współczesne trędy w żywieniu wyklady, studia, żywienie


Wykład 1

Co to są ekstremalne warunki środowiska ?

Warunki ekstremalne należy zdefiniować jako skrajnie niekorzystne dla życia i funkcjonowania człowieka warunki zewnętrzne.

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

By wiedzieć jak się żywić w warunkach ekstremalnych należy najpierw poznać reakcje fizjologiczne naszego organizmu na krańcowe warunki środowiskowe. Musimy wiedzieć co się dzieje kiedy znajdujemy się w niskich lub wysokich temp. otoczenia, albo też bez wody na pustyni, dlaczego astronauci z trudem utrzymują się na nogach po powrocie na ziemię, czy tez dlaczego nurkowie głębinowi cierpią na choroby kości?

Co to jest temperatura ciała?

To, co powszechnie nazywa się ciepłotą ciała definiuje się poprawnie jako temperaturę głęboką (wewnętrzną) - panującą we wnętrzu tkanek klatki piersiowej i jamy brzusznej.

Temp. wew. ciała jest wypadkową temperatur różnych narządów wew. i jest wartością stałą, charakterystyczną dla miejsca pomiaru. Wynosi ona ok. 370C.

Temp. wew. w rectum - 37,2 - 37,60C.

Szeroki zakres ekstremalnych temp. wynosi 27 - 45,60C, zazwyczaj jednak poniżej 270C oraz powyżej 420C następuje śmierć.

Wzrost temperatury wew. przekraczający 30C powoduje zaburzenie OUN oraz nerwowej czynności układu krążenia z niewydolnością krążenia.

Zmiany temperatury powierzchni ciała człowieka związane z przemieszczaniem się krwi z powłok do wnętrza ciała (slajd).

Temp. skóry - tj. zewnętrzna temperatura ciała wykazuje różnice w o wiele większym zakresie. Zmiany temp. skóry uwarunkowane są lokalnymi różnicami w przepływie skórnym krwi.

0x08 graphic

Zdolność człowieka do wykonywania pracy, a także do przebywania w różnych warunkach otoczenia zależy od termoregulacji, regulowanej przez ośrodek termoregulacji, wrażliwy na temp. wew. ciała.

Termoregulacja - jest możliwość utrzymania stałej temperatury wew. ciała niezależnie od zmian temperatury otoczenia.

0x08 graphic

Organizm człowieka jest stałocieplny co oznacza, że ma możliwość utrzymywania stałej temperatury wew. niezależnie od zmian temp. otoczenia.

Utrzymanie stałej temp. wew. ciała jest możliwe dzięki systemom termoregulacji, których działanie polega na dostosowaniu ilości ciepła wytwarzanego w organizmie w toku przemian metabolicznych i wymienionego z otoczeniem do potrzeb bilansu cieplnego ustroju w różnych warunkach środowiska (gorąco, zimno).

Zmienność temperatury wewnętrznej

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

Elementy układu termoregulacji: (slajd)

  1. Termoreceptory i termodetektory, czyli struktury wrażliwe na zmiany temp. otoczenia lub temp. wew. ciała.

  2. Ośrodek termoregulacji integrujący i transformujący informacje ze struktur wrażliwych na temperaturę.

  3. Efektory układu termoregulacji.

0x08 graphic
0x08 graphic
Termodetektory

Podwzgórze Rdzeń kręgowy

Ośrodek eliminacji ciepła Ośrodek zachowania ciepła

0x08 graphic
0x08 graphic

Ośrodek termoregulacji

Schemat nerwowej kontroli elementów efektorowych termoregulacji

współczulny układ nerwowy OUN nerwy somatomotoryczne

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

Efektory termoregulacji (slajd)

0x08 graphic
fizycznej chemicznej

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
gruczoły potowe system? mięśnie szkieletowe wątroba tk. tł.

Mechanizmy powodujące:

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

  1. Rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry powoduje wzrost skórnego przepływu krwi, co prowadzi do wzrostu temp. pow. ciała (skóry) i zwiększa utratę ciepła zarówno w drodze promieniowania jak i przewodzenia;

  1. Pobudzenie gruczołów potowych powoduje wydzielanie dużych ilości potu, który następnie parując zużywa duże ilości energii w postaci ciepła. Na wyparowanie 1g potu org. zużywa 0,35 kcal ciepła. człowiek pracujący w środowisku gorącym może wydzielać 7-8 i więcej litrów potu.

Organizm człowieka posiada na skórze ok. 3 mln gruczołów potowych (slajd).

Zachowanie ciepła

  1. Skurcz naczyń krwionośnych skóry powoduje obniżenie skórnego przepływu krwi, co prowadzi do obniżenia temperatury pow. ciała (skóry) i zmniejsza szybkość biernej wymiany ciepła z otoczeniem;

  1. Wzmożenie wytwarzania ciepła poprzez termogenezę:

Ciepło jest produkowane we wszystkich tkankach organizmu, ale jest tracone Wdo otoczenia tylko z tkanek, które kontaktują się z otoczeniem. Wewnątrz ciała ciepło jest transportowane dwoma sposobami: poprzez przewodnictwo tkankowe i konwekcyjnie przez krew (slajd).

Organizm człowieka może oddawać lub zyskiwać ciepło w wyniku następujących procesów:

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

Promieniowanie - przekazywanie ciepła otoczeniu w postaci fal elektromagnetycznych mieszczących się w zakresie podczerwieni. O wielkości wymiany decyduje różnica temperatur.

Konwekcja - przemieszczanie się ogrzanych cząsteczek powietrza bądź wody przylegających do pow. powłok ciała i pojawianie się w ich miejsce nowych nieogrzanych cząsteczek.

Przewodzenie ciepła (kondukcja) - utrata ciepła przez styczność org. z przedmiotami o niższej temperaturze.

Wydzielanie potu (parowanie) - zużywanie ciepła do przemiany wody w parę wodną. Zawiasko to zależy od wilgotności powietrza.

Bilans cieplny

Bilans cieplny określa ilość ciepła wymienioną między organizmem człowieka a otoczeniem w różnych warunkach środowiska.

S = (M - W) - E ± R ± C - Res

S - ? ciepła zgromadzonego w org. powyżej ilości niezbędnej do utrzymania stałej temperatury wewnętrznej ciała,

M - ilość ciepła wytworzonego przez org. w drodze przemian metabolicznych,

W - ilość ciepła (energii) wydatkowanej na wykonaną pracę,

E - ilość ciepła oddana do otoczenia w wyniku pocenia (parowanie),

R - ilość ciepła oddana lub zyskana w wyniku promieniowania,

C - ilość ciepła oddana lub uzyskana w wyniku konwekcji,

Res - ilość ciepła oddana w wyniku oddychania.

S = [(M - W) - E ± R ± C - Res] = 0

0x08 graphic
0x08 graphic

Za komfort cieplny uważa się takie warunki środowiska, które nie wywołują żadnych reakcji termoregulacyjnych, skórny przepływ krwi jest umiarkowany, a średnia temperatura skóry wynosi 340C.

Warunki takie odpowiadają strefie termoneutralnej. Strefa ta dla lekki ubranego człowieka w spoczynku wynosi 25 -260C przy 50% wilgotności powietrza. Dla rozebranego człowieka temp. strefy termoneutralnej jest wyższa i wynosi 280­­C. Wysiłek fizyczny obniża temp. komfortu cieplnego.

S = [(M - W) - E ± R ± C - Res] > 0

środowisko gorące

stres cieplny - hypertermia

S = [(M - W) - E ± R ± C - Res] < 0

środowisko zimne

wychłodzenie - hypotermia

Hieprternia

Hipertermia to stan podwyższonej temp. ciała >410C. Może na przykład wystąpić kiedy podczas gorącego dnia przebywasz na powietrzu, siedzisz w zbyt gorącym samochodzie lub jesteś przykryty zbyt grubo. Hipertermia wymaga intensywnego działania w celu obniżenia temp. ciała, by nie doszło do uszkodzenia tanki mózgowej.

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

Zapobieganie hipertermii:

waga ciała - osoby z nadwagą lub otyłe mają ograniczone mechanizmy utraty ciepła;

niska kondycja fizyczna - powoduje ograniczenie możliwości adaptacyjnych organizmu;

wcześniejsze zaburzenia związane z przegrzaniem - osobnicy, którzy wcześniej doświadczyli zaburzeń na tle przegrzania są bardziej wrażliwi na wstrząs termiczny;

wiek - wraz z wiekiem gruczoły potowe są mniej wydajne. osoby po 40 roku życia mogą mieć kłopoty w gorący środowisku z poceniem się. Aklimatyzacja do gorąca i doba kondycja fizyczna mogą ograniczać zaburzenia związane z wiekiem;

aklimatyzacja - trwa zazwyczaj 6 -7 dni. Jej brak może być przyczyną wstrząsu termicznego.

Wykład 2

Hipotermia jest to stan, kiedy temperatura ciała spada poniżej 350C. Jest równie niebezpieczna co hipertermia. Zbyt duży spadek temperatury może spowodować utratę świadomości i migotanie komór serca, a w konsekwencji śmierć. Może wystąpić, kiedy przebywasz przez dłuższy czas w zbyt zimnym otoczeniu, zbyt lekko ubrany. Jeden lub więcej z poniższych objawów może wskazywać na hipotermię:

Sposoby zwiększania tolerancji wysokiej i niskiej temperatury

Aklimatyzacja - jest to dostosowanie fizjologiczne do nowych warunków środowiska polegające na funkcjonalnej kompensacji, jak dokonuje się w ciągu kilku tygodni narażenia na nowe warunki środowiska termicznego zachodzące w warunkach naturalnych.

Aklimacja - jest to wywołanie korzystnych zmian adaptacyjnych org. poprzez powtarzanie ekspozycji na określone, sztucznie stworzone warunki zew. przez wiele dni, a nawet tygodni.

Adaptacja - odzwierciedla długotrwałe dostosowanie, zachodzące prawdopodobnie z udziałem czynnika genetycznego, którego efektem jest lepsza tolerancja specyficznych, niesprzyjających środowisk.

Trening fizyczny - zwiększa tolerancją gorąca poprzez usprawnienie pocenia.

Aklimatyzacja do gorącego środowiska

Zwiększenie tolerancji organizmu na wpływy środowiska gorącego możliwe jest poprzez powtarzanie ekspozycji człowieka na te warunki środowiska.

1 tydzień:

2-3 tydzień:

Aklimatyzacja do zimna

Fizjologiczne zmiany prowadzące do zachowania energii są najważniejszymi konsekwencjami aklimatyzacji do zimna.

Klimat gorący (tropik i subtropik)

0x08 graphic
0x08 graphic

- duże różnice dzienne temp. sięgające 500C, - średnia roczna temp. 20-280C

- roczny opad deszczu < 250 mm, - roczny opad deszczu 2000-4000 mm,

- wilgotność względna pow. w godz. - wilgotność względna od 42% do 97%.

popołudniowych - poniżej 30%.

Tropik suchy

Wysoka temp. otoczenia w warunkach tropiku suchego znoszona jest przez człowieka znacznie lepiej niż klimacie wilgotnym, bowiem następuje szybkie parowanie wydzielanego potu powodujące intensywne chłodzenie ustroju. W warunkach obciążenia cieplnego org. zużywa więcej energii, żeby ciało „ochłodzić'. Stąd też wysoka temp. otoczenia powoduje wzrost kosztu energetycznego utrzymania homeostazy, a utrata energii jest większa niż w optymalnych dla człowieka warunkach otoczenia.

Temperatura otoczenia - wzrost temp. otoczenia powoduje wzrost wydzielania i parowania potu, jako głównego czynnika procesu ustrojowej termoregulacji.

Wyparowanie 1g potu - ok. 0,35 kcal ciepła

lub

Wyparowanie 1l potu - ok. 580 kcal

Wydzielanie potu w warunkach wysokiej temp. otoczenia i intensywnej pracy fizycznej może dochodzić do 10 -15, a nawet więcej litrów na dobę.

Subtropik

Należy zaznaczyć, ze tylko pot, który paruje na pow. ciała ma znaczenie termoregulacyjne. Pot spływający kroplami nie spełnia tej funkcji, stąd też wilgotność powietrza znacznie utrudnia oddawanie ciepła w warunkach klimatu gorącego. Przy wilgotności względnej ok. 90% w temp. 380C parowanie ustaje niemal całkowicie, a wydzielany pot spływa po skórze bez efektu chłodzącego.

Wpływ obciążenia fizycznego i gorącego środowiska na funkcje przewodu pokarmowego.

Zaburzenia przewodu pokarmowego związane z biegiem długodystansowym:

Górna cześć przewodu pokarmowego (badania histologiczne):

Jelita:

  1. silna ekspozycja na ciepło powoduje krwotoki i niedokrwienie jelit, ponieważ przepływ krwi w naczyniach skórnych , objętość krwi krążącej i przepływ krwi w trzewiach spada,

  1. silna hipertermia powoduje:

  • Wysiłek fizyczny i stres cieplny zmniejszają absorbcję jelitową wody.

  • Żołądek:

    U pracujących w warunkach podwyższonych temp. występują także zaburzenia w procesach trawienia spowodowane zmniejszeniem ukrwienia narządów trawiennych:

    1. Zmniejszenie tempa opróżniania żołądka wraz ze wzrostem temp. otoczenia i następowym odwodnieniem,

    2. Zahamowanie ruchów żołądka,

    3. Utrata z potem znacznych ilości chlorku sodu obniża kwasowość soku żołądkowego,

    4. Duża ilość przyjmowanych napojów rozcieńcza sok żołądkowy, a także zmniejsza się ilość soku trzustkowego i wydzielanie enzymów trawiennych w jelicie cienkim.

    Hipotetyczny mechanizm endotoksemię

    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic

    0x08 graphic

    0x08 graphic

    0x08 graphic

    Zalecenia

    Objawy ze strony przewodu pokarmowego takie jak krwawienia i Endotoksemia zależą od intensywności i czasu trwania wysiłku fizycznego oraz głębokości stresu termicznego. Mogą one wystąpić u osób słabo wytrenowanych, którzy poddani są intensywnemu wysiłkowi wytrzymałościowemu.

    Osobnicy, którzy będą narażeni na wysoka temp. otoczenia winni być w dobrej kondycji fizycznej oraz powinni być poddani aklimatyzacji. Wstępne żywienie podstawową dietą półpłynną może zredukować zakres i nasilenie dyskomfortu jelitowego.

    Jeśli objawy ze strony przewodu pokarmowego są wynikiem obciążenia fizycznego i stresu termicznego, to zazwyczaj ustępują w ciągu kilku dni odpoczynku.

    Wpływ klimatu gorącego na apetyt

    Klimat gorący obniża apetyt u osób niezaaklimatyzowanych, szczególnie i raptownie eksponowanych na gorące środowisko.

    Zalecenia

    1. Posiłki winny być urozmaicone i zawierać różnorodne artykuły spożywcze.

    2. W posiłkach powinny być stosowane artykuły spożywcze, do których osobnicy są przyzwyczajeni w życiu codziennym, jakkolwiek powinny być stosowane produkty o wysokiej wartości odżywczej.

    3. Należy unikać deficytu energetycznego racji pokarmowej.

    4. Należy dbać o estetykę podania i miejsca spożywania posiłków.

    Zapotrzebowanie energetyczne człowieka zależy w warunkach gorącego klimatu od:

    Wartość ppm - wzrost temp. otoczenia o 10C powoduje wzrost wartości ppm o 0,5%;

    Aktywność fizyczna - akt. mięśniowa powoduje wzrost wydatku energetycznego, a w ślad za tym powstawanie dużej ilości ciepła. Wielkość ciepła generowanego przez wzrost metabolizmu mięśni szkieletowych w trakcie pracy może być 100 razy większa w porównaniu do wielkości ciepła produkowanego przez mięśnie pozostające w spoczynku. Stąd też, bardzo duże obciążenie fizyczne org. przebywającego w wysokiej temp. otoczenia zmniejsza różnicę pomiędzy temp. skóry i środowiska, a w konsekwencji znacznie ogranicza możliwość utraty ciepła przez skórę.

    Wpływ temperatury na zapotrzebowanie energetyczne człowieka

    Wraz ze spadkiem temp. otoczenia zapotrzebowanie na energię obniża się. Wg danych FAO spadek zapotrzebowania na energię wynosi ok. 15 kcal na 10C.

    Wyniki innych badań wykazały, że podaż energii we wszystkich warunkach klimatycznych była taka sama. Podaż energii, we wszystkich trzech klimatach, gorącym, umiarkowanym i zimnym wynosiła 47-49 kcal/kg/dzień, przy wykonywaniu pracy ciężkiej wartość ta wzrastała do 60-62 kcal/kg/dzień.

    Wilgotność powietrza - wyższa wilgotność zwiększa wartość podstawowej przemiany materii. Wzrasta wydatek energii związany z wydzielaniem i parowaniem potu.

    Wartość wydatku energetycznego w 3 odmiennych warunkach klimatycznych

    Czynność

    Klimat

    Zimny

    (-30,20C)

    Umiarkowany

    (22,20C)

    Gorący

    (32,50C)

    Marsz (3,41 mph po płaskim terenie)

    kcal/godz.

    *kcal/kg m.c./godz.

    Odpoczynek i praca siedząca

    **kcal/kg m.c./godz.

    413

    4,82

    4,58

    318

    5,12

    4,62

    350

    5,26

    4,40

    *masa ciała + masa odzieży

    **łącznie z termogenezą poposiłkową

    Hipotetyczne przyczyny różnic w wartości metabolizmu przy obciążeniu fizycznym w klimacie gorącym:

    1. Kondycja fizyczna osoby,

    2. Stopień aklimatyzacji do wysokiej temp.,

    3. Wytrenowanie,

    4. Czas trwania obciążenia fizycznego,

    5. Stres termiczny: typ, intensywność,

    6. Stan nawodnienia,

    7. Stan temp. ciała,

    8. Rodzaj i masa odzieży,

    9. Rodzaj i ciężar noszonego oporządzenia.

    Czynniki wpływające na przemiany metaboliczne org. w klimacie gorącym

    Przyczyny wzrostu wartości metabolizmu w klimacie gorącym

    Czynniki obniżające wartość metabolizmu w klimacie gorącym

    brak aklimatyzacji,

    niska wydolność fizyczna,

    stres psychomotoryczny,

    10 efekt, wzrost temp. ciała,

    Zwiększenie aktywności gruczołów potowych,

    Tachykardia,

    Wzrost wentylacji płuc,

    Wzrost metabolizmu beztlenowego;

    Całkowita aklimatyzacja,

    Niska wartość podstawowej przemiany materii,

    Obniżona aktywność fizyczna,

    Lekka odzież,

    Obniżenie apetytu i termodynamicznego działania pożywienia.

    10 - dostosowanie tempa metabolizmu do zmian temperatury

    Wnioski

    Wyniki badań wskazują, że warunki klimatu gorącego zarówno suchego, jak i mokrego nie zwiększają, lub zwiększają w niewielkim stopniu wartość wydatku energetycznego.

    Wzrost wartości wydatkowanej energii zależy w głównej mierze od obciążenia fizycznego organizmu.

    Przebywanie w klimacie gorącym nie wymaga zwiększenia wartości energetycznej racji pokarmowej powyżej wartości wydatku energetycznego wynikającej z obciążenia fizycznego organizmu.

    Woda w warunkach gorącego klimatu

    Woda należy do niezbędnych składników pokarmowych . Głównym zadaniem wody jest przenoszenie składników pożywienia i ich metabolitów do narządów i komórek ustrojowych oraz wydalanie z organizmu produktów przemiany materii, w tym także związków toksycznych gromadzonych w narządach, zwłaszcza w mięśniach podczas intensywnej pracy fizycznej.

    Do ważnych właściwości wody zaliczyć trzeba wysoka temperaturę parowania i bardzo dobre przewodnictwo cieplne, co ułatwia wymianie ciepła w organizmie.

    Krew obiega cały org. w ciągu jednej minuty, tj. ok. 1500 razy na dobę. W ciągu doby w stanie całkowitego spokoju przez układ krwionośny przepływa 5-8 tys. litrów wody. W czasie wysiłków ilość ta jest wielokrotnie większa.

    Rolę wody można określić następująco:

    Zawartość wody w organizmie człowieka zależy od:

    Uogólniając przyjmuje się, że woda stanowi 45-75% masy człowiek i zależy to od zawartości tkanki tłuszczowej , która zwiera wyjątkowo mało wody (10-20%). Można przyjąć, ze u otyłych jest stosunkowo mniej wody oraz u kobiet jest procentowo mnie wody ze względu na większą zawartość tkanki tłuszczowej.

    Mężczyzna, kobieta -58-65 % wody

    Osoba starsza - ok. 45% wody

    W ustroju człowieka wyróżnia się dwie przestrzenie wodne:

    Bilans wodny u dorosłego człowieka o umiarkowanej aktywności fizycznej w klimacie umiarkowanym.

    Źródło wody

    Ilość

    Drogi wydalania

    Ilość

    cm3

    %

    cm3

    %

    Pożywienie stałe

    Napoje

    Procesy metaboliczne

    1000

    1500

    300

    35,7

    53,6

    10,7

    Nerki

    Płuca

    Skóra

    Przewód pokarmowy

    1500

    550

    600

    150

    53,6

    19,6

    21,4

    5,4

    Razem

    2800

    100

    Razem

    2800

    100

    Organizm dorosłego mężczyzny zawiera około 60% wody, co przy masie całkowitej 70 kg stanowi ok. 42kg. W stanach zdrowia, przy małej aktywności fizycznej, wyrównanej temp. otoczenia i niskiej wilgotności powietrza, w ciągu doby ustrój człowieka dorosłego wydala 2000-2800 ml wody i tyle samo przyjmuje.

    Utrata wody w organizmie:

    Objawy odwodnienia ustroju to:

    Niedobór wody wynoszący 10% masy ciała powoduje:

    Niedobór wody wynoszący 20% masy ciała powoduje:

    Wykład 3

    Zapotrzebowanie na wodę człowieka przebywającego w gorącym środowisku zależy od:

    Wzrost produkcji ciepła w wyniku obciążenia fizycznego.

    Wzrost szybkości pocenia się i niedobór płynów prowadzą w warunkach klimatu gorącego do odwodnienia.

    Zależność pomiędzy zapotrzebowaniem na wodę a płcią

    Kobiety są mniej odporne na wysiłek fizyczny w gorącym środowisku, co jest w dużej mierze uzależnione od kondycji fizycznej;

    Dobrze wytrenowane i zaaklimatyzowane do gorącego klimatu kobiety maja zbliżoną do mężczyzn odpowiedź fizjologiczną zarówno do tropiku suchego, jak i mokrego.

    Mężczyźni pocą się bardziej niż kobiety, stąd ich zapotrzebowanie na wodę jest większe.

    Zależność pomiędzy zapotrzebowaniem na wodę a wiekiem

    Tolerancja org. starszego na pracę w klimacie gorącym jest znacznie obniżona w porównaniu z org. młodym, co częściej prowadzi do zaburzeń termoregulacji i ich konsekwencji zdrowotnych.

    Obniżenie tolerancji na ciepło u ludzi starszych jest związane z obniżoną wydolnością układu krążenia i brakiem lub zaburzeniami aklimatyzacji.

    Istotnym jest by ludzie starsi byli odpowiednio nawodnieni.

    Wydzielanie potu w warunkach wysokiej temp. otoczenia i intensywnej pracy fizycznej może dochodzić do 10, a nawet 15 litrów i więcej na dobę. Na tej drodze dochodzi do utraty 25% ciepła ustrojowego, co zależy od aktywności fizycznej, temp. otoczenia i wilgotności powietrza.

    Badania kierowców polskich jednostek wojskowych pełniących służbę w rejonie Kanału Sueskiego wykazały, że dobowa produkcja potu w początkowym okresie sięgała 12 litrów, obniżając masę ciała w granicach 4-6%.

    Utrata dużej ilości potu powoduje określone zmiany w org., które wyzwalają bodźce nakazujące ustrojowi picie wody, a więc wywołują uczucie pragnienia. Wypita woda nie zostaje natychmiast wchłonięta, a zaspokojenie pragnienia następuje wcześniej, zanim zostanie wyrównany niedostatek objętości płynów ustrojowych i ciśnienie osmotyczne.

    Ugaszenie pragnienia nie uzupełnia całkowicie strat wody. Przyjmuje się, że w ten Sposób org. człowieka może pokryć straty wody jedynie w 65-70%, podczas gdy pozostałe 30-35% stanowi tzw. „odwodnienie dowolne”.

    Zalecą się wypijanie większej ilości wody niż potrzeba do zaspokojenia pragnienia. Do całkowitego nawodnienia org. dochodzi zwykle po kilku godzinach lub też następnego dnia.

    Obecnie przyjmuje się, że w klimacie gorącym minimalna ilość wypijanej wody winna wynosić 3 litry na dobę, gdyż w przeciwnym razie dochodzi do wyraźnych objawów odwodnienia. Wartości te dotyczą człowieka o małej aktywności fizycznej. Przy większej aktywności fizycznej i wyższej temp. otoczenia niezbędna ilość wody zwiększa się. Stosownie do zaleceń Narodowej Rady ds. Badań Naukowych USA, przyjmuje się, że na każda kcal pożywienia ustrój potrzebuje 1ml wody, a przy zwiększonym wysiłku fizycznym wartość ta może być większa. Biorąc powyższe pod uwagę oaz fakt, że zalecana wartość energetyczna racji żywnościowej żołnierzy polskich pełniących służbę w warunkach gorącego klimatu wynosi 4200-4500 kcal, celowym wydaje się zapewnienie minimalnych podaży wody do picia w ilości 5 litrów na dobę.

    Czy w warunkach klimatu gorącego należy spożywać wodę bez ograniczenia?

    Nadmierne spożycie wody może zaburzać ustrojową gospodarkę elektrolitową, prowadząc do zatrucia wodnego, hiponatremii, a w skrajnych przypadkach nawet do zgonu. Nadmierne spożywanie wody połączone z intensywnym poceniem się, szczególnie w warunkach tropiku mokrego, powoduje wzrost utraty soli mineralnych, wchodzących w skład wydzielanego w dużych ilościach potu. Organizm człowieka traci wraz z wydzielanym potem głównie sód. Może to doprowadzić do hiponatremii i jej konsekwencji, co wykazano u żołnierzy armii izraelskiej i amerykańskiej, a w skrajnych przypadkach do głębokiego, zatrucia wodnego i zgonu.

    Wnioski i zalecenia

    Zapotrzebowanie na wodę w klimacie gorącym zależy w głównej mierze od utraty wody wraz z potem. Szybkość pocenia się jest proporcjonalna do szybkości metabolizmu i może wynosić 3-4 litry na godzinę lub ponad 10 l/dzień.

    Trening i aklimatyzacja do gorąca może powodować wzrost szybkości pocenia się o 10-20% lub 200 do 300 ml/godz.

    Mężczyźni pocą się bardziej, stąd tez ich zapotrzebowanie na wodę w klimacie tropikalnym jest większe aniżeli kobiet.

    W krajach tropikalnych, przy znacznie zwiększonej utracie potu, a więc także przy dużej utracie soli istnieje potrzeba specjalnego postępowania żywieniowego. W zapobieganiu odwodnieniu org. osób przebywających w tropiku racja pokarmowa winna:

    Wpływ obciążenia pracą w środowisku gorącym na metabolizm składników mineralnych

    W klimacie tropikalnym, a szczególnie w tropiku mokrym, organizm człowieka traci duże ilości potu, wraz z nim wodę, jak i składniki mineralne.

    pH

    4,0-6,8

    Kationy

    Wapń mEq/l

    Żelazo mg/l

    Magnez mg/l

    Potas mEq/l

    Sód mEq/l

    0,5-4,0

    0,2-0,5

    0,4-4,0

    1,0-15,0

    18,0-97,0

    Aniony

    Dwuwęglany mEq/l

    Chlorki mEq/l

    Siarczany mgS/l

    Fosforany mgP/l

    0,0-5,0

    9,0-70,0

    40,0-170,0

    0,03-4,0

    Klimacie tropikalnym, a szczególnie w tropiku mokrym, organizm człowieka traci wraz z potem sól, w postaci chlorku sodu i chlorku potasu. Przeciętnie w 1 litrze potu człowieka traci około 3 g chlorku sodu.

    Przy utracie w ciągu kilku godzin, w trakcie dużego wysiłku fizycznego, 4-5 litrów lub większej ilości potu może dochodzić do zaburzeń bilansu wodnego ustroju, niezależnie od bilansu chlorku sodu, którego utrata w takich warunkach znacznie wzrasta.

    1 litr potu zawiera:

    Pot jest hipotoniczny w stosunku do płynu zewnątrzkomórkowego i zawiera elektrolity, głównie zewnątrzkomórkowego i zawiera elektrolity, głównie sód i nieco mniej potasu, które są tracone wraz z potem.

    Zawartość Na w pocie wynosi średnio ok. 40 mEq/l (10-100 mEq/l) i zależy od jego zawartości w diecie, intensywności pocenia się, stanu nawodnienia org. oraz aklimatyzacji do gorąca. Aklimatyzacja może zmniejszać stężenie sodu w pocie o 50%. Stężenie ptoasu w pocie wynosi średnio 5 mEq/l (3,0-15,0 mEq/l), Ca 1 mEq/l (0,3-2,0 mEq/l), a Mg 0,8 mEq/l (0,2-1,5 mEq/l). Przy stosowaniu normalnej diety suplementacja składnikami mineralnymi nie jest konieczna, z wyjątkiem pierwszych dni aklimatyzacji. W przypadku niedoborów sodu w diecie i dużej utracie tego pierwiastka z potem zmniejsza się objętość płynu pozakomórkowego i powstaje odwodnienie.

    Wpływ obciążenia pracą w środowisku gorącym na metabolizm składników mineralnych.

    Naturalną reakcją org. w środowisku gorącym jest pocenie się, jako jeden z zasadniczych sposobów eliminacji ciepła z organizmu. Gospodarka wodno-elektrolitowa org. związana jest głównie z obecnością i działaniem sodu, potasu oraz chloru. Wydzielanie potu, a co za tym idzie wydalanie sodu, potasu i chloru ta drogą znacznie zwiększa się podczas intensywnego wysiłku fizycznego. Przy ok. 10 litrach wydzielonego potu w warunkach obciążenia fizycznego w klimacie gorącym, straty soli mogą sięgać do 18 g dziennie, a nawet i więcej. Przy tak dużej utracie chlorku sodu i nie uzupełnianiu go w napojach i żywności, wzrasta szybko temperatura ciała i tętno, a organizm znajduje się w stanie przedudarowym.

    Towarzyszy temu nierzadko utrata apetytu, nudności i skurcze mięśni. Utrzymanie w org. stałej ilości chlorku sodowego ma zasadnicze znaczenie dla homeostazy ustroju. Wprawdzie w miarę następowania adaptacji do ciężkiej pracy fizycznej, a także pod wpływem aklimatyzacji ustroju do gorącego otoczenia, utrata chlorku sodowego z potem zmniejsza się do niewielkich wartości, to jednak niedobory sodu mogą wystąpić u ludzi w pierwszych dniach aklimatyzacji do gorącego otoczenia. Stąd też dodatkowe spożycie sodu można zalecić okresowo ludziom niezaakliamtyzowanym, zaczynającym pracę w środowisku o bardzo wysokiej temperaturze.

    Wapń

    Zawartość wapnia w pocie w trakcie intensywnych ćwiczeń fizycznych w środowisku:

    Magnez

    Stężenie magnezu w pocie w trakcie intensywnych ćwiczeń fizycznych wahało się od 12±12 mg/l do 15±3 mg/l.

    Stwierdzono, że wraz ze wzrostem ilości wydzielanego potu zmniejsza się w pocie stężenie magnezu.

    Miedź

    Zawartość miedzi w pocie w trakcie intensywnych ćwiczeń wynosi średnio 0,11 mg/l, a całkowita dzienna utrata wyniosła 0,34 mg/dzień.

    Żelazo

    Stężenie żelaza w pocie w trakcie intensywnych ćwiczeń fizycznych zmniejsza się wraz z czasem i waha się od 0,20 mg/l do 0,13 mg/l po 30 minutach ćwiczeń. Spadek zawartości żelaza w wydzielanym pocie w trakcie ćwiczeń w środowisku gorącym, wyniósł w ciągu 30 minut z 0,12 mg/l do 0,08 mg/l, podczas gdy w środowisku umiarkowanym z 0,31 do 0,14 mg/l.

    Podaż i straty żelaza w trakcie normalnej aktywności fizycznej i 2 godzin intensywnych ćwiczeń.

    Żelazo

    Próba

    Podaż Fe (mg/d)

    Utrata z moczem (mg/l)

    Utrata z potem (mg/d)

    Utrata z kałem (mg/d)

    NA

    NA + 1h

    NA + 2h

    34,8

    36,8

    17,5

    0,22

    0,23

    0,19

    0,38

    0,32

    0,34

    22,0

    26,0

    25,2

    NA - normalna aktywność fizyczna,

    NA + 1h - normalna aktywność fizyczna + 1h ćwiczeń,

    NA + 2h - normalna aktywność fizyczna + 2h ćwiczeń.

    Cynk

    Wykazano, że utrata cynku wraz z potem wynosi średnio 0,50 mg/dzień u mężczyzn i 0,67 mg/dzień u kobiet.

    Niska podaż cynku z pożywieniem powoduje ograniczenie wydalania cynku z potem do 0,29 mg/dzień, a ponowna podaż odpowiednich ilości tego pierwiastka powoduje następowy wzrost jego zawartości w pocie do 0,62 mg/dzień.

    Wraz z długością trwania ćwiczeń fizycznych zwartość cynku pocie zmniejsza się z 0,90 mg/l po pierwszej godzinie, do 0,56 mg/l po drugiej godzinie.

    Wielkość wydalania cynku wraz z potem zależy od temperatury środowiska i w środowisku gorącym zmniejsza się (0,52±0,41 mg/l w porównaniu z klimatem umiarkowanym (0,87±0,87).

    Sód i Potas

    Przy intensywnej aktywności fizycznej w warunkach klimatu gorącego może dochodzić do odwodnienia, co ściśle wiąże się z zaburzeniami gospodarki wodno-elektrolitowej. Przy odwodnieniu wynoszącym nie więcej niż 6-8% masy ciała utrata K+ może dochodzić do 40 mEq/godz., a Na+ do 200 mEq/godz. Przy tak dużej utracie Na+ nerki powodują zatrzymanie sodu, natomiast dalej trwa wydalanie K+, co niezależnie od hiponatremii, może doprowadzić do niedoboru tego pierwiastka i wystąpienia hipokaliemii.

    Hiponatremii może być spowodowana niedoborem sodu i rozcieńczenia płynów ustrojowych. Może ona przebiegać z odwodnieniem, z prawidłowym uwodnieniem lub z przewodnieniem. Hiponatremii + odwodnienie może być spowodowana utratą sodu i wody przez skórę (nadmierne pocenie cię, gorączka), lub też długo trwającymi wymiotami i biegunkami.

    Niedobór sodu z jednoczesnym przewodnieniem wywołany jest najczęściej transmineralizacją lub rozcieńczeniem płynów ustrojowych (przewlekła niewydolność krążenia, marskość wątroby z wodobrzuszem, obrzęki naczyniowe). Niedobór sodu może objawiać się skurczami mięśniowymi kończyn i brzucha, bólami głowy, mdłościami, biegunką. Niedostatek sodu wywołuje ogólną słabość, skłonność do wymiotów, wysychanie śluzówek.

    Niedobór potasu - hipokaliemii.

    Objawy hipokaliemii: osłabienie mięśniowe, depresja, brak łaknienia, utrata perystaltyki jelit, zaparcia, porażenna niedrożność jelit, nudności, wymioty, porażenia mięśni oddechowych, niewydolność oddechowa, niewydolność wydzielnicza nerek, niemiarowość akcji serca (tachyarytmia).

    Podsumowanie

    1. Stężenie żelaza i cynku w pocie obniża się wraz z czasokresem obciążenia fizycznego i jest mniejsze w warunkach gorącego środowiska kiedy wydzielanie potu jest wysokie;

    2. Zawartość żelaza, cynku i miedzi jest zróżnicowane w zależności od miejsca wydzielania potu w skórze;

    3. Zawartość wapnia i magnezu w pocie w trakcie obciążenia fizycznego jest zmienna.

    Jakkolwiek utrata chlorku potasu, a także soli magnezu wraz z potasem stosunkowo niewielka, w porównaniu do strat soli kuchennej, to jednak ze względu na ważną role jaką spełniają jony potasowy i magnezowy w org. człowieka ich podaż powinna być zwiększona w warunkach gorącego klimatu, szczególnie przy intensywnym poceniu się. W krajach tropikalnych, przy znacznej zwiększonej utracie potasu, a więc przy dużej utracie soli istnieje potrzeba specjalnego postępowania żywieniowego.

    Duże odwodnienie będące wynikiem intensywnego pocenia się i utrata soli mineralnych, a zwłaszcza potasu i magnezu, jest wskazaniem do spożywania zwiększonych ilości świeżych warzyw i owoców lub soków owocowo-warzywnych albo też preparatów zwierających potas i magnez.

    Najlepszym dostępnym naturalnym źródłem potasu dla człowieka są ziemniaki, pomidory i sok pomidorowy, natomiast rośliny strączkowe, kasza gryczana, a także zielone warzywa o owoce cytrusowe stanowią dobre źródło magnezu.

    Z punktu widzenia profilaktyki zaburzeń gospodarki wodno-elektrolitowej organizmu przebywającego w klimacie gorącym istotne jest uświadomienie ludziom, ze występowanie wzmożonego pragnienia, znaczne zmniejszenie pocenia się oraz ograniczenie ilości wydalanego, zatężonego moczu, a także bolesne skurcze mięśni mogą świadczyć o występowaniu odwodnienia organizmu i zaburzeniach gospodarki wodno-elektrolitowej. W takiej sytuacji należy zasięgnąć porady lekarskiej.

    Witaminy

    Wyniki wcześniejszych badań sugerowały, że witaminy są tracone w istotnych ilościach wraz z potem. Z tego powodu też obciążenie fizyczne, szczególnie w warunkach gorącego środowiska, było uważane za przyczynę utraty witamin.

    Aktualnie uważa się, że utrata witamin wraz z potem jest niewielka. Niektóre witaminy biorą udział w utrzymaniu dobrej kondycji zdrowotnej osób żyjących i pracujących w warunkach gorącego środowiska.

    Zawartość witamin w pocie

    Witamina

    Stężenie (µ/100ml) µ

    Tiamina

    Ryboflawina

    Kwas nikotynowy

    Kwas pantotenowy

    Witamina C

    Pirydoksyna

    Kwas foliowy(metabolit)

    0-15

    0,5-12

    8-14

    4-30

    0-50

    7

    0,26

    Tiamina

    W związku z tym, że obciążenie fizyczne w warunkach gorącego środowiska zwiększa metabolizm i koszt energetyczny organizmu związany z wydzielaniem potu, krążeniem i oddychaniem, proporcjonalnemu zwiększeniu ulega zapotrzebowanie na witaminę B1.

    Utrata tiaminy wraz z potem wynosi około 10µg/100ml.

    Praca w warunkach gorącego środowiska może prowadzić do utraty 10 litrów potu, stąd zapotrzebowanie na tiaminę wynosi około 1g/dobę.

    Ryboflawina

    Nieliczne badania wykazują, że zapotrzebowanie na ryboflawinę może być zwiększone w trakcie obciążenia fizycznego. Utrata ryboflawiny z potem jest mała i wynosi od 0,5 do 12 µg/100ml, co nie stanowi istotnego problemu żywieniowego dla osób pracujących w warunkach gorącego środowiska i obficie się pocących. Zalecana norma żywienia na ryboflawinę wynosi 06, mg/1000kcal, co w zupełności pokrywa potrzeby człowieka żyjącego i pracującego w warunkach gorącego środowiska.

    Witamina PP

    Przyjmuje się, że utrata kwasu nikotynowego wraz z potem wynosi ok. 20 µg/100 ml. Podobnie jak w przypadku tiaminy i ryboflawiny podaż niacyny powinna być proporcjonalna do podaży energii w dziennej racji pokarmowej - 6,6 mg niacyny na 1000kcal. Wraz ze wzrostem wartości energetycznej racji pokarmowej, związanym z wysiłkiem fizycznym w środowisku gorącym winna proporcjonalnie wzrosnąć także podaż niacyny.

    Witamina B6

    ­­Aktualnie brak jest danych dotyczących zapotrzebowania na witaminy B6 w środowisku gorącym. Utrata pirydoksyny wraz z potem jest niewielka i nie stwarza zagrożenia niedoboru. W przypadku wzrostu spożycia żywności podaż pirydoksyny powinna być proporcjonalnie zwiększona. Przyjmuje się jako normę zalecaną podaż 0,016 mg witaminy B6 na 1g białka w dziennej racji pokarmowej.

    Kwas pantotenowy

    Aktualnie brak jest danych dotyczących wzrostu zapotrzebowania na kwas pantotenowy osób żyjących i pracujących w środowisku gorącym. Utrata kwasu pantotenowego wraz z potem jest niewielka i nie stwarza zagrożenia niedoboru.

    Witamina B12

    Aktualnie brak jest danych dotyczących wpływu stresu cieplnego na status witaminy B12 w organizmie. Wykazano, ze megadawki witaminy C mogą niekorzystnie wpływać na przyswajalność witaminy B12 z pożywienia. Megadawki witaminy C rzędu 3g i więcej, stosowane w celu zmniejszenia stresu cieplnego, mogą powodować objawy niedoborów witaminy B12.

    Witaminy z grupy B (complex)

    W związku utratą witamin z grupy B wraz z potem, u ludzi obciążonych fizycznie w warunkach klimatu gorącego może dochodzić do niedoboru tych witamin. Wyniki wielu badań wykazały, że niedobór więcej niż jednej witaminy z grupy B może prowadzić do ograniczenia wydolności. Niedobór kilku witamin z grupy B powoduje wystąpienie objawów zmęczenia, obniżenia ambicji, nerwowość i wybuchowość, ból i zmniejszenie wydajności w trakcie normalnie wykonywanej pracy. Wzbogacenie diety witaminami z grupy B ludzi wykonujących pracę w warunkach klimatu gorącego powodowało zmniejszenie zmęczenia. Jakkolwiek wyniki badań dotyczących zapotrzebowania org. obciążonego praca w warunkach klimatu gorącego są niejednoznaczne, to przyjmuje się, że wraz ze wzrostem wartości wydatku energetycznego wzrasta zapotrzebowanie na energię, a tym samym proporcjonalnie wzrasta zapotrzebowanie na witaminy z grupy B.

    Witamina C

    Witamina C wpływa na wytwarzanie i zachowywanie kolagenu, ułatwia gojenie się ran, złamań, hamuje tworzenie się sińców, powstawanie krwotoków, krwawienie dziąseł, podnosi odporność na zakażenia, uszkodzenia oraz na choroby, szczególnie w okresach przeciążenia fizycznego, aktywizuje system immunologiczny, ma działanie antywirusowe, zapewnie sprawne układu krwionośnego i serca, reguluje i obniża poziom cholesterolu, chroni przed miażdżycą i chorobą wieńcową, obniża ciśnienie krwi, zmniejsza krzepniecie krwi, zwalcza wolne rodniki, chroni przez rakiem żołądka, jamy ustnej, przełyku, płuc, wątroby, szyki macicy i odbytu, chroni skórę przed działaniem słońca i przed starzeniem, u cukrzyków reguluje poziom glukozy we krwi, oddziałuje korzystnie na wzrok, hamuje rozwój zaćmy, uczestniczy w produkcji hormonów zwiększających wydolność fizyczną, umożliwia koncentrację, mocny sen, zmniejsza ból, ułatwia pokonywanie nastrojów depresyjnych, ma korzystny wpływ na usposobienie.

    Niedobór witaminy C powoduje szkorbut, samoistne krwawienia, uszkodzenie naczyń krwionośnych, krwawe wybroczyny, złe gojenie o odnawianie się ran, rozpulchnianie dziąseł, zmiany w zębach (np. zgorzel), bolesność stawów i mięśni, obrzęki kończyn, osłabienie, utratę apetytu, obniżenie wydolności fizycznej, depresję, osteoporozę, niedokrwistość, nadczynność gruczołu tarczowego, zaburzenia neurologiczne, wtórne infekcje, schorzenia żołądka, zapalenia błony śluzowej, przedłużenie kresu zaziębienia org. i trudności w leczeniu zakażeń. Ostatecznie prowadzi do śmierci.

    Poziom witaminy C we krwi zmniejsza się przy niedostatecznej podaży i w trakcie wykonywania pracy. Wykazano, że suplementacja witaminą C korzystnie wpływa na wydolność fizyczną. Jakkolwiek utrata witaminy C wraz z potem jest niewielka u ludzi zaaklimatyzowanych, to jednak jej obecność jest niezbędna w procesach produkcji i wydzielania potu. Witamina C łagodzi także skutki stresu termicznego. Biorąc pod uwagę fakt, że praca i Zycie w klimacie tropikalnym mogą obniżać poziom witaminy C w org. celowym jest wzbogacenie jadłospisów w produkty zwierające duże jej ilości, bądź też suplementacja diety preparatami zwierającymi witaminę C.

    Wykład 4

    Kwas foliowy

    Kwas foliowy reguluje wzrost i funkcjonowanie komórek, wpływa dodatnio na system nerwowy i mózg, decyduje o dobrym samopoczuciu psychicznym; zapobiega uszkodzeniom tzw. cewy nerwowej u płodu, ma pozytywny wpływ na wagę i rozwój noworodków; bierze udział w zachowaniu kodu genetycznego, w przekazywaniu cech dziedzicznych komórek, reguluje ich podział; usprawnia funkcjonowanie układu pokarmowego, uczestniczy w tworzeniu soku żołądkowego, zapewnia sprawne działanie wątroby, żołądka i jelit, jest czynnikiem antyanemicznym i chroni org. przez nowotworami (szczególnie rakiem macicy).

    Nie ma badań dotyczących zależności pomiędzy kwasem foliowym a obciążeniem fizycznym i gorącym środowiskiem.

    W celu profilaktyki wad cewy nerwowej u płodu, zaleca się przyjmowanie 0,4 mg kwasu foliowego dziennie przez okres począwszy od trzech miesięcy przed planowaną ciążą, aż do jej ukończenia. W praktyce, ze względu na duży odsetek ciąż nieplanowanych, zaleca się, aby wszystkie kobiety w wieku rozrodczym, przyjmowały stale doustną supelmentację kwasu foliowego w dawce 0,4 mg . U kobiet, które urodziły już jedno dziecko z wadą cewy nerwowej, zaleca się profilaktykę dawką 4mg kwasu foliowego na dobę.

    Biotyna

    Biotyna stanowi koenzym kilku różnych enzymów w tym transferazy karboksylowej, niezbędnej w syntezie tłuszczów. Uczestniczy w syntezie aminokwasów, cukrów, białek i kwasów tłuszczowych, wspomaganiu funkcji tarczycy, uczestniczy w przemianie CO­2, wpływa na właściwe funkcjonowanie skory oraz włosów, uczestniczy z witaminą w syntezie protrombiny, odpowiedzialnej za krzepliwość krwi.

    Objawami niedoborów biotyny są zmiany skórne - wysypki, stany zapalne, a także wypadanie włosów i podwyższony poziom cholesterolu oraz zmiany zapalne jelit. Ze względu na to, że biotyna może być syntetyzowana przez florę bakteryjną do jej niedoboru dochodzi bardzo rzadko, zwykle pod wpływem innych czynników niż niedobór pokarmowy.

    Brak jest wyników badań suplementacja biotyny na aktywność fizyczną.

    Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach

    Witamina A jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania rogówki oraz komórek nabłonka, a poprzez to wzroku. Korzystnie wpływa na wzrost i odtwarzanie kości i zębów. Pełni także ważną rolę w syntezie hormonów oraz ich regulacji oraz ma właściwości przeciwnowotworowe,

    Niedobór witaminy A pojawia się zwykle przy jednoczesnym niedoborze cynku i białka. Organizm człowieka może max. zmagazynować roczny zapas witaminy A. Oznacza to, że objawy niedoboru nie są widoczne natychmiast po zaprzestaniu spożycia tej witaminy. Pierwszym objawem niedoboru jest często ślepota zmierzchowa. W dłuższym czasie może dochodzić do uszkodzenia rogówki i prowadzić do ślepoty. Może także hamować wzrost kości, powodować zmiany w ich kształcie oraz przyczyniać się do ich łamliwości, a także przyspieszać próchnicę zębów oraz zanik komórek tworzących zębinę. Anemia jest także skutkiem niedoboru witaminy A. Ponadto, niedobór witaminy A ma wpływ na układ nerwowy i mięśniowy i może wywołać paraliż.

    Aktualnie brak jest informacji na temat wpływu stresu cieplnego na zapotrzebowanie organizmu na witaminę A.

    Witamina D posiada charakterystyczną cechę, która odróżnia ją od innych witamin; może być wytwarzana przez światło słoneczne. Oznacza to, że przy regularnym wystawieniu się na działanie światła słonecznego, nie jest konieczne jej przyjmowanie w innej formie. Zalecane, dzienne spożycie witaminy D wynosi 5 mikrogramów. Witamina D ma wpływ na mineralizację kości poprzez zwiększenie absorpcji wapnia i fosforu z przewodu pokarmowego. Powoduje to zwiększenie zawartości tych pierwiastków we krwi, poprzez uwalnianie ich z kości, a także stymuluje ich zatrzymywanie w nerkach.

    Ekspozycja na słonce osób przebywających w warunkach klimatu gorącego zapobiega powstawaniu niedoborów witaminy D.

    Aktualnie brak jest informacji na temat wpływu stresu cieplnego na zapotrzebowanie organizmu na witaminę E.

    Podsumowanie

    1. Nie wydaje się by zapotrzebowanie na witaminy z grupy B było zwiększone u osób żyjących i pracujących w warunkach gorącego środowiska.

    2. W związku z ważną rolą jaka pełnią w przemianach energetycznych tiamina, ryboflawina, niacyna i Pirydoksyna ich podaż powinna być odpowiednia dla ilości spożywanej żywności. Dla osób dorosłych dzienna racja pokarmowa winna dostarczać 0,5 mg tiaminy/ 1000kcal, 0,6 mg ryboflawiny/1000kcal, 0,016 mg pirydoksyny/1 g białka i 6,6 mg niacyny/1000kcal.

    3. Brak jest informacji wskazujących, że ekspozycja na środowisko gorące powoduje wzrost zapotrzebowania na kwas foliowy i witaminę B12 ponad ogólne obowiązujące normy.

    4. W trakcie aklimatyzacji witamina C, podawana w ilości 250 mg może redukować stres cieplny.

    5. Zaleca się stosowanie suplementacji witaminą C w żywieniu ludzi żyjących i pracujących w warunkach środowiska gorącego, jednakże podaż tej witaminy nie powinna przekraczać 250 mg, ponieważ wyższe dawki mogą ograniczać przyswajanie witaminy B12.

    6. Witaminy A, C i E jako antyoksydanty mogą być wykorzystane w hamowaniu peroksydacji lipidów spowodowanej stresem cieplnym.

    Zalecenia

    1. Podaż tiaminy, ryboflawiny, niacyny i witaminy B6, powinna być uzależniona od ilości spożywanej żywności.

    2. Podaż kwasu foliowego i witaminy B12 winna być zgodna z ogólnie obowiązującymi normami.

    3. W trakcie aklimatyzacji do środowiska gorącego podaż witaminy C powinna wynosić ok. 250 mg w celu zmniejszenia niekorzystnego działania stresu cieplnego i przyspieszenia aklimatyzacji.

    4. Wyniki badań wskazują na konieczność suplementacji diety witaminą C dla zwiększenia wydolności i efektywności pracy w warunkach gorącego środowiska.

    5. Nie ma potrzeby supelementowania diety witaminą D w warunkach gorącego środowiska.

    6. Witaminy A, C i E mogą być używane jako antyoksydanty w żywieniu ludzi żyjących i pracujących w środowisku gorącym.

    Ciepło jako czynnik percepcji smaku i zapachu.

    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic

    Smak to jednej z podstawowych zmysłów dostępnych organizmom - służący do chemicznej analizy składu pokarmu. Odczuwany smak pokarmów zależy nie tylko od receptorów smakowych, ale również węchowych.

    Ludzie mają 5 rodzajów receptorów smakowych, odpowiadających z grubsza ważnym grupom substancji chemicznych znajdujących się w pożywieniu.

    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic

    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic

    Wszystkie inne wrażenia związane z przyjmowaniem pożywienia pochodzą z innych systemów sensorycznych, które związane są z jamą ustną lub nosem.

    Wykazano, że wrażenia smakowe najlepiej są odbierane w przedziale temperatur 20-300C.

    Jeżeli pożywienie lub napój są podgrzane powyżej 300C to wyczuwanie subtelności smakowych staje się bardzo trudne.

    Percepcja smaku zależy także od temperatury języka. Wykazano, że obniżenie temperatury języka z 360C do 200C powodowało zaburzenia percepcji smaku.

    Wykazano, że zimne pożywienie jest postrzegane jako cięższe w porównaniu z gorącym.

    Wrażenia dotykowe w jamie ustnej.

    Wykazano, że w sposób podobny do smaku język jest wrażliwy na dotyk i zmiany temperatury. Generalnie wrażliwość na wysoką zmienia się w temperaturach pomiędzy 200C-360C.

    Temperatura wpływa także na wrażliwość języka w stosunku do czynników chemicznych zawartych w pożywieniu. Wykazano to na przykładzie kapsaicyny, związku zawartego w chili, którego piekące działanie nasilało się wraz z temperaturą.

    Przy oziębieniu języka do około 250C działanie piekące było całkowicie eliminowane. Dlatego też przy spożywaniu ostrych potraw, sosów lub ziół należy podawać chłodne napoje. Udowodniono, że spożywanie w środowisku gorącym potraw, zawierających ostre przyprawy będzie potęgować wrażenia sensoryczne i wpływać na smak pożywienia. Ostre zioła stymulują dodatkowe wydzielanie śliny, co jest korzystne w gorącym i suchym środowisku.

    Zależność wrażliwości języka na pieczenie wywołane kapsaicyny jako funkcja temperatury (slajd).

    Zapach istotnie wpływa na smak. Podgrzewanie żywności wzmacnia komponentę zapachową smaku poprzez uwolnienie lotnych składników żywności. Przyjemny zapach może stymulować chęć spożywania żywności, a odrażający powoduje niechęć do pożywienia.

    Fizjologiczne i psychologiczne skutki wpływu temperatury na walory sensoryczne żywności.

    Fizjologiczne

    Zaburzenia gospodarki elektrolitowej związane z utratą dużej ilości potu, na skutek przebywania w gorącym środowisku, wpływają na percepcję smaku. Duża utrata soli powoduje, że człowiek preferuje sól i słoną żywność. Podobne wyniki uzyskano w przypadku niedoboru witamin, szczególnie witaminy A i B lub składników mineralnych, gdzie człowiek preferuje żywność zawierającą te składniki.

    Psychologiczne

    Psychologiczne czynniki mogą także odgrywać istotną role w zmianach smakowych związanych ze zmianami temp. produktów spożywczych.

    Wpływ gorącego środowiska na apetyty.

    0x08 graphic
    0x08 graphic

    0x08 graphic
    0x08 graphic
    gorące środowisko

    0x08 graphic
    0x08 graphic

    ?

    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic

    Bardzo ważnym czynnikiem w regulacji podaży pożywienia nie jest jego wartość energetyczna, ale raczej ilość uwolnionego i przyswajalnego ciepła.

    W świetle tej hipotezy mechanizmem regulującym spożywanie żywności jest jej bezpośredni efekt cieplny.

    0x08 graphic

    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic

    Wpływ wysokiej temperatury środowiska na apetyt.

    0x08 graphic
    0x08 graphic

    0x08 graphic
    0x08 graphic

    0x08 graphic

    0x08 graphic

    0x08 graphic

    0x08 graphic

    0x08 graphic

    0x08 graphic
    0x08 graphic

    0x08 graphic
    0x08 graphic
    +

    Ciepło powstające na skutek spożywanego pożywienia jest jednym z najważniejszych elementów termoregulacji ustrojowej.

    Istotną rolę odgrywa także stosunek tłuszczu do masy ciała. Im wartość tego stosunku jest mniejsza to spożycie pożywienia w klimacie gorącym wzrasta.

    Temperatura posiłków:

    Wpływ światła na apetyt

    Stwierdzono, że okresowa ekspozycja na światło może wpływać na zmniejszenie wagi u pacjentów z depresją, będących w fazie depresyjnego przejadania się, co związane jest ze wzrostem wartości podstawowej przemiany materii.

    Wykazano wpływ na apetyt nie tylko wysokiej temperatury otoczenia, ale także światła, szczególnie podczas przebywania człowieka na pustyni. Przebywanie na świetle słonecznym, w klimacie gorącym, może hamować apetyt.

    Wpływ środowiska gorącego na preferencje żywieniowe

    W środowisku gorący następuje:

    Tarczyca a sezonowy dobór produktów spożywczych

    Masa ciała z reguły obniża się latem a podnosi zimą. Wiąże się to z sezonowymi zmianami apetytu.

    Aktywność hormonalna tarczycy zmienia się sezonowo, co może powodować indukowane ciepłem zahamowanie spożycia węglowodanów o różnym stopniu nasilenia.

    Pory roku istotnie wpływają na apetyt. Latem preferujemy sałatki warzywne i owocowe oraz „lekką” żywność.

    Zalecenia żywieniowe dla osób przebywających w warunkach gorącego klimatu.

    Praktyczne zalecenia do pracy w gorącym środowisku

    - bilansie makroskładników,

    - dotyczące temperatury pożywienia idące w kierunku chłodnych posiłków, a szczególnie napojów.

    Wykład 5

    Ekstremalne warunki środowiska - klimat zimny

    60% lądów na ziemi ma temperaturę w styczniu poniżej 00C, a na ponad 25% powierzchni lądów temperatura w styczniu wynosi poniżej -180C. Także w wysokich górach panują ekstremalnie niskie temperatury.

    Klimat polarny to najsurowszy klimat na kuli ziemskiej, głównie ze względu na niskie temperatury powietrza - w środkowej części Antarktydy (półkula południowa) przeciętna temp. w zimie wynosi ok. -600C do -700C, a w lecie nieco cieplej od -300C do -500C.

    Typy klimatów polarnych:

    polarny:

    Antarktyda, Grenlandia, północne krańce Ameryki Pn oraz Azji i niewielkie obszary w północnej Europie

    subpolarny:

    Północna i wschodnia Syberia, północna Alaska, północna Kanada o północny Labrador

    Charakterystyka klimatu polarnego:

    Charakterystyka klimatu subpolarnego:

    Utrata ciepła z organizmu człowieka zachodzi głównie przez skórę. W normalnych warunkach pracy człowiek traci około 50-70% ciepła swego ciała drogą wypromieniowania ciepła do otaczających powierzchni i przedmiotów. W chłodnym środowisku pracy, przy niskiej temperaturze ścian, utrata ciepła drogą wypromieniowania może wynosić 80% i więcej.

    Zagrożenie występowaniem zmian wywołanych przez działanie zimna jest zależne od stopnia utraty ciepła drogą przewodnictwa (wilgotna odzież, kontakt z zimnym metalem), konwekcji (oziębienie przez wiatr) i promieniowania (zależnie od różnicy ciepłoty ciała i otoczenia). Zmiany ogólne, występujące pod wpływem niskich temperatur to hipotermia (obniżenie temperatury ciała prowadzące do utraty świadomości, zwolnienia lub zatrzymania oddychania, wreszcie zatrzymania krążenia).

    Hipotermia - jest to stan, kiedy temperatura ciała spada poniżej 350C. Zbyt duży spadek temperatury może spowodować utratę świadomości i migotanie komór serca, a w konsekwencji śmierć. Może wystąpić, kiedy przebywasz przez dłuższy czas w zbyt zimnym otoczeniu, zbyt lekko ubrany. Jeden lub więcej z poniższych objawów może wskazywać na hipotermię:

    Hipotermia a wiek

    Starsi ludzie gorzej znoszą stres spowodowany zimnem. Zmniejszenie masy mięśniowej u starszych osób ogranicza możliwości produkcji ciepła metabolicznego. Podobnie zmniejszenie tkanki tłuszczowej słabiej chroni organizm przez utratą ciepła. Stąd też ludzie niedożywieni są bardziej narażeni na stres wywołany zimnem.

    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    0x08 graphic
    Zmiany w zapotrzebowaniu na składniki odżywcze w zimnym środowisku

    Wpływ na bilans wodny ustroju w zimnym środowisku mają:

    Diureza indukowana zimnem

    Źródło

    Środowisko

    Objawy

    Sutherland, 1764

    Gibson, 1909

    Bazett i wsp., 1940

    Elit i wsp., 1949

    Bader i wsp., 1952

    Segar i wsp., 1968

    Lennquist i wsp., 1974

    Waldenberg i wsp., 1976

    Young i wsp., 1987

    Kąpiel w zimnej wodzie

    Zimne powietrze (4-100C)

    2 tyg. w zimnym klimacie

    Zimne powietrze (150C)

    Zimne powietrze (150C)

    Zimne powietrze (130C)

    Zimne powietrze (150C)

    Zimne powietrze (150C)

    Zimna woda (180C) u ludzi aklimatyzowanych do zimna

    ↑wydzielania moczu

    ↑wydzielanie moczu, ↓ temp.

    ↑wydzielanie moczu, ↓BV, ↓PV

    ↑wydzielanie moczu ham. ADH

    Wykazał, że na wydzielanie moczu w zimnym środowisku wpływają różne czynniki

    ↑wydzielanie moczu ↓ADH

    Mechanizm wydzielania moczu w zimnym środowisku nie jest związany z ADH

    Wykazał powiązanie wydzielania moczu z ciśnieniem i zawartością sodu w surowicy krwi

    Nie wykazał związku pomiędzy wydzielaniem moczu a ciśnieniem

    Czynniki wpływające na wielkość diurezy indukowanej zimnem:

    1. Intensywność ekspozycji na zimno,

    2. Czas ekspozycji na zimno,

    3. Stopień nawodnienia organizmu,

    4. Ułożenie ciała w trakcie ekspozycji na zimno,

    5. Wykonywanie ćwiczeń fizycznych,

    6. Dieta,

    7. Pleć,

    8. Wiek,

    9. Skład ciała,

    10. Pora dnia.

    1. Diureza wywołana zimnem może być ograniczona, jeśli wykonywane są umiarkowane ćwiczenia fizyczne w trakcie przebywania w zimnym środowisku.

    2. Diureza wywołana zimnem może być ograniczona lub zahamowana samoistnie, kiedy w organizmie występuje stan odwodnienia.

    Utrata wody z powietrzem wydychanym zależy od:

    Ocena wpływu temperatury otoczenia i obciążenia fizycznego na utratę wody poprzez układ oddechowy.

    Temperatura

    (0C)

    Wilgotność względna

    (%)

    Ciśnienie pary wodnej
    (mm Hg)

    Obciążenie fizyczne (Wat)

    Woda wydychana (ml/godz.)

    25

    0

    -20

    25

    0

    -20

    25

    0

    -20

    65

    100

    100

    65

    100

    100

    65

    100

    100

    15

    5

    1

    15

    5

    1

    15

    5

    1

    Spoczynek (100)

    Spoczynek (100)

    Spoczynek (100)

    Lekka umiarkowana (300)

    Lekka umiarkowana (300)

    Lekka umiarkowana (300)

    Umiarkowana ciężka (600)

    Umiarkowana ciężka (600)

    Umiarkowana ciężka (600)

    ≈10

    ≈13

    ≈15

    ≈30

    ≈40

    ≈45

    ≈60

    ≈80

    ≈90

    Całkowita utrata wody poprzez układ oddechowy w ciągu 8h w trakcie wypoczynku, 12h aktywności fizycznej lekkiej i umiarkowanej oraz 4h pracy średnio-ciężkiej

    25

    0

    -20

    65

    100

    100

    ≈680 ml/24 godz.

    ≈905 ml/24 godz.

    ≈1020 ml/24 godz.

    1. W niskiej temperaturze, im jest mniejsze ciśnienie pary wodnej w otaczającym powietrzu tym większa jest utrata wody przez układ oddechowy.

    2. Utrata wody przez układ oddechowy wzrasta wraz z obciążeniem fizycznym.

    3. Obciążenie fizyczne ma większy wpływ na utratę wody przez układ oddechowy aniżeli temperatura otoczenia.

    4. Utrata wody przez układ oddechowy może przyczyniać się w zimnym środowisku do odwodnienia organizmu.

    Odzież zimowa

    Obciążenie fizyczne org. w środowisku zimnym zależy w dużej mierze od ciężaru i dopasowania odzieży. Jeśli odzież nie jest dostosowana do obciążenia fizycznego może to być jedną z przyczyn powstawania przegrzania i intensywnego pocenia się. Oceniono, że osoba w niedostosowanej odzieży zimowej, wykonująca umiarkowaną lub ciężką prace w warunkach zimnego środowiska, może tracić ok. 2 l potu na godzinę. Przy odzieży charakteryzującej się duża izolacyjnością zahamowaniu ulega parowanie, stąd też odzież staje się po pewnym czasie mokra. Mokra odzież powoduje w zimnym środowisku szybka utratę ciepła o wychłodzenie organizmu.

    Wpływ odzieży i pracy na wielkość utraty potu

    Temperatura

    Clo*

    Obciążenie fizyczne (Wat)

    Utrata potu (ml/godz.)

    0

    -20

    0

    -20

    0

    -20

    0

    -20

    4,0

    4,0

    4,0

    4,0

    4,0

    4,0

    1,9

    1,9

    Spoczynek (100)

    Spoczynek (100)

    Lekka-umiarkowana (300)

    Lekka-umiarkowana (300)

    Umiarkowanie ciężka (600)

    Umiarkowanie ciężka (600)

    Umiarkowanie ciężka (600)

    Umiarkowanie ciężka (600)

    100

    100

    1100

    800

    1900

    1900

    900

    400

    * jednostka Clo - równoważnik izolacji odpowiedni do formalnego garnituru

    Przebywając w środowisku o niskich temperaturach należy ubierać się wielowarstwowo, co z jednej strony chroni przez utratą ciepła, z drugiej stwarza możliwość zdjęcia części odzieży i stworzenia dogodnych warunków do wentylacji i parowania potu.

    Metaboliczny koszt ruchu

    Koszt energetyczny marszu p oczaruje nawierzchni z prędkością 2,5 mph w warunkach zimnego środowiska wynosi ok. 150 watów. Poruszanie się w głębokim śniegu powoduje 3-4 krotny wzrost wydatku energetycznego. Zwiększony koszt energetyczny powoduje zwiększenie pocenia się, a więc większe zapotrzebowanie na wodę. Niewygodna i uciskająca odzież zimowa może zwiększać wydatek energetyczny w trakcie aktywności fizycznej o kolejne 10-20%. Wielkość wzrostu metabolizmu zależy zarówno od ilości warstw odzieży, jak i od intensywności pracy.

    Ograniczona podaż płynów

    Osoby pracujące w warunkach zimnego środowiska muszą mieć zapewnioną podaż odpowiednich ilości płynów, bowiem inaczej narażeni są na szybkie odwodnienie organizmu. Wprawdzie woda może być pozyskiwana ze śniegu i/lub lodu, ale źródła te są trudne do wykorzystania. Wykazano, że w temp. -45,50C i na wysokości 183 m pozyskanie 600 ml wody ze śniegu wymagało 30-45 min ogrzewania, na co zużyto 200ml benzyny. Pozyskanie dziennego zapasu wody na jednego człowieka wymaga w tych warunkach 6h ogrzewania śniegu i ponad galona benzyny.

    Ograniczona podaż płynów w warunkach zimnego środowiska może powodować stan odwodnienia dowolnego, które nie objawia się wzrostem uczucia pragnienia. Dodatkowo stan ten może być pogłębiony częstym ograniczeniem spożycia płynów przez samych ludzi przebywających w warunkach zimnego środowiska. Dodatkowym czynnikiem stopniowo zmniejszającym zawartość wody w organizmie są ograniczone dzienne racje płynów. Dzienna racja pokarmowa dla żołnierzy armii USA działających w warunkach zimnego klimatu dostarcza 4500 kcal i wymaga podaży ok. 2,9l wody. Należy brać także pod uwagę brak płynów pochodzących ze świeżych warzyw i owoców.

    Zapobieganie odwodnieniu organizmu w warunkach zimnego środowiska:

    Podsumowanie

    1. W zimnym środowisku utrata wody przez organizm może być podobna jak w środowisku gorącym na skutek: