Wykład 1

Co to są ekstremalne warunki środowiska ?

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

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.

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.

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

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.

Termodetektory

Podwzgórze Rdzeń kręgowy

Ośrodek eliminacji ciepła Ośrodek zachowania ciepła

Ośrodek termoregulacji

Schemat nerwowej kontroli elementów efektorowych termoregulacji

współczulny układ nerwowy OUN nerwy somatomotoryczne

Efektory termoregulacji (slajd)

fizycznej chemicznej

gruczoły potowe system? mięśnie szkieletowe wątroba tk. tł.

Mechanizmy powodujące:

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;

2. 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;

2. Wzmożenie wytwarzania ciepła poprzez termogenezę:

• drżeniową - mimowolny skurcz mięśni szkieletowych, który może powodować trzykrotne zwiększenie metabolicznej produkcji ciepła;

• bezdrżeniową - współczulny układ nerwowy, a następnie hormony tarczycy stymulują zwiększenie tempa metabolizmu. Proces długotrwały, powodujący w ciągu kilku tygodni oddziaływania zimna wzrost tempa metabolizmu o 30-40%.

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:

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

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 28^0­­C. 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.

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:

• drżenie mięśni,

• bóle mięśni,

• podwyższone ciśnienie krwi i przyspieszona praca serca, przy niższej niż 34⁰C temperaturze może wystąpić nieregularna praca serca i spowolnienie oddychania,

• skóra blada i zimna,

• senność lub śpiączka,

• osłabienie odruchów,

• spadek temperatury ciała poniżej 24⁰C najczęściej oznacza śmierć.

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:

• zmniejszenie częstości skurczów serca;

2-3 tydzień:

• osmotyczna retencja wody przez nerki i zwiększenie objętości krwi krążącej

• wzrost wrażliwość gruczołów potowych

• wzrost wydzielania potu

• wzrost odporności gruczołów potowych na zmęczenie

• reabsorbcja jonów sodowych w nerkach i gruczołach potowych;

Aklimatyzacja do zimna

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

• Obniżenie się temperatury wewnętrznej (w rectum),

• Opóźnienie momentu wystąpienia drżenia mięśniowego,

• Zwiększone krążenie w rękach (związane z utrzymaniem zdolności do pracy).

Klimat gorący (tropik i subtropik)

- 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:

• skurcze żołądka,

• odbijania,

• refleks żołądkowo-jelitowy,

• wzdęcia,

• krwawe stolce,

• wymioty,

• biegunka,

• mdłości i nudności.

Górna cześć przewodu pokarmowego (badania histologiczne):

• zmiany naczyniowe-wybroczyny krwawe,

• zmniejszenie wydzielania śluzu,

• zmniejszenie mukopolisacharydów w komórkach nabłonka,

• rozszerzenie naczyń włosowatych w nabłonku,

• obrzęk blaszki właściwej błony podstawnej (lamina propria).

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,

2. silna hipertermia powoduje:

• powstawanie zmian śluzowych w jelicie cienkim na skutek niedotlenienia tkanek,

• wzrost przepuszczalności naczyń włosowatych,

• endotoksemię,

• zmniejszenie perystaltyki jelit,

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

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:

• wartości ppm,

• aktywności fizycznej,

• temperatury otoczenia,

• wilgotności powietrza.

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 (-30,2^0C)	Umiarkowany (22,2^0C)	Gorący (32,5^0C)
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, Q­10 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.

Q­₁₀ - 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:

• jest materiałem budulcowym, tj. stanowi strukturalną część wszystkich komórek i tkanek ustrojowych;

• jest doskonałym rozpuszczalnikiem wielu składników, np. soli mineralnych i innych związków;

• jest regulatorem temperatury ciała;

• stanowi „mazidło” w przestrzeniach stawowych i jamach ustrojowych, dzięki czemu zachowana jest właściwa ruchliwość stawów i możliwość przesuwania się narządów wew., np. w jamie brzusznej.

Zawartość wody w organizmie człowieka zależy od:

• spożycia soli kuchennej,

• wieku,

• budowy i masy ciała (od masy mięśni i tkanki tłuszczowej),

• warunków otoczenia (temperatura, ciśnienie itp.)

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:

• przestrzeń śródkomórkowa,

• przestrzeń pozakomórkowa. (slajd)

• płyn naczyniowy - 3,5 l

• płyn śródmiąższowy - 11,5 l

• płyn wewnątrzkomórkowy - 30 l

• Ustrój dorosłego człowieka o masie 70 kg zawiera ok. 45 kg wody.

• Mięśnie zawierają 80% wody.

• Tkanka tłuszczowa 10-20 % wody.

• Tkanka kostna 25% wody.

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

Źródło wody	Ilość		Drogi wydalania	Ilość
		cm^3		%		cm^3	%
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:

• 3-4% - brak widocznych objawów

• 5-8% - zmęczenie i zawroty głowy

• >10% - spadek sił fizycznych i umysłowych, wzmożone pragnienie,

• 15-25% - zgon

Objawy odwodnienia ustroju to:

• zwiększone, dręczące pragnienie,

• rozdrażnienie,

• bezsenność,

• zaczerwienienie skóry,

• utrata apetytu,

• osłabienie sił fizycznych.

Niedobór wody wynoszący 10% masy ciała powoduje:

• nasilenie niewydolności fizycznej i psychicznej,

• bóle głowy,

• zaburzenia oddychania, upośledzenie wydzielania śliny,

• wysychanie błony śluzowej jamy ustnej.

Niedobór wody wynoszący 20% masy ciała powoduje:

• obrzęk języka,

• trudności w połykaniu śliny,

• utratę świadomości i śmierć.

Wykład 3

Zapotrzebowanie na wodę człowieka przebywającego w gorącym środowisku zależy od:

• utraty płynów, która jest uwarunkowana intensywnością obciążenia fizycznego org.,

• czasem trwania tego obciążenia,

• warunkami środowiska (klimat gorący suchy i klimat gorący mokry),

• stanem treningu,

• aklimatyzacją do gorąca,

• płcią,

• wiekiem.

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:

• dostarczać nie mniej niż 5 litrów płynów;

• temperatura wypijanych płynów powinna wynosić ok. 15⁰C;

• płyny należy uzupełnić często, przyjmując je w małych porcjach, tj. 100-150 ml jednorazowo;

• nie należy pić większych ilości samej wody, która jest hipotoniczna i szybciej zostaje wydalona przez nerki, przyspieszając odwodnienie organizmu;

• zaleca się picie niegazowanych wód mineralnych oraz soków owocowych i warzywnych, które nie tylko wyrównują bilans wodny ustroju, ale także stanowią dobre źródło składników mineralnych;

• nie wskazane jest natomiast picie napojów gazowanych. bowiem znajdujący się w nich dwutlenek węgla rozciąga ściany żołądka i na drodze odruchowej hamuje pragnienie;

• w pierwszych okresach adaptacji do gorącego klimatu, kiedy występuje intensywne pocenie się, a w ślad za tym utrata chlorku sodowego, zaleca się podaż płynów z niewielka ilością soli;

• nie zależy spożywać piwa i innych napojów alkoholowych, które wzmagają diurezę i utratę większych ilości wody oraz zaburzają gospodarkę wodno-elektrolitową organizmu;

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:

• 80 mmol Cl

• 80 mmol Na

• 3-8 mmol K

• 1,25 mmol Ca

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:

• gorącym (34,5⁰C) i wilgotnym - 52±36 mg/l

• umiarkowanym (24,5⁰C) - 72±10 mg/l i 74±17 mg/l, przy dwóch różnych dietach.

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.

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.

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.

gorące środowisko

?

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.

Wpływ wysokiej temperatury środowiska na apetyt.

+

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:

• Gorące posiłki hamują apetyt na drodze odruchowej, poprzez zwolnienie tempa opróżniania żołądka,

• Gorące posiłki hamują apetyt poprzez wzrost temperatury ciała i indukowanie uczucia sytości.

• Zimne posiłki są preferowane w środowiskach o wysokiej temperaturze.

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:

• zahamowanie preferencji w stosunku do białka,

• zahamowanie preferencji w stosunku do gorących produktów węglowodanowych,

• zahamowanie preferencji w stosunku do ciężkich potraw,

• wzrost preferencji w stosunku do lodów (ze względu na niską temp., a nie na słodki smak),

• wzrost preferencji w stosunku do warzyw i owoców, szczególnie na sałatki warzywne i owocowe.

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.

• System żywienia powinien obejmować 4 posiłkowy model żywienia z przesunięciem obiadu na późniejsze godziny popołudniowe, a kolacji na godziny wieczorne, podczas gdy w porze południowej należy spożywać lekkie posiłki z dużą ilością surówek, owoców i napojów.

• Wartość energetyczna całodziennej racji pokarmowej winna być powiększona o 0,5% na każdy stopień wzrostu temperatury w graniach od 30⁰C do 40⁰C.

• Zawartości białka, tłuszczu i węglowodanów powinny stanowić odpowiednio 12-15%, 30% i 55% całkowitej ilości energii. Całodzienna racja pokarmowa winna zawierać białko zwierzęce i roślinne w równych ilościach, 30-40 g włókna pokarmowego oraz dostarczać co najmniej 3% energii z WNKT.

• W planowaniu i realizacji żywienia należy uwzględnić zwiększone ilości produktów zbożowych, owoców i warzyw jako podstawowych źródeł składników mineralnych oraz witamin, a także tłuszczów roślinnych WNKT i witamin rozpuszczalnych. w tłuszczach.

• Posiłki powinny być uregulowane i winny zawierać wszystkie możliwe grupy produktów spożywczych, a menu nie powinno się powtarzać częściej niż raz na 7 dni.

• Ilość dostarczanych wraz z racją pokarmową płynów winna wynosić co najmniej 3 litry na dobę, a do określenia zapotrzebowania org. na płyny należy przyjąć 1 ml wody na 1 kcal wartości energetycznej pożywienia.

Praktyczne zalecenia do pracy w gorącym środowisku

• Dopuszcza się zmniejszenie podaży pożywienia. Jeżeli masa ciała nie obniża się do wartości niebezpiecznych, na skutek zahamowania apetytu, powinno się uznać ten proces za element adaptacji w zakresie termoregulacji organizmu.

• Dopuszcza się zmiany w preferencjach żywieniowych. Mogą to być przesunięcia :

- bilansie makroskładników,

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

• Zaleca się stosowanie adaptacji poprzez regularne stopniowanie ekspozycji w środowisku gorącym. W trakcie pierwszych kilku dni pobytu w środowisku gorącym ekspozycja powinna stopniowo wzrastać, z zapewnieniem możliwości przebywania w chłodzie pomiędzy ekspozycjami.

• Nie zaleca się intensywnego chłodzenia, ponieważ może ono interferować z procesami adaptacji oraz zmieniać procesy termoregulacyjne organizmu.

• Zaleca się ograniczenie aktywności fizycznej, szczególnie w trakcie pierwszych kilku dni ekspozycji na gorąco. Intensywne ćwiczenia fizyczne powodują dodatkowe obciążenie cieplne i mogą zaburzać apetyt i w ten sposób interferować z normalną adaptacja do gorącego środowiska. W gorącym środowisku należy stopniowo dozować obciążenie fizyczne.

• Kobiety mają większe trudności z adaptacją do gorącego środowiska w porównaniu z mężczyznami, dlatego powyższe zalecenia powinny być w szczególności stosowane u kobiet.

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:

• zjawisko dnia i nocy polarnej,

• przez cały rok temp. ujemne (-20⁰C do -50⁰C),

• opady śniegu do 250mm.

Charakterystyka klimatu subpolarnego:

• pojawia się zjawisko dnia i nocy polarnej,

• brak klimatycznego lata (2-3 miesiące temp. do 10⁰C),

• zima długa, mroźna trwająca 9-10 miesięcy,

• opady śniegu do 300mm.

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:

• Drżenie mięśni,

• Bóle mięśni,

• Podwyższone ciśnienie krwi i przyspieszona praca serca, przy niższej niż 34⁰C temperaturze może wystąpić nieregularna praca serca i spowolnienie oddychania,

• Skóra blada i zimna,

• Osłabienie odruchów,

• Spadek temperatury ciała poniżej 24⁰C najczęściej oznacza śmierć.

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.

Zmiany w zapotrzebowaniu na składniki odżywcze w zimnym środowisku

Wpływ na bilans wodny ustroju w zimnym środowisku mają:

• diureza indukowana zimnem

• utrata wody z powietrzem wydychanym

• odzież zimowa

• metaboliczny koszt ruchu

• ograniczona podaż płynów

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 (4-10^0C) 2 tyg. w zimnym klimacie Zimne powietrze (15^0C) Zimne powietrze (15^0C) Zimne powietrze (13^0C) Zimne powietrze (15^0C) Zimne powietrze (15^0C) Zimna woda (18^0C) 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:

• wielkości wentylacji płuc,

• zawartości pary wodnej w otaczającym powietrzu (wilgotność powietrza).

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:

• dostarczanie w odpowiednich ilościach wody pitnej

• dodawanie do wody gliceryny - wykazano, że dodanie do wody pitnej gliceryny powoduje zatrzymanie wody w ustroju, a ponadto obniża temp. zamarzania wody, co może być wykorzystane przy jej transporcie w warunkach zimnego klimatu.

Podsumowanie

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

• zwiększonego pocenia się,

• zwiększonej utraty wody wraz z powietrzem wydychanym,

• indukowanej przez zimno diurezy.

1. W zimnym środowisku podaż wody może być ograniczona na skutek zaburzeń jej dostarczaniu, zamarzania w trakcie transportu, braku uczucia pragnienia i dobrowolnego ograniczenia jej spożywania.

2. Dodawanie do wody pitnej glicerolu może być skuteczne w ograniczeniu lub opóźnieniu występowania odwodnienia organizmu.

Energia

Wiele wcześniejszych badań, bazujących na ocenie spożycia sugerowało, ze zapotrzebowanie organizmu na energię istotnie wzrasta w zimnych warunkach otoczenia.

Zapotrzebowanie na energię w zimnym klimacie

Ocena podaży energii z pożywieniem

Pomiar wydatku energetycznego

Warunki arktyczne -34^0C do 4900 kcal; Żołnierze w garnizonie w Pn. Kanadzie do 5000 kcal; Żołnierze w garnizonie na Alasce temp. -26^0C do 0^0C - 3200 kcal.

Żołnierze w namiotach na Alasce temp. od -28^0C - 3000-3300 kcal; Obóz zimowy US Marines temp. od -15^0C do -33^0C - 3632 kcal; Trening żołnierzy w warunkach arktycznych temp. od -40^0C do +5^0C - 4179 kcal; Trening żołnierzy norweskich na Grenlandii temp. -15^0C - 5335 kcal; Trening żołnierzy US Marines temp. -5^0C do +10^0C - 5338 kcal; Trening w górskich warunkach temp. od -13^0C do -15^0C - 7131 kcal.



Zapotrzebowanie na energie w warunkach arktycznych





Norma (MRDAs) dla żołnierzy USA - 4500 kcal/d lub 56 kcal/kg mc. może być obniżona o 900 kcal przy małej aktywności fizycznej.

Wykazano, że wydatek energetyczny w warunkach śnieżycy jest związany dodatkowym ciężarem oporządzenia do wspinaczki w warunkach zimowych. Wzrost wydatkowanej energii może wynosić od 30% w trakcie marszu po ubitym śniegu do 500% w trakcie przemieszczania się w głębokim śniegu w porównaniu z marszem po czarnej drodze. Wartość energetyczna racji pokarmowej przeznaczona dla żołnierzy USA do spożycia w warunkach zimnego klimatu wynosi 4500 kcal w porównaniu do 3200 kcal w warunkach klimatu umiarkowanego.

Podsumowanie

• Aktywność fizyczna w zimnym środowisku w porównaniu do klimatu umiarkowanego powoduje wzrost dziennego zapotrzebowania org. na energię.

• Zapotrzebowanie na energię w zimnym klimacie zwiększają procesy termoregulacje (drżenie mięśniowe).

• Masa odzieży zimowej i dodatkowego oporządzenia jest czynnikiem powodującym ten wzrost.

• Trudne warunki terenowe takie jak lód lub głęboki śnieg, a także śnieżyca również powodują wzrost wydatku energetycznego.

Zalecenia żywieniowe w zakresie podaży energii

1. Należy spożywać odpowiednią ilość pożywienia, by pokryć koszt energetyczny aktywności fizycznej i zimnego środowiska.

2. Wartość en. racji pokarmowej w zimnym środowisku wina być zwiększona od 25 do 50%, w zależności od stopnia aktywności fizycznej.

3. Należy spożywać normalne śniadanie, obiad i kolację, a między posiłkami przekąski. Przed snem spożyć wysokoenergetyczny posiłek, jako substrat do produkcji ciepła w porze nocnej.

Prymitywni Eskimosi spożywali racje pokarmowe złożone w 50 % z tłuszczu i w 50 % z białka.

W kulturach krajów północnych istnieje zgodność, co do sugestii, ze niska temp. środowiska wpływa na proporcje makroskładników w racji pokarmowej i modyfikuje skład pożywienia.

Timmons i wsp. (1985) wykazali, że spalanie tłuszczu u ludzi przebywających przez 90 min. w temp. -10⁰C było o 45% większe niż w grupie kontrolnej.

Vallenrand i Jacobs (1989) wykazali natomiast, że spalanie węglowodanów wzrastało o ponad 55% u 7 mężczyzn ubranych w szorty, przebywających w temp. 10⁰C i przy wietrze wiejącym z prędkością 1 m/s.

Skład diety żołnierzy stacjonujących w Fort Greely na Alasce:

• białko 15%, tłuszczu 37% i węglowodany 48% energii.

i żywionych racjami polowymi (wojennymi):

• białko 13%, tłuszcz 38% i węglowodany 49% energii.

Optymalny stosunek makroskładników w dziennej racji pokarmowej w zimnym klimacie.

Środowisko	Proporcje makroskładników (%)
		B	T	W
Arktyczne i subarktyczne Fort Churchill Fort Churchill Fort Churchill Excercise „Musk Ox” Klimat umiarkowany U.S. Army Zone of Interior U.S. Army Zone of Interior, mountain troops, Klimat tropikalny U.S Army on Hawaii U.S Army on Guam	13 12 13 13 13 14 13 13	37 41 42 42 43 44 33 32	50 47 45 45 44 42 54 55

Jak wykazały badania stosunek energii pochodzącej z białka, tłuszczów i węglowodanów jest podobny w klimacie arktycznym, umiarkowanym i tropikalnym.

Nie wydaje się by celowym była zmiana diety ludzi mających nieograniczony dostęp do żywności.

W przypadku braku odpowiedniej odzieży wzrasta spalanie tłuszczów i węglowodanów, co może powodować konieczność zwiększenia podaży tych makroskładników w racji pokarmowej.

Wykład 6 i 7

Zapotrzebowanie organizmu człowieka na witaminy i składniki mineralne w środowisku zimnym i na dużych wysokościach

Witaminy rozpuszczalne w wodzie

Tiamina

Tiamina - odgrywa istotną rolę w metabolizmie węglowodanów. Wzrost podaży węglowodanów w warunkach zimnego środowiska powoduje wzrost zapotrzebowania na tiaminę. Zaleca się, bo podaż tiaminy dla ludzi pracujących w środowisku zimnym i/lub na dużych wysokościach wynosiło 3 mg/d. Polska norma na tiaminę wynosi 0,5 mg/1000 kcal, RDA - 1,5 mg/d, a MRDA 1,6 mg/d.

Ryboflawina

Żołnierzy armii USA wykonujących zadania na wysokości 3500-4050 m oraz w czasie operacji „Everest II”, wykazano zwiększone spożycie ryboflawiny. W związku z małą toksycznością tej witaminy oraz potrzebami związanymi ze zwiększoną podażą żywności w warunkach zimnego środowiska i dużych wysokości, zaleca się podaż tej witaminy w warunkach zimnego środowiska w ilości 2,5 mg/d. Polska norma na ryboflawinę na poziomie zalecanym przy pracy umiarkowanej, dla mężczyzny 2,6 mg, a dla kobiet 1,8 mg. RDA - 1,7 mg/d, a MRDA 1,9 mg/d.

Niacyna

Wykazano zwiększoną podaż niacyny u żołnierzy armii USA wykonujących zadania na wysokości oraz w czasie operacji „Everest II”. W związku z tym, że przedawkowanie niacyny wywołuje bardziej niekorzystne skutki zdrowotne, aniżeli jej niedobór zaleca się podaż 20 mg tej witaminy ludziom przebywającym w zimnym środowisku lub na dużych wysokościach. Polska norma na niacynę na poziomie zalecanym przy pracy umiarkowanej, dla mężczyzn 23 mg, a dla kobiet 19 mg. RDA - 19 mg/d, a MRDA 21 mg/d.

Pirydoksyna

Wykazano, że spożywanie komercyjnych, odwodnionych racji pokarmowych przeznaczonych do żywienia w okresie 31 dni, dostarczało wystarczających ilości pirydoksyny. Nie znane są wpływy supelmentację witaminą B₆ na organizm przebywający w warunkach zimnego środowiska. Nie istnieje potrzeba zwiększania podaży tej witaminy w warunkach zimnego środowiska. Zalecana norma to 2,0 mg/d. Polska norma na niacynę na poziomie zalecanym przy umiarkowanej pracy, dla mężczyzn - 2,4 mg. a dla kobiet - 2,0 mg. RDA - 2,0 mg/d, a MRDA 2,2 mg/d.

Kwas pantotenowy

Brak jest danych na temat wpływu środowiska wysokogórskiego i/lub zimnego na zapotrzebowanie organizmu człowieka na kwas pantotenowy. W związku z niska toksycznością kwasu pantotenowego i jego niezbędnością w przemianach energetycznych zaleca się w warunkach zimnego środowiska podaż 10 mg tego kwasu na dobę. Polska norma na kwas pantotenowy wynosi dla osób dorosłych 5 mg/d. RDA - 4-7 mg/d, a MRDA - nie określono.

Biotyna

Brak jest danych na temat podaży i zmian w stanie odżywienia człowieka przebywającego w warunkach zimnego środowiska i/lub na dużych wysokościach biotyną. Ludziom żyjącym w zimnym środowisku zaleca się podaż biotyny w ilości od 30 do 100 mg/d. Polska norma dla biotyny wynosi 30 mg/d. RDA - 30-100 mg/d, a MRDA - nie określono.

Kwas foliowy

Wykazano niski poziom kwasu foliowego w surowicy krwi Eskimosów kanadyjskich, bez objawów hematologicznych. Jest to wynikiem niskiego spożycia zielonych warzyw liściastych. Wykazano także zwiększone spożycie kwasu foliowego w trakcie operacji Mont Everest II. Zaleca się by podaż kwasu foliowego wynosiła w zimnym środowisku 400 μg/d. Polska norma podaży kwasu foliowego na poziome zalecanym przy pracy umiarkowanej, dla mężczyzn - 300 μg/d a dla kobiet - 290 μg/d. RDA - 200 μg/d, a MRDA 400 μg/d.

Witamina C

W związku z małą toksycznością tej witaminy oraz rolą jaką odgrywa w syntezie hormonów nadnerczy i w regulacji temperatury wewnętrznej i zewnętrznej, a także jej udziałem w procesach odpornościowych zaleca się, by w warunkach zimnego środowiska dostarczać w diecie 250 mg/d witaminy C. Polska norma podaży witaminy C na poziomie zalecanym dla ludzi dorosłych wynosi 70 mg/d. RDA - 600mg/d, a MRDA 70 mg/d.

Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach

Witamina A

Najwięcej kłopotów zdrowotnych wyprawom polarnym przysporzyła witamina A. W latach 1912-1913 w trakcie wyprawy na Antarktydę spośród trzech polarników 2 zmarło, na skutek przedawkowania witaminy A. Wystąpiły u nich kolejno objawy biegunki, zaparcia, depresji, delirium, łuszczenie się skóry i wypadanie włosów, a więc typowe objawy zatrucia witaminą A. Żywili się oni wątrobą padłych psów. Sherman w 197 r. obliczył, ze spożywali oni 3000000 μg witaminy A.

Witamina D

Ekspozycja na promieniowanie UV oraz uwalnianie tej witaminy z rezerw tłuszczowych organizmu z reguły pokrywa zapotrzebowanie na witaminę D osób przebywających w zimnym środowisku i na dużych wysokościach. Zalecana podaż witaminy D w środowisku zimnym wynosi 10 μg/d. Polska norma podaży witaminy D na poziomie zalecanym wynosi dla ludzi dorosłych - 10 μg/d. RDA - 10 μg/d, a MRDA 10 μg/d.

Witamina E

Wykazano, że witamina E podawana przez wyprawami na duże wysokości istotnie zmniejsza ryzyko wystąpienia lub też obniża natężenie objawów obrzęku mózgu lub płuc powstających pod wpływem przebywania na wysokości. Także odpowiednio wysoka podaż witaminy E chroni płyny błon komórkowych w zimnym środowisku. Zalecana podaż witaminy E w środowisku zimnym wynosi 400 mg/d α-tokoferolu. Polska norma podaży witaminy D na poziomie zalecanym wynosi dla ludzi dorosłych - 10 mg/d. RDA - 10 mg/d, a MRDA 10 mg/d.

Składniki mineralne

Wapń

Zalecana podaż wapnia w środowisku zimnym wynosi od 800 do 1200 mg/d. Polsko norma podaży wapnia na poziomie zalecanym wynosi dla mężczyzn i kobiet o umiarkowanej aktywności fizycznej - w wieku od 25 lat 1200 mg/d, a powyżej 20 lat- 900 mg/d. RDA - 800-1200 mg/d, a MRDA 800-1200 mg/d.

Fosfor

Zalecana podaż fosforu jest równoważna z wartościami RDA i MRDA i wynosi w środowisku zimnym od 800 do 1200 mg/d. Polska norma podaży wapnia na poziomie zalecanym wynosi dla mężczyzn i kobiet o umiarkowanej aktywności fizycznej - w wieku do 25 lat 900 mg/d, a powyżej 20 lat - 700 mg/d. RDA - 800-1200 mg/d, a MRDA 800 - 1200 mg/d.

Żelazo

Biorąc pod uwagę szczególnie ważną rolę żelaza w układzie krwiotwórczym oraz regulacji temperatury ciała bardzo ważne jest pełne pokrycie zapotrzebowania na ten pierwiastek w klimacie zimnym, tak u kobiet, jak i u mężczyzn. Zalecana podaż żelaza w zimnym środowisku i na wysokościach wynosi: dla kobiet - 20 mg/d a dla mężczyzn 15 mg/d. Dla kobiet polska norma podaży żelaza na poziomie zalecanym wynosi 18 mg/d, a 15 mg/d dla mężczyzn. RDA - 10 mg/d, a MRDA 10-18 mg/d.

Cynk

Spożycie cynku z racjami pokarmowymi stosowanymi w żywieniu uczestników ekspedycji Top Everest`89 wynosiło średnio 8,4±8,7 mg/d i nie zmieniło się w zależności od wysokości. Wydalanie cynku wraz z moczem wzrastało wraz z wielkością obciążenia fizycznego od 0,5 do 3,2 mg/d. Przyczyną tego jest rozpad tkanki mięśniowej spowodowany dużym obciążeniem. Zalecana podaż cynku, żelaza w zimnym środowisku i na wysokościach wynosi: 20 mg/d. Dla mężczyzn o umiarkowanej aktywności fizycznej polska norma podaży żelaza na poziomie zalecanym wynosi 16 mg/d, a dla kobiet 13 mg/d. RDA - 15 mg/d, a MRDA 15 mg/d.

Podsumowanie

1. Warunki środowiska zimnego i duża wysokość powodują wzrost zapotrzebowania człowieka na szereg zarówno makro-, jak i mikroskładników.

2. Osoby, które żyją lub wykonują pracę fizyczną w warunkach zimnego środowiska i dużej wysokości wymagają specjalnego sposobu żywienia.

3. Racje pokarmowe stosowane w żywieniu ludzi przebywających w warunkach zimnego środowiska i na dużych wysokościach musza niejednokrotnie dostarczać znacznie większych ilości witamin i składników mineralnych, aniżeli przewidują to obowiązujące normy żywienia.

4. Dobry stan odżywienia jest warunkiem niezbędnym do długiego przebywania w zimnym środowisku oraz na dużych wysokościach. Przeżycie w takich warunkach zależy w dużej mierze m.in. od prawidłowości wcześniejszego żywienia, dobrego stanu odżywienia oraz żywienia w trakcie ekspozycji na ekstremalne warunki zimna i dużej wysokości.

Żywnościowe racje awaryjne mają na celu ograniczenie zachorowań oraz śmiertelności osób przebywających w warunkach braku możliwości pozyskania pożywienia, poprzez dostarczanie kompletniej pod względem odżywczym żywności pozwalającej na przetrwanie do 15 dni.

Awaryjne racje pokarmowe muszę być:

• bezpieczne,

• smaczne, łatwe do dostarczenia,

• łatwe w użyciu,

• kompletne pod względem wartości odżywczej.

Racje GP (Ford Packet, Survival, General Purpose) to racje “na przetrwanie”, przewidziane do stosowania we wszystkich warunkach klimatycznych w okresie nie dłuższym niż 5 dni, przez żołnierzy znajdujących się w bardzo trudnych sytuacjach, w trakcie odwrotu, lub wykonywania zadań dywersyjnych. Stanowią one także awaryjne racje pokarmowe znajdujące się na wyposażeniu samolotów lub okrętów. Stosowane mogą być w każdych warunkach atmosferycznych, także wtedy, gdy utrudnione jest zaopatrzenie w wodę.

Restrykcyjne racje nie zawierają wszystkich wymaganych do pełnego odżywienia składników, dlatego ich stosowanie jest ograniczone w czasie. Zdrowi ludzie, bez uszczerbku dla zdrowia, mogą być żywieni racjami niedoborowymi maksymalnie przez 10 dni.

Suplementy, takie jak Wit. A, C, B1, B2, B6, niacyna, wapń, czy żelazo nie SA rozmieszczone w racjach równomiernie, ale w sposób, który nie obniża walorów smakowych (np. .żelazo dodano do batonu z płatkami owsianymi, wapń do krakersów, a Wit. C do cukierków).

Zalecana wartość energetyczna dziennej racji 2100 kcal, przy masie 450 g.

Racja awaryjna (na przetrwanie) powinna składać się z 9 głównych porcji uformowanych w postaci batonów, zaciętych wzdłuż, z których każdy po odłamaniu powinien dostarczyć 116 kcal.

• Przynajmniej 10% energii powinno pochodzić z tłuszczów nasyconych,

• PUFA powinny dostarczać 7-10% energii,

• Stosunek kwasu LA do ALA powinien zawierać się pomiędzy 5:1 a 10:1,

• Źródłem PUFA powinna być mieszanina tłuszczów roślinnych,

• Zawartość tłuszczu w racji powinna dostarczać 35-45% energii całkowitej,

• Zawartość białka w awaryjnej racji pokarmowej powinna dostarczać 10% całkowitej energii racji.

Zawartość węglowodanów w awaryjnej racji pokarmowej powinna wynosić na 1000 kcal:

• 40 do 50% energii powinny dostarczać węglowodany, a z tego 50% powinno pochodzić ze skrobi,

• Monocukry nie mogą stanowić więcej niż 25% wszystkich węglowodanów,

• W celu zapewnienia transportu sodu w racji musi znajdować się przynajmniej 8,6 g glukozy pochodzącej z maltodekstryny,

• Zawartość laktozy z pełnego mleka nie może przekraczać 17 g/1000 kcal,

• Jako czynnik słodzący, poprawiający smak może być użyty syrop kukurydziany,

• Nie należy dodawać błonnika.

Racja awaryjna dla załóg jednostek pływających, stosowana w przypadku konieczności opuszczenia okrętu (Food Packet, Survival, Abandon Ship) dostarcza minimum 2400 kcal, przy czym 54% energii pochodzi z węglowodanów. Ograniczenie zawartości białka i soli w racji pozwala na zminimalizowanie metabolicznych, negatywnych skutków głodzenia. Racja ta jest przeznaczona do przeżycia od 3 do 5 dni.

W warunkach awaryjnych człowiek winien mieć zapewnioną odpowiednią ilość wody. Woda w racjach pokarmowych na przetrwanie musi być szczelnie zapakowania i łatwa w użyciu i transporcie. Z reguły pakowana jest w worki foliowe o pojemności 125 ml, tak ze w razie uszkodzenia opakowania stracie ulega tylko niewielka ilość wody. Ponadto można ją ławo transportować, bowiem w zależności od ilości opakowań można regulować ciężar bagażu osobistego.

JET LAG - zespół długu czasowego

Pojecie to obejmuje stan pogorszenia samopoczucia i obniżenia zdolności i motywacji do pracy, wywołany nagłą zmianą strefy czasu.

Jednym z charakterystycznych przejawów życia człowieka jest cykliczność zmian natężenia większości procesów fizjologicznych. Wahania te są naturalną reakcją organizmu na zmiany fizyczne zachodzące okresowo w otaczającym środowisku i nazywane są rytmami biologicznymi. Zasadnicze zróżnicowanie rytmów biologicznych oparte jest na długości trwania ich okresów, czyli czasu jednego pełnego cyklu zmian.

Wg tego kryterium rozróżniamy:

• rytmy okołodobowe (circadialne) trwające od 20 do 28 godzin (rytm sen czuwanie);

• rytmy o większej częstotliwości (ultradialne), trwające krócej niż 20 godzin (np. rytm fal mózgowych);

• rytmy o mniejszej częstotliwości (infradialne) trwające dłużej niż 28 godzin (np. rytm menstruacyjny u kobiet).

Z punktu widzenia fizjologii człowieka najważniejszy jest rytm okołodobowe, a więc stale istniejące naprzemienne występowanie faz oświetlenia i ciemności. Jest to rytm 24 godzinny, wynikający z obrotu Ziemi wokół własnej osi, składający się z jasnego dnia (pory naturalnej aktywności) i następujących po nim nocy (pory odpoczynku).

Obserwacja życia człowieka pozwala na stwierdzenie wyraźnej zależności natężenia poszczególnych czynności od pory doby. Mechanizm regulujący cykliczność czynności żywego organizmu to tzw. „zegar biologiczny”. Dominująca obecnie koncepcja działanie „zegara biologicznego” zakłada istnienie generujących rytmy okołodobowe układu circadialnego, którego centralną częścią jest rozrusznik rytmów, tworzący w jadrze nadskrzyżowaniowym mózgu dwa symetryczne skupienia neuronów, mających genetycznie uwarunkowaną zdolność odliczania czasu.

Cechami charakterystycznymi okołodobowych rytmów poszczególnych czynności fizjologicznych są: amplituda oraz wielkości czasu występowania ich maksimum.

Jednym z istotnych przejawów, a jednocześnie warunków dobrego stanu zdrowia jest wzajemne uporządkowanie związków czasowych pomiędzy występowaniem maksimów dobowych rożnych rytmów. Stan taki określany jest jako synchronizacja wewnętrzna. Drugim warunkiem jest zgodności pomiędzy fazami poszczególnych rytmów a pierwszorzędowymi synchronizatorami zewnętrznymi (naprzemienność dzień i noc), określanymi jako synchronizacja zewnętrzna.

Stan pełnej synchronizacji rytmów biologicznych trwa do momentu wystąpienia niezgodności fazowej wewnętrznych rytmów poszczególnych czynności fizjologicznych z rytmem zmian środowiska zewnętrznego.

Zespół nagłej zmiany czasowej (ang. jet lag syndrome) - to zespół objawów pojawiający się w trakcie podróży w kierunku równoleżnikowym (wschód-zachód) związany ze zmianą strefy czasowej.

Ciężkość zespołu zależy od:

• liczby przekraczanych stref czasowych,

• kierunku podróży - podróż w kierunku na wschód (a więc w kierunku, który skraca dobę) jest gorzej znoszona od podróży w kierunku zachodnim, który wydłuża dobę(adaptacja do „dłuższego dnia” jest łatwiejsza).

Przyczyny:

• zaburzenia homeostazy organizmu, przejawiające się zaburzeniem procesów fizjologicznych zależnych od rytmu okołodobowego (sen-czuwanie, motoryka przewodu pokarmowego, podstawowa przemiana materii) oraz zależne od zmiany dobowego rytmu wydzielania hormonów, przede wszystkim :hormonu snu” - melatoniny i kortyzolu.

Zapobieganie:

• aklimatyzacja po przylocie, czyli stopniowe dostosowywanie się do istniejącej różnicy czasu,

• krótko działające leki nasenne w trakcie lotu,

• odpowiednie zażywanie melatoniny.

Objawy:

• zaburzenia snu,

• niemożność skupienia uwagi,

• krańcowe zmęczenie,

• zaburzenia apetytu i zaburzenia żołądkowo-jelitowe,

• złe ogólne samopoczucie,

• dezorientacja,

• senność,

• ból głowy.

• Zaburzenia ze strony przewodu pokarmowego wynikają z desynchronizacji rytmiki przewodu pokarmowego i objawiają się głównie zmianami pory i częstości defekacji., którym mogą towarzyszyć biegunki i zatrucia pokarmowe wywołane zmianami diety oraz lokalnymi zanieczyszczeniami mikrobiologicznymi żywności i wody.

• Odwodnienie - wywołuje ból głowy, wysuszenie i podrażnienie nabłonka nosa i gardła i może powodować ból gardła, zwiększa skłonność do przeziębień.

• Osoby, które podróżują w celach służbowych, jak biznesmeni czy sportowcy, których forma fizyczna i psychiczna po przybyciu na miejsce jest niezwykle ważna, powinny rozważyć przybycie z 2-3 dniowym wyprzedzeniem, by organizm miał czas zaadoptować się do nowej sytuacji.

• W dniach poprzedzających lot powinno spożywać się lekkie posiłki i unikać picia alkoholu.

• Jeżeli podróż wraz z pobytem trwa mniej niż 3 dni, zaleca się utrzymanie rytmu biologicznego wg czasu kraju macierzystego.

• Należy postarać się spać podczas podróży, tak długo jak to możliwe. W niektórych krajach dostępne są tabletki hormonalne na bazie melatoniny, ułatwiające przystosowanie naturalnego zegara biologicznego do panujących warunków. W Polsce są one dostępne bez recepty. Przed użyciem - podobnie jak w przypadku innych leków - należy dokładnie zapoznać się z ulotką.

Terroryzm żywnościowy - realne zagrożenia

Terroryzm - jest najczęściej definiowany jako użycie siły lub przemocy przeciwko osobom lub własności z pogwałceniem prawa, mające na celu zastraszenie i w ten sposób wymuszenie na danej grupie ludzi realizacji określonych celów. Działania terrorystyczne mogą dotyczyć całej populacji, jednak najczęściej są one uderzeniem w jej niewielką część, aby pozostałych zmusić do odpowiednich zachowań.

Termin „terroryzm” wywodzi się z języka greckiego:

• tero - drżeć, bać się, stchórzyć, uciec;

oraz łacińskiego:

• terror, -oris - strach, trwoga, przerażenie; straszne słowo, straszna wieść;

i pochodnego czasownika łacińskiego:

• terreo - wywoływać przerażenie, straszyć.

Na tej podstawie można bardzo ogólnie zdefiniować terroryzm jako sianie strachu i grozy.

Bardziej szczegółowy terroryzm niepaństwowy można zdefiniować roboczo jako: nieuzasadnione lub bezprawne użycie siły bądź przemocy wobec osób lub mienia, aby zastraszyć lub wywrzeć przymus na rząd, ludność cywilną lub ich część, co zmierza do promocji celów politycznych, społecznych lub finansowych.

Istotą terroryzmu jest to, że przedmiotem działania terrorystycznego są osoby, które nie mają bezpośredniego wpływu na realizację celów jakie chcą osiągnąć organizacje terrorystyczne. Zatem działania terrorystyczne muszą się charakteryzować znacznym efektem psychologicznym i potencjalnie dużym „efektem” społecznym i medialnym, aby mogły być skuteczne.

Bioterroryzm - to bezprawne, nielegalne użycie czynników biologicznych wobec ludzi z zamiarem wymuszenia jakiegoś działania lub zastraszenia rządu i ludności cywilnej dla osiągnięcia celów osobistych, politycznych, społecznych lub religijnych. W tym celu, jako czynniki biologiczne, mogą być użyte bakterie, riketsje, wirusy lub materiały z nich pochodzące oraz różnego rodzaju toksyny przez nie wytworzone.

Terroryzm żywnościowy jest to: celowe zanieczyszczenie lub groźba celowego zanieczyszczenia żywności przeznaczonej do konsumpcji przez człowieka, czynnikami chemicznymi, biologicznymi lub radioaktywnymi w celu wywołania śmierci lub uszczerbku na zdrowiu populacji cywilnej i/lub zakłócenia stabilności społecznej, ekonomicznej lub politycznej państwa.

Atak terrorystyczny na żywność może być przeprowadzony w dowolnym miejscu łańcucha pokarmowego człowieka, począwszy od pola, a skończywszy na stole.


Produkcja rolna (uprawy i hodowla) oraz żniwa

Transport i przechowywanie surowców





Przetwarzanie surowca i produkcja wyrobów


Magazynowanie i transport produktów


Dystrybucja hurtowa i detaliczna

Sieć gastronomiczna

Potencjalne skutki działań bioterrorystycznych z użyciem żywności:

• wywołanie zachorowań i/lub zgonów wśród konsumentów;

• straty ekonomiczne i handlowe;

• wpływ na publiczną służbę zdrowia;

• destabilizacja struktur społecznych i politycznych;

Terroryści mogą powodować straty osobowe lub materialne poprzez:

• zanieczyszczenie środkami chemicznymi, biologicznymi lub radioaktywnymi produktów żywnościowych z zamiarem zabicia lub wywołania chorób wśród konsumentów,

• wywołanie zaburzeń w systemie dystrybucji żywności,

• wywołanie zaburzeń ekonomicznych w sektorze rolno-spożywczym poprzez wprowadzanie niszczących plony patogenów lub patogenów chorób zwierząt np. pryszczyca,

• oszustwa z wykorzystaniem mass-mediów lub Internetu, które sieją niepokój, obawy i lęk oraz mogą ograniczać zaufanie konsumentów do żywności i władz.

Do skażenia i zakażenia żywności terroryści mogą użyć:

• czynników biologicznych i chemicznych,

• czynników biologicznych opornych na antybiotyki występujących naturalnie lub modyfikowanych genetycznie,

• czynników o działaniu śmiertelnym, bądź prowadzących jedynie do zaburzeń przewodu pokarmowego,

• czynników wysokozakaźnych oraz niezakaźnych,

• substancji łatwodostępnych dla pojedynczego człowieka i tych które są trudne do zdobycia,

• czynników, które muszą być przetworzone na swoistą broń i tych, które mogą być użyte w ogólnie dostępnej formie.

Ponadto The US Centrem for Disease Control określiło szereg czynników chemicznych, które mogą być użyte w ataku terrorystycznym z użyciem żywności lub na żywność.

Są to: ???? nie można rozczytać slajd 59

Trucizny te mogą być wprowadzone do żywności zarówno w sposób niezamierzony, jako zanieczyszczenia, jak i świadomy w ataku terrorystycznym powodując określony wpływ na zdrowie człowieka.

Do najbardziej niebezpiecznych patogenów biologicznych o działaniu śmiertelnym. Kategoria A), które mogą być użyte do zakażenia żywności zaliczono laseczkę wąglika Bacillus anthracis (antrax) i laseczkę jadu kiełbasianego Clostridium botulinum (botulizm). Najwięcej czynników biologicznych powodujących schorzenia odżywnościowego Centrum Kontroli Chorób USA zaklasyfikowało do kategorii B. Są to patogeny biologiczne powodujące umiarkowaną zachorowalność i śmiertelność, takie jak: Salmonella spp., Shigella dysenteriae, E. coli 0157:H7 i rycyna.

The US Center for Disease Control and Prevention wymienia następujące czynniki biologiczne jako potencjalna broń, która może być użyta do celowego zakażenia lub skażenia żywności:

• Clostridium botulinum,

• Salmonella spp.,

• E. coli 0157:H7,

• Vibrio cholerae

W atakach na zwierzęta hodowlane mogą być wykorzystane drobnoustroje wywołujące:

• pryszczycę,

• cholerę świń,

• afrykańską gorączkę świń,

• chorobę Newcastle,

• grypę ptasią,

• zarazę bydlęcą i inne.

Wśród wielu patogenów roślin największe prawdopodobieństwo użycia w ataku bioterrorystycznym mają drobnoustroje wywołujące choroby zbóż, głównie pszenicy (rdza pszenicy, zaraza grzybicza pszenicy) i ryżu (zaraza ryżu, plamica ryżu), a także rdza kukurydziana i zaraza ziemniaczana.

Przeprowadzenie atak na sektor rolny jest relatywnie łatwe, ponieważ atak tego typu wyróżniają pewne szczególne cechy:

• czynniki te nie stanowią zagrożenia dla sprawców (z wyjątkiem kilku czynników wywołujących choroby odzwierzęce);

• trudności techniczne w konwersji tych czynników w narzędzia agresji są niewielkie;

• liczne potencjalne cele ataku są słabo chronione;

• bariery moralne są łatwiejsze do pokonania (reakcja na atak biologiczny przeciw uprawom lub inwentarzowi żywemu byłaby mniej zdecydowana niż na atak powodujący natychmiastowe straty w ludziach, natomiast prawdopodobieństwo wykrycia sprawców i odwetu na nich jest mniejsze);

• maksymalizacja skutków nie wymaga wielu ognisk inicjujących (jeśli celem jest wywołanie zakłóceń w handlu międzynarodowym poprzez wprowadzenie choroby wysoce zaraźliwej);

• wystarczy jedno źródło punktowe w celu stworzenia wrażenia, że zachorowania zostały wywołane przez czynniki naturalne;

• łatwo jest, nie przekraczając granic, osiągnąć wielopunktowość ognisk zachorowań poprzez zanieczyszczenie importowanych pasz lub nawozów;

Terroryzm żywnościowy













Żywność jako „broń”:

Metody przekształcania żywności w broń to: fałszowanie, skażanie lub zakażanie żywności oraz jej zanieczyszczanie. Żywność może być przekształcana w broń poprzez:

• modyfikacje genetyczne;

• dodawanie substancji chemicznych w trakcie wzrostu roślin i hodowli zwierząt, co może powodować:

• wbudowanie związków chemicznych w tkani roślin i zwierząt,

• powstawanie związków chemicznych na powierzchni roślin i zwierząt,

• Dodawanie czynników zakaźnych w trakcie wzrostu:

• zakażanie ziemi i nawozów,

• dodawanie substancji chemicznych i czynników zakaźnych do żywności w trakcie:

• żniw,

• magazynowania,

• przetwarzania,

• przygotowywania,

• serwowania.

• zanieczyszczenie dostaw wody z systemów w procesach uzdatniania oraz transportowania i dystrybucji.

Dlaczego terroryści wybierają żywność jako broń?

1. Stosowanie przez terrorystów żywności w atakach bioterrorystycznych powoduje ofiary o charakterze przypadkowym oraz wywołuje wśród ludności strach, panikę i utratę lub ograniczenie zaufania do producentów żywności i władz.

2. Wynikiem działalności bioterrorystycznej na sektor rolno-spożywczy może być zachwianie rynku żywnościowego, co ściśle wiąże się z dużymi stratami ekonomicznymi.

3. Atak terrorystyczny przeprowadzony na rolnictwo jest łagodniej odbierany przez społeczeństwo aniżeli atak przeprowadzony bezpośrednio na ludzi.

Atak terrorystyczny z użyciem żywności jako transmitera broni biologicznej może być przeprowadzony zarówno wewnątrz kraju, jak i poza jego granicami.





Ataki terrorystyczne z użyciem żywności jako transmitera czynników biologicznych lub chemicznych

1. 1964-1966 - 100 przypadków duru brzusznego oraz czerwonki (w tym 4 śmiertelne) w szpitalach w Japonii, na skutek zakażenia żywności i napojów przez szpitalnego mikrobiologa zbierającego stosowny materiał do doktoratu.

2. 1978 - słuchacz studiów podyplomowych zakaził współmieszkańców żywnością zanieczyszczoną jajami Ascuris suum , 4 osoby były poważnie chore, a 2 cierpiały z powodu ostrych zaburzeń układu oddechowego.

3. 1984 - religijna sekta „Rajneesh” zakaziła sałatki w barach sałatkowych w znanych restauracjach w Dallas, Oregon. Potwierdzono 751 przypadków zachorowań wywołanych Salmonella typhimurium. Powodem działalności terrorystycznej była próba niedopuszczenia do lokalnych wyborów.

4. 1996 - pracownik laboratorium szpitalnego w Dallas, Teras, zakaził ciastka pałeczkami Shigella dysenterieae, powodując 12 przypadków zachorowań.

5. 2001 - właściciele fabryki makaronu w Chinach skazili produkty trucizną na szczury powodując 120 zachorowań.

6. 2002 - w Chinach właściciel kiosku sprzedającego „Fast food” skaził posiłki śniadaniowe trucizną na szczury, wskutek czego 40 osób zmarło a ponad 200 było hospitalizowanych.

7. 2003 - pracownik supermarketu zatruł 200 funtów wołowiny insektycydem zawierającym nikotynę - 111 osób, w tym 40 dzieci było zatrutych.

Wykład 9

Bioterroryzm - c.d.

• Pryszczyca, cholera świń, afrykańska gorączka świń, choroba Newcastle, ptasia grypa, zaraza bydlęca

• Przeprowadzanie ataku na sektor rolny jest relatywnie łatwe, ponieważ atak tego typu wyróżniają pewne szczególne cechy:

• czynniki nie stanowią zagrożenia dla sprawców

• trudności techniczne w konwersji tych czynników w narzędzia agresji są niewielkie

• liczne potencjalne cele ataku są słabo chronione

• bariery moralne są łatwiejsze do pokonania (reakcja na atak biologiczny przeciw uprawom/ inwentarzowi żywemu byłaby mniej zdecydowana niż na atak powodujący natychmiastowe straty w ludziach, natomiast prawdopodobieństwo wykrycia sprawców i odwetu na nich jest mniejsza)

• maksymalizacja skutków nie wymaga wielu ognisk inicjujących

• wystarczy jedno źródło punktowe w celu stworzenia wrażenia, że zachorowania zostały wywołane przez czynniki naturalne

• łatwo jest, nie przekraczając granic, osiągnąć wieloogniskowość zachorowań poprzez zanieczyszczenie importowanych pasz lub nawozów



Terroryzm żywnościowy





Żywność jako broń

Fałszowanie, skażenie lub fałszowanie żywności oraz jej zanieczyszczenie może nastąpić:

• modyfikacje genetyczne

• dodawanie substancji chem. w trakcie wzrostu roślin i hodowli zwierząt, co może spowodować:

• wbudowanie związków chem. w tkanki roślin i zwierząt

• pozostawienie związków chem. na powierzchni roślin i zwierząt

• dodawanie cząsteczek zakaźnych w trakcie wzrostu:

• zakażenie ziemi i nawozów

• dodawanie substancji chem. i cząsteczek zakaźnych do żywności w trakcie:

• żniw, magazynowania, przetwarzania, przygotowywania, serwowania

• zanieczyszczenie dostaw wody:

• w systemach irygacyjnych, w procesach uzdatniania oraz transportowania i dystrybucji

Dlaczego terroryści wybierają żywność jako broń?

1. Stosowanie przez terrorystów żywności w atakach bioterrorystycznych powoduje ofiary o charakterze przypadkowym oraz wywołuje wśród ludności strach, panikę i utratę lub ograniczenie zaufania do producentów i do władz.

2. Zachwianie rynkiem żywnościowym, co ściśle wiąże się z dużymi stratami ekonomicznymi.

3. Atak na rolnictwo jest łagodniej odbierany przez społeczeństwo niż atak bezpośrednio na ludzi.

Bioterroryzm żywnościowy wewnętrzny (w kraju)

gospodarstwa rolne, zakłady przemysłu rolno-spoż., zakłady żywienia zbiorowego, imprezy masowe

Bioterroryzm żywnościowy zewnętrzny (poza granicami kraju)

wcześniejsze zanieczyszczenie, skażenie lub zakażenie żywności poza granicami kraju; zanieczyszczenie, skażenie lub zakażenie żywności podczas transportu do kraju (atak kontenerowy)

Kto?

• kraje działające z motywów militarnych, politycznych, ideologicznych, gospodarczych

• korporacje rolne liczące na korzyści finansowe (konkurencja)

• zorganizowana przestępczość - narkotyki - uprawy maku

• organizacje terrorystyczne

• poszczególni osobnicy

Czynniki sprzyjające

• w trakcie wzrostu, żniw lub uboju zwierząt

• monokultura upraw/hodowli

• duża koncentracja zwierząt w hodowli i uboju

• stosowanie odpadów odzwierzęcych

• w procesach przetwórczych

• centralizacja procesów przetwarzania surowców

• duża ilość surowca

• mechanizacja

• fluktuacja pracowników

• w przygotowaniu posiłków

• pojedyncze, niewielkie kuchnie

• mały wybór surowców

• częsta rotacja pracowników

Skutki ataku bioterrorystycznego

• głęboka dezorganizacja życia społecznego

• bezpośrednie straty w plonach/hodowli

-> niedobory żywności i drastyczne podwyżki cen

• wzrost bezrobocia w gałęziach przemysłu związanego z produkcją i przetwarzaniem żywności

• destabilizacja struktur społecznych i politycznych

• straty wynikające z działań związanych z ograniczeniem skutków zachorowań odżywnościowych, które mogą przekraczać o kilka rzędów wielkości strat wynikających bezpośrednio z samych zachowań

• straty wynikające z ograniczeń fitosanitarnych w handlu międzynarodowym

• straty wynikające ze skutków pośrednich (destabilizacja rynku)

Ekstremalne warunki środowiska

Ekologiczne

Klęski żywiołowe

naturalne:

- wielkie powodzie

- susza

- wielkie pożary

- erupcje wulkanów

- trzęsienia ziemi

- tajfuny

z winy człowieka:

- działanie wojenne

- katastrofy przemysłowe

-Klimat polarny

-Klimat wysokogórski

-Klimat gorący (mokry, suchy)

Zawodowe - praca w warunkach podwyższonego lub obniżonego ciśnienia, nieważkości, pod ziemią.

Zacofanie gospodarcze powodujące skrajne ubóstwo

Klimatyczne

Ekonomiczno-cywilizacyjne

komfort cieplny

T skóry = 34⁰C

T ciala - constans

ca 37⁰C

Zmienność okołodobowa

rano - 36,8⁰C

wieczór - 37,3⁰C

Zmienność zależna od płci

u kobiet temp. wzrasta o 0,5⁰C w drugiej fazie cyklu menstruacyjnego

Zależność od aktywności fizycznej

w środowisku umiarkowanym wzrasta proporcjonalnie do intensywności wysiłku

Zależność od wieku

u noworodków jest niższa niż u ludzi dorosłych 34 - 35⁰C

brązowa tk. tłuszczowa

termoregulacja bezdrżeniowa

układ naczyniowo - ruchowy

izolacja termiczna

gruczoły potowe

wydzielanie potu

mięśnie szkieletowe

termogeneza drżeniowa

ruchy dowolne

reakcje behawioralne

Hormony wywierające działanie ciepłotwórcze:

- hormony tarczycy

- glukagon

- aminy katecholowe

utratę ciepła

zachowanie ciepła

1. Reakcje naczynioruchowe- rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry;

2. Pobudzenie gruczołów - wzrost wydzielania potu.

1. Skurcz naczyń krwionośnych skóry;

2. Drżenie mięśniowe;

3. Zwiększenie wydzielania hormonów zwiększających metabolizm (kory nadnerczy, tarczycy i in.).

konwekcja

przewodzenia

20 - 25%

promieniowanie 60%

pocenie się (parowanie)

10 - 15%

Komfort cieplny

Hipertermia

Przegrzanie organizmu

Udar cieplny

- obrzmienia kończyn,

- bolesne kurcze mięśni,

- zawroty głowy,

Po przekroczeniu temp. 38⁰C:

- gorąca, sucha i zaczerwieniona skóra,

- osłabienie i omdlenia,

- zaburzenia widzenia,

- ból głowy,

- nudności i wymioty,

- zaburzenia żołądkowo - jelitowe.

Temp. 40 - 41^0­C

- zaburzenia układu krążenia,

- zakwaszenie org.,

- niedotlenienie mózgu,

- tworzenia się skrzepów wewnątrznaczyniowych,

- śmierć komórek wielu narządów w tym mózgu,

- śmierć człowieka.

wyczerpujące ćwiczenia fizyczne

zmniejszony przepływ krwi przez trzewia

hipertermia

odwodnienie

niedotlenienie jelit

zwiększona przepuszczalność naczyń przewodu pokarmowego

Endotoksemia

Kliniczne objawy udaru termicznego

Walory sensoryczne

Smak

Zapach

Wrażenia dotykowe

Smak

Słodki

-węglowodany, głównie cukry proste i dwucukry-największe zagęszczenie receptorów słodkiego smaku jest na koniuszku języka

Słony

słony- sole sodu i potasu, a dokładnie kationy tych metali. Receptory rozrzucone są równo po całym języku

Kwaśny

Kwasy org. i nieorg.. Najwięcej receptorów smaku kwaśnego jest na bokach języka.

Gorzki

Gorzki-alkaloidy i wiele soli nieorg. Najwięcej receptorów smaku gorzkiego występuje u nasady języka (tył języka)

Umami

wykrywa obecność kwasu glutaminowego

1

2

3

4

Kubki smakowe:

1- gorzki,

2 - kwaśny,

3 - słony,

4 - słodki;

Apetyt

Mniejsze spożycie żywności

Spożywanie lekkich posiłków

Spożywanie chłodnych potraw

Żywność

Środowisko zimna

Środowisko gorące

Ciepło

choroba

praca fizyczna

Hypertermia

Termogeneza

poposiłkowa

Gorące środowisko

Obniżenie apetytu

gorące środowisko

Bilans wodny

Makroskładniki

Witaminy

Składniki mineralne

Siedzący tryb życia

3632 - 4317 kcal/d

lub

46-57 kcal/kg mc.

Aktywny tryb życia

4200 - 5000 kcal/d

lub

54-63 kcal/kg mc.

Bezpośrednie oddziaływanie skażonej lub zakażonej żywności na człowieka, gdzie ogniwa łańcucha żywieniowego pełnią rolę transmitera czynnika biologicznego

Działanie pośrednie, poprzez przeprowadzenie ataku terrorystycznego na rolnictwo oraz przemysł rolno-spożywczy

AGROTERRORYZM

Bioterroryzm żywnościowy wewnętrzny (w kraju):

- gospodarstwo rolne, farmy zwierząt hodowlanych,

- zakłady przemysłu rolno-spożywczego,

- zakłady zbiorowego żywienia,

- imprezy, konferencje, festyny, spotkania, zjazdy, zloty;

Bioterroryzm żywnościowy zewnętrzny (poza granicami kraju):

- wcześniejsze zanieczyszczenie, skażenie lub zakażenie żywności poza granicami kraju,

- zanieczyszczenie, skażenie lub zakażenie żywności podczas transportu do kraju ataku

Działania pośrednie poprzez przeprowadzenie ataku terrorystycznego na rolnictwo oraz przemysł rolno-spoż. -> agroterroryzm

Bezpośrednie oddziaływanie skażonej lub zakażonej żywności na człowieka, gdzie ogniwa łańcucha żywnościowego pełnią rolę transmitera czynnika biologicznego

---