21.04.2014 Egzersizde Isıl Düzenleme Konuları Egzersizde Isı Düzenlemesi • Isıl düzenleme mekanizmaları • Sıcak ortamda egzersiz Prof. Dr. Muzaffer Çolakoğlu Arş. Gör. Görkem Aybars Balcı • Sıcak Çarpması (Heat Illness) • Soğuk ortamda egzersiz • Soğuk Yaralanmaları Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Isıl Denge Isıl Transferin Yönü • Vücut iç sıcaklığı (Tiç) ısı kazanımı ile ısı kaybı arasındaki dengenin ürünü olan bir dinamik kararlılık halindedir. • Ortalama vücut sıcaklığı (Tort) deri sıcaklığı (Tderi) ve Tiç ortalama değeridir. • Isı kazanımı veya kaybı ısıl transferin yönü ile ilişkilidir. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Isıl Transferin Hızı • Isıl transferin yönü SICAKTAN SOĞUĞA doğrudur. • Temas eden iki molekülden; – Daha sıcak olan ısı kaybeder, – Daha soğuk olan molekül ise ısı kazanır. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Isı Transferi • Isıl transferin hızı Sıcaklık Farkı ile ilişkilidir: – Sıcaklık farkı arttıkça hızlanır, – Sıcaklık farkı azaldıkça yavaşlar, – Sıcaklıklar eşitlendiğinde durur. Temas (İletim) Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Temas (İletim) Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 1 21.04.2014 Vazokonstriksiyon Metabolik Değer Artışı Titreme Isı Kaybı Isı Üretimi İnsan Vücudunda Isıl Transfer Düzenlemeleri Vazodilatasyon Terleme Solunum %25 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Bazal Metabolizma 30 yaş, 70 kg, 1.73 m boy Günlük kalori ihtiyacı; Sedanter bireylerde 1800-2700 kcal. Antrene sporcularda +4000 kcal. 84 W (72,2 kcal/saat) Aktivite Uyuma Oturmuş, sakin Ayakta, rahat Ofis görevlisi Ayakta dosyalama Ev temizleme Yürüme (4.83 km/sa) Ağır makine işi Dans etme Basketbol Güreş, yarışma Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Metabolik hız (W/m2) 40 60 70 70-80 80-100 115-140 150 235 140-255 290-440 410-505 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör ASHRAE (2004) Görk em Balcı Termoregülatör Merkez Çevresel Faktörler 36,8°C Ortam Sıcaklığı 42°C Hava/Su Akım Hızı 4 Temel Faktör 34°C Yüzey Sıcaklıkları Nem Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 2 21.04.2014 Termoregülasyon Hipotalamus’un Isıl Düzenlemede Rolü Hipotalamus «termostat» gibi hareket ederek Tiç norm değeri olan 37 ᵒC değerinden yaklaşık 1ᵒC sapma gösterdiğinde Tiç değerini normlara yaklaştırmaya çalışır. Prof. Dr. Muzaffer McIntyre Çolak oğlu Arş.(1980) Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Hipotalamusta Sıcaklık Düzenlemesi Deri Sıcaklığı Sıcakta Nor-Epinefrin & Epinefrin DÜŞER 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 hipotalamusu Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş.uyarır Gör Görk em Balcı Vazodilatasyon Vazokonstriksiyon Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 33-34°C Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Vazodilatasyon Vazokonstriksiyon Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 3 21.04.2014 Deri Deri Sıcaklığı Sıcaklığı Derialtı Yağ Dokusu Kalınlığı Ortam 1: 12ᵒC Ortam 2: 25ᵒC(10 dk aralıklı değişim) +1 mm 1,5 °C Schlader ve ark. 2009 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Pugh ve ark. 1960 Görkem Balcı Deri Sıcaklığı Deri Sıcaklığı Metabolik Değer EGZERSİZ 22°C 16°C 3 Saat M + %5 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Ooijen ve ark. 2005 Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Terleme Metabolik Değer - Titreme 1L/saat 2L/saat 76 Watt 88 Watt 96 Watt Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Ooijen ve ark. 2005 Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 4 21.04.2014 Solunum KIYAFET %10 Ortam sıcaklığı, Deri sıcaklığı, Çevre yüzeylerinin sıcaklığı, Cildin ıslaklığı, Ortam bağıl nemine göre değişmektedir. Hava Sıcaklığı Solunum Debisi Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Giyinik vücuttaki buharlaşma hızı giysinin nem Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör geçirgenliğine bağlıdır Görkem Balcı EGZERSİZDE ISI DÜZENLENMESİ Genel Bilgiler Gereç& Yöntem 70 kg’lık 150 watt’lık yükte mekanik verimliliği %20 (vücut ağırlığından 6 kg kayıp ve saatte vücut yüzeyinin m 2 başına 1,09 L terleme ile hesaplanmıştır) • Havanın nem oranı oldukça önemlidir. Bulgular Tartışma • Egzersizde ısı kaybı başlıca terleme(terin deriden buharlaşması) ile olur. 1 Lt ter ile 580 kcal kaybedilir. • Maratoncular yaklaşık olarak 3-5Lt terlerler 20’ Tiç 39°C’ye Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 5 21.04.2014 DEHİDRATASYON •Kas kan akımı •Kas glikojen sentezi; •Tampon kapasite •Deri kan akımı •Vücut İç Isısı •1lt ter kaybı Maratonda Ortam Sıcaklığının Etkisi Maratona Başlangıç ve Bitiş Sıcaklıkları *%2-5 Kayıp Kas kuvveti ve dayanıklılık için kritik %6 kalp atımı • 0 0C - 6 0C %2,5 Aerobik kapasite • 6 0C - 9 0C %1,7 Aerobik kapasite • 20 0C - 25 0C %7 Aerobik kapasite 10 - 12 0C altında ve üstünde ortam sıcaklıkları maraton performansını azaltıyor. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı 90C -16 0C %58 nem 2:15:05 (Londra 2003) Kadınlar Maraton Dünya Rekoru 70C -14 0C %55-60 nem 2:03:59 (Berlin 2013) Erkekler Maraton Dünya Rekoru *80C - 14 0C %50-60 nem *Rüzgarsız *Açık gökyüzü Dünyanın En İyi 210C -30 0C %72 nem Maraton 2:06:32 Erkekler Olimpiyat Rekoru Performansı kabul (2008 Pekin) 18 0C üstünde Maraton rekoru kırılamaz ediliyor Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı İç sıcaklık - Termoregülasyon Başlangıç Tiç (°C) • 36,6 • 37 • 38 Maks Tiç (°C) EŞİT( ̴40,1) VO2maks Testi Egz. Süresi • 36,6>37>38 Alonso ve ark. (1999) İstirahat Tiç (°C) Maks Egz.Tiç (°C) • 41 • 39,5-40 Dubois ve ark (1980) Nielsen ve ark (1993) Arngrimsson ve ark. (2004) Hava Sıcaklığı(°C) • 25 • 35 • 45 Test süre 25>35>45 Ulaşılan VO2 25>35>45 • Vazodilatasyon yoluyla artan deri kan akımı • Aktif iskelet kaslarına gönderilen kan akımı p≤0.05 p≤0.05 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı İç sıcaklık - Termoregülasyon • Diyastol sonu kan hacmi • Kalp atım hacmi • Kalp atım sayısı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör • Kardiyak çıktı Görk em Balcı 6 21.04.2014 Sıcakta Isıl Düzenleme Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı 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 (Tderi) aştığında deri bu sıcak eşyalardan yayılan ısıyı emer. – Sıcak olan sıcaklığını kaybeder, soğuk olan ısınır. – Güneşli havada radyasyon yolu ile vücudun sıcaklığı artar. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Sıcakta Isıl Düzenleme • 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. • 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. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 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. – Deri etrafındaki hava akım hızı 2 m/sn olduğunda 0,5 m/sn hava akım hızına göre 2 kat daha yüksek serinletme etkisine sahiptir. – Deriden buharlaşmadan silinen ya da yere düşen ter damlası buharlaşma etkisi sağlayamaz. – Bu yüzden karşıdan/yandan esen rüzgar deri etrafındaki ısınan havayı uzaklaştırarak bu yolla ısı kaybını destekler. – Dolayısıyla üretilen ter miktarı terin buharlaşmasıyla elde edilenle doğrudan ilişkili değildir. – 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. – Havanın nemi yüksekse buharlaşma azalır deride ter birikimi ve buna bağlı olarak terin silinmesi veya yere damlaması artar. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı – Rüzgar etkisi de düşükse deri etrafında nemlenen hava hızla uzaklaştırılamadığından terin buharlaşması azalır. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 7 21.04.2014 Yüksek nemli ortamda Isı Kaybı Sıcak ve kuru ortamda vücut sıcaklığının kontrolü • Temas, taşınım ve radyasyon yollarıyla sıcaklık kaybının etkinliği • Deriden buharlaşan toplam ter miktarı şunlara bağlıdır: azalır. – Çevreye koşullarına maruz kalan yüzey alanı – Ortam havasının sıcaklığı ve nemi – Vücudun etrafında dolaşan hava akımları • 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 • Bunların en önemlisi nisbi nemdir. • Nem yüksek olduğunda, ortam su basıncı terli derinin nemine yaklaşır. • Bundan dolayı buharlaşma engellenir. gerçekleşmez. Vücut sıcaklığının kontrolü sadece terin buharlaşması ve soluk verme ile çıkarılan nemli havanın buharlaşması yollarına kalır. • Isı transferinin ~%90’ı terin buharlaşmasından sağlanır. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı 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. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 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 = 4.924 kcal Müsabakada enerji üretimi = 619 L x 4.924 kcal = 3048 kcal Mekanik enerjiye (koşu hızına) dönen enerji miktarı = 3048 x 0,25 = 762 kcal Isıya dönen enerji miktarı= 3048 – 762 = 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 = 515 –160 = 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 Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör • SONUÇ: Maratoncunun su kaybı VProf. A’nın % 1,3’ü. Sıvı kaybı VA’nın %2’sinden küçük olduğu için Görk em Balcı 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 4.9226 kcal = 3048 kcal Isıya dönen enerji miktarı= 3048 – 762 = 2286 kcal Güneşin radyasyon etkisiyle ısıl kazanım = 9,074 kcal/dk=9,074 x 130 dakika = 1180 kcal (1,89m2 ) Toplam ısıl birikim = 2286+1180 = 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 = 502 – 96 = 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 Prof.yarıda Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör üzerine çıktığından performans ikinci bozuk olacak müsabakayı bitiremeyebilir. Sıvı kaybı Görk em Balcı %5’i aştığından kardiyak riskler artar. 8 21.04.2014 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=4.9226 kcal, enerjinin % 65,9’u KH’tan) • • • • • • • • • • • Müsabakada enerji üretimi = 619 L x 4.924 kcal = 3048 kcal Isıya dönen enerji miktarı= 3048 – 762 = 2286 kcal Güneşin radyasyon etkisiyle ısıl kazanım = 9,074 kcal/dk=9,074 x 130 dakika = 1180 kcal (1,89m2 ) Toplam ısıl birikim = 2286+1180 = 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 = 502 –96 = 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. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı İç sıcaklık Ölçüm Yöntemleri İç sıcaklık Ölçüm Yöntemleri Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Deri Kan Akımı Tiç 37-37,4°C Deri temas yoluyla Rectal-Özofagus GI sıcaklık Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Deri Sıcaklığı Ölçüm Yöntemleri Brengelmann ve ark. (1977), Alonso ve ark. (1999), Kenny ve ark. (1991) Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Deri Sıcaklığı Ölçüm Yöntemleri Isıl Kamera mı? Termistör mü? Düşük aktivite ve istirahat r>0.95 Hershler ve ark. (1992) Buono ve ark. (2007) Isıl kamera Deri temas yoluyla Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör kullanılarak Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 9 21.04.2014 Neden Termal Kamera? Isıl Kamera mı? Deri Sıcaklığı Termistör mü? 90 dakikalık koş 9 dakika, 150 watt 90’ koşu ve Arş. ark.Gör(1980) Prof. Dr. MuzafferClark Çolak oğlu Görkem Balcı Isıl Kamera p≤0.05 Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Torii ve ark.Prof. (1992) Görkem Balcı Clark ve ark. (1980) Deri Sıcaklığı Deri Sıcaklığı Termistör Kontakt Termistör mü? Akrilik Termistör mü? 23°C, 35°C ve 42°C - 30 dakikalık yürüyüş 30 dakika TT 60 dakika %60 VO2 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Alonso ve ark. (1999) Tatterson ve ark. (2000) Görk em Balcı 20 km TT Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Gör Buono veArş. ark. Görk em Balcı Tucker ve ark. (2004) Solunum Gaz Analizörü Yutulabilir Kapsüllü Vücut İç Sıcaklığı Ölçer Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı (1998) p≤0.05 İklimlendirme Odası -5°C ile +50°C % 20 – 95 bağıl nem İnfrared Termal Kamera Sıcaklık, Nem ve Elektromanyetik frenli Hava akım hızı ölçer Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı bisiklet ergometresi 10 21.04.2014 Ortam Şartları Sabit Vücut iç Sıcaklığı İndirekt Kalorimetri VO2, RER Deri Sıcaklıkları IR Termografik Kalorimetri Mekanik Enerji İndirekt Kalorimetri VO2 , RER Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Sıcak Stresine Dolaşımsal Yanıtlar Sıcak Stresine Dolaşımsal Yanıtlar Egzersizde 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. • 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. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Sıcakta Su Kaybı 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. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı • 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. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 11 21.04.2014 Sıcağa Tolerans: Aklimasyon SICAK ORTAMA UYUM Günde 2 – 4 saat ve 5-10 günde tamamlanır Deri kan akımında iyileşme Derin dokudan deriye ısı transferi Kalp dakika hacminin verimli Deri ve kasların kan ihtiyacını dağılımı karşılama Düşük vücut iç sıcaklıklarında terlemenin başlaması Terin deriye daha verimli bir şekilde dağılımı Serinletici buharlaşmanın egzersizin daha erken safhalarında başlaması Ter miktarının artması Buharlaşma ile ısı kaybının artması Terle mineral kaybının azalması Vücut sıvılarında elektrolitlerin korunumu Buharlaşma için vücut yüzeyinin daha etkili kullanımı ile hızlı bir soğutma o Rectal temperature • HR ∆ Sweat rate Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Sıcağa Adaptasyon ne kadar sürer? Vücut iç sıcaklığının yükselme hızı etkili mi? Sıcağa Adaptasyon nemden etkilenir mi? Egzersizde bitkinlik ve vücut iç sıcaklığı! • Sıcak ortamda egzersizde performansı etkileyen en önemli faktör artan vücut iç sıcaklığıdır. • Bir araştırmada, antrenmanlıların sıcak havada (40C, %10 RH), %60 VO2maks şiddetinde egzersizi; Nielsen ve ark., 1993 – 1.gün 48 dakika – 9-12.gün 80 dakika sürdürebildikleri ve – Bitkinliğin her iki durumda da vücut iç sıcaklığı 39,7°C’da başladığı bildirilmiştir. • 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 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Egzersizde bitkinlik ve vücut iç sıcaklığı! Egzersizde bitkinlik ve vücut iç sıcaklığı! • Sıcak ortamda egzersiz yapan deney • 1974’te MacDougal ve arkadaşları yaptıkları araştırmada; – Deneklerin tamamının rektal sıcaklık 39,4°C’a ulaştığında bitkin duruma geldiğini bildirmişlerdir. MacDougal ve ark., 1974 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı hayvanlarının aynı beyin ve karın iç sıcaklığına ulaştıklarında (~40°C) yorulduklarını gözlemişlerdir. Fuller ve ark., 1998 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 12 21.04.2014 Egzersizde bitkinlik ve vücut iç sıcaklığı! • Antrenmansızlarda vücut iç sıcaklığı 38-40°C arasındayken bitkinlik görülür • Bu durumdaki kişilerde bitkinliğin oluşması egzersiz şiddetinden bağımsızdır. 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. Montain ve ark., 1994; Latzka ve ark., 1998 Cheung ve ark., 1998 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Sıcak ortamda egzersiz ve kas sıcaklığı! Aktif kasta sıcaklık, kan sıcaklığı, vücut iç sıcaklığı ! • Kas sıcaklığı 3 dakikalık 80 W düzeyindeki bir diz ekstansiyon egzersizinde yaklaşık 1°C artar. Gonzalez-Alonso ve ark., 2000 • Aktif kaslardan gelen bu venöz kan vücudun diğer bölgelerinden gelen kanla karışır. • Egzersiz devam ederse, egzersiz şiddeti ile de ilişkili olarak kas Gonzalez-Alonso ve ark., 1999 sıcaklığı 40°C’yi aşabilir . • Artan kas sıcaklığı, aktif kası beslemiş olan venöz kanın Gonzalez-Alonso ve ark., 1999 sıcaklığını arttırır. • Bu karışma iç sıcaklığı arttırır. • Aktif kas, vücut iç sıcaklığını arttıran bir fırın gibidir. Crandall, 2010 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Sıcağa Tolerans: Etkileyen Faktörler Hipertermiye Bağlı Bozukluklar • Fitness düzeyi • Yaş Necati Akgün, 1992 • Sıcak Krampları (Heat Cramps) – Yaşlanma terleme eşiğini yükseltir. – Terleme gecikir. – Terleme miktarı azalır. • Cinsiyet • Vücut yağ oranı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı – 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 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 13 21.04.2014 Necati Akgün, 1992 Hipertermiye Bağlı Bozukluklar-Devam Hipertermiye Bağlı Bozukluklar-Devam Necati Akgün, 1992 • – 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; • 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) • 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. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Necati Akgün, 1992 Hipertermide Acil Yardım Sıcak Stresi Değerlendirmesi Necati Akgün, 1992 – – – – – – – – – – – Necati Akgün, 1992 Isı Çarpması (Heat Stroke) 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. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Sıcak Hastalıkları Celsius 21 24 27 29 32 35 38 41 43 46 49 32 – 41°C 41 – 54°C + 54°C Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 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 Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı 14 21.04.2014 Soğukta Egzersiz: Isıl Düzenleme Soğukta Egzersiz • Periferik kan damarları büzülür. • Soğuk Yaralanmaları – Soğuğa maruz kalma fizyolojik ve psikolojik zorlanmalar yaratır. – Vücut yağ oranı soğukta fizyolojik fonksiyonu etkiler. • Egzersizle üretilen ısıl enerji miktarında artış (koşu ekonomisinde bozulma) • Soğuğa Uyum İnsanlar kronik sıcağa, kronik soğuktan daha kolay uyum sağlar. • Epinefrin ve norepinefrin artışı bazal ısı üretimini arttırır. Uzun süren soğukta buna tiroksin artışı da katılır. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görkem Balcı Soğukta Egzersiz Soğukta Egzersiz Ortam sıcaklığı: Fahrenheit 4,4ᵒC 6,7ᵒC Hissedilen Sıcaklık: 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. Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör Görk em Balcı -12ᵒC Düşük Risk Riskli Yüksek Risk Prof. Dr. Muzaffer Çolak oğlu Arş. Gör. Görkem Balcı 15
© Copyright 2024 Paperzz
