Hans Søndergaard & Kim Frandsen (red.) og den menneskelige fysiologi F R Y D E N L U N D

Transkript

1

2

3 Hans Søndergaard & Kim Frandsen (red.) E K S T R E M S P O R T og den menneskelige fysiologi F R Y D E N L U N D

4 Ekstremsport og den menneskelige fysiologi 1. udgave, 1. oplag 2004 Forfatterneog Frydenlund Redaktion: KimFrandsenogHansSøndergaard Omslag oggrafisktilrettelæggelse:friisgrafik Grafisk Produktion: POZKAL, Polen ISBN: Fotos: Sports Foto Aps., Polfoto og Scanpix Figurer: Morten Zacho Kopiering fra denne bog eller dele deraf er kun tilladt i overensstemmelse med overenskomst mellem Undervisningsministeriet og Copy-Dan. Enhver anden form for kopiering er uden forlagets skriftlige samtykke forbudt ifølge gældende dansk lov om ophavsret. Undtaget herfra er korte uddrag i anmeldelser. Frydenlund Hyskenstræde 10 DK-1207 København K Tlf Fax frydenlund@frydenlund.dk 10 Lars Nybo : Mennesket i varme og kulde 34 Joop Madsen: Mennesket under vandet 60 Udgivet med økonomisk støtte fra Hans Søndergaard: Mennesket i højden 86 Peter Norsk: Mennesket i rummet

5 8: Indledning 13: Fordelen ved en konstant temperatur 15: Arbejde i varme 20: Er det hjernen, som siger stop? 26: Dehydrering 28: Ude i kulden 32: Sammenfatning 38: Dykketeknikker 39: Hvilke tryk kan mennesker tåle? 41: Fysiske forhold 42: Fysiologiske forhold 47: Forebyggelse af dykkersyge/dekompressionssyge/trykfaldssyge 51: Dykning på store dybder 59: Er det usundt at dykke? 66: Fysiske og klimatiske forhold i højden 80: Træning og præstationer i højden 89: Rumforskning i historisk perspektiv 93: Rummedicin 93: Vægtløshedens virkninger 102: Vægtløshed som redskab i forskningen 104: Vægtløshed og den Internationale Rumstation 104: Vægtløshedens perspektiver 106: Rumvandring 107: Stråling 108: Bemandet rejse til Mars 110: Kunstig tyngdefelt?

6 Benny Larsson: Mennesket og udholdenhedstræning Hans Søndergaard: Mennesket og styrketræning 160 Michael Kjær: Mennesket og idrætsskader 186 Rasmus Damsgaard: Mennesket og doping

7 116: Udvikling af ergometre 117: Måling af iltoptagelse 119: Maksimal iltoptagelse 128: Det centrale kredsløbs evne til at tilbyde ilt 134: Musklernes evne til at optage ilt 135: Kropssammensætning 144: Definition af styrketræning 146: Skeletmuskulatur 147: Måling af muskelkraft 148: Morfologiske og neurale ændringer 154: Ældre og styrketræning 156: Ekstrem muskelstyrke og hurtighed 158: Perspektiv 164: Præstationsforbedringer 166: Belastning under træning 167: Udholdenhedstræning og doping 169: Muskeltræning 173: Bindevæv 175: Udvikling af skade 177: Udvikling af overbelastningsskader 180: Overtræning eller kronisk idrætstræthed 184: Konklusion 189: Dopingens historie 190: Dopinglisten 192: Dopinggrupper 203: Forbudte metoder 206: Dopingkontrol i Danmark 207: Analysemetoder 211: Perspektiv 213: Ordforklaringer 224: Personregister 231: Om forfatterne 233: Litteratur 238: Stikord

8 Indledning Både den omgivende natur og mennesket selv kan være afgørende for den belastning, den menneskelige krop udsættes for. Det er denne bogs mål via specialister som til daglig arbejder med og forsker i emnet at sætte fokus på den nyeste viden om, hvad ekstreme forhold har af betydning for den menneskelige fysiologi. Specialister der for de fl - stes vedkommende selv kender til den praktiske udøvelse af idræt. Det er vort håb, at bogen kan anvendes som temabog i forskellige undervisningssammenhænge. Den er skrevet, så den naturligt vil kunne anvendes ved idrætsstudier, men også inden for de gymnasiale uddannelser, hvor gymnasiereformen (2005) betoner behovet for samarbejde på tværs af fagene. Her tænkes på biologi, idræt, fysik, kemi og matematik. Den generelle betoning af styrkelse af naturvidenskaben og ikke mindst fagsamarbejde både inden for fællesfag, inden for studieretningsfag og på tværs af fællesfag og studieretningsfag giver fagene helt nye muligheder for faglig fordybelse og styrkelse af fagligheden. Fagene kan i en sammenhængende periode på 21 2 år behandles med den dybde, der karakteriserer det højeste gymnasiale niveau. Man vil kunne arbejde med bogens temaer individuelt og som projekt (i teams). De enkelte kapitler kan også læses og anvendes separat. Vi har opfordret forfatterne til i bogen kort at skitsere den historiske udvikling inden for deres felt og også at omtale de vigtigste metoder. Det skulle gerne give bogen et ensartet præg, som gør den anvendelig som en helhed, men er også sammen med biografierne til slut i bogen med til at indplacere naturvidenskabelige dannelseselementer som baggrund for en sammenhængende videnskabelig og historisk forståelse. Det er også vort håb, at læsere med almindelig interesse for ekstremsport, og hvordan den menneskelige krop fungerer, vil finde bogen spændende og indbydende samtidig med, at de vil kunne tilegne sig nyttig viden. Det kan være en fordel at have et vist kendskab til fysio-

9 logi og anatomi, men burde ikke være et krav. Ordforklaring og stikordsregister vil kunne lette forståelsen. Den stigende interesse blandt unge for ekstremsport ofte uden den tilstrækkelige teoretiske viden hvad angår f. eks. dykning og bjergbestigning kan aktualisere bogen pædagogisk. Bogen er disponeret således : Først ser Lars Nybo på mennesket i varme og kulde og Joop Madsen på mennesket under vandet. Efterfølgende bevæger vi os op i højderne. Hans Søndergaard beskriver de vilkår den menneskelige organisme udsættes for i bjergene og Peter Norsk tager os med ud i rummet. Benny Larsson studerer mennesket ved ekstrem udholdenhedstræning. Hans Søndergaard beskæftiger sig med styrketræning. Herefter beskriver Michael Kjær belastningsgrænser ved idræt og idrætsskader. Endelig beskæftiger Rasmus Damsgaard sig med menneskets muligheder for at flytte grænser ved hjælp af doping. I kapitlet fremlægges den nyeste viden på området. Afslutningsvis skal det nævnes, at vi har betonet over for forfatterne, at de meget gerne må fremhæve områder, hvor forskningen stadig står uden et entydigt svar, og hvor netop dette kan pirre læsernes (læreres/elevers) nysgerrighed og forskertrang. Et ønske som specielt inden for naturvidenskaberne har været udtrykt længe. Vi vil godt takke cand. scient. Morten Zacho for hans kyndige bearbejdning og gennemgang af en del af illustrationsmaterialet. Hans Søndergaard og Kim Frandsen

10 Mennesket i varme og kulde af Lars Nybo

11

12 Billede forrige side: Udholdenhedskonkurrencer foregår idag også i ekstreme omgivelser som f.eks. i en ørken i Nordafrika.

13 Mennesket i varme og kulde 13 Siden 1930 erne, hvor E.H. Christensen og M. Nielsen udgav deres første studier om temperaturregulering under muskelarbejde, har vi i Danmark haft en stolt tradition for forskning inden for dette område. Talrige videnskabelige studier af Marius Nielsen, Erling Asmussen og dennes datter Bodil Nielsen har således gennem de seneste fem til seks årtier bidraget med vigtig viden om kredsløbsmæssige og metaboliske (stofskiftets) tilpasninger til arbejde med og uden opvarmning samt arbejde under forskellige klimatiske betingelser. Fordelen ved en konstant temperatur Mennesket har i hvile en kernetemperatur på ca. 37ºC, og så vidt det er muligt, regulerer vi via påklædning, adfærd og en række autonome kropsfunktioner vores varmebalance, således at den indre kropstemperatur holdes nogenlunde stabil. Når omgivelsernes temperatur falder, vil der være et øget tab af varme fra kroppen, men for at undgå at vores kernetemperatur falder, igangsættes autonome mekanismer, som skal modvirke, at dette sker. Vi får en sammentrækning af de små blodkar i huden, hvilket bevirker, at der føres så lidt varme som muligt fra kroppens indre til huden, således at tabet af varme fra kroppens overflade til omgivelserne derved minimeres. Endvidere kan kulderystelser øge kroppens varmeproduktion med 3 400% og bevirke, at vi trods øget varmetab kan opretholde balance mellem, hvor meget varme der mistes til omgivelserne, og hvor meget varme kroppen producerer. Omvendt i varme omgivelser vil man øge blodgennemstrømningen af huden og begynde at svede, og begge dele vil resultere i, at vi slipper af med mere varme. Men hvorfor har vi en kropstemperatur på ca. 37 grader celsius? Og hvad sker der, hvis vi udsættes for så ekstreme arbejdsforhold, at vores temperaturregulering ikke kan sikre en konstant kropskernetemperatur? En af fordelene ved at have en høj legemstemperatur er, at nerveledningshastighed og alle andre kropsfunktioner der involverer kemiske processer forløber hurti-