The cardiovascular challenge of exercising in the heat

Abstract

Exercise in the heat can pose a severe challenge to human cardiovascular control, and thus the provision of oxygen to exercising muscles and vital organs, because of enhanced thermoregulatory demand for skin blood flow coupled with dehydration and hyperthermia. Cardiovascular strain, typified by reductions in cardiac output, skin and locomotor muscle blood flow and systemic and muscle oxygen delivery accompanies marked dehydration and hyperthermia during prolonged and intense exercise characteristic of many summer Olympic events. This review focuses on how the cardiovascular system is regulated when exercising in the heat and how restrictions in locomotor skeletal muscle and/or skin perfusion might limit athletic performance in hot environments. Exercise in the heatThe demands of dynamic exercise at intensities up to maximum oxygen consumption (V O 2 ,max ) distill down to demands for blood flow. Blood flow to active muscle (and the myocardium) is required to meet the energetic demands for muscular activity (principally the demand for oxygen), while blood flow to skin is required to meet the demands of temperature regulation. These combined demands for blood flow can result in a competition for the available cardiac output (Rowell, 1974), which has, as a bottom line, a limit to the ability to meet the dual demands of exercise per se and of temperature regulation, particularly during intense dynamic exercise. The focus of this review pertains to how this limitation becomes manifest during exercise in the heat: reduced muscle blood flow, limited skin blood flow or both? Reduced muscle blood flow will limit the intensity and duration of exercise, while reduced skin blood flow will limit the disposal of heat resulting in adverse effects of elevated internal temperature, including that of the central nervous system. This topic, which has been periodically reviewed over the past 35 years or more (e.g.

Sauna Bathing and Incident Hypertension: A Prospective Cohort Study

“…Sauna bathing leads to skin sweating-induced body fluid loss, which is a physiological response to hot temperature. 24 Tken together, these experimental findings suggest a biological plausibility to the inverse association between sauna and risk of hypertension. Our findings also suggest that the protective effect of sauna bathing on CVD may be via the blood pressure lowering effects of regular sauna bathing.…”

Intervention to diminish dehydration and kidney damage among sugarcane workers

“…Heat exposure, strenuous exercise and dehydration pose a significant challenge to the cardiovascular system, and the transport of oxygen to exercising muscles and vital organs, such as the kidney (16). It has also been shown that muscles under these conditions release myoglobin that can produce acute kidney damage, especially in combination with dehydration (17)(18)(19).…”

Impacto Da Reposição Hídrica Com Água De Coco Sobre O Estado De Hidratação E Cardiovascular Drift Durante O Exercício

“…Foi observado que a água de coco teve o mesmo impacto que a água em relação a hidratação e o cardiovascular drift. Além disso, foi demonstrado que o cardiovascular drift pode afetar a prescrição do exercício pela FC em frequentadores de academia, devido à desidratação 17,18 . Sabe-se que não compensar a perda de líquidos, principalmente no exercício físico em ambientes quente e úmido, pode trazer sérias consequências à saúde e ao desempenho 19 .…”

“…A mensuração da FC, para determinação da "zona alvo de treinamento" é, talvez, a forma mais divulgada e utilizada para determinação da intensidade do exercício aeróbico em uma prescrição de exercício, sendo importante para obtenção dos objetivos de um programa de exercícios físicos 15 . Durante o cardiovascular drift, participantes de exercício físico aeróbico, podem reduzir o ritmo de trabalho físico, a fim de manter constante a FC dentro da zona alvo de treinamento pré-estabelecido, podendo resultar em esforço físico abaixo do pretendido em termos de intensidade 18 . O aumento da produção de calor, juntamente com a dificuldade de dissipar, pode promover aumentos na temperatura interna corporal pelos seus efeitos sobre o sistema nervoso central, que limita a capacidade de continuar o exercício 40 .…”

“…Deve-se considerar também que a redução do volume de sangue para o músculo exercitado, como característica do cardiovascular drift, prejudica tanto o desempenho como a termorregulação, limitando o transporte e a oferta de oxigênio durante o exercício 42,43 . Reduzindo o fluxo sanguíneo muscular, limitará a intensidade e a duração do exercício, enquanto que o fluxo sanguíneo da pele limitará a dissipação do calor resultando em efeitos adversos com a temperatura interna elevada, incluindo o sistema nervoso central 18 . Mesmo o estudo de Kounalakis et al 44 , evidenciando que durante 90 min de bicicleta ao mesmo consumo de oxigênio, o cardiovascular drift não diferiu entre 40 rpm e 80 rpm, mostrando que a contração muscular não é um dos principais fatores desencadeantes, a compreensão da conexão entre o cardiovascular drift e o consumo máximo de oxigênio (VO 2 máx), é importante para otimizar a prescrição do exercício e a capacidade de trabalho, especialmente em ambiente quente 2 .…”