Bertrandt Jerzy projekt nr POKL.03.03.04-00-110/12 „Z Wojskową Akademią Techniczną nauka jest fascynująca!” Projekt współfinansowany przez Unię Europejską.

Prezentacja na temat: "Bertrandt Jerzy projekt nr POKL.03.03.04-00-110/12 „Z Wojskową Akademią Techniczną nauka jest fascynująca!” Projekt współfinansowany przez Unię Europejską."— Zapis prezentacji:

1 Bertrandt Jerzy projekt nr POKL.03.03.04-00-110/12 „Z Wojskową Akademią Techniczną nauka jest fascynująca!” Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Ekstremalne warunki środowiska – wpływ na organizm człowieka – zasady żywienia WYKŁAD Z BIOLOGII dla uczestników obozu w dniach 15.06-19.06.2015 r.

2 Co to są ekstremalne warunki środowiska? Warunki ekstremalne należy zdefiniować jako skrajnie niekorzystne dla życia i funkcjonowania człowieka warunki zewnętrzne Tropik mokry Tropik suchy Klimat polarny Klimat wysokogórski Katastrofy ekologiczne naturalne i zawinione przez człowieka

3 Ekstremalne warunki środowiska Klimatyczne Ekologiczne Ekonomiczno- cywilizacyjne -klimat gorący (tropik) suchy mokry -klimat polarny -klimat wysokogórski Klęski żywiołowe naturalne -wielkie powodzie -susza -wielkie pożary -erupcje wulkanów -trzęsienia ziemi -tajfuny z winy człowieka -działania wojenne -katastrofy przemysłowe Zacofanie gospodarcze powodujące skrajne ubóstwo społeczeństwa Zawodowe -praca w warunkach podwyższo- nego lub obniżonego ciśnienia, nieważko- ści, pod ziemią itp.

4 Organizm człowieka jest stałocieplny co oznacza, że ma możliwość utrzymywania stałej temperatury wewnętrznej niezależnie od zmian temperatury otoczenia. 36,6 o C Utrzymanie stałej temperatury wewnętrznej 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). Zdolność człowieka do wykonywania pracy, a także do przebywania w różnych warunkach otoczenia zależy od sprawności mechanizmów termoregulacji, regulowanych przez ośrodek termoregulacji, który jest wrażliwy na temperaturę wewnętrzną ciała.

5 Mechanizmy powodujące: utratę ciepła Zachowanie ciepła 1. Reakcje naczynioruchowe - rozszerzenie naczyń krwionośnych skóry; 2. Pobudzenie gruczołów potowych – wzrost wydzielania potu. 1. Skurcz naczyń krwionośnych skóry; 2. Drżenie mięśniowe; 3. Zwiększenie wydzielania hormonów zwiększających metabolizm (hormony kory nadnerczy, tarczycy i in.).

6 Wydzielanie potu (parowanie) - zużywanie ciepła do przemiany wody w parę wodną. Zjawisko to zależy od wilgotności powietrza. 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 powierzchni powłok ciała i pojawianie się w ich miejsce nowych nieogrzanych cząsteczek. Przewodzenie ciepła (kondukcja) - utrata ciepła przez styczność organizmu z przedmiotami o niższej temperaturze.

7 Hipertermia Hipertermia to stan podwyższonej temperatury ciała >41 o C. 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 temperatury ciała, by nie doszło do uszkodzenia tkanki mózgowej.

8 HIPERTERMIA Przegrzanie organizmuUdar cieplny - obrzmienia kończyn, - bolesne kurcze mięśni, - zawroty głowy, Po przekroczeniu temp. 38 o C -gorąca, sucha i zaczerwieniona skóra, - osłabienie i omdlenia, -zaburzenia widzenia, - ból głowy, - mdłości i wymioty, - zaburzenia żołądkowo- jelitowe. Temp. 40,0-41 o C - zaburzenia układu krążenia, - zakwaszenie organizmu, -niedotlenienie mózgu, -tworzenie się skrzepów wewnątrznaczyniowych, -śmierć komórek wielu narządów, w tym mózgu, -śmierć człowieka.

9 Hipotermia Hipotermia - jest to stan, kiedy temperatura ciała spada poniżej 35 o C. 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: Drżenia mięśni, Bóle mięśni, Podwyższone ciśnienie krwi i przyśpieszona praca serca, przy niższej niż 34 o C temperaturze może wystąpić nieregularna praca serca i spowolnienie oddychania, Skóra blada i zimna, Senność lub śpiączka, Osłabienie odruchów, Spadek temperatury ciała poniżej 24 o C najczęściej oznacza śmierć!

10 Aklimacja – jest to wywołanie korzystnych zmian adaptacyjnych organizmu poprzez powtarzanie ekspozycji na określone, sztucznie stworzone warunki zewnętrzne przez wiele dni, a nawet tygodni. Sposoby zwiększania tolerancji wysokiej i niskiej temperatury Aklimatyzacja – jest to dostosowanie fizjologiczne do nowych warunków środowiskowych polegające na funkcjonalnej kompensacji, jaka dokonuje się w ciągu kilku tygodni narażenia na nowe warunki środowiska termicznego, zachodzące w warunkach naturalnych.

11 Trening fizyczny- zwiększa tolerancję gorąca poprzez usprawnienie pocenia. Sposoby zwiększania tolerancji wysokiej i niskiej temperatury Adaptacja – odzwierciedla długotrwałe dostosowanie, zachodzące prawdopodobnie z udziałem czynnika genetycznego, którego efektem jest lepsza tolerancja specyficznych, niesprzyjających środowisk.

12 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).

13 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

14 WODA Zapotrzebowanie na wodę człowieka przebywającego w gorącym środowisku zależy od: utraty płynów, która jest uwarunkowana intensywnością obciążenia fizycznego organizmu, 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 oraz wzrost szybkości pocenia się i niedobór płynów prowadzą w warunkach klimatu gorącego do odwodnienia.

15 W warunkach klimatu tropikalnego pocenie się stanowi główną drogę eliminacji wody z ustroju. W suchym i gorącym klimacie, zwłaszcza przy zwiększonej aktywności fizycznej straty wody tą drogą mogą wynosić 1000-2500 cm 3 /h. Są one jednak tolerowane przez organizm jedynie przez krótki czas i muszą być na bieżąco uzupełniane. Człowiek pracujący w otoczeniu suchego powietrza w temperaturze 43 0 C traci dziennie ponad 5 litrów wody. Te same ilości wody ustrój może stracić przy 32 0 C, ale przy większej wilgotności powietrza, które powoduje upośledzenie parowania wody (Ziemlański Ś. 1988).

16 Wpływ obciążenia pracą w środowisku gorącym na metabolizm składników mineralnych Towarzyszy temu nierzadko utrata apetytu, nudności i skurcze mięśni. Utrzymanie w organizmie 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 niezaaklimatyzowanym, zaczynającym pracę w środowisku o bardzo wysokiej temperaturze.

17 SMAK Słodki Kwaśny SłonyGorzki Umami Słodki - węglowodany, głównie cukry proste i dwucukry - największe zagęszczenie receptorów słodkiego smaku jest na koniuszku języka; słony- sole sodu i potasu, a dokładnie kationy tych metali. Receptory rozrzucone są równo po całym języku; Kwasy organiczne i nieorganiczne. Najwięcej receptorów smaku kwaśnego jest na bokach języka; gorzki - alkaloidy i wiele soli nieorganicznych. Najwięcej receptorów smaku gorzkiego występuje u nasady języka (tył języka); wykrywa obecność kwasu glutami – nowego;

18 Fizjologiczne i psychologiczne skutki temperatury na walory sensoryczne żywności Psychologiczne Psychologiczne czynniki mogą także odgrywać istotną rolę w zmianach preferencji smakowych związanych ze zmianami temperatury produktów spożywczych. Czy w warunkach gorącego środowiska będziemy spożywać ciepłe piwo? Zapewne nie, ale w warunkach zimnego środowiska chętnie spożywamy grzane piwo.

19 Wpływ gorącego środowiska na preferencje żywnościowe W środowisku gorącym następuje: zahamowanie preferencji w stosunku do białka, ( potrawy mięsne, smażone, pieczone itp.) zahamowanie preferencji w stosunku do gorących produktów węglowodanowych (ziemniaki, potrawy mączne, ciasta itp.), zahamowanie preferencji w stosunku ciężkich potraw (ciężkie zupy, ciężkostrawne drugie dania), wzrost preferencji w stosunku do lodów (ze względu na niską temperaturę, a nie na słodki smak), wzrost preferencji w stosunku do warzyw i owoców, szczególnie na sałatki warzywne i owocowe.

20 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 lekki posiłek z dużą ilością surówek, owoców i napojów. Wartość energetyczna całodziennej racji pokarmowej winna być powiększana o 0.5% na każdy stopień wzrostu temperatury w granicach temperatur od 30 do 40 o C. Zawartości białka, tłuszczów i węglowodanów powinny stanowić odpowiednio 12-15%, 30% i 55-58% 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 wielonienasyconych kwasów tłuszczowych.

21 Zalecenia żywieniowe dla osób przebywających w warunkach gorącego klimatu W planowaniu i realizacji żywienia należy uwzględniać zwiększone ilości produktów zbożowych, owoców i warzyw jako podstawowych źródeł składników mineralnych oraz witamin, a także tłuszczów roślinnych dostarczających WNKT i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach. Posiłki powinny być urozmaicone, zawierać wszystkie możliwe grupy produktów spożywczych, a menu nie powinno powtarzać się częściej niż raz na 7 dni. Ilość dostarczanych wraz racją pokarmową płynów winna wynosić co najmniej 3 litry na dobę, a do określenia zapotrzebowania organizmu na płyny należy naliczać 1 ml wody na 1 kcal wartości energetycznej pożywienia. Jako napoje należy preferować soki owocowe i warzywne oraz niegazowaną wodę mineralną, przy czym temperatura napojów powinna oscylować wokół 15 o C..

22 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.

23 Praktyczne zalecenia do pracy w gorącym środowisku Dopuszcza się zmiany w preferencjach żywieniowych. Mogą to być przesunięcia w: - bilansie makroskładników, - dotyczące temperatury pożywienia idące w kierunku chłodnych posiłków, a szczególnie napojów.

24 Praktyczne zalecenia do pracy w gorącym środowisku 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.

25 Praktyczne zalecenia do pracy w gorącym środowisku Nie zaleca się intensywnego chłodzenia, ponieważ może ono interferować z procesami adaptacji oraz zmieniać procesy termoregulacyjne organizmu.

26 Praktyczne zalecenia do pracy w gorącym środowisku 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 adaptacją do gorącego środowiska. W gorącym środowisku należy stopniowo dozować obciążenie fizyczne.

27 Praktyczne zalecenia do pracy w gorącym środowisku Kobiety mają większe trudności z adaptacją do gorącego środowiska w porównaniu z mężczyznami, dlatego powyższe zalecenia powinny być w szczególności stosowane do kobiet.

28 Klimat zimny Ekstremalne Warunki Środowiska

29 Zmiany w zapotrzebowaniu na składniki odżywcze w zimnym środowisku MakroskładnikiWitaminy Składniki mineralne Bilans wodny

30 Energia Wiele wcześniejszych badań, bazujących na ocenie spożycia sugerowało, że zapotrzebowanie organizmu na energię istotnie wzrasta w zimnych warunkach otoczenia. Czy rzeczywiście zapotrzebowanie energetyczne człowieka wzrasta w zimnym klimacie? Jeśli tak, to jak duży jest ten wzrost? ?

31 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 muszą niejednokrotnie dostarczać znacznie większych ilości witamin i składników mineralnych, aniżeli przewidują to obowiązujące normy żywienia.

32 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.

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

34 Awaryjne racje żywnościowe muszą być: bezpieczne, smaczne, łatwe do dostarczenia, łatwe w użyciu, kompletne pod względem wartości odżywczej.

35 Woda w racjach pokarmowych na przetrwanie musi być szczelnie zapakowana i łatwa w użyciu i transporcie. Z reguły pakowana jest w worki foliowe o pojemności 125 ml, tak że w razie uszkodzenia opakowania stracie ulega tylko niewielka ilość wody. Ponadto można ją łatwo transportować, bowiem w zależności od ilości opakowań można regulować ciężar bagażu osobistego.