Cerințe de apă în timpul exercițiului la căldură - Nevoi nutriționale în medii calde - NCBI

Bibliotecă NCBI. Un serviciu al Bibliotecii Naționale de Medicină, Institutele Naționale de Sănătate.

Comitetul Institutului de Medicină (SUA) pentru cercetarea nutriției militare; Marriott BM, editor. Nevoi nutriționale în medii calde: aplicații pentru personalul militar în operațiuni pe teren. Washington (DC): National Academies Press (SUA); 1993.

Nevoi nutriționale în medii calde: aplicații pentru personalul militar în operațiuni pe teren.

Introducere

Apa este esențială vieții. Constituie mediul în care apar reacțiile chimice și este crucial pentru funcționarea normală a sistemului cardiovascular. Apa constituie aproximativ 70% din greutatea corporală la adultul normal. Scade de la 75% la naștere la 50% la bătrânețe și este cea mai mare componentă a corpului. Țesutul adipos conține mai puțină apă decât țesutul slab; astfel femeile au ceva mai puțină apă corporală decât bărbații. Efectele deshidratării apar cu pierderi de apă la fel de mici ca 1% din greutatea corporală și pot pune viața în pericol la 10% (Adolph și colab., 1947). Oamenii nu se pot adapta la un deficit de apă cronic, deci pierderile de lichide trebuie înlocuite pentru ca funcția fiziologică să rămână neafectată.

Scopul acestui capitol este de a revizui necesitățile de apă ale soldaților care exercită în căldură. Operațiunile Desert Shield și Desert Storm din 1990 și 1991 ne-au făcut extrem de conștienți de importanța manevrelor militare în condiții de căldură severă. Misiunile militare au adesea o durată de 4 până la 6 ore și necesită exerciții ușoare până la grele. Această discuție va examina gama acestor sarcini de lucru. Mai mult, aportul cronic de apă este un motiv de îngrijorare, deoarece aportul inadecvat de apă pe parcursul zilelor poate duce la epuizarea apei și epuizarea căldurii.

Cerința de apă în căldură depinde de lichidul pierdut, care, la rândul său, depinde de factori precum intensitatea exercițiului, durata exercițiului, condițiile de mediu, starea de antrenament și aclimatizarea căldurii, sexul și vârsta. Studiile selectate sunt folosite pentru a ilustra influența acestor diferiți factori, mai degrabă decât pentru a revizui literatura. În cele din urmă, se discută despre predicția pierderilor de transpirație în diferite condiții, precum și despre calculul necesităților de apă în aceste condiții.

Distribuția apei corpului

Apa corporală totală constituie aproximativ 70 la sută din masa corporală slabă și este cel mai simplu împărțită în două compartimente majore: (a) apă intracelulară, care reprezintă 50 la sută din greutatea corporală sau 35 litri la un bărbat de 70 kg și (b) apă extracelulară, care reprezintă 20 la sută din greutatea corporală sau 14 litri. Ultimul compartiment este împărțit în volum de plasmă (5% greutate corporală) și volum de lichid interstițial (15% greutate corporală). Apa intracelulară nu este ușor măsurată. Se calculează din măsurători ale apei corporale totale și ale volumului de lichid extracelular.

Căi de pierdere și câștig de lichide

Tabelul 5-1 prezintă valori normale pentru aportul zilnic de apă și ieșirea la un adult sănătos. Cu toate acestea, aceste valori sunt supuse unor variații marcate. De exemplu, pierderea apei respiratorii poate varia de la 200 ml pe zi când respirați aer umidificat la 1500 ml pe zi când faceți exerciții la altitudine mare. Pierderea de apă din evaporarea cutanată poate varia de la 500 ml pe zi în repaus într-un mediu răcoros la 10 litri pe zi în timpul exercițiului la căldură. Pierderile de materii fecale ar putea varia de la 100 ml pe zi, dacă urmează o dietă mixtă, la 32 de litri pe zi sau mai mult la un pacient cu diaree. Volumul obligatoriu de urină este limitat de puterea de concentrare a rinichilor, dar poate varia de la 250 la 1400 ml pe zi, în funcție de dietă. Volumul de urină este de obicei de 700 ml pe zi, dar o dietă bogată în proteine necesită apă mai obligatorie pentru a excreta produsele active din punct de vedere osmotic ale metabolismului proteinelor.

TABELUL 5-1

Valori normale pentru aportul zilnic și ieșirea apei la adulți.

Determinanți ai ratei transpirației

Necesarul de apă în timpul exercițiilor la căldură depinde în principal de răcirea prin evaporare. Metabolismul și schimbul de căldură din mediu determină răcirea evaporativă necesară (E req) pentru a realiza echilibrul termic. Deoarece pierderea apei respiratorii contribuie puțin la răcirea prin evaporare în medii calde sau calde, răcirea trebuie să provină în principal din secreția cutanată de transpirație. Rata transpirației și reglarea acesteia sunt determinate de temperaturile miezului și ale pielii, de umezeala pielii, de stocarea căldurii, de metabolism și de punctul stabilit.

Cerințe de apă

Hot-Wet versus Hot-Dry Environment

SUA. militarii desfășoară trupe în climatele tropicale și deșertice și, prin urmare, militarii și femeile sunt expuși atât la căldură umedă, cât și la căldură uscată. Figura 5-1 prezintă răspunsurile la transpirație, precum și modificările medii ale temperaturii rectale, ritmului cardiac și ratei metabolice a patru alergători la distanță care merg 5,6 km pe oră în căldură uscată, în căldură umedă și într-un mediu răcoros. Experimentele au fost efectuate la 4 până la 5 săptămâni distanță și au constat din 4 ore de mers continuu, prânz (30 de minute), urmate de alte 2 până la 3 ore de mers. Apa a fost ingerată ad libitum, dar subiecții au fost informați constant despre pierderea în greutate și au reușit să mențină echilibrul fluidelor. Toți bărbații au mers 6 ore în mediul neutru și cald-uscat, cu excepția unui subiect care a încetat să meargă după 5,5 ore în căldură uscată, cu o temperatură rectală de 39 ° C și o frecvență cardiacă de 136 de bătăi pe minut (bpm). Un alt subiect a mers 7 ore în căldură uscată și a terminat cu o temperatură rectală de 38,3 ° C și o frecvență cardiacă de 132 bpm. Rata transpirației în mediul deșertic a fost în medie de 1210 ± 56 (X ± SE) ml pe oră (Tabelul 5-2).

Figura 5-1

Temperaturile rectale, ritmul cardiac, rata metabolică și pierderea în greutate a patru alergători de rezistență foarte pregătiți în timpul exercițiilor ușoare de bandă de alergare în căldură uscată, în căldură umedă și la o temperatură ambientală rece. Subiecții au consumat masa de prânz în mediul de testare între (mai mult.)

TABELUL 5-2

Rata medie a transpirației a patru sportivi de rezistență foarte bine pregătiți care au mers (3,5 mph) timp de 5 până la 7 ore în climă caldă, umedă, uscată și neutră.

În mediul cald-umed, rata transpirației a fost în medie de numai 716 ± 56 (X ± SE) ml pe oră, ceea ce a dus la temperaturi rectale mai ridicate (39,3 ° C) și frecvențe cardiace (132 bpm). Rata redusă de transpirație în acest mediu a fost asociată cu oboseala glandei sudoripare (Brown și Sargent, 1965; Hertig și colab., 1961; Kerslake, 1972; Nadel și Stolwijk, 1973; Robinson și Gerking, 1947). Mecanismul responsabil de acest fenomen nu este clar, dar dovezile sugerează că este legat de umezirea excesivă a pielii (Brebner și Kerslake, 1964; Collins și Weiner, 1962; Nadel și Stolwijk, 1973). Acești subiecți au fost foarte instruiți și, în esență, au fost climatizați la căldură ca urmare a antrenamentului lor. Subiecții neantrenați sau neaclimatizați ar avea rate de transpirație considerabil mai mici și ar experimenta o tulpină fiziologică mult mai mare decât au arătat acești bărbați.