गर्मी में व्यायाम और गर्मी से होने वाली बीमारी

मांसपेशियों का व्यायाम गर्मी उत्पन्न करता है, और जब वातावरण भी गर्म होता है तो शरीर को एक बड़ा तापीय भार (thermal load) समाप्त करना होता है, जबकि काम करने वाली मांसपेशियों को रक्त की आपूर्ति भी करनी होती है। थर्मोरेग्यूलेशन (thermoregulation) और व्यायाम की प्रतिस्पर्धी मांगें हृदय प्रणाली पर दबाव डालती हैं, और जब गर्मी का लाभ गर्मी के नुकसान से अधिक हो जाता है, तो शरीर का मुख्य तापमान उस सीमा तक बढ़ जाता है जो गर्मी से होने वाली बीमारी उत्पन्न करता है। यह प्रविष्टि गर्मी में व्यायाम करने की शरीर क्रिया विज्ञान और गर्मी से संबंधित विकारों के स्पेक्ट्रम का वर्णन करती है।

Definition

गर्मी से होने वाली बीमारी विकारों का एक स्पेक्ट्रम (spectrum) है — गर्मी की ऐंठन (heat cramps) और गर्मी की थकावट (heat exhaustion) से लेकर हीटस्ट्रोक तक — जो तब उत्पन्न होती है जब व्यायाम और पर्यावरणीय गर्मी शरीर के मुख्य तापमान को गर्मी को समाप्त करने की शरीर की क्षमता से परे बढ़ा देती है, हीटस्ट्रोक को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की शिथिलता (central nervous system dysfunction) के साथ उच्च मुख्य तापमान द्वारा परिभाषित किया जाता है।

Scope

यह प्रविष्टि व्यायाम के दौरान मानव ताप संतुलन, त्वचा और मांसपेशियों के बीच रक्त प्रवाह को विभाजित करने की हृदय संबंधी चुनौती, पसीने और निर्जलीकरण की भूमिका, और सहनशीलता की विफलता के रूप में परिश्रम से होने वाले हीटस्ट्रोक (exertional heatstroke) तक गर्मी से होने वाली बीमारी की निरंतरता को कवर करती है। यह तंत्रों का एक संदर्भ विवरण है और यह भी बताती है कि साक्ष्य कैसे उत्पन्न होते हैं; यह प्राथमिक उपचार, शीतलन या उपचार के निर्देश प्रदान नहीं करती है।

Core questions

• गर्म वातावरण में व्यायाम के दौरान ताप संतुलन कैसे बनाए रखा जाता है?
• गर्मी में व्यायाम करने से हृदय पर विशेष रूप से तनाव क्यों पड़ता है?
• निर्जलीकरण और कम प्लाज्मा आयतन गर्मी सहनशीलता को कैसे खराब करते हैं?
• गर्मी से होने वाली बीमारी के निरंतरता में गर्मी की थकावट को हीटस्ट्रोक से क्या अलग करता है?

Key concepts

• मानव ताप संतुलन और वाष्पीकरणीय शीतलन
• त्वचा बनाम मांसपेशी रक्त प्रवाह प्रतिस्पर्धा
• हृदय संबंधी बहाव (cardiovascular drift) और कम स्ट्रोक आयतन
• पसीना, निर्जलीकरण और प्लाज्मा आयतन
• मुख्य तापमान और अतिताप
• गर्मी की थकावट और परिश्रम से होने वाला हीटस्ट्रोक
• गर्मी अनुकूलन

Mechanisms

गर्मी में व्यायाम के दौरान, वाष्पीकरणीय हानि (evaporative loss) के लिए गर्मी को सतह तक ले जाने के लिए त्वचा का रक्त प्रवाह बढ़ जाता है, जबकि व्यायाम करने वाली मांसपेशी अभी भी कार्डियक आउटपुट (cardiac output) का एक बड़ा हिस्सा मांगती रहती है; यह प्रतिस्पर्धा, पसीने से होने वाले प्लाज्मा आयतन (plasma volume) के नुकसान के साथ मिलकर, शिरापरक वापसी (venous return) और स्ट्रोक आयतन (stroke volume) को कम करती है और कार्डियक आउटपुट को बनाए रखने के लिए हृदय गति को ऊपर की ओर धकेलती है (González-Alonso, Crandall & Johnson, 2008)। जब चयापचय गर्मी उत्पादन (metabolic heat production) और पर्यावरणीय भार अपव्यय से अधिक हो जाता है, तो मुख्य तापमान बढ़ जाता है; लगातार अतिताप (sustained hyperthermia), अक्सर निर्जलीकरण से जटिल, एक प्रणालीगत सूजन और साइटोटॉक्सिक कैस्केड (systemic inflammatory and cytotoxic cascade) को ट्रिगर कर सकता है और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की शिथिलता और बहु-अंग चोट (multi-organ injury) के साथ हीटस्ट्रोक में प्रगति कर सकता है (Bouchama & Knochel, 2002; Epstein & Yanovich, 2019)। बार-बार गर्मी के संपर्क में आने से अनुकूलन (acclimatization) होता है — पहले और अधिक पसीना आना, प्लाज्मा आयतन का विस्तार, और कम व्यायाम हृदय गति और मुख्य तापमान — जो सहनशीलता में सुधार करता है (Armstrong et al., 2007)।

Clinical relevance

गर्मी से होने वाली बीमारी गर्म परिस्थितियों में व्यायाम और श्रम का एक मान्यता प्राप्त खतरा है, और परिश्रम से होने वाला हीटस्ट्रोक एक जानलेवा आपातकाल है। यह प्रविष्टि शरीर क्रिया विज्ञान और साक्ष्य आधार की व्याख्या करती है; गर्मी से होने वाली बीमारी की पहचान, ऑन-साइट शीतलन और चिकित्सा प्रबंधन वर्तमान नैदानिक और खेल-चिकित्सा दिशानिर्देशों द्वारा शासित होते हैं और इस शैक्षिक संदर्भ के दायरे से बाहर हैं।

Epidemiology

परिश्रम से होने वाली गर्मी की बीमारी एथलीटों, सैन्य कर्मियों और बाहरी श्रमिकों को प्रभावित करती है, जिसमें उच्च परिवेशी तापमान और आर्द्रता, उच्च व्यायाम तीव्रता, अपर्याप्त अनुकूलन और निर्जलीकरण के साथ जोखिम बढ़ता है; यह युवा एथलीटों में व्यायाम से संबंधित पतन और मृत्यु के प्रमुख कारणों में से एक है (Armstrong et al., 2007; Epstein & Yanovich, 2019)।

Evidence & guidelines

शरीर क्रिया विज्ञान और नैदानिक स्पेक्ट्रम को प्रमुख समीक्षाओं में संक्षेपित किया गया है (Bouchama & Knochel, 2002; González-Alonso, Crandall & Johnson, 2008; Epstein & Yanovich, 2019), और खेल के दौरान रोकथाम और पहचान को परिश्रम से होने वाली गर्मी की बीमारी पर एक स्थिति स्टैंड द्वारा संबोधित किया गया है (Armstrong et al., 2007)। विशिष्ट सीमाएं और प्रबंधन प्रोटोकॉल वर्तमान दिशानिर्देशों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं और यहां पुनरुत्पादित नहीं किए गए हैं।

History

व्यायाम में गर्मी से होने वाली बीमारी के बारे में चिंता बीसवीं शताब्दी में सैन्य और व्यावसायिक चिकित्सा और सड़क-दौड़ और एथलेटिक अनुभव से बढ़ी, जिसने परिश्रम से होने वाले हीटस्ट्रोक का दस्तावेजीकरण किया और ताप संतुलन, गर्मी के अपव्यय की हृदय संबंधी लागत, और एक सुरक्षात्मक अनुकूलन के रूप में गर्मी अनुकूलन के व्यवस्थित अध्ययन को प्रेरित किया।

Debates

परिश्रम से होने वाले हीटस्ट्रोक की परिभाषा और क्षेत्र निदान

क्योंकि क्षेत्र में मुख्य तापमान और मानसिक-स्थिति मानदंडों का आकलन करना मुश्किल हो सकता है और अन्य कारणों से व्यायाम से जुड़े पतन के साथ ओवरलैप हो सकता है, परिश्रम से होने वाले हीटस्ट्रोक की सटीक परिभाषा और त्वरित पहचान खेल चिकित्सा में चर्चा के बिंदु बने हुए हैं।

Key figures

• Lawrence E. Armstrong
• Abderrezak Bouchama
• José González-Alonso
• Yoram Epstein

Seminal works

• bouchama-knochel-2002
• gonzalezalonso-2008
• epstein-yanovich-2019
• armstrong-2007

Frequently asked questions

गर्मी में व्यायाम करना ठंडे में व्यायाम करने की तुलना में हृदय के लिए अधिक कठिन क्यों होता है?

गर्मी में शरीर गर्मी कम करने के लिए त्वचा में एक बड़ा रक्त प्रवाह भेजता है जबकि मांसपेशियों को अभी भी काम के लिए रक्त की आवश्यकता होती है; पसीने में खोए हुए तरल पदार्थ के साथ मिलकर, यह हृदय में लौटने वाले रक्त को कम करता है, इसलिए स्ट्रोक आयतन गिर जाता है और आउटपुट बनाए रखने के लिए हृदय गति बढ़नी चाहिए।

गर्मी की थकावट को हीटस्ट्रोक से क्या अलग करता है?

गर्मी की थकावट में उच्च लेकिन अत्यधिक नहीं मुख्य तापमान और संरक्षित मानसिक स्थिति के साथ व्यायाम जारी रखने में असमर्थता शामिल है, जबकि हीटस्ट्रोक को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की शिथिलता के साथ उच्च मुख्य तापमान द्वारा परिभाषित किया जाता है और यह एक चिकित्सा आपातकाल है।