كيف تؤثر درجة الحرارة على أداء الجري؟
عندما يكون الجو باردًا بالخارج ، قد تبدو فكرة التوجه لقصف الأرصفة غير جذابة إلى حد ما ، خاصةً إذا كان البرد يحبس أنفاسك حرفيًا. لكن أولئك الذين سجلوا في سباق الماراثون في الربيع أو الصيف سيجدون أنفسهم مضطرين للتدريب خلال الأشهر الباردة والأكثر ظلمة ، فقط ليقابلوا بأشعة الشمس والمناخ الأكثر دفئًا يأتي يوم السباق.
لهذا السبب ، من المهم معرفة كيف تؤثر درجة الحرارة على أداء التشغيل. كيف تؤثر على الجسم والأداء في الأجواء الحارة والباردة؟ وكيف يؤثر الجري في الطقس القاسي على العضلات ومعدل ضربات القلب ومستويات الأكسجين؟
الجري في البرد
هناك أبحاث محدودة حول تأثير التعرض للبرودة على الأداء البدني ، وخاصة الأداء الهوائي. وفقًا لمراجعة عام 2015 في مجلة علم وظائف الأعضاء الشامل (يفتح في علامة تبويب جديدة)، تشير الدراسات القليلة التي تم إجراؤها إلى “تدهور الأداء الهوائي في البيئات الباردة”.
على الرغم من عدم وجود إجماع حول ما إذا كانت ممارسة الرياضة في الهواء البارد ، مقارنة بدرجات الحرارة المحيطة الأكثر دفئًا نسبيًا ، تؤثر على الأداء الهوائي ، وجدت إحدى الدراسات أن الهواء البارد يقلل من الأداء بنسبة 5٪ في -20 درجة مئوية.
بالنسبة للجزء الأكبر ، لا يمثل الطقس البارد عائقًا أمام أداء النشاط البدني لأن الجسم يولد الحرارة أثناء ممارسة الرياضة مثل الجري بسبب زيادة تدفق الدم.
قال مات ديبني: “التمثيل الغذائي لدينا فعال بنسبة 20٪ ، مما يعني أن حوالي 20٪ فقط من الطاقة المنتجة تستخدم لتقلصات العضلات والعمليات الأخرى”. (يفتح في علامة تبويب جديدة)، عالم الرياضة والتمارين الرياضية في جامعة شيفيلد هالام في إنجلترا. “80٪ الأخرى مما نستقله يتم إطلاقه على شكل حرارة. هذا جيد لنا عند ممارسة الرياضة في البرد لأننا نستطيع تدفئة أنفسنا بسرعة إلى حد ما.”
مات ديبني عالم فسيولوجي متخصص في الظواهر البيئية المتطرفة ومحاضر في جامعة شيفيلد هالام في إنجلترا. لقد قدم الدعم الفسيولوجي للرياضيين بدءًا من الهواة وحتى الرياضيين الأولمبيين والبارالمبيين ، عبر العديد من الألعاب الرياضية بما في ذلك الجري والتنس وركوب الدراجات. ديبني عضو في مجموعة أبحاث الرياضة والأداء البشري داخل مركز أبحاث الرياضة والنشاط البدني في جامعة شيفيلد هالام وعضو في مختبر البيئة المتطرفة.
ومع ذلك ، عندما يكون إنتاج حرارة الجسم أقل من ذلك المفقود في البيئة الخارجية ، فإن تخزين الحرارة سيكون سالبًا وستنخفض درجة حرارة الجسم العميقة.
يمكن أن تخلق الملابس بيئة صغيرة دافئة نسبيًا للمساعدة في الحفاظ على توازن الحرارة مما يعني أن ممارسة الرياضة في البرد لا تزيد من الإجهاد أو خطر الإصابة. ومع ذلك ، هناك خطر الإصابة بقضمة الصقيع وانخفاض درجة حرارة الجسم.
بشكل عام ، ستشعر النساء الأصغر حجمًا والأكثر رشاقة بتأثير البرودة بشكل أسرع من الرجال الأطول والأكثر بدانة لأن درجة حرارة أجسامهم ستنخفض أكثر ، وفقًا للدراسة السابقة المنشورة في علم وظائف الأعضاء الشامل.
بشكل عام ، خلصت الورقة إلى أن كلا من الأداء الهوائي والقوة يمكن أن يتدهور أثناء التعرض للبرد ، مع حجم الانخفاض المرتبط بانخفاض درجة حرارة العضلات. تشمل العوامل المهمة الأخرى التي يبدو أنها تؤثر على الأداء البدني التغيرات في تدفق الدم المحيطي والقيود المركزية للقلب والأوعية الدموية.
عندما يتعلق الأمر بالركض السريع ، فليس لدى الجسم وقت للإحماء ، مما قد يؤثر على العضلات. قال دينبي إن الحصول على عضلات دافئة أمر مهم لتشغيل الكفاءة ، لذلك عندما يكون الطقس أكثر برودة ، من المهم أن يكون لديك فترة إحماء أطول. وأضاف أن الفجوة بين الاحماء والركض يجب أن تكون قصيرة أيضًا حتى لا تتمكن العضلات النشطة من التهدئة مرة أخرى.
الجري في الحرارة
يمكن أن يؤدي الجري في ظروف حارة إلى إجهاد حراري وزيادة معدل ضربات القلب. يؤثر الإجهاد الحراري سلبًا على الأداء في أحداث المسافات المتوسطة والطويلة ، وفقًا لمراجعة عام 2020 في مجلة درجة الحرارة (يفتح في علامة تبويب جديدة)، لأنه يؤدي إلى الجفاف.
بالإضافة إلى ذلك ، في حين أن التمثيل الغذائي الذي يطلق الحرارة في الجسم مفيد عند الجري في درجات الحرارة الباردة ، إلا أنه يمكن أن يكون صعبًا في الحرارة.
الحرارة المنبعثة من التمثيل الغذائي عند الجري تدفئ الجسم حتى في البيئات الحارة. عندما يسخن الجسم ، فإنه يبدأ عددًا من الاستجابات لتبديد الحرارة ، مثل التعرق. إذا كان العرق قادرًا على التبخر ، فعادة ما يكون الجسم قادرًا على منع نفسه من ارتفاع درجة الحرارة لأن هذه هي الطريقة الأكثر فعالية لفقدان الحرارة. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى الجفاف إذا لم يتم استبدال السائل ، مما قد يؤدي لاحقًا إلى تقليل معدل العرق وتقليل حجم الدم مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الجسم. نشرت دراسة عام 2012 في مجلة Nutrition Reviews (يفتح في علامة تبويب جديدة) وجد أيضًا أن الجفاف يمكن أن يؤدي إلى انخفاض في أداء التشغيل.
من الموثق جيدًا أن التحمل في الحرارة يؤثر على الأداء ويقلل من السرعة. دراسة عن ماراثون لندن 2018 نُشرت في المجلة الدولية لأبحاث البيئة والصحة العامة (يفتح في علامة تبويب جديدة) وجدت علاقة بين درجة حرارة يوم السباق ووقت الانتهاء للمشاركين. كان سباق 2018 هو الأكثر سخونة في تاريخ المسابقة البالغ 37 عامًا (75.4 درجة فهرنهايت / 24.1 درجة مئوية) ونتيجة لذلك ، كان متوسط وقت الانتهاء أبطأ من جميع ماراثون لندن الأخرى.
من الناحية الفسيولوجية ، هذا لأنه بينما تكون العضلات فعالة في الحرارة ، يجب أن يعمل القلب بجهد أكبر. إذا كان شخص ما يركض في بيئة حارة ، يتحول الدم نحو الجلد من أجل تبديد تلك الحرارة. هذا هو السبب وراء ظهور العدائين في كثير من الأحيان باللون الأحمر والاحمرار.
أثناء التمرين ، هناك أيضًا طلب على الدم في العضلات التي تقوم بهذا العمل. يؤدي هذا الطلب المتزايد على إمدادات الدم ، إلى جانب فقدان السوائل من خلال العرق ، إلى انخفاض ضغط الشرايين ، وبالتالي ، حجم السكتة الدماغية – كمية الدم التي يتم إخراجها من القلب في كل نبضة.
وقالت ديبني: “بسبب هذا الانخفاض في حجم السكتة الدماغية ، فإن ما نراه هو زيادة في معدل ضربات القلب للحفاظ على كمية الدم التي يتم ضخها حول الجسم في الدقيقة ، أو من الناحية العلمية ، النتاج القلبي”. “لهذا السبب عندما تجري في ظروف حارة ، سترى ارتفاعًا في معدل ضربات القلب.”
إذا ركض شخص ما بنفس الشدة في كل من الظروف الساخنة والباردة ، فسيكون معدل ضربات قلبه أعلى في الحالة الحارة بسبب سلسلة الاستجابة الفسيولوجية الناتجة عن الحاجة إلى تبديد الحرارة. وقد لوحظت هذه الاستجابة في الظروف البيئية التي تزيد عن 77 درجة فهرنهايت (25 درجة مئوية).
وقالت ديبني: “نتيجة لذلك ، نرى أوقات أداء أقل في الظروف الحارة”.
ما هي الظروف الساخنة التي تؤثر على الأداء أكثر؟
يمكن أن يكون النسيم الخفيف مفيدًا حقًا عند الجري في الحرارة لأنه يمكّن فقاعة الهواء من الحرارة التي تكونت حول الجسم من الانتعاش بسرعة أكبر.
قال ديبني لـ Live Science: “تستمر هذه الطبقة من الهواء حول الجلد في ظروف الرياح في الانتعاش ، لذا يمكنك الاستمرار في تبديد الحرارة في هذا الهواء الجديد”.
تعتبر البيئة الحارة والجافة والرياح مثل الصحراء مثالية لتبديد الحرارة ولكن في البيئات الرطبة مثل الغابة يكون هذا أكثر صعوبة.
قالت ديبني: “الهواء مشبع بالرطوبة ، لذا فإن تبخر العرق محدود ، مما يقلل من كمية الحرارة التي يمكن أن تبددها من خلال التبخر”. “هذا هو المكان الذي قد تضطر فيه إلى إيجاد طرق أخرى لمحاولة تهدئة نفسك.”
الأشياء الأخرى التي يجب البحث عنها هي الحرارة العاكسة من الجري على الأسطح الصلبة والمظلمة مثل الرصيف.
قالت ديبني: “إن الجري على مدرج المطار الأسود عندما يكون الجو حارًا يغلي يكون أكثر دفئًا من الركض على العشب”. “هذا لأن المدرج يمتص حرارة الشمس ثم يشعها نحوك بالإضافة إلى الإشعاع الشمسي من السماء. لا يزال بالإمكان الشعور بالإشعاع المنبعث من سطح مثل المدرج بمجرد غروب الشمس.”
هل توجد درجة حرارة مثالية للجري؟
تشير دراسة نشرت عام 1983 في مجلة Running إلى أن درجة الحرارة المثلى للجري تتراوح بين 50 و 59 درجة فهرنهايت (10 و 15 درجة مئوية) اعتمادًا على الفرد وسرعة الجري. يُعتقد عمومًا أن درجة الحرارة المثلى لأداء الماراثون تتراوح من 50 إلى 53.6 درجة فهرنهايت (10 إلى 12 درجة مئوية) ، وفقًا لدراسة أجريت عام 2010 في المجلة الاسكندنافية للطب والعلوم في الرياضة. (يفتح في علامة تبويب جديدة)، ولكنها قد تكون أقل للعدائين الأسرع من العدائين الأبطأ.
