Summary of the lectures/seminars of the master subject Physiology of performance in extreme environments. Consists of all the lectures: introduction, climate change, cold, thermal modeling, scientific review, comparative thermal physiology, clinical thermal physiology, altitude, heat, nobel prize t...
Mechanisms to cope with thermal extremes
Thermal neutral zone = vasodilation & vasoconstriction
Heat
- Vasodilation
- Sweat loss (max. 3 L/hr = 2458 W)
o Sweat dripping of is not efficient
o Evaporation of sweat has a cooling effect
o Cotton sucks up a lot of sweat → sweat cannot evaporate
▪ Loose fitting shirt is even worse
o Sweat systems
▪ Hormonal control → emotional sweat
▪ Nerve control (sympathetic system) → thermal sweat
o Unacclimatised: more salt in the sweat
- Powerful acclimatization
Cold
- Vasoconstriction
- Shivering: max. 400 W/hr
o Well trained: more shivering
- Fur coat
- Brown fat
➔ Poor acclimatization
Rest: Brains and liver produce most heat (90-100 W/hr)
- Main dry heat loss because of thermal gradient/convection between skin (30°) and air (20°)
Evolution
- Left Africa 40,000 years ago
- Clothing allows extending the habitat behind physiological limits
- Innuits have shorter fingers
- Longer fingers by people who live in a warm climate
Heat balance: M ± R ± C – E = S
M: Metabolism
➢ Total production of all energy
➢ Oxygen measurement in expirated air
➢ Watt = Joule/sec
R: Radiation
➢ Measurement: Temp. difference between skin and environment
C: Convection/Conduction
, ➢ Convection = stroming (wind/water)
➢ Conduction = heat transfer from material to material
➢ Measurement: Temp. difference between skin and environment
E: Evaporation
➢ Wet heat loss
➢ Measurement: weight people before & after exercise
o Correct for clothing and drinking
S: Storage
➢ Difference between heat production & heat loss
➢ Measurement: measuring body core and body skin temperature
o Cold: core 60%, skin 40%
o Warm: core 80%, skin 20%
Heat balance in;
Rest:
- Equilibrium between heat production and heat loss
- Diet induced thermogenesis
Exercise:
- Heat Production exceeds heat loss
- Core temperature increase
- Performance decrement
➢ Example 8 km run thermal balance
o Lower ambient temperature →
lower sweat loss
,Wet and dry heat loss
Thermal balance calculation
Heat balance climb 1500 m
Mass: 82 + 14 kg
Energy: m*g*h =96*9,81*1500 = 1440 kJ needed to climb the mont ventoux
Time: 2 hr (7200 s)
1440000/7200 = 200 Watt of power needed in bike
Power: 200 W
Efficiency: 20%
Total: 80% over = 800 Watt and 20% in bike = 200 Watt
Heat loss: 800 W
Ambient temperature: 35°C
Heat loss has to be cooled: 800/650 = 1,23 Liter/hr evaporation
Ereq: 2.4 l (1 L in 1 hour ~ 650 W)
➢ If you cannot evaporate, than the body core temperature will go up
Heat balance factors
• Climate:
- Wind
- Temperature
- Humidity
• Clothing:
- Isolation value
- Water vapor probability: Barrier against sweat evaporation
• Metabolism
• Individual factors
- Body shape and fat storage
- Heat acclimation status
, Required clothing for thermal neutrality
- Used in the mountains and military
Mortality and heat balance
Weather related mortality
23 year database of daily mortality
Cold-related mortality exceeds heat-related mortality!
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper sofievm. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €4,99. Je zit daarna nergens aan vast.
