Wpływ gorącego otoczenia na zdolność wysiłkową sportowca. Jak

Medycyna sportowa 

[w:] Sport Wyczynowy 2004, 

5-6/473-474, s. 45-63. 

Krzysztof BłaŜejczyk 1 , Zbigniew Szyguła 2 , 

Wpływ gorącego otoczenia 

na zdolność wysiłkową sportowca 

Jak przygotować zawodnika do startu w Igrzyskach Olimpijskich w Atenach? 

Wprowadzenie 

Doświadczenia Igrzysk Olimpijskich w Barcelonie w 1992 r. i w Atlancie w 1996 r. dowodzą, 

Ŝe niekorzystne warunki biometeorologiczne mogą być realnym zagroŜeniem dla zdrowia, a nawet 

Ŝycia sportowca, podejmującego ekstremalny wysiłek fizyczny. Z całą pewnością wpłyną one takŜe na 

obniŜenie osiągnięć sportowych, zwłaszcza w tych konkurencjach, które są rozgrywane na otwartym 

powietrzu (2, 23, 34, 43). Zgony sportowców – najczęstsze wśród biegaczy długodystansowych, 

kolarzy, ale i innych zawodników, zdarzały się w przeszłości i zdarzają się nadal. Najczęściej dochodzi 

do nich wtedy, gdy wysiłek wykonywany jest w gorącym i wilgotnym otoczeniu (1, 2, 4, 5, 17). 

Tegoroczne Letnie Igrzyska Olimpijskie w Atenach - ze względu na liczbę uczestników oraz 

program - zapowiadają się na „wielką imprezę plenerową”. Podczas jej trwania najbardziej naraŜeni na 

róŜnorodne niekorzystne warunki pogodowe będą jednak nie widzowie, turyści, ani organizatorzy, 

tylko sportowcy. Zachodzi pytanie: czy dobrze wiemy, jaką pogodę spotkają oni na miejscu w Atenach 

i czy dobrze wiemy, w jaki sposób naleŜy ich do tamtejszych warunków przygotować? 

Celem tego artykułu jest przedstawienie warunków biometeorologicznych panujących w po- 

łudniowej Grecji, w Atenach, w okresie Igrzysk Olimpijskich oraz ich wpływu na organizm spor- 

towców. Na podstawie wieloletnich danych i doświadczeń przedstawimy w nim symulacje warunków 

biotermicznych i reakcji termofizjologicznych organizmu w róŜnych, prawdopodobnych sytuacjach 

pogodowych. Podejmujemy takŜe próbę określenia środków, które pozwolą na zminimalizowamie 

1 Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN w Warszawie oraz Instytut Geografii Akademii Bydgoskiej. 

2 Akademia Wychowania Fizycznego w Krakowie. 

1

skutków niekorzystnych warunków biometeorologicznych i duŜego wysiłku fizycznego - przegrzania 

i odwodnienia organizmu. 

Podstawy gospodarki cieplnej organizmu 

Dla prawidłowego działania organizmu człowieka niezbędne jest zachowanie równowagi środowi- 

ska wewnętrznego, w tym takŜe, między innymi, w zakresie bilansu cieplnego i wodno- 

elektrolitowego. Utrzymanie równowagi uzaleŜnione jest w duŜej mierze od warunków panujących w 

otaczającym powietrzu, głównie od jego temperatury i wilgotności, natęŜenia promieniowania 

słonecznego oraz prędkości wiatru (7, 8, 11). Gdy temperatura otoczenia (w cieniu i miejscu 

bezwietrznym) wynosi 18-23°C mówimy o warunkach termoneutralnych. Wszystkie systemy 

organizmu pracują wtedy bez zakłóceń. W gorących warunkach otoczenia organizm uruchamia 

procesy (reakcje termoregulacyjne), chroniące go przed przegrzaniem. Im bardziej intensywne są te 

procesy, tym bardziej zmniejszają się moŜliwości wysiłkowe człowieka. 

W trakcie procesów metabolicznych w organizmie wytwarza się tzw. ciepło endogenne. Jego ilość 

zaleŜy od wieku, płci i masy ciała osdobnika. W spoczynku wynosi ono 100-125 Watów (Juli ciepła w 

ciągu sekundy). Podczas wysiłku fizycznego, w wyniku nasilonego metabolizmu, pracujące mięśnie 

wytwarzają dodatkowe ilości ciepła, 10-20 razy większe od stanu spoczynkowego. Te nadwyŜki ciepła 

są oddawane tkankom mającym niŜszą temperaturę, w wyniku czego temperatura wewnętrzna ulega 

podwyŜszeniu o 1°C na kaŜde 5-7 minut wysiłku. Gdyby zawiodły mechanizmy termoregulacjne lub 

wystąpiły powaŜne zaburzenia w usuwaniu ciepła z organizmu, juŜ po 15 minutach temperatura ciała 

wzrosłaby do 40°C (u maratończyka kończącego 42 kilometrowy bieg w czasie 2 godz. 30 min., 

temperatura wewnętrzna wynosiłaby ponad 70°C!). 

Dzięki sprawnym mechanizmom termoregulacyjnym ciepło z mięśni dociera, poprzez krew, do 

powierzchni ciała, skąd następuje jego eliminacja do otoczenia drogą: promieniowania 

długofalowego (radiacji), unoszenia (konwekcji), parowania (ewaporacji), przewodzenia 

(kondukcji) oraz oddychania (respiracji). 

Saldo wymiany ciepła jest sumą wszystkich strumieni ciepła. Wtedy, gdy ogólne zyski ciepła są 

większe niŜ jego łączne straty mamy do czynienia z gromadzeniem ciepła w organizmie. Natomiast 

wtedy, gdy zyski ciepła są mniejsze od jego strat następuje stopniowe eliminowanie ciepła z 

organizmu. (ryc. 1). 

2

W tym artykule do określenia warunków biometeorologicznych wykorzystano codzienne dane me- 

teorologiczne ze stacji w Atenach z lat 1992-2001 - z trzech terminów obserwacyjnych: porannego, 

południowego i wieczornego. Na ich podstawie obliczono średnie miesięczne wartości temperatury i 

wilgotności powietrza oraz sumy opadów atmosferycznych i sumy promieniowania słonecznego. Prze- 

śledzono takŜe zakres wartości temperatur ekstremalnych powietrza: maksymalnej i minimalnej. 

PowyŜsze dane meteorologiczne posłuŜyły do obliczenia podstawowych wskaźników 

biometeorologicznych: temperatury odczuwalnej (Subjective Temperature, STI), stresu 

termofizjologicznego (Physiological Strain, PhS) oraz strat wody z organizmu (Water Loss, SW). 

Wykorzystano w tym celu model bilansu cieplnego człowieka MENEX_2002 (12). Do charakterystyki 

warunków biotermicznych panujących w Atenach zastosowano takŜe wskaźnik HR (Heart Rate), 

ilustrujący wpływ środowiska atmosferycznego na częstotliwość tętna oraz wskaźnik WBGT (Wet Bulb 

Globe Temperature), który doskonale nadaje się do oceny stresu cieplnego, na jaki moŜe być naraŜona 

osoba przebywająca w gorącym otoczeniu. Algorytmy wyliczania wykorzystanych wskaźników oraz 

przedziały ich wartości, odpowiadające róŜnym stopniom natęŜenia analizowanych cech bioklimatu 

znajdują się w załączniku 1. 

.Ogólne cechy klimatu Grecji 

Grecja leŜy w strefie klimatów podzwrotnikowych, o tzw. typie śródziemnomorskim, który 

charakteryzuje się suchym i gorącym latem oraz wilgotną i stosunkowo chłodną zimą. Średnia 

temperatura powietrza w Atenach waha się od 10°C w styczniu i lutym do prawie 29°C w lipcu i 

sierpniu. Jednocześnie latem w Atenach jest małe zachmurzenie oraz bardzo wysokie sumy 

promieniowania słonecznego, które w czerwcu i lipcu wynosi prawie 800 MJ/m 2 , a w sierpniu - około 

725 MJ/m 2 (w Warszawie w tym okresie sumy promieniowania są o około 200 MJ/m 2 niŜsze). Rejon 

Aten jest stosunkowo ubogi w opady atmosferyczne. W miesiącach letnich nie przekraczają one 

średnio 10 mm miesięcznie. Największe są w listopadzie, gdy osiągają prawie 80 mm w ciągu 

miesiąca. Mała ilość opadów atmosferycznych, przy wysokiej temperaturze powietrza i duŜym 

nasłonecznieniu sprawiają, Ŝe powietrze jest z reguły dość suche. Jego wilgotność względna nie 

przekracza Trzeba średnio tu dodać, 50% (tab. Ŝe waŜną 1). cechą klimatu Grecji jest częste docieranie nad jej obszar gorącego i 

wilgotnego powietrza zwrotnikowego. Skutki tego są groźne, a dla ludzi niekiedy nawet tragiczne. W 

sierpniu w Atenach wartości temperatury odczuwalnej są najwyŜsze w roku. Wtedy teŜ przez ponad 25 

dni w miesiącu występują sytuacje pogodowe, które odczuwa się jako bardzo gorące, w tym średnio 8 

dni odczuwa się jako upalne. 

3

Dane meteorologiczne za ostatnie 20 lat wskazują, Ŝe prawie corocznie Grecję nawiedza kilka 

fal upałów; w 1987 r. fale upałów trwały nieprzerwanie przez 15 dni, a w 1998 r. przez 16 dni. Na tak 

wysokie wartości temperatury odczuwalnej składają się: wysoka temperatura powietrza (przez 35% dni 

sierpnia maksymalna temperatura powietrza przekracza 30°C), duŜy dopływ promieniowania 

słonecznego (przez prawie 90% dni tarcza słoneczna nie jest przesłonięta chmurami) oraz duŜa 

wilgotność powietrza (ponad 40% dni odczuwa się jako parne). Do tego naleŜy dodać słaby wiatr (czyli 

zmniejszone ochładzanie organizmu). AŜ w 20% dni występuje cisza atmosferyczna (w głębi niszy 

stadionu spowoduje to prawie całkowity bezruch powietrza). Takie warunki klimatyczne są wyjątkowo 

niekorzystne dla człowieka podejmującego duŜy wysiłek fizyczny. 

Warunki biotermiczne w Atenach 

w sierpniu i wrześniu 

W sierpniu w Atenach przez ponad 80% dni w miesiącu panują warunki odczuwane jako 

bardzo gorące lub upalne (aŜ 25% ). Warunki komfortowe panują jedynie w godzinach porannych. We 

wrześniu biotermiczne warunki odczuwalne są korzystniejsze niŜ w sierpniu. Sytuacje bardzo gorące i 

upalne stanowią około 50%, a komfortowe i chłodne (w ciągu dnia) – niespełna 10% (ryc. 2). 

Panujące warunki biotermiczne zmuszają organizm człowieka do uaktywnienia róŜnorodnych 

reakcji termoregulacyjnych (porównaj załącznik 2). Uaktywniane reakcje termoregulacyjne mają róŜne 

natęŜenie. W sierpniu w Atenach liczba dni, w których reakcje termoregulacyjne muszą być bardzo 

silne, przekracza 30%, a reakcje o natęŜeniu umiarkowanym stanowią niespełna 15% przypadków. We 

wrześniu warunki są znacznie korzystniejsze niŜ w sierpniu. Dni z umiarkowanym natęŜeniem reakcji 

termoregulacyjnych stanowią 52% (ryc. 3). 

Jak juŜ wspomniano, w południowej Grecji stosunkowo często występują sytuacje pogodowe, gdy 

gorące powietrze jest nadmiernie wilgotne. Wtedy to parowanie potu jest niemoŜliwe i organizmowi 

grozi przegrzanie. Sytuacje takie mogą być ocenione na podstawie wartości wskaźnika WBGT. Dane 

wieloletnie tego wskaźnika, wyznaczone dla godzin południowych, mówią, Ŝe w sierpniu aŜ w ciągu 

50% dni niewskazane jest podejmowanie wysiłku fizycznego (treningów, startów). Dni o warunkach 

termiczno-wilgotnościowych bezpiecznych dla sportowców jest jedynie około 10%. Znacznie lepsza 

niŜ w sierpniu sytuacja panuje we wrześniu (tylko 20% dni uniemoŜliwia wysiłek fizyczny i aŜ 50% 

dni z warunkami bezpiecznymi) (ryc. 4). 

Młody, zdrowy, dobrze wytrenowany organizm jest w stanie poradzić sobie z dostosowaniem do 

gorących warunków otoczenia. Niemniej jednak warunki te będą miały znaczący wpływ na osiągane 

4

wyniki sportowe. W gorącym otoczeniu dochodzi do pogorszenia moŜliwości wysiłkowych (wydolno- 

ści) człowieka. Patrząc na tablice rekordów, łatwo moŜna zauwaŜyć, Ŝe gdy zawody odbywają się w 

gorące dni, szczególnie, gdy wilgotność powietrza jest wysoka, to osiągane wyniki nie są rewelacyjne, 

a rekordy naleŜą do rzadkości. Odwodnienie organizmu, będące rezultatem wzmoŜonego pocenia się 

oraz podwyŜszona temperatura ciała obniŜają zarówno moŜliwości fizyczne, jak i psychiczne sportow- 

ca. JuŜ niewielkie odwodnienie nie pozwala na wykorzystanie wszystkich moŜliwości zawodnika pod- 

czas wysiłków krótkotrwałych o wysokiej intensywności (takich jak np. biegi krótkie). Jeśli wysiłek 

trwa dłuŜej (np. biegi długie), odwodnienie narasta, a jego skutki mogą okazać się fatalne – kontynu- 

owanie wysiłku przy odwodnieniu powoduje bardzo szybko nadmierny przyrost temperatury we- 

wnętrznej i rozwój zaburzeń cieplnych. 

Co moŜe spotkać sportowców podczas Igrzysk Olimpijskich? 

Poczynione wyŜej uwagi i analiza rzeczywistych warunków meteorologicznych, panujących w 

Atenach w sierpniu i wrześniu, pokazują, Ŝe dla sportowców będą one bardzo powaŜnym 

przeciwnikiem! 

Analizowane dotychczas dane charakteryzujące bioklimat odnoszą się do tzw. warunków 

referencyjnych, tzn. do człowieka ubranego w lekką odzieŜ letnią, podejmującego niewielki wysiłek 

fizyczny (spacer z prędkością około 4 km/godz). Sportowcy walczący o prymat światowy na arenach 

wkładają w to ogromny wysiłek fizyczny zwiększający produkcję ciepła endogennego. U 

reprezentantów takich dyscyplin sportowych jak skoki, rzuty, łucznictwo itp. sięga ona – około 350 

dŜuli, u piłkarzy oraz biegaczy krótko- i średniodystansowych 700-750 dŜuli, a u biegaczy 

długodystansowych, kolarzy i wioślarzy – nawet 900-1000 dŜuli (u kibiców i sędziów tylko 240 dŜuli). 

Eliminacja ciepła z organizmu do otoczenia odbywa się poprzez promieniowanie, konwekcję i 

parowanie potu z powierzchni skóry. Bardzo niewielkie znaczenie (poza pewnymi wyjątkami) ma 

wymiana ciepła przez oddychanie oraz przewodzenie. JeŜeli temperatura otoczenia przekracza 32- 

35°C, to jedynym sposobem eliminacji ciepła staje się parowanie potu, które obniŜa temperaturę ciała i 

poprawia samopoczucia, ale niesie ze sobą niebezpieczeństwo odwodnienia organizmu oraz zaburzeń 

gospodarki elektrolitowej (34). Trzeba tu pamiętać, Ŝe kaŜdy wysiłek powoduje wzrost temperatury 

wewnętrznej i odwadnianie organizmu, niezaleŜnie od tego, czy wykonywany jest w gorącym czy 

zimnym otoczeniu (28, 39). 

5

Odwodnienie organizmu pogarsza moŜliwości wysiłkowe i termoregulacyjne organizmu. Nawet 

niewielkie odwodnienie (rzędu 500-700 ml), powodujące obniŜenie masy ciała o około 1%, pogarsza 

funkcjonowanie układu krąŜenia. Przy dalszym odwodnieniu następuje upośledzenie czynności 

psychicznych, obniŜa się wydolność organizmu, zmniejsza zdolność do wysiłków supramaksymalnych 

i wytrzymałość mięśniowa oraz narasta uczucie zmęczenia. Efekty aklimatyzacji zawodników ulegają 

osłabieniu. Odwodnienie sięgające 3% masy ciała powoduje nie tylko znaczne obniŜenie wydolności 

fizycznej, ale zwiększa takŜe ryzyko takich powikłań, jak - bolesne kurcze mięśni kończyn dolnych, 

bóle brzucha, omdlenie cieplne. Dalsze odwodnienie prowadzi do wyczerpania cieplnego, hipertermii i 

wreszcie udaru cieplnego, który moŜe być przyczyną śmierci (5, 14, 16, 17, 19, 27, 34,39). 

Istnieją doświadczenia płynące z olimpiad w Barcelonie w 1992 r. i w Atlancie w 1996 r., gdzie 

panowały bardzo niekorzystne warunki biotermiczne (41, 43). W wielu przypadkach zawody 

odbywały się na granicy zdrowia sportowców, a uzyskiwane wyniki były znacznie poniŜej ich 

oczekiwań i moŜliwości. 

MoŜliwe scenariusze pogody 

i ich skutki dla sportowców 

Z uwagi na to, Ŝe warunki pogodowe w Atenach będą mogły mieć ogromny wpływ na 

sportowców, wykonano symulację symulacji gospodarki cieplnej organizmu zawodników róŜnych 

dyscyplin, zakładając róŜne kombinacje warunków pogodowych. Przyjęto, Ŝe niebo będzie 

bezchmurne (wskazują na to wieloletnie dane meteorologiczne), temperatura powietrza moŜe zmieniać 

się od 20 do 35°C, a jego wilgotność od 40% do 80%. ZałoŜono teŜ, Ŝe w obrębie aren sportowych 

wiatr będzie wiał z prędkością od 0,5 do 2 m/s. Symulacje wykonano dla kilku dyscyplin, w których 

zawody odbywają się pod gołym niebem. Oceniono odczucia cieplne zawodników, intensywność 

reakcji termoregulacyjnych, straty wody w wyniku pocenia się, częstotliwość tętna oraz 

prawdopodobne zmiany temperatury ciała. Na podstawie wartości wskaźnika WBGT wskazano takŜe 

sytuacje nadmiernie obciąŜające organizm, podczas których zawody naleŜałoby przerwać i rozegrać w 

innym terminie. W symulacjach załoŜono, Ŝe u zawodników zdolność wydzielania potu jest o 50% 

większa niŜ u osób niewytrenowanych. 

Stwierdzono, Ŝe jedynie przy temperaturze powietrza równej 20°C warunki biotermiczne będą 

stosunkowo łagodne. Wprawdzie sportowcy będą odczuwać je jako gorące lub bardzo gorące, ale in- 

tensywność procesów adaptacyjnych będzie niewielka lub umiarkowana. W zaleŜności od wysiłku fi- 

zycznego oraz warunków meteorologicznych straty wody z organizmu będą się zmieniać od około 300 

do 830 ml/godz. Częstotliwość tętna moŜe się wahać od 117 do 189 uderzeń serca na minutę. Wartości 

6

WBGT (20-23°C) nie przekraczają wtedy wartości niebezpiecznych dla treningów i odbywania zawo- 

dów. Wraz z podwyŜszaniem się temperatury nasilają się niekorzystne odczucia cieplne i juŜ w tempe- 

raturze powietrza równej 25°C, przy intensywnym wysiłku fizycznym, będą odbierane jako upalne, a 

intensywność procesów dostosowawczych będzie silna. Ilość wydzielanego moŜe dojść do 1130 

ml/godz., a częstość tętna – do 200 uderzeń serca na minutę. Wyliczone wartości WBGT przy niskiej 

wilgotności powietrza wskazują na warunki bezpieczne do odbywania zawodów, jednakŜe przy duŜej 

wilgotności naleŜy uwaŜnie kontrolować stan zdrowia zawodników, gdyŜ mogą pojawiać się sympto- 

my choroby cieplnej. Gdy temperatura powietrza przekroczy 30°C warunki biotermiczne będą bardzo 

niekorzystne, a nawet niebezpieczne, dla zdrowia sportowców. Odczuwane będą jako upalne, a procesy 

adaptacyjne będą silne. Straty wody mogą dochodzić do 3 l/godz., a częstość tętna - do 225 uderzeń na 

minutę. Wartości WBGT, przekraczające 30°C wskazują na warunki niekorzystne do treningów i od- 

bywania zawodów sportowych (tab. 2). 

Jak juŜ wspomniano, jednym z największych niebezpieczeństw związanych z wysiłkiem 

fizycznym w gorącym otoczeniu jest odwodnienie organizmu. Dlatego teŜ dokonano symulacji zmian 

wydzielania potu podczas długotrwałego wysiłku o natęŜeniu 135 i 400 W/m 2 , odbywanego w 

zacisznych niszach stadionów. Przy niskim poziomie aktywności łączne straty wody po 150 minutach 

ekspozycji mogą - zaleŜnie od temperatury (t) i wilgotności powietrza (RH) - wynieść od 800 ml (przy 

t=20°C i RH=80%) do 2300 ml (przy t=35°C i RH=40%). Przy duŜym wysiłku fizycznym, np. podczas 

biegu maratońskiego, straty wody mogą wynieść odpowiednio od 2 do 5,5 litra (ryc. 5). 

Podczas długotrwałego wysiłku fizycznego organizmy zawodników produkują znaczne ilości 

ciepła. Wtedy, gdy nie moŜe być ono odprowadzone do otoczenia (z uwagi na niekorzystne warunki 

termiczno-wilgotnościowe powietrza), następuje kumulacja ciepła w tkankach i organach 

wewnętrznych, co moŜe doprowadzić do przegrzania ustroju. Dlatego teŜ wykonano symulacje zmian 

temperatury wewnętrznej zawodników podczas 2,5 godzinnego wysiłku w róŜnych warunkach 

otoczenia. Przyjęto, Ŝe wzrost temperatury wewnętrznej następuje w wyniku zakumulowania 300 kJ 

ciepła Okazało (40). się, Ŝe podczas niewielkiego wysiłku, typowego dla sędziów i skoczków (M=135 W/m 2 ), 

znaczący wzrost temperatury wewnętrznej, o 5-7°C, moŜe mieć miejsce w temperaturze co najmniej 

30°C przy duŜej wilgotności powietrza. Podczas biegów długodystansowych, chodu czy maratonu 

(M=400 W/m 2 ) odbywających się przy duŜej wilgotności powietrza i w temperaturze ponad 30°C tem- 

peratura wewnętrzna moŜe wzrosnąć nawet o 10°C. Przy małej wilgotności powietrza moŜna natomiast 

obserwować niewielkie obniŜenie temperatury wewnętrznej, co jest związane z dodatkowym, wymu- 

7

szonym chłodzeniem ciała podczas biegu. NaleŜy jednak pamiętać, Ŝe po zakończeniu biegu ustępuje 

chłodzenie powierzchni ciała i łatwo moŜe nastąpić gwałtowna kumulacja ciepła w organizmie (ryc. 6). 

Jak sobie radzić? 

Wiadomo juŜ, Ŝe zawody będą miały miejsce w gorącym, podzwrotnikowym klimacie, a więc 

trzeba do tego odpowiednio przygotować zawodników. Istnieją dwa główne sposoby przygotowania – 

oba jednakowo waŜne - aklimatyzacja do gorącego otoczenia oraz wypracowanie właściwych strategii 

zapobiegania odwodnieniu. 

Aklimatyzacja do panującej temperatury otoczenia obejmuje szereg zmian 

przystosowawczych, czynnościowych, czasami takŜe morfologicznych organizmu, w wyniku których 

wzrasta tolerancja na działanie niekorzystnych warunków klimatycznych otoczenia. Pełna 

aklimatyzacja do podwyŜszonej temperatury otoczenia wymaga przynajmniej 10-14 dni przebywania i 

trenowania w gorącym klimacie, aczkolwiek 60-75% korzystnych zmian przystosowawczych pojawia 

się juŜ między 4 a 6 dniem treningu w takim otoczeniu (6, 16, 23, 33, 36). Podobne zmiany 

adaptacyjne uzyskać takŜe dzięki aklimacji, wykonując wysiłki w sztucznych warunkach 

klimatycznych, np. w komorze klimatycznej. 

Proces aklimatyzacji moŜe być jednak zaburzony, gdy w tym okresie zawodnicy mieszkają w 

klimatyzowanych pomieszczeniach oraz gdy nie są właściwie nawodnieni. Odwodnienie wydłuŜa 

proces aklimatyzacji i niweczy jego pozytywne skutki. NaleŜy pamiętać o tym, Ŝe do odwodnienia nie 

moŜna się zaaklimatyzować! 

Odwodnieniu zapobiega przyjmowanie odpowiedniej ilości płynów przed wysiłkiem fizycznym i 

w czasie jego trwania (patrz Załącznik 3). Nie wolno zapominać o uzupełnieniu strat wodnych i 

elektrolitowych po zakończonym wysiłku, szczególnie wtedy, gdy jeszcze tego samego dnia 

sportowiec ma przed sobą następny trening lub występ w zawodach (39). Niezmiernie waŜne jest takŜe 

dostarczanie organizmowi podczas wysiłku dodatkowej porcji węglowodanów. Rolę taką spełniają 

napoje przeznaczone dla sportowców (tzw. napoje sportowe), które powinny spełniać cztery warunki: 

a) stymulować picie, 

b) być szybko przyswajalne po wypiciu, 

c) dobrze nawadniać organizm, 

d) dostarczać energię niezbędną do pracy mięśniowej. 

8

Najkorzystniej przeciwdziałają odwodnieniu organizmu napoje izotoniczne, spełniające 

wszystkie wymienione warunki. W tej chwili na rynku dostępny jest cały szereg produktów, które nie- 

stety nie zawsze spełniają stawiane im wymagania. Wg Europejskiej Komisji ds. Zdrowia i Ochrony 

Konsumenta izotonicznymi mogą być nazwane napoje o osmolalności 270-330 mOsm/kg wody 

(Report 2001). Napoje te powinny zawierać 6-8% węglowodanów, gdyŜ wtedy wchłaniają się 

najłatwiej oraz od 460 mg/l (20 mmol/l) do 1150 mg/l (50 mmol/l) sodu. Woda, choć ma wiele zalet, 

nie jest najlepszym napojem dla sportowców. 

Ustalając program przygotowania sportowców do występów w Atenach trenerzy i lekarze sportowi 

powinni pamiętać o następujących zasadach profilaktyki zaburzeń cieplnych: 

� Ocenić stopień zagroŜenia chorobą cieplną u poszczególnych zawodników. 

W niektórych dyscyplinach sportowych, takich jak: piłka noŜna, tenis, kolarstwo szosowe, biegi 

długodystansowe, hokej na trawie, szermierka, boks, zapasy, judo, podnoszenie cięŜarów istnieje 

zwiększone ryzyko wystąpienia zaburzeń cieplnych. 

� Ocenić warunki termiczne. 

Nie podejmować wysiłków fizycznych w warunkach duŜego stresu termicznego, a jeśli trzeba to 

nawet odwołać zawody! (patrz Załącznik 4) 

� Zapobiegać odwodnieniu organizmu poprzez: 

♦ monitorowanie bilansu wodnego zawodnika podczas jego treningów, 

♦ uczenie sportowców odpowiednich zachowań, 

♦ właściwe nawodnienie organizmu przed zawodami, 

♦ częste przyjmowaniu płynów podczas wysiłku. 

� Przygotować organizmy sportowców do gorącego i wilgotnego otoczenia przez odpowiednio 

prowadzoną aklimatyzację. 

Podsumowanie 

Przedstawiony obraz wygląda dość powaŜnie! Pojawiły się teŜ doniesienia, Ŝe w sierpniu w Ate- 

nach moŜe brakować wody! Cała nadzieja w tym, Ŝe nie spełnią się czarne scenariusze pogodowe, któ- 

re postawiłyby pod znakiem zapytania sukces święta młodości i przyjaźni. Nadzieja tkwi takŜe w tym, 

Ŝe organizm człowieka ma ogromne moŜliwości dostosowania się, nawet do ekstremalnych warunków 

otoczenia. Świadomość trudnych, niekiedy nawet niebezpiecznych, warunków pogodowych, jakie mo- 

gą wystąpić w Atenach, oraz umiejętność ograniczania ich skutków, powinni mieć przede wszystkim 

9

trenerzy i lekarze, którzy przygotowują naszych sportowców do startu olimpijskiego i będą się nimi 

opiekowali w trakcie Igrzysk. 

Piśmiennictwo 

1. American College of Sports Medicine. Position Stand: Exercise and fluid replacement. “Medicine 

and Science in Sports and Exercise” 1996, 28, I-VII. 

2. American College of Sports Medicine. Position Stand: Heat and cold illnesses during distance 

running. “Medicine and Science in Sports and Exercise” 1996 28, I-X. 

3. Armstrong L. E. et. al.: Preparing Alberto Salazar for the heat of the 1984 Olympic Marathon. “The 

Physician and Sportsmedicine” 1986, 14, 73-81. 

4. Armstrong L. E., Meresh C. M., 1993, The exertional heat illness: a risk of athletic participation. 

“Medicine, Exercise, Nutrition and Health” 1993, 2, 125-134. 

5. Bailes J. E, Cantu R. C. , Day A L., 2002, The neurosurgeon in sport: awareness of the risks of 

heatstroke and dietary supplements. “Neurosurgery” 2002. 51, 283-8. 

6. Binkley H. M., et al.:. National Athletic Trainers’ Association Position Statement: Exertional Heat 

Illnesses. “Journal of Athletic Training” 2002, 37 (3), 329-343. 

7. BłaŜejczyk K.: Wymiana ciepła pomiędzy człowiekiem a otoczeniem w róŜnych warunkach 

środowiska geograficznego. „Prace Geograficzne, IGiPZ PAN” 1993, 159. 

8. BłaŜejczyk K.: Promieniowanie słoneczne a gospodarka cieplna organizmu człowieka. Zeszyty 

IGiPZ PAN 1998, Nr 51. 

9. BłaŜejczyk K.: Influence of extremal heat waves on man. Instytut Geografii UJ, Prace Geograficzne 

2000, 108, s. 101-108. 

10. BłaŜejczyk K.: Biotermiczne cechy klimatu Polski. „Przegląd Geograficzn” 2003, 75, 4, s. 525-543. 

11. BłaŜejczyk K.: Radiation balance in man in various meteorological and geographical conditions. 

“Geographia Polonica” 2004, 77, 1, s. 63-76. 

12. BłaŜejczyk K.: Bioklimatyczne uwarunkowania rekreacji i turystyki w Polsce. Prace Geogr. IGiPZ 

PAN 2004, 192. 

13. BłaŜejczyk K. I in.: 2000, Solar radiation and thermal physiology in man. [w:] R. J. de Dear, J. D. 

Kalma, T. R. Oke, A. Auliciems (red.) Biometeorology and urban climatology at the turn of 

millennium, Selected papers from the Conference ICB-ICUC’99 (Sydney, 8-12 Nov. 1999), 

World Meteorological Organization, Genewa 2000, s. 267-271. 

10

14. Bouchama A., Knochel J.: Heat stroke. “The New England Journal of Medicine” 2002, 346, 25, 

1978-1988. 

15. Cabanac M, Bonniot-Cabanac M. C.: What may have killed the famous runner from Marathon. 

“MS-Medicine Sciences” 1997; 13, s 838-42. 

16. Casa D J.: Exercise in the heat. II. Critical concepts in rehydration, exertional heat illnesses, and 

maximizing athletic performance. “Journal of Athletic Training” 1999, 34, 253-62. 

17. Casa D. J., et al.: National Athletic Trainers’ Association Position Statement: Fluid Replacement 

for Athletes. “Journal of Athletic Training” 2000, 35, s. 212-24. 

18. Clark R. P., Edholm O. G.: Man and his thermal environment. London 1985. E. Arnold Ltd. 

19. Coyle E. F., Montain S. J., 1992, Benefits of fluid replacement with carbohydrate during exercise. 

“Medicine and Science in Sports and Exercise” 1992, 24, 324-330. 

20. Freitas C. R. de, Ryken M. G.: Climate and physiological heat strain during exercise. 

“International Journal of Biometeorology” 1989, 33, s. 157-164. 

21. Garden J. W., Wilson I. D., Rasch P. J.: Acclimatization of healthy young adult males to a hot-wet 

environment. “Journal of Applied Physiology” 1996, 21, 2, 665-669. 

22. Givoni B., Goldman R.F.: Predicting effects of heat acclimatization on heart rate and rectal 

temperature. “Journal of Applied Physiology” 1973, 35, 6, 875-879. 

23. Gleeson M. et al.: Odwodnienie, nawadnianie i wysiłek w gorącym otoczeniu. „Medicina Sportiva” 

2001, 5, 2, s. 99-109. 

24. González-Alonso J. et al.: 1997, Dehydration markedly impairs cardiovascular function in 

hyperthermic endurance athletes during exercise. “Journal of Applied Physiology” 1997, 82, 

1229-1236. 

25. González-Alonso J. et al.: Influence of body temperature on the development of fatigue during 

prolonged exercise in the heat. “Journal of Applied Physiology” 1999, 86(3), 1032-1039. 

26. Harrison M .H.: Heat and exercise. Effects on blood volume. “Sports Medicine” 1986, 3, 214-223. 

27. Horswill C. A.: Effective fluid replacement. “International Journal of Sports Nutrition” 1988, 8, 

175-195. 

28. Ingram D. L., Mount L. E.: Man and animals in hot environments. Berlin 1975. Springer-Verlag. 

29. ISO/DIS 7933, Hot environments - analytical determination of thermal stress. International 

Organisation of Standardization. Geneva. 

11

30. Kozłowski S., Nazar K.: Wprowadzenie do fizjologii klinicznej. Warszawa 1999. Wydawnictwo 

Lekarskie PZWL. 

31. Malchaire J. B.: Predicted sweat rate in fluctuating thermal conditions. “European Journal of 

Applied Physiology” 1991, 63, 282-287. 

32. Matzarakis A., Mayer H.” Heat stress in Greece. “Int. J. Biometeor.” 1997, 41, 34-39. 

33. Maughan R.: Aklimatyzacja. “Medicina Sportiva” 2000, 4, 3, s. 203-207. 

34. Nielsen B.: Olympics in Atlanta: a fight against physics. “Medicine and Science in Sport and 

Exercise” 1996, 665-668 

35. Nielsen B., Kassow K., Aschengreen F. E.: Heat balance during exercise in the sun. “European 

Journal of Applied Physiology, 58” 1988, 189-196. 

36. Pandolf K. B.: Time course of heat acclimation and its decay. “Internationl Journal of Sports 

Medicine” 1998, 19, 57-160. 

37. Report of the Scientific Committee on Food on composition and specification of food to meet the 

expenditure of intense muscular effort, especially for sportsmen. European Commission Health & 

Consumer Protection Directorate-General. Final (corrected) 28 February 2001, Brussels 2001. 

38. Rehrer N. J. et al.:1990, Effects of dehydration on gastric empying and gastrointestinal distress 

while running. “Medicine and Science in Sports and Exercise” 1990, 22, 790-795. 

39. Shirreffs S. ., Maughan R.:Rehydration and recovery of fluid balance after exercise. “xercise and 

Sport Science Reviews” 2000, 27-32. 

40. Smolander J.: Cilculatory and thermal adjustments to dynamic exercise in different combinations of 

ambient temperature, air humidity and clothing. Publ. Univ. Of Kuopio, Medicine, Original 

Reports, 1987. 1-93. 

41. Sparling P. B.: Environmental conditions during the 1996 Olympic Games: a brief follow-up 

report. “Clinical Journal of Sport Medicine” 1997, 7, 159-161. 

42. Szyguła Z., 1997, Choroba cieplna u sportowców i sposoby jej zapobiegania (cz. I i II). “Sport 

Wyczynowy” 1987, 35, 7-8: 60-69 i 9-10, s. 54-63.43. 

43. Verdaguer-Codina J.: How heat stress influences athletics: lesson learnt from the 1992 Olympic 

Games. “New Studies in Athletics” 1993, 8, 2, 35-60. 

12

Załącznik 1 

Wzory słuŜące do obliczania składników bilansu cieplnego i wykorzystanych w pracy wskaźników 

Bilans cieplny człowieka: 

M+Q+C+E+Res = S 

Bilans radiacyjny człowieka (Q, W m -2 ): 

Q = L+R, 

L = (0,5⋅Lg+0,5⋅La–Ls)⋅Irc 

Lg = 5,5⋅10 -8 ⋅(273+Tg) 4 

La = 5,5⋅10 -8 ⋅(273+t) 4 ⋅(0,82–0,25⋅10 (-0,094⋅vp) ) 

Ls = 5,39⋅10 -8 ⋅(273+Tsk) 4 

Tsk = (26,4+0,02138⋅Mrt+0,2095⋅t–0,0185⋅RH– 

0,009⋅v)+0,6⋅(Icl–1)+0,00128⋅M 

Irc = hc’/(hc'+hc+21,55⋅10 -8 ⋅T 3 ) 

hc = (0,013⋅ap–0,04⋅t–0,503)⋅(v+v’)^0.4 

hc’ = (0,013⋅ap–0,04⋅t–0,503)⋅0,53/{Icl⋅[1– 

0,27⋅(v+v') 0,4 ]} 

Icl = 1,691–0,0436⋅t 

(at t 25°C Icl = 0,6 

clo) 

Mrt = [1/Irc⋅R/(5,39⋅10 -8 )+(273+t) 4 ] 0,25 –273 

R = (1,64+0,254⋅h) 2 ⋅(1–0.01⋅a)⋅Irc (h ≤ 4°) 

R = (103,6⋅Ln h–140,6)⋅(1–0,01⋅a)⋅Irc (h > 4° i N 

≤ 20%) 

R = 1,4⋅e (5,38–16,07/h) ⋅(1–0,01⋅a)⋅Irc (h > 4°, 

N=21-50%) 

R = 1,4⋅e (5.,1–11,8/h) ⋅(1–0,01⋅a)⋅Irc (h > 4°, 

N=51-80%) 

R = 0,951⋅h 1,039 ⋅(1–0,01⋅a)⋅Irc (h > 4°, N 

> 80%) 

Straty ciepła na parowanie (E, W m -2 ): 

E = he⋅(vp–vsk)⋅w⋅Ie–[0,42⋅(M–58)–5,04] 

vsk = e (0,058⋅Tsk+2,003) 

w = 1,031/(37,5–Tsk) –0,065 

(przy Tsk>36,5°C w = 1,0, przy Tsk

Stres termofizjologiczny (PhS): 

PhS = C/E 

Temperatura odczuwalna (STI, °C): 

STI = Mrt–[|S*| 0,75 /(5,39⋅10 -8 )+273 4 ] 0,25 }–273 (przy 

S*

Tabela 2 

Wybrane charakterystyki biotermiczne podczas róŜnych warunków pogodowych przy róŜnej 

Tempera 

tura (°C) 

aktywności fizycznej 

Rodzaj aktywności Odczucie cieplne Intensywność 

procesów adaptacyjnych 

Straty wody 

(g/godz) 

Tętno 

(uderzeń/min) 

słonecznie, bezwietrznie, sucho, WBGT=20°C 

20 sędziowie, skoki gorąco niewielka 318 117 

20 piłka, biegi średnie bardzo gorąco umiarkowana 641 165 

20 biegi długie bardzo gorąco umiarkowana 764 183 

słonecznie, wietrznie, sucho, WBGT=20°C 




słonecznie, bezwietrznie, wilgotno, WBGT=23°C 




słonecznie, wietrznie, wilgotno, WBGT=23°C 





25 sędziowie, skoki bardzo gorąco umiarkowana 510 125 

25 piłka, biegi średnie upalnie silna 876 173 

25 biegi długie upalnie silna 1019 191 














30 sędziowie, skoki upalnie silna 1048 133 

15















słonecznie, bezwietrznie, sucho, WBGT= 35°C 




słonecznie, wietrznie, sucho, WBGT= 35°C 




słonecznie, bezwietrznie, wilgotno, WBGT= 43°C 




słonecznie, wietrznie, wilgotno, WBGT= 43°C 




Charakterystyka klimatu Aten (na podstawie danych 1992-2001) 

Element Miesiąc 

meteorologiczny I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Rok 

Suma 

promieniowania 

słonecznego 

221 278 442 589 719 792 793 724 558 390 229 182 5918 

(MJ/m2) Zachmurzenie o 

godz. 14:00 (%) 

58 55 56 54 47 28 20 19 32 46 61 64 45 

Temperatura o 

godz. 14:00 (°C) 

10.2 10.4 11.8 16.0 21.1 26.3 28.7 28.8 24.6 20.1 15.3 12.1 18.8 

Tabela 1 

16

Temperatura 

maksymalna (°C) 

20.2 20.4 23 27 33.4 37.8 40.2 40.2 36 31 25.6 20.4 40.2 

Temperatura 

minimalna (°C) 

-0.8 -1.2 1.4 4.2 8.4 14.4 16.8 19 13 7.6 4 0 -1.2 

Wilgotność 

względna o godz. 

14:00 (%) 

73 69 67 62 57 49 46 48 56 67 73 75 62 

Suma opadu (mm) 43.8 23.6 59.9 21.9 14.8 5.9 10.2 2.8 6.1 24.5 82.1 54.2 349.6 

17

M + Q + C + E + Res = S 

Temperatura 

Wiatr 

Wilgotność 

C 

Ls 

Ryc. 1. Człowiek i jego środowisko termiczne: 

elementy meteorologiczne: temperatura powietrza, ciśnienie pary wodnej, prędkość wiatru, 

promieniowanie słoneczne: Kdir – bezpośrednie, Kdif – rozproszone, Kref – odbite, 

promieniowanie cieplne: La – promieniowanie cieplne atmosfery, Lg – emisja cieplna podłoŜa, Ls – emisja ciepła przez człowieka, 

strumienie ciepła: M – metaboliczny, E – ewaporacyjny, C – konwekcyjny, Kd – kondukcyjny, L – radiacyjny, Res – respiracyjny 

18

dni w miesiącu 

100% 

80% 

60% 

40% 

20% 

0% 

sierpień wrzesień 

upalnie 

bardzo gorąco 

gorąco 

cieplo 

komfort 

chłodno 

Ryc. 2. Częstość warunków biotermicznych powodujących w godzinach dziennych róŜne odczucia 

cieplne, Ateny, 1992-2001 


100% 

80% 

60% 

40% 

20% 

0% 


umiarkowane 

silne 

bardzo silne 

Ryc. 3. Częstość sytuacji o róŜnym natęŜeniu reakcji termoregulacyjnych, Ateny, 1992-2001 

19


100% 

80% 

60% 

40% 

20% 

0% 


brak 

niewielkie 

znaczne 

duŜe 

wysiłek 

niewskazany 

Ryc. 4. Częstość sytuacji pogodowych o róŜnym stopniu ograniczenia wysiłku fizycznego podczas 

treningów i zawodów, Ateny, 1992-2001 

20

Straty wody (ml) 

Straty wody (ml) 

6000 

5000 

4000 

3000 

2000 

1000 

0 

6000 

5000 

4000 

3000 

2000 

1000 

0 

M =135 W/m 2 

0 20 40 60 80 100 120 140 150 

minuty 

M =400 W/m 2 

0 20 40 60 80 100 120 140 150 

minuty 

Ryc. 5. Straty wody (ml) podczas długotrwałego wysiłku fizycznego przy róŜnych kombinacjach 

temperatury/wilgotności powietrza. 

20/40 

30/40 

35/40 

20/80 

30/80 

35/80 

20/40 

30/40 

35/40 

20/80 

30/80 

35/80 

21

dTb ( o C) 

dTb ( o C) 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

-2 

-4 

12 

10 

8 

6 

4 

2 

0 

-2 

-4 

M =135 W/m 2 

0 20 40 60 80 100 120 140 150 

minuty 

M =400 W/m 2 

0 20 40 60 80 100 120 140 150 

minuty 

Ryc. 6. Zmiany temperatury wewnętrznej (dTb) podczas długotrwałego wysiłku fizycznego przy róŜ- 

nych kombinacjach temperatury/wilgotności powietrza. 

20/40 

30/40 

35/40 

20/80 

30/80 

35/80 

20/40 

30/40 

35/40 

20/80 

30/80 

35/80 

22

Wpływ gorącego otoczenia na zdolność wysiłkową sportowca. Jak

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?