окисление

Новата реалност: топлина и влажност

Ако харесвате колоездене и по време на този старт на сезона следвате Тур дьо Сан Хуан, в Аржентина или наскоро завършения тур Down Down Under в Австралия, ще забележите повишени температури че бегачите страдат по това време на лятото в южното полукълбо (зимата на север). Ако не го последвате, не се притеснявайте, ще ви кажа. И то е, че за професионалистите, които стоят зад тези колоездачи (5 "мои" в момента работят там), жегата и екстремните температури представляват поредното главоболие за обичайната загриженост за опитите да бъдат контролирани всички детайли: аклиматизация към топлина, хидратация, разход на енергия, централна умора и др.

Но не само в тези състезания, които споменах, тъй като поради проблеми с изменението на климата, наред с други неща, високата температура е все по-важен фактор в спорта и в представянето на спортистите. Както видяхме в миналото световно първенство по лека атлетика в Доха 2019 или както ще видим на Олимпийските игри в Токио 2020, относителната влажност и екстремните температури правят настоящата състезателна и/или тренировъчна среда все по-сурова. Това очевидно има своите ефекти върху физиологичното и метаболитно ниво и в крайна сметка върху спортните постижения.

Поради тази причина има все повече изследвания, които анализират тези ефекти и въздействието на тези „текущи климатични условия“, до степента, в която напредъкът в изследването започва да се пренася в различни области: обучение (аклиматизация и толерантност), хранене (консумация на енергия и ефект върху окисляването на субстратите, хидратация и др.) и добавки (мента, глицерол и др.), наред с други. По отношение на последното искам да ви напомня, че написах две публикации за различни добавки, които биха могли да имат благоприятен ефект при тези условия. Оставям ги тук:

Изправени пред тази реалност, вие ще разберете жизненоважното значение на познаването на въздействието на топлината върху човешкото тяло, както на теоретично, така и на практическо ниво. Затова чрез този пост искам да анализирам една от „горещите теми“ (предназначени за игра на думи), свързани с това: окисляването на субстратите в гореща среда.

Преди да вляза задълбочено в този анализ, искам да ви доближа най-общо до въздействието на високите температури върху различните физиологични и метаболитни процеси на трениращото тяло. Направи го!

Стрес, предизвикан от топлина

Терморегулацията е едно от най-сложните предизвикателства на човешкото тяло по време на тренировка. Основната причина за това е, че сме много неефективни (20-25%), което означава, че цялата енергия, която произвеждаме, само този малък процент се превръща в механична енергия. За да го произведем, следователно трябва да генерираме останалите 75-80% от топлината, която по един или друг начин трябва да разсеем.

Една от основните цели на тялото е поддържайте температурата в граници, съвместими с живота (34-44ºC). Ако тези граници бъдат надвишени, както над, така и отдолу, тялото поема значителен риск за оцеляване.

Производството на топлина е пряко свързано с увеличаването на интензивността на упражнението, поради по-голямото превръщане на метаболитната енергия в топлинна енергия, а също, разбира се, и със състоянието на хидратация на спортиста, особено защото потта е основен механизъм за разсейване на топлина по време на тренировка и течност най-доброто средство за това. Следователно една от адаптациите към топлината е, наред с други, и разширяване на плазмения обем. Не забравяйте, че ако потта не се изпари, това разсейване на топлината е много по-малко ефективно и всъщност не спира да се случва. Това е причината, поради която високата относителна влажност или носенето на дрехи, които не се изпотяват, правят терморегулацията толкова трудна.

Отрицателната част от разсейването на топлината и гарантирането на тази терморегулация на тялото е, че това води до странични ефекти като загуба на електролити и течност (очевидно), пряко влияещ върху състоянието на хидроелектролитите и следователно върху функционирането на тялото по време на натоварване.

Но освен този очевиден ефект на дехидратация, произведен от екстремна топлина и относителна влажност, тялото „страда“ по различни начини от тези среди и това се превежда в различни странични ефекти.

Увеличаване на основна температура, Поради неефективността на тялото да разсейва произведената топлина, това е един от рисковете, които физическите упражнения крият в гореща среда. Дори отдавна се предполага, че централната умора е предизвикана от повишаване на температурата в сърцевината и че тя може да бъде определящ фактор за спортните постижения. Изследвания, фокусирани върху централната умора, като тези, проведени от д-р Джордан Сантос, съветник с кенийски и етиопски спортисти, изясняват тези неизвестности още малко и благодарение на тях вече знаем, че има множество фактори, като температурата е един от тях, но не единственият, който регулира умората по време на тренировка.

По същия начин има и други фактори, които влошават работата в такива екстремни ситуации. Сред тях, отвъд физиологичните, е психологически и перцептивен компонент, с какво точно е свързан приемът на мента като добавка. И то е, че високата температура уврежда комфорта и възприятието по отношение на усилията, ограничавайки способността за изпълнение.

Но в допълнение към това, да, има и вторични физиологични ефекти. Загубата на течност води до повишен сърдечен дебит и повишено кръвно налягане, например, последвано от дисфункция на дихателната функция, водеща до индуциране на алкалоза. Повишаването на температурата има последствия както на централното, така и на периферното ниво (мускулите), свързани с повишаване на концентрацията на метаболити като амоний, лактат или цитокини и с промяната в окислението на субстрати като гликоген (виж статията за мозъка гликоген тук) мозък и мускули.

Тук искам да направя пауза и да анализирам с лупа ефекта на топлинно-индуциран стрес върху окисляването на основите, тъй като считам, че това има пряко отражение върху практиката и различните хранителни и хидратационни стратегии, които могат да бъдат изпълнени. завършен.

HC окисление

В литературата е добре документирано, че продължителните упражнения в гореща среда имат пряко въздействие върху въглехидратно окисляване, стимулиране на по-голяма мускулна гликогенолиза, за сметка на чернодробния гликоген и увеличаване на скоростта на окисление на HC в тялото. По същия начин се наблюдава по-ниско окисление на мастните киселини.

Тези ефекти изглежда се медиират, наред с други, от повишаването на температурата на мускулно ниво, по-голяма дехидратация, хипервентилация, висок сърдечен дебит, увеличаване на концентрация на катехоламин (хипогликемични хормони) и концентрация на лактат (разбирайки това като мощен метаболитен сигнализатор, можете да прочетете записа, като кликнете тук).

Всичко това би довело до по-големи разходи на гликоген и глюкоза, увеличавайки тяхното окисление и, следователно, увеличавайки необходимостта от поглъщането им чрез храна и/или напитки. В литературата обаче все още има противоречиви резултати по отношение на този ефект.

Като се вземе предвид въздействието на изчерпването на гликогена върху ефективността и е един от ключовите фактори и в гореща среда, струва си да се разбере как се случва тази наредба, за да се установят адекватни хранителни насоки.

Както Maunder et al коментират в своята статия (референции), всички изследвания, които анализират ефекта на топлинно-индуцирания стрес върху окислителна промяна на основите те го правят по време на физически упражнения с една относителна интензивност на упражненията, без да сравняват резултатите между, например, умерен или висок интензитет.

Това може да изглежда абсурдно и логично, но повярвайте ми, че не е така. Защо? Първо, тъй като не знаем реалния ефект на топлината върху окисляването на HC, и всяко проучване, което анализира и сравнява различни интензитети, ще ни предостави много информация в това отношение. И второ, тъй като се предполага, че съществува праг, който изисква минимален стрес, предизвикан от топлина и, кой знае, макар и поради интензивността на упражнението, наистина да генерира промени в използването на енергийни субстрати.

Ето защо считам за много полезно да се знае реакцията при използването на енергийни субстрати между различни интензитети и температури, за да се идентифицира минималното напрежение, необходимо за предизвикване на повишаване на окислението на НС и връзката му с определен интензитет на упражненията.

За тази цел Maunder et al, в изследването, което анализирам в тази публикация, проведоха 2 експеримента със следната методология.

Какво направиха и какво откриха?

Изследването е проведено в две различни, рандомизирани и кръстосани проучвания, в които е използвана различна методология.

Първият се състоеше от излагане на 20 добре обучени колоездачи и триатлети в две различни ситуации: 60% относителна влажност (Hr) и в двете, но с 18ºC единия и 35ºC другия . След като събраха необходимите проби, участниците прекараха 20 минути в покой във всяка ситуация и след това извършиха допълнителен тест на велосипед, който се състоеше в увеличаване на 35W на всеки 3 минути, започвайки от 95w и до изчерпване.

Във второто проучване за първи път са установени прагове на вентилация при температура от 18 ° C и относителна влажност от 60% с помощта на допълнителен тест. След това участниците, в друг ден, бяха подложени на различни ситуации, в които след 20 минути почивка те упражняваха в продължение на 20 минути при установения VT1 + 5 минути при съответния VT2. Този експеримент беше проведен със същата влажност, но при различни температури: 18,28,34 и 40 ° C.

Бяха събрани проби за ректална, кожна и мускулна температура, както и анализ на газовете (окисление на субстратите) и анализ на метаболитите чрез екстракция на кръв.

По отношение на окисляването на субстратите, което е най-интересното ми да коментирам в тази статия, основните резултати (виж графиката в инфографиката) показаха значително увеличение на окислението на HC от 34ºC, но само при висока интензивност. По същия начин, при 40 ° C, разликата между умерен и висок интензитет беше много значима и нарастването на това окисление в сравнение с 0 също беше значително и в двете ситуации. Авторите също така установяват значителни повишения в концентрацията на катехоламини в кръвта, за което заключават, че това увеличение може да бъде една от основните причини за промяната в окислението на констатираната СН.

Освен това, топлинният стрес, измерен чрез температура, също се увеличава с топлината, макар и да не зависи или значително от интензивността.

Срещу това изследване, както признават авторите, е фактът, че тестовете са проведени след състояние> 4 часа на гладно, което може пряко да повлияе на използването на субстрати (както споменах в този блог за окисляването на енергийните субстрати) .

Заключения и тълкувания

Получените резултати показват това интензивността на упражненията е напълно определяща променлива при промяна на окисляването на основите, предизвикано от топлинен стрес. Значителната разлика, наблюдавана при 34 ° C между умерен и висок интензитет, показва, че има праг на топлинен стрес, при който интензитетът е основната променлива. По същия начин, значителните разлики, открити при 40 ° C между двете групи, определят, че дори при много висока температура интензивността е определяща за промяната на окислението на основите.

Следователно, тази статия изглежда демонстрира, че е необходим минимум стрес, предизвикан от топлина и интензивност (и двете), за да се генерират реални промени в окисляването на HC, което може да съвпада с идеала за предполагаем праг на топлина, който зависи не само от външното напрежение, но и от вътрешното (измерено по интензитет).

На практическо ниво може да се заключи, че в тези състезания, като например планински етапи от големите колоездене при които интензивността е много висока, поради планинските проходи и се редува с моменти с по-малка интензивност, стресът, предизвикан от топлина и зависимостта от гликоген и глюкоза, ще бъде дори по-голям от очакваното. Въпреки това, дори ако топлината е много висока, ако интензивността е по-ниска, както се случва в етапи на пламъка на същите завои, зависимостта от HC няма да се увеличи, както се предполагаше, че е направил.

По този начин това има важно практическо приложение за треньори и диетолози, които работят със спортисти, които са изложени на високи температури и относителна влажност и работят с различна интензивност на упражненията.

Надявам се тази публикация да ви е харесала и както винаги казвам, че е била полезна за вашето обучение и приложение в ежедневната ви работа. Ако е така, насърчавам ви да коментирате в края на тази публикация.

Ще се видим в следващия, много благодаря, че сте там!

  • Maunder E, Plews DJ, Merien F, Kilding AE. Интензивността на упражненията регулира ефектите на топлинния стрес върху степента на окисляване на основата по време на тренировка. Eur J Sport Sci. 2019: 1-9.
  • Burke LM, Jeukendrup A, Jones AM, Mooses M. Съвременни хранителни стратегии за оптимизиране на ефективността при дистанционни бегачи и състезатели. 2019; 29 (2); стр.117-129.