet przewyższając czasami w tych sportach mężczyzn (inna przewaga kobiet to większa wyporność i elastyczność, wpływająca na jakość techniki pływackiej w zimnej wodzie). Wzrost ilości i aktywności btt jest możliwy bez wzrostu masy ciała. Obecnie uważa się zatem, że przygotowując się do długich przepływów w zimnej wodzie, niekoniecznie trzeba przybierać na wadze (zwykła biała tkanka z drugiej strony jest dobrym izolatorem i może pomagać w zimnej wodzie, ale także jest czynnikiem obniżającym wydolność sportowca). Opisane zostało także zjawisko beżowienia białej tkanki tłuszczowej, otóż biała tkanka po regularnych ekspozycjach na zimno przejmuje w pewnym stopniu cechy tej brązowej – nazywamy ją wtedy beżową tkanką tłuszczową. Staje się wtedy trochę „zdrowsza”.

Prostym sposobem aktywacji btt jest przyzwyczajenie się do spania w chłodniejszym pomieszczeniu i spacery w lżejszym ubraniu. Nie zaleca się jednak chodzenia w klapkach w grudniu w naszym klimacie z przyczyn kulturowych. Może to być odebrane jako atak na wartości szanowane przez ludzi mieszkających w tym kraju.

Leszek Naziemiec

Ten post ma jeden komentarz

  1. Integer nec odio. Praesent libero. Sed cursus ante dapibus diam. Sed nisi. Nulla quis sem at nibh elementum imperdiet. Duis sagittis ipsum.

Dodaj komentarz

Close Menu