Isı Transferi Prof. Dr. Muzaffer Çolakoğlu Arş. Gör. Görkem Aybars Balcı. Isıl transferin hızı Sıcaklık Farkı ile ilişkilidir:

Transkript

1 Egzersizde Isıl Düzenleme Konuları Egzersizde Isı Düzenlemesi Prof. Dr. Muzaffer Çolakoğlu Arş. Gör. Görkem Aybars Balcı Isıl düzenleme mekanizmaları Sıcak ortamda egzersiz Sıcak Çarpması (Heat Illness) Soğuk ortamda egzersiz Soğuk Yaralanmaları Isıl Denge Isıl Transferin Yönü Vücut iç sıcaklığı (T iç ) ısı kazanımı ile ısı kaybı arasındaki dengenin ürünü olan bir dinamik kararlılık halindedir. Ortalama vücut sıcaklığı (T ort ) deri sıcaklığı (T deri ) ve T iç ortalama değeridir. Isı kazanımı veya kaybı ısıl transferin yönü ile ilişkilidir. Isıl transferin yönü SICAKTAN SOĞUĞA doğrudur. Temas eden iki molekülden; Daha sıcak olan ısı kaybeder, Daha soğuk olan molekül ise ısı kazanır. Isıl Transferin Hızı Isı Transferi Isıl transferin hızı Sıcaklık Farkı ile ilişkilidir: Sıcaklık farkı arttıkça hızlanır, Sıcaklık farkı azaldıkça yavaşlar, Sıcaklıklar eşitlendiğinde durur. Temas (İletim) Temas (İletim) 1

2 Isı Üretimi Isı Kaybı İnsan Vücudunda Isıl Transfer Düzenlemeleri Vazokonstriksiyon Vazodilatasyon Metabolik Değer Artışı Titreme Terleme Solunum %25 Bazal Metabolizma 30 yaş, 70 kg, 1.73 m boy 84 W (72,2 kcal/saat) Günlük kalori ihtiyacı; Sedanter bireylerde kcal. Antrene sporcularda kcal. Aktivite Metabolik hız (W/m 2 ) Uyuma 40 Oturmuş, sakin 60 Ayakta, rahat 70 Ofis görevlisi Ayakta dosyalama Ev temizleme Yürüme (4.83 km/sa) Ağır makine işi 235 Dans etme Basketbol Güreş, yarışma ASHRAE (2004) Çevresel Faktörler Termoregülatör Merkez Hava/Su Akım Hızı Ortam Sıcaklığı 4 Temel Faktör Yüzey Sıcaklıkları 36,8 C 42 C 34 C Nem 2

3 Termoregülasyon Hipotalamus un Isıl Düzenlemede Rolü Hipotalamus «termostat» gibi hareket ederek T iç norm değeri olan 37 ᵒC değerinden yaklaşık 1ᵒC sapma gösterdiğinde T iç değerini normlara yaklaştırmaya çalışır. Prof. Dr. Muzaffer McIntyre Çolakoğlu Arş. (1980) Gör Hipotalamusta Sıcaklık Düzenlemesi Sıcakta Nor-Epinefrin & Epinefrin DÜŞER Deri Sıcaklığı İSTİRAHAT Sıcakta Anti-Diüretik Hormon & Aldesteron ARTAR Hipotalamus Mekanizmaları iki yolla etkinleşir: Deri ve derin doku ısıl reseptörlerinden alınan bilgiler merkezi uyaranlar için veri sağlar Kan sıcaklığı değişimleri doğrudan Prof. Dr. Muzaffer hipotalamusu Çolakoğlu Arş. uyarır Gör C Vazodilatasyon Vazokonstriksiyon Vazodilatasyon Vazokonstriksiyon 3

4 Deri Sıcaklığı Deri Sıcaklığı Derialtı Yağ Dokusu Kalınlığı Ortam 1: 12ᵒC Ortam 2: 25ᵒC(10 dk aralıklı değişim) +1 mm 1,5 C Schlader ve ark Pugh ve ark Deri Sıcaklığı Metabolik Değer EGZERSİZ 22 C 16 C 3 Saat M + %5 Ooijen ve Prof. ark. Dr. Muzaffer 2005 Çolakoğlu Arş. Gör Metabolik Değer - Titreme Terleme 76 Watt 1L/saat 2L/saat 88 Watt 96 Watt Ooijen ve Prof. ark. Dr. Muzaffer 2005 Çolakoğlu Arş. Gör 4

5 Solunum %10 Hava Sıcaklığı Solunum Debisi Ortam sıcaklığı, Deri sıcaklığı, Çevre yüzeylerinin sıcaklığı, Cildin ıslaklığı, Ortam bağıl nemine göre değişmektedir. KIYAFET Giyinik vücuttaki buharlaşma hızı giysinin nem geçirgenliğine Prof. Dr. Muzaffer bağlıdır Çolakoğlu Arş. Gör Genel Bilgiler Gereç& Yöntem Bulgular Tartışma 70 kg lık 150 watt lık yükte mekanik verimliliği %20 20 T iç 39 C ye EGZERSİZDE ISI DÜZENLENMESİ Egzersizde ısı kaybı başlıca terleme(terin deriden buharlaşması) ile olur. 1 Lt ter ile 580 kcal kaybedilir. Maratoncular yaklaşık olarak 3-5Lt terlerler (vücut ağırlığından 6 kg kayıp ve saatte vücut yüzeyinin m 2 başına 1,09 L terleme ile hesaplanmıştır) Havanın nem oranı oldukça önemlidir. 5

6 DEHİDRATASYON Kas kan akımı Kas glikojen sentezi; Tampon kapasite Deri kan akımı Vücut İç Isısı *%2-5 Kayıp Kas kuvveti ve dayanıklılık için kritik Maratonda Ortam Sıcaklığının Etkisi Maratona Başlangıç ve Bitiş Sıcaklıkları 0 0 C C %2,5 Aerobik kapasite 6 0 C C %1,7 Aerobik kapasite 1lt ter kaybı %6 kalp atımı 20 0 C C %7 Aerobik kapasite C altında ve üstünde ortam sıcaklıkları maraton performansını azaltıyor. 9 0 C C %58 nem 2:15:05 (Londra 2003) 7 0 C C %55-60 nem 2:03:59 (Berlin 2013) Kadınlar Maraton Dünya Rekoru Erkekler Maraton Dünya Rekoru *8 0 C C %50-60 nem *Rüzgarsız *Açık gökyüzü 21 0 C C %72 nem 2:06:32 Erkekler Olimpiyat Rekoru (2008 Pekin) Dünyanın En İyi Maraton Performansı kabul ediliyor 18 0 C üstünde Maraton rekoru kırılamaz İç sıcaklık - Termoregülasyon İç sıcaklık - Termoregülasyon Başlangıç T iç ( C) 36, Alonso ve ark. (1999) Maks T iç ( C) EŞİT( 40,1) Egz. Süresi 36,6>37>38 Arngrimsson ve ark. (2004) Hava Sıcaklığı( C) VO 2maks Testi Test süre 25>35>45 Ulaşılan VO 2 25>35>45 İstirahat T iç ( C) Maks Egz.T iç ( C) 41 39,5-40 Dubois ve ark (1980) Nielsen ve ark (1993) p 0.05 p 0.05 Vazodilatasyon yoluyla artan deri kan akımı Aktif iskelet kaslarına gönderilen kan akımı Diyastol sonu kan hacmi Kalp atım hacmi Kalp atım sayısı Kardiyak çıktı 6

7 Sıcakta Isıl Düzenleme Sıcakta Isıl Düzenleme Sıcakta Isıl Düzenleme Sıcakta Isıl Düzenleme Radyasyon yoluyla ısı iletimi: Sıcak maddeler elektromanyetik ısı dalgalarını daha soğuk maddelerle moleküler bir temas olmaksızın yayarlar. Etraftaki eşyaların sıcaklığı deri sıcaklığını (T deri ) aştığında deri bu sıcak eşyalardan yayılan ısıyı emer. Sıcak olan sıcaklığını kaybeder, soğuk olan ısınır. Güneşli havada radyasyon yolu ile vücudun sıcaklığı artar. Temas (Kondüksiyon) yoluyla ısı iletimi: Katı, sıvı yada gaz formundaki moleküllerin teması ile birbirlerine ısı transferi şeklinde gerçekleşir. Vücut ısısı iletim yoluyla derin dokulardan daha soğuk olan yüzeye (deriye) doğru hareket eder. Bu ısıl transfer derinin sıcaklığını arttırma potansiyeline sahiptir. Deriye temas eden hava, su veya diğer maddelerin sıcaklığı deri sıcaklığından düşükse ısı transferi deriden etrafa doğru gerçekleşir. Bu nedenle vücuttan ısı kaybı deriye temas halinde etrafta hareket etmekte olan havanın, suyun veya diğer deriye temas eden maddelerin sıcaklığını arttırır. Sıcakta Isıl Düzenleme Taşınım (Konveksiyon) yoluyla ısı iletimi: Temas etkisi ile beraber toplam etkileri %35 Vücuda temas eden hava veya suyun ne hızla vücuttan uzaklaştığı, vücut sıcaklığının azaltılmasıyla ilişkilidir. Vücudun hareketle yer değiştirmesi vücut etrafında ısınan ve nemlenen havadan uzaklaşılması anlamına gelirken rüzgar veya su akıntısı da konveksiyon etkisi yaratır. Deri etrafındaki hava akım hızı 2 m/sn olduğunda 0,5 m/sn hava akım hızına göre 2 kat daha yüksek serinletme etkisine sahiptir. Bu yüzden karşıdan/yandan esen rüzgar deri etrafındaki ısınan havayı uzaklaştırarak bu yolla ısı kaybını destekler. Arkadan esen rüzgarın hızı, koşu hızı ile eşit ya da yavaşsa hızdaysa rüzgarın vücut sıcaklığını düşürmeye etkisi olmaz, hızlıysa vücut etrafında ısınan ve nemlenen havayı uzaklaştırarak deriden ısı transferini destekler. Sıcakta Isıl Düzenleme Terin Buharlaşması ile ısı transferi: Etkisi ~ 55% Solunum yoluyla ve deri yüzeyinden suyun buharlaşmasıyla gerçekleşir. 1 L suyun buharlaşmasıyla, buharlaştığı yüzeyden 580 kcal ısıl enerji uzaklaştırılır. Ter deri yüzeyine temas ettikten sonra buharlaşırsa, bu buharlaşma sırasında deride serinlik etkisi yaratır. Serinleyen deri kanın soğutulmasına yardım eder. Deriden buharlaşmadan silinen ya da yere düşen ter damlası buharlaşma etkisi sağlayamaz. Dolayısıyla üretilen ter miktarı terin buharlaşmasıyla elde edilenle doğrudan ilişkili değildir. Havanın nemi yüksekse buharlaşma azalır deride ter birikimi ve buna bağlı olarak terin silinmesi veya yere damlaması artar. Rüzgar etkisi de düşükse deri etrafında nemlenen hava hızla uzaklaştırılamadığından terin buharlaşması azalır. 7

8 Yüksek nemli ortamda Isı Kaybı Deriden buharlaşan toplam ter miktarı şunlara bağlıdır: Çevreye koşullarına maruz kalan yüzey alanı Ortam havasının sıcaklığı ve nemi Vücudun etrafında dolaşan hava akımları Bunların en önemlisi nisbi nemdir. Nem yüksek olduğunda, ortam su basıncı terli derinin nemine yaklaşır. Bundan dolayı buharlaşma engellenir. Sıcak ve kuru ortamda vücut sıcaklığının kontrolü Temas, taşınım ve radyasyon yollarıyla sıcaklık kaybının etkinliği azalır. Ortam sıcaklığı deri sıcaklığını aştığında vücut sıcaklık kazanır. Deriye temas eden hava deri sıcaklığı (istirahatte konfor koşullarında 33-34ºC) ile eşitse temas ve taşınım yoluyla sıcaklık kaybı gerçekleşmez. Vücut sıcaklığının kontrolü sadece terin buharlaşması ve soluk verme ile çıkarılan nemli havanın buharlaşması yollarına kalır. Isı transferinin ~%90 ı terin buharlaşmasından sağlanır. Giysi Etkisi Soğuk havada giyim taşınım ve temas yoluyla ısı kaybını önler. Katmanlar daha fazla hapsolmuş hava sağlar. İyi bir kış giysisi su buharının dışarı çıkmasına olanak tanır. Sıcak havada giyim taşınım yolu ile ısı kaybının desteklenmesi için bol olmalı. Ne kadar az yüzey kapatılırsa buharlaşma ile ısı kaybı o kadar fazla olur. Dokuma ne kadar seyrekse deri o kadar nefes alır. Konfor koşullarında (22ᵒC ve % 50 nem) güneşsiz ve 2,5 m/sn rüzgarlı havada Maraton VA= 70 kg /VO2maks = 85 ml/kg/dk /AnE-VO2= % 90 VO2maks /Maraton hızında-vo2= %80 VO2maks Mekanik verimliliği (hareket ekonomisi) = % 25 /Maraton performansı = 2 saat 10 dakikada (130 dk) Müsabakada ortalama RER = 0,90 (Enerjinin % 67,5 u Karbonhidratlardan) Müsabakada O2 sarfı = (85ml x 70kg x 130dk) x %80 = 619 Litre RER 0,90 iken 1L VO2 için üretilen enerji = kcal Müsabakada enerji üretimi = 619 L x kcal = 3048 kcal Mekanik enerjiye (koşu hızına) dönen enerji miktarı = 3048 x 0,25 = 762 kcal Isıya dönen enerji miktarı= = 2286 kcal Temas etkisi ile ısı transferi %20 = 2286 x 0,2 = 457 kcal Terin buharlaşması ile ısı transferi %70= 2286 x 0,7 = 1600 kcal Solunum yoluyla buharlaşma %10 = 2285 x 0,1 = 229 kcal = 229/580 = 0,39 litre Terin tamamı buharlaştığında meydana gelecek sıvı kaybı = 1600 kcal/580 kcal = 2,76 litre Terde % 30 kayıp = 2,76 x 0,3= 0,83 litre 2,5 m/sn rüzgar etkisi ile azalan sıvı kaybı = 3,7ml/dk = 3,7 ml x 130 dk = 0,48 litre Toplam sıvı kaybı = (2,76+0,83+0,39)-0,48 = 3,50 litre Toplam Kh tüketimi = (3047x%67,5)/4 = 514 gram Müsabaka boyunca Kh takviyesi = Sıvı takviyesinin % 10 u = 1600 ml x 0,1 = 160 gram Net Glikojen kaybı = = 355 gram Müsabaka boyunca toplam su takviyesi = (130 dk/15 dk=8 kez) x 200 ml =1,6 litre Glikojenden ayrılan suyun su depolarına katkısı = 355 gram x 2,7 ml = 1 L litre Net su takviyesi/kazanımı potansiyeli = 1,6 + 1 = 2,6 litre Su dengesi = 2,6 litre 3,50 litre = - 0,9 litre su açığı SONUÇ: Maratoncunun su kaybı VA nın Prof. Dr. Muzaffer % 1,3 ü. Çolakoğlu Sıvı kaybı Arş. Gör VA nın %2 sinden küçük olduğu için maratoncunun performans bozulmaz. Sıcak (33ᵒC ve % 50 nem) güneşli ve rüzgarsız havada Aynı Maratoncu VA= 70 kg /VO2maks = 85 ml/kg/dk /AnE-VO2= % 90 VO2maks /Maraton hızında-vo2= %80 VO2maks Mekanik verimliliği (hareket ekonomisi) = % 25 /Maraton performansı = 2 saat 10 dakikada (130 dk) Müsabakada ortalama RER=0,90 (1L VO2 başına enerji=4.924 kcal, enerjinin % 65,9 u KH tan) Müsabakada enerji üretimi = 619 L x kcal = 3048 kcal Isıya dönen enerji miktarı= = 2286 kcal Güneşin radyasyon etkisiyle ısıl kazanım = 9,074 kcal/dk=9,074 x 130 dakika = 1180 kcal (1,89m 2 ) Toplam ısıl birikim = = 3466 kcal Terin buharlaşması ile ısı transferi %90= 3466 x 0,9 = 3119 kcal Temas etkisi ile ısı transferi = 0 kcal Solunumsal buharlaşma ile su kaybı %10 = 3119 x 0,1 = 312 kcal = 312/580 = 0,54 litre Terin tamamı buharlaştığında meydana gelecek sıvı kaybı = 3119 kcal/580 kcal = 5,38 litre Terde % 30 kayıp = 3,55 x 0,3= 1,06 litre Rüzgar etkisi ile azalan sıvı kaybı = 0 litre Toplam sıvı kaybı = 0,54+5,38+1,06 = 6,98 litre Toplam Kh tüketimi = (3047x%65,9)/4 = 502 gram Müsabaka boyunca toplam su takviyesi = (130 dk/15 dk=8 kez) x 200 ml =1,6 litre Müsabaka boyunca Kh takviyesi = Sıvı takviyesinin % 6 sı = 1600 ml x 0,06 = 96 gram Net Glikojen kaybı = = 406 gram Glikojenden ayrılan suyun su depolarına katkısı = 406 gram x 2,7 ml = 1,1 litre Net su takviyesi/kazanımı potansiyeli = 1,6 + 1,1 = 2,7 litre Su dengesi = 2,7 litre 6,98 litre = - 4,28 litre su açığı SONUÇ: Maratoncunun su kaybı VA nın % 6,1 si. Maratonun yarısından önce kayıp %2 nin çok üzerine çıktığından performans ikinci Prof. yarıda Dr. Muzaffer bozuk Çolakoğlu olacak Arş. müsabakayı Gör bitiremeyebilir. Sıvı kaybı %5 i aştığından kardiyak riskler artar. 8

9 Sıcak, nemli (33ᵒC-%80 nem) güneşli ve rüzgarsız havada Aynı Maratoncu VA= 70 kg /VO2maks = 85 ml/kg/dk /AnE-VO2= % 90 VO2maks /Maraton hızında-vo2= %80 VO2maks Mekanik verimliliği (hareket ekonomisi) = % 25 /Maraton performansı = 2 saat 10 dakikada (130 dk) Müsabakada ortalama RER=0,90 (1L VO2 başına enerji= kcal, enerjinin % 65,9 u KH tan) Müsabakada enerji üretimi = 619 L x kcal = 3048 kcal Isıya dönen enerji miktarı= = 2286 kcal Güneşin radyasyon etkisiyle ısıl kazanım = 9,074 kcal/dk=9,074 x 130 dakika = 1180 kcal (1,89m 2 ) Toplam ısıl birikim = = 3466 kcal Terin buharlaşması ile ısı transferi %90= 3465 x 0,9 = 3119 kcal Temas etkisi ile ısı transferi = 0 kcal Solunumsal buharlaşma ile su kaybı %10 = 3119 x 0,1 = 312 kcal = 312/580 = 0,54 litre Terin tamamı buharlaştığında meydana gelecek sıvı kaybı = 3119 kcal/580 kcal = 5,38 litre Terde % 60 kayıp = 3,55 x 0,6= 1,78 litre Rüzgar etkisi ile azalan sıvı kaybı = 0 litre Toplam sıvı kaybı = (0,54+5,38+1,78) = 7,7 litre Toplam Kh tüketimi = (3047x%65,9)/4 = 502 gram Müsabaka boyunca toplam su takviyesi = (130 dk/15 dk=8 kez) x 200 ml =1,6 litre Müsabaka boyunca Kh takviyesi = Sıvı takviyesinin % 6 sı = 1600 ml x 0,1 = 96 gram Net Glikojen kaybı = = 406 gram Glikojenden ayrılan suyun su depolarına katkısı = 406 gram x 2,7 ml = 1,1 litre Net su takviyesi/kazanımı potansiyeli = 1,6 + 1,1 = 2,7 litre Su dengesi = 2,7 litre 7,7 litre = - 5,0 litre su açığı SONUÇ: Maratoncunun su kaybı VA nın % 7,14 ü. Sıvı kaybı %7 i aştığından komaya eğilim artar yüksek. Maratonu sağlıklı ve iyi performansla bitirme şansı düşük. İç sıcaklık Ölçüm Yöntemleri İç sıcaklık Ölçüm Yöntemleri Deri Kan Akımı T iç 37-37,4 C Deri temas yoluyla Rectal-Özofagus GI sıcaklık Brengelmann ve ark. (1977), Alonso ve ark. (1999), Kenny ve ark. (1991) Deri Sıcaklığı Ölçüm Yöntemleri Deri Sıcaklığı Ölçüm Yöntemleri Isıl Kamera mı? Termistör mü? Düşük aktivite ve istirahat r>0.95 Isıl kamera kullanılarak Deri temas yoluyla Hershler ve ark. (1992) Buono ve ark. (2007) 9

10 Neden Termal Kamera? Deri Sıcaklığı Isıl Kamera mı? Termistör mü? Isıl Kamera 90 koşu 9 dakika, 150 watt 90 dakikalık koş Prof. Dr. Muzaffer Clark Çolakoğlu ve Arş. ark. Gör (1980) p 0.05 Torii ve ark. (1992) Clark ve ark. (1980) Deri Sıcaklığı Deri Sıcaklığı Termistör Kontakt Termistör mü? Akrilik Termistör mü? 30 dakika TT 60 dakika %60 VO 2 20 km TT 23 C, 35 C ve 42 C - 30 dakikalık yürüyüş Tatterson ve ark. (2000) Alonso ve ark. (1999) Tucker ve ark. (2004) Prof. Dr. Muzaffer Buono Çolakoğlu ve Arş. ark. Gör (1998) p 0.05 Solunum Gaz Analizörü İklimlendirme Odası -5 C ile +50 C % bağıl nem Yutulabilir Kapsüllü Vücut İç Sıcaklığı Ölçer İnfrared Termal Kamera Sıcaklık, Nem ve Elektromanyetik frenli Hava akım hızı ölçer bisiklet ergometresi 10

11 Ortam Şartları Sabit Vücut iç Sıcaklığı İndirekt Kalorimetri VO2, RER Deri Sıcaklıkları IR Termografik Kalorimetri Mekanik Enerji İndirekt Kalorimetri VO2, RER Sıcak Stresine Dolaşımsal Yanıtlar İstirahatte Sağlıklı bir insanda pasif (fiziksel aktivitesiz) tüm vücut ısıtması önemli bir kardiyo-vasküler stres yaratır; Nabız istirahatte 100 e, Q (Vm) normotermik istirahat değerinin 2,5 katına çıkabilir Bu, egzersizin yarattığı kardiyo-vasküler strese yakındır. Sıcak Stresine Dolaşımsal Yanıtlar Egzersizde Kardiyovasküler sapma (SV Nabız Q ) Sıvı kaybı kan plazma hacmini azaltır (Sıvı kaybının yaklaşık % 10 u kan plazmasından ve yaklaşık %50 si dokular arası sıvıdan gelir. İç organlara giden damarlar daralır, deri ve kas damarları genişler. İlerleyen egzersizde artan plazma kaybı ile vücutta dolaşan kan miktarı daha da azalır Mevcut (azalmış) kan miktarının dağılımında aktif kasların kan akımının korunması, sıcaklığın kontrolünün önüne geçer, Mevcut kanın daha azı deriye gönderilir. Deri kan akımı azalır. Vücut iç sıcaklığı hızla artar. Sıcak stresi altında egzersiz Vücut iç sıcaklığı Vücut sıcaklığında makul seviyenin üzerinde bir artış önemli düzeyde içsel düzenleme gerektirir. Egzersiz şiddeti arttıkça iç sıcaklık artar. Sıcakta Su Kaybı Su kaybının sonuçları Kan Plazma hacminde azalma Periferik kan akımında artış Terleme artışı Su takviyesi Egzersizde su takviyesinin esas amacı plazma hacmini korumaktır. Sıcağa karşı en iyi savunma yeterli su takviyesidir. Elektrolit takviyesi. 11

12 Sıcağa Tolerans: Aklimasyon Deri kan akımında iyileşme Kalp dakika hacminin verimli dağılımı Düşük vücut iç sıcaklıklarında terlemenin başlaması Terin deriye daha verimli bir şekilde dağılımı Ter miktarının artması Terle mineral kaybının azalması Derin dokudan deriye ısı transferi Deri ve kasların kan ihtiyacını karşılama Serinletici buharlaşmanın egzersizin daha erken safhalarında başlaması Buharlaşma için vücut yüzeyinin daha etkili kullanımı ile hızlı bir soğutma Buharlaşma ile ısı kaybının artması Vücut sıvılarında elektrolitlerin korunumu SICAK ORTAMA UYUM Günde 2 4 saat ve 5-10 günde tamamlanır o Rectal temperature HR Sweat rate Sıcağa Adaptasyon ne kadar sürer? Vücut iç sıcaklığının yükselme hızı etkili mi? Sıcak ortamda egzersizde performansı etkileyen en önemli faktör artan vücut iç sıcaklığıdır. Bir araştırmada, antrenmanlıların sıcak havada (40C, %10 RH), %60 VO 2maks şiddetinde egzersizi; 1.gün 48 dakika Nielsen ve ark., gün 80 dakika sürdürebildikleri ve Bitkinliğin her iki durumda da vücut iç sıcaklığı 39,7 C da başladığı bildirilmiştir. Sıcağa Adaptasyon nemden etkilenir mi? Egzersizde bitkinlik ve vücut iç sıcaklığı! Sıcak havaya yüksek nem eklendiğinde; Adaptasyon sonucu artan performans bozulur ve egzersiz süresi 7 dakika kısalır (~%10) Bu durumda yine bitkinlik ~40C iç sıcaklıkta ortaya çıkar. Nielsen ve ark., 1993 Egzersizde bitkinlik ve vücut iç sıcaklığı! Egzersizde bitkinlik ve vücut iç sıcaklığı! 1974 te MacDougal ve arkadaşları yaptıkları araştırmada; Deneklerin tamamının rektal sıcaklık 39,4 C a ulaştığında bitkin duruma geldiğini bildirmişlerdir. Sıcak ortamda egzersiz yapan deney hayvanlarının aynı beyin ve karın iç sıcaklığına ulaştıklarında (~40 C) yorulduklarını gözlemişlerdir. MacDougal ve ark., 1974 Fuller ve ark.,

13 Egzersizde bitkinlik ve vücut iç sıcaklığı! Antrenmansızlarda vücut iç sıcaklığı C arasındayken bitkinlik görülür Bu durumdaki kişilerde bitkinliğin oluşması egzersiz şiddetinden bağımsızdır. Montain ve ark., 1994; Latzka ve ark., 1998 Antrenman durumu ve sıcak ortamda egzersiz süresi! Kişinin hidrasyon veya sıcağa uyum düzeyinden bağımsız olarak, yüksek aerobik dayanıklılığa sahip kişiler tolere edilemeyecek kadar yüksek ortam sıcaklıklarında egzersizi daha uzun sürdürebilirler. Cheung ve ark., 1998 Sıcak ortamda egzersiz ve kas sıcaklığı! Kas sıcaklığı 3 dakikalık 80 W düzeyindeki bir diz ekstansiyon egzersizinde yaklaşık 1 C artar. Gonzalez-Alonso ve ark., 2000 Egzersiz devam ederse, egzersiz şiddeti ile de ilişkili olarak kas sıcaklığı 40 C yi aşabilir. Gonzalez-Alonso ve ark., 1999 Artan kas sıcaklığı, aktif kası beslemiş olan venöz kanın sıcaklığını arttırır. Gonzalez-Alonso ve ark., 1999 Aktif kasta sıcaklık, kan sıcaklığı, vücut iç sıcaklığı! Aktif kaslardan gelen bu venöz kan vücudun diğer bölgelerinden gelen kanla karışır. Bu karışma iç sıcaklığı arttırır. Aktif kas, vücut iç sıcaklığını arttıran bir fırın gibidir. Crandall, 2010 Sıcağa Tolerans: Etkileyen Faktörler Fitness düzeyi Yaş Yaşlanma terleme eşiğini yükseltir. Terleme gecikir. Terleme miktarı azalır. Cinsiyet Vücut yağ oranı Hipertermiye Bağlı Bozukluklar Necati Akgün, 1992 Sıcak Krampları (Heat Cramps) İskelet kasının ağrılı spazmlarıdır Su ve sodyum kaybıyla meydana gelir Önlem: Egzersizlerde su takviyesi ile önlenebilir. Sıcak Yorgunluğu (Heat Strain) Yorgunluk hissi Önlem: Dinlenme ve sıvı alımı 13

14 Hipertermiye Bağlı Bozukluklar-Devam Isı Bitkinliği (Heat Exhaustion) Yorgunluk, Vücut iç sıcaklığı artışı Susuzluk (dehidrasyon) Bulantı Kusma Diyare Baş ağrısı Baş dönmesi İştah kaybı Bol terleme Kas krampları (bazen) Necati Akgün, 1992 Hipertermiye Bağlı Bozukluklar-Devam Necati Akgün, 1992 Necati Akgün, 1992 Isı Çarpması (Heat Stroke) Acil yardım gerektiren bir ısıl düzenleme sorunudur Sıcak ve nemli ortamda uzun süren egzersizlerde iç sıcaklığın çok artması ile görülür Nemin yüksekliği önemli etkendir. Belirtileri; Davranış bozuklukları Duygusal tutarsızlık Histerik ağlamalar İlgisizlik Soruları cevapsız bırakma Zaman ve mekan farkındalığının kaybolması Sfinkter kontrolünde bozulma Kuru ve sıcak bir deri Terlemenin kesilmesi Yüksek rektal sıcaklık (42,5 C ye kadar Kan basıncında düşme Metabolik asidoz Bazen Hipoglisemiye bağlı bilinç kaybı Rektal sıcaklık 41 C nin üstüne çıkar Dolaşımsal kollaps ve bilinç kaybı Isı Çarpmasının en önemli riskleridir. Kollaps kalp yetmezliğine neden olabilir. Delirium, konvülsiyon, siyanoz da görülebilir. Hipertermide Acil Yardım Necati Akgün, 1992 Necati Akgün, 1992 Rektal sıcaklık 1 saatten kısa sürede 39 C ın altına indirilmelidir. Derhal gölge ve serin bir yere alınmalı Sporcunun giysileri derhal çıkarılmalı Deriye ılık su püskürtülmeli ve kuvvetli bir vantilatörle ısı taşınımı sağlanmalı Buzlu suya yatırmak tehlikelidir. Dolaşımsal şok sonucu ölüme neden olabilir Kollaps ve asidoza karşı damar yoluna sıvı ve bikarbonat solusyonları verilir. Hipertermi tespit edildiğinde bu işlem olay yerinde derhal yapılmalıdır. Kalp yetmezliği, akciğer ödemi ve aritmiler için hazır bulunulmalıdır. Isı çarpmasından şüphenilen sporcunun soğutulması hayati organların harabiyetini engellemede çok önemlidir. VA nın %5 i kadar kayıp risk sınırında kabul edilir VA nın %7 sinin üzerinde kayıp risklidir. Sporcu hergün VA ölçümü almalıdır. VA da 1 gün içinde 4-5 kg kayıp hipertermi riski yaratır. Sıcak Stresi Değerlendirmesi Celsius C C + 54 C Sıcak Hastalıkları Sıcak Hastalıklarının Önlenmesi Aklimasyon a (aklimatizasyon) yeterli zaman ayırmak Günün daha serin zamanlarında antrenman yapmak Sıcak stresi endeksi yüksek risk bölgesindeyse antrenmanı sınırlamak ya da ertelemek Egzersiz öncesi, sırası ve sonrasında uygun miktar ve içerikte sıvı almak Açık renkli ve bol ve gevşek dokumalı kıyafetler giymek 14

15 Soğukta Egzersiz Soğukta Egzersiz: Isıl Düzenleme Soğuk Yaralanmaları Soğuğa maruz kalma fizyolojik ve psikolojik zorlanmalar yaratır. Vücut yağ oranı soğukta fizyolojik fonksiyonu etkiler. Soğuğa Uyum İnsanlar kronik sıcağa, kronik soğuktan daha kolay uyum sağlar. Periferik kan damarları büzülür. Egzersizle üretilen ısıl enerji miktarında artış (koşu ekonomisinde bozulma) Epinefrin ve norepinefrin artışı bazal ısı üretimini arttırır. Uzun süren soğukta buna tiroksin artışı da katılır. Soğukta Egzersiz Soğukta Egzersiz Ortam sıcaklığı: Fahrenheit Soğuk stresi değerlendirmesi Rüzgarın Hissedilen Soğuğa Etki İndeksi Soğukta Solunum Yolları Soğuk solunum yollarına zarar vermez Hava bronşlara geldiğinde 27 C - 32 C ye ulaşır. Soğuk havanın nemlendirilmesi solunum yollarından ısı ve su kaybına neden olur. 4,4ᵒC -12ᵒC Düşük Risk 6,7ᵒC Hissedilen Sıcaklık: Fahrenheit Riskli Yüksek Risk Prof. Dr. Muzaffer Çolakoğlu Arş. Gör. 15