ERR Novaatorile kirjutas üks talisupleja ning soovis teadlaste selgitust, mis toimub inimese kehas külmas vees ujudes.
Taliujuja kirjeldas, et ujutakse vees, mille temperatuur on 2-3-kraadi ning vees ollakse 30 sekundist kuni kahe minutini. „Alati võtab esimene minut ujumist nii hingetuks, lihastesse hapnikku ei jõua. Pärast on tunne, nagu oleks soojemas vees 500-1000 meetrit ujunud,“ rääkis taliujuja, kelle huvi oli teada saada, kui palju kilokaloreid kulutab selline külmas vees ujumine.
ERR Novaator omakorda esitas küsimuse Tartu ülikooli inimese füsioloogia professoril Eero Vasarale ning Tallinna ülikooli terviseteaduste ja spordi instituudi direktorile Kristjan Pordile.
Kui palju kulutab normaalkaalus täiskasvanud mees kilokaloreid ujudes mõne-kraadises vees kuni kaks minutit?
Eero Vasar: Guytoni Meditsiini füsioloogia õpik pakub välja, et 70 kg mees kulutab ujumisel ühe tunni jooksul 500 kcal ehk umbes 17 kcal kahe minuti jooksul. Tavaliselt ujutakse vees, mille temperatuur on 26-28°C. Keha pindala 170 cm ja 70 kg inimesel on 1,81 m2. Kasutasin Siple\'i ja Passeli valemit sooja kaotuse kohta inimesel õhu keskkonnas: Ko=(√100V+10,5-V)(33-T), kus V on tuulekiirus (võtsin selle nulliks), 10,5 konstant, 33 on normaalne naha temperatuur, T on keskkonna temperatuur. Keskkonna temperatuuril null kraadi on Ko=346,5 kcal m-2 h-1. Seega 70 kg kaaluv inimene kaotaks 627 kcal tunnis, mis teeb 10,45 kcal minutis. Siinjuures tasub tähele panna, et mida suurem on kehapind, seda suurem on ka sooja kadu. Vees on soojusjuhtivus 25 korda suurem, seega võiks oletada, et see arv vees kahe minuti jooksul on 522,5 kcal. Guytoni õpik toob tavalise ujumise puhul kuluks 500 kcal.
Nii et, kui need arvutused on õiged, siis kahe minutiga saavutatakse sama energeetiline efekt nagu tavaliselt tunniajalise ujumisega. Kindlasti ei pretendeeri need arvutused absoluutsele tõele. See on kõigest tuletatud kättesaadava informatsiooni põhjal. Uuringud kontrollitud tingimustes annaksid sellele küsimusele tõepärasema vastuse.
Kristjan Port: Arvestades senist evolutsiooni kogemust ja vajadust, pole meie soojuse tekke mehhanismid kuigi võimsaks kujunenud, pigem püüab keha energiakulu vähendada. Külmas vees kasvab keha soojatootmine määral, mis vastab sörkjooksule. Kuigi külmas vees kestvam viibimine võib tunduda äärmiselt ebameeldiv ja kurnav, pole siin põhjuseks energia otsa lõppemine, vaid ootamatu stress ja lõpuks ainevahetuseks soodsa keskkonna halvenemine.
Miks võtab just esimene vees oldud minut hingetuks?
Kristjan Port: Külma vette sattunud inimese nahas asuvatest külmale reageerivatest retseptoritest saabuv infovoog käivitab keha stabiilset sisekeskkonda ehk homöostaasi kontrolliva vegetatiivse närvisüsteemi juhitud protsesside kaskaadi. Oluline roll on ärkvelolekule iseloomuliku erutusseisundi eest vastutava sümpaatilise närvisüsteemi aktiveerumisel, mille tulemusel tõmbuvad kokku nahaalused veresooned ja omakorda mille tulemusel suureneb suurtes veresoontes vere hulk ja süda peab rohkem tööd tegema. Südameprobleemidega inimestele võib see olla ohtlik.
Muu hulgas olgu lisatud, et näiteks triatloni surmajuhtumitest enamus leiavad aset mitte väsimuse tulemusel, vaid stardi erutuses külma vette sattudes. Tihti kaasneb külmašokiga pulsisageduse tõus ja paljudel, (kuid mitte kõigil), suureneb ka hingamissagedus. Mõne aja pärast hakkavad nii pulss kui ka hingamine aeglustuma. Talisuplusest oluliselt pikema kestvusega alajahtumise tulemusel tekivad mälukaotus, hingamine aeglustub sedavõrd, et ainevahetus ei saa piisavalt hapnikku, südame töö tekivad rütmihäired kuni südame seiskumiseni, samal ajal vähenevad valu tajumine jmt. Kui talisupleja teab sellist erutust oodata, see on teadaolevalt ohutult lühiajaline, ega pole seotud hirmuga ning ta on positiivselt häälestatud, siis võib külma põhjustatud erutuse impulss suurendada heaolutunnet, mida karastajad käivadki otsimas.
Eero Vasar: See viitab organismis tekkinud hapnikuvõlale. Külmas vees ujumisel tegutseb organism olukorras, kus lihaste varustatus vere ja hapnikuga vähenevad kiiresti. Verevarustuse vähenemisel kasutab lihas ära oma varud (glükogeen, müoglobiiniga seotud hapnik) ning anaeroobse ainevahetuse tulemusena hakkavad kuhjuma happelised ainevahetuse produktid (laktaat), mis viib kiiresti lihasväsimuseni.
Adenosiini-trifosfaadi varude vähenemisel lihastes ei haagita enam lahti rist-sildasid aktiini ja müosiini vahel ning kaltsiumi-ioone ei pumbata endise intensiivsusega tagasi sarkoplasmaatilise retiikulumisse ning see viib lihastalitluse häirumiseni. Võivad tekkida lihaskrambid.
Hüpotermiliste kehatuumatemperatuurideni jõudmisel (alla 35 °C) tekivad lihasvärinad (külmavärinad), mis ei ole midagi muud kui ebaregulaarsed lihaskokkutõmbed, et taastada organismi normaaltemperatuur, mis on umbes 37 °C. Treenitud ja kohastunud inimestel ei teki lihasvärinaid jääkülmas vees lühiajalisel ujumisel.
Mida teeb see talisuplus ühekordselt inimese kehaga ja mida pikema perioodi jooksul harrastatuna?
Eero Vasar: Mittekohastunud inimene hukkub jääkülma vette sattudes väga kiiresti. Märkimisväärne näide on Titanicu hukk, kus −2°C vette sattunud inimesed surid 15-30 minuti jooksul. Surma põhjuseks on pigem kehalised reaktsioonid soojakaole ja külmale veele kui hüpotermia ehk võimetus säilitada püsivat kehatuumatemperatuuri.
Jääkülma vette sattunud inimestest sureb 20 protsenti kahe minutiga külmašoki tulemusel. Paanika, kontrollimatult kiire hingamine ja õhu ahmimine, mis põhjustab vee sissehingamist, vererõhu massiivne tõus ja südame ülekoormus, mis viib südame seiskumiseni. 50 protsenti sureb 15-30 minuti jooksul, see sünnib külmast põhjustatud liikumisvõimetuse ja süveneva ülekurnatuse tõttu.
Teadvuse kadumine viib uppumiseni.
Kohastunud ja tervele inimesele ei ole jääkülmas vees lühiajaline viibimine ohtlik. Leitud on, et tervel ja kohastunud inimesel kulub 0°C vees 30 minutit, enne kui kehatuumatemperatuur langeb hüpotermiliste väärtusteni, s.o allapoole 35°C. Arvatakse, et suur osa inimesi on võimelised jääkülmas vees vastu pidama umbes 60 minutit.
Kristjan Port: Meie keha on väga nutikas ja püüab ühekordsetest ebaharilikest olukordadest jagu saada ajutiselt oma ressursse mobiliseerides – see ongi stressreaktsioon. Külma puhul tekib tugev erutusseisund ja keha kohanemine on robustne, st eesmärk on sama, aga individuaalselt erinev.
Kui stressor, siinsel juhul talisuplus, hakkab piisava sagedusega korduma, on keha sunnitud stressreaktsiooni optimeerima ja kujuneb välja pikaajaline kohanemine. Siis ei kutsu ühekordne külma keskkonda sattumine enam esile tajutavat reaktsiooni. Nii juhtub kõigi inimestega talve lõpuks, kui kevadel tundub paar miinuskraadi päris sooja keskkonnana, asjaolu, millega oleks raske nõustuda näiteks augustis.
Eero Vasar: Järk-järgult külma veega harjutades tekkib inimesel kohanemine. Milles see väljendub?
