Exercitiul fizic in conditii extreme de temperatura

Factorii climatici (temperatura exterioara, vantul, umiditatea aerului, radiatiile solare) pot exercita o influenta asupra temperaturii organismului, dar factorii metabolici joaca un rol destul de important in termoreglare, rol cel putin echivalent cu factorii de mediu. Organismul uman prezinta o temperatura corporala relativ independenta de temperatura mediului ambiant. Mentinerea unei temperaturi corporale constante este necesara pentru derularea normala a functiilor corporale, deoarece viteza de reactie a proceselor chimice depinde de temperatura, iar enzimele nu functioneaza intr-o maniera optima decat intre anumite limite de temperatura. De asemenea, organismul poseda un sistem de protectie atat pentru racirea, cat si pentru incalzirea excesiva, mentinand temperatura la nivelul tegumentului aproape constanta.

Echilibrul intre producerea si pierderea de caldura este obligatoriu pentru mentinerea stabilitatii temperaturii corpului si, in conditii bazale, se situeaza in jur de 36,5 – 37 grade Celsius.

Hipertermia

Temperaturile extreme pot conduce la depasirea capacitatii mecanismelor de termoreglare. Organismul uman suporta temperaturi ridicate ale mediului ambiant fara a simti hipertermia, dar aceasta impune o supraincarcare a sistemului cardiovascular. Pana la 41 de grade, toate mecanismele de reglare raman functionale, temperatura cea mai ridicata compatibila cu viata este in jur de 42 de grade Celsius. Dincolo de aceasta limita apar edemul cerebral si deficitul functional al sistemului nervos central, a carui  importanta depinde de durata hipertermiei.

Temperatura si mecanismele de termoreglare

Cand mecanismele de termoreglare sunt depasite (aceasta situatie poate surveni cu viteze variabile in functie de individ), se poate observa una din urmatoarele situatii patologice (tabel 1).

Crampele musculare

Reprezinta o problema acuta a functiei musculare caracterizata prin contractii musculare scurte, intermitente, involuntare si dureroase. Muschii implicati sunt cel mai adesea cei care au fost supusi unor incercari intense. Mecanismele fiziologice ale declansarii crampelor musculare in conditii de temperatura ridicata nu sunt inca total elucidate. Un rol important se pare ca il au transferurile de saruri minerale, deficitul de sodiu intracelular (hiponatremie), efectul termic direct pe elementele celulare sau pe mecanismele moleculare (temperatura intracelulara mai mare de 41 grade Celsius), glicogenoliza, pierderea de apa intracelulara legata de transpiratie (deshidratare).

Traumatismele musculare: cauze și diagnostic – VIDEO

Crampele musculare in sport pot fi controlate in maniera relativ simpla si rapida prin ingestia de apa, dar si prin ingestia de cantitati suficiente de clorura de sodiu.

Insolatia

Este rezultatul unei expuneri prelungite la radiatiile solare, cu capul descoperit. Din cauza cresterii fluxului sanguin marcat la nivelul extremitatii cefalice se produce excitarea meningelui care poate provoca cefalee, vertij, greata, voma, sincopa. In cazurile grave pot aparea chiar crize convulsive. Daca exista semne de atingere cerebrala (tulburari ale constientei, convulsii) sau meningeala, spitalizarea este obligatorie.

Starea de soc termic cu colaps (tabel 1)

Socul termic poate aparea din cauza unui efort fizic de lunga durata practicat intr-un mediu ambiant cu temperatura ridicata. ~n sport, starea de soc termic se explica prin pierderi lichidiene importante asociate cel mai adesea cu pierderea marcata de saruri minerale, in cazul unei hipertermii prelungite. Simptomatologia completa a starii de soc termic este caracterizata printr-o slabiciune fizica profunda, tahicardie, hipotensiune, oligurie si prin deficit de umplere venoasa la subiectul situat in clinostatism din cauza pierderilor masive de apa extracelulara. Apar modificari tipice de comportament cum ar fi: fobie, agresivitate, apatie si diminuarea capacitatilor de control si judecata.

Tabel 1. Ghid pentru determinarea severitatii hipertermiei

Adaptat dupa Clinical Sports Medicine, 3^rdEd, McGraw-Hill Ltd., 2007

Coma hipertermica (tabel 2)

Este legata de prabusirea sistemului de termoreglare. In coma hipertermica indusa de efort, accelerarea proceselor metabolice legate de exercitiu coincide cu conditiile climatice extreme.

Principala cauza a aparitiei comei hipertermice la sportivi o reprezinta  cresterea excesiva a temperaturii centrale (peste 41,5 grade Celsius), urmata de lezarea sistemului nervos central si prabusirea sistemului circulator. Debutul comei hipertermice este caracterizat printr-o instabilitate emotionala, excitabilitate si agresivitate sau apatie totala, uneori pacientul este confuz, prezinta tulburari de echilibru si dezorientare. Mai pot aparea: cefalee, vertij, voma, greata. Daca tabloul clinic al comei hipertermice este complet, foarte rapid va surveni colapsul circulator.

Tabel 2. Complicatiile comei hipertermice

Adaptat dupa Clinical Sports Medicine, 3^rdEd, McGraw-Hill Ltd., 2007

Mortalitatea este corelata indeaproape cu intarzierea acordarii primului ajutor, spitalizarea cat mai rapida fiind indicata si absolut necesara. Tratamentul acordat se va orienta catre:

• corectarea deshidratarii hipertermice induse de efort, acidozei metabolice si insuficientei renale de cauza vasculara tipica comei hipertermice;
• normalizarea parametrilor cardiovasculari .

Hipotermia (tabel 3)

Cand mecanismele de protectie contra temperaturilor scazute sunt depasite apar urmatoarele fenomene la nivelul intregului corp sau al anumitor parti ale acestuia.

1. Hipotermia globala: simptomele sunt reprezentate de oboseala extrema insotita de senzatia aproape incontrolabila de somn, activitate musculara dificila si necoordonata. Daca temperatura centrala scade sub 26-28 grade Celsius, survine decesul prin fibrilatie ventriculara.
2. Degeraturile: implica cristalizarea fluidelor la nivelul tegumentului si tesutului subcutanat dupa expunerea la temperaturi scazute (< – 0,6 grade C). ~n prezenta temperaturii cutanate scazute si a deshidratarii, vasele de sange din tegument sufera o vasoconstrictie ce limiteaza circulatia datorita cresterii vascozitatii sanguine. Prin iesirea apei din celule si aparitia cristalelor de gheata apare distructie mecanica la nivelul pielii si al tesutului subcutanat. Localizarea initiala in periferie: degete, varful nasului, urechi si pometi.

Pot fi clasificate ca:

• superficiale sau moderate afectand doar pielea si tesutul subcutanat;
• profunde sau severe afectand toate cele trei straturi ale tegumentului si tesuturile profunde.

Tabel 3. Manifestari clinice in hipotermie

Adaptat dupa Sports Medicine Secrets, 3^rd Ed., Hanley&Belfus, INC., 2003

Temperatura si aclimatizarea la cald

Aclimatizarea reprezinta adaptarea pe termen lung la conditii climatice de mediu diferite cum ar fi la caldura sau la frig. Se poate instala in cateva zile sau cateva luni.

Aclimatizarea la cald produce modificari in organism, care permit individului sa reziste mai bine la acest climat. Procesele adaptative sunt solicitante pentru organismul sportivului, acest lucru fiind extrem de important deoarece il incarca pe acesta din punct de vedere fizic.

Pentru capacitatea de performanta a sportivului este important ca acesta sa se aclimatizeze in mod activ – prin exercitii de intensitate progresiva.

Aclimatizarea pasiva printr-un sejur scurt in mediu cu temperatura crescuta este insuficienta pentru sportiv. Aclimatizarea la caldura este la fel de importanta ca si cea la altitudine.

Adaptarea de baza a organismului in cursul aclimatizarii la caldura o reprezinta cresterea sudoratiei, proces acompaniat de o serie de alte masuri care vizeaza optimizarea si economisirea fenomenelor de evaporare.  Cresterea productiei sudorale corespunde si unei cresteri a numarului de glande sudoripare active. ~n general, doar aproximativ 1,7 milioane de glande sudoripare sunt active dintre cele 2,3 milioane de glande sudoripare existente. Procesele de adaptare sunt mai rapide la adult decat la copil.

Adaptarea sportivului la caldura produce urmatoarele modificari:

• cresterea numarului de glande sudoripare active, prin urmare a nivelului maxim sudoral;
• la subiectii aclimatizati, sudoratia se produce in mod regulat, si nu prin accese ca la cei neaclimatizati;
• la cei aclimatizati, se diminueaza concentratia in electroliti care se pierd prin transpiratie (in special de clorura de sodiu) de la 0,3 % la 0,03%;
• scaderea temperaturii cutanate si, secundar, a temperaturii centrale; la subiectul aclimatizat, evaporarea este primul mecanism de adaptare gratie producerii unei sudoratii mai economice. Debitul sanguin cutanat este diminuat si acest fapt favorizeaza redistributia sangelui spre musculatura activa cu ameliorarea concomitenta a capacitatii de efort;
• cresterea lichidelor extracelulare, ce corespund unui volum sanguin total crescut, cu cresterea capacitatii sudorale (prin cresterea rezervelor de apa) permit in paralel imbunatatirea tonusului venos – ceea ce va ameliora reintoarcerea venoasa. Acesti doi factori determina astfel ameliorarea capacitatii de efort prin cresterea volumului de ejectie sistolic si diminuarea frecventei cardiace, fara modificari ale debitului cardiac;
• senzatia de sete apare mai repede la subiectii aclimatizati, ceea ce permite ingestia mult mai precoce si mult mai importanta a lichidelor si astfel posibilitatea reglarii termice la un nivel optim, cu mentinerea sudoratiei la un ritm constant;
• persistenta senzatiei de confort termic chiar la temperaturi foarte ridicate.

Aclimatizarea la cald permite mentinerea in limite optime a parametrilor cardiovasculari la efort, pe o perioada de timp indelungata. Prin aclimatizarea sportivului, se imbunatateste capacitatea de efort si astfel performanta, dar se reduce si riscul de soc termic cu colaps.

Efectul aclimatizarii insa se pierde destul de repede. Din acest motiv nu trebuie sa treaca mai mult de 14 zile intre aclimatizare si competitie. Pentru o aclimatizare suficienta si eficienta, trebuie sa se efectueze minimum 8 sedinte de expunere in mediu cu temperaturi crescute, sedinte de cel putin 2 ore fiecare, care sa cuprinda exercitii de intensitate crescanda. {edintele sa fie consecutive pe durata a 8 zile. Copiii au nevoie de o durata de aclimatizare mult mai lunga cu incarcare progresiva a exercitiilor ca durata si intensitate.

Temperatura si aclimatizarea la frig

Adaptarea la frig intr-un mediu cu temperaturi scazute timp indelungat  determina urmatoarele modificari:

• diminuarea senzatiei subiective de frig;
• contractii ritmice vizibile ale musculaturii (frisoane) pentru temperaturi foarte scazute;
• cresterea metabolismului bazal.

Bibliografie:

1. Mellion M.B., MD, Sports Medicine Secrets, 3^rd Ed., Hanley&Belfus, INC., 2003;
2. Brukner P., Khan K., Clinical Sports Medicine, 3^rdEd, McGraw-Hill Ltd., 2007;
3. Sparling PB., Enviromental conditions during the 1996 Olimpic Games: A brief follow-up report., Clin J Sport Med 1997;
4. Amstrong LE., Heat and Humidity. Performing in Extreme Enviroments, Human Kinetics, 2000.

Dr. Alin Popescu

medic primar medicină sportivă
secretar general S.Ro.M.S., manager medical F.R. Rugby