1

med hjälp av hjärnskanningar och en enkel, repetitiv uppgift för att testa lyhördhet studerade träningsfysiologer vid Georgia Institute of Technology frivilliga ämnen som svettade mycket och inte hydrerade. Vätskeförlusten ledde till att de flesta försökspersonerna gjorde fler goofs på uppgiften, och områden av deltagarnas hjärnor visade påfallande förändringar.

forskarna fann också att även utan uttorkning, ansträngning och värme sätta en buckla i försökspersonernas prestanda, men vattenförlust gjorde bucklan ungefär dubbelt så djup.

”vi ville reta ut om träning och värmespänning ensam påverkar din kognitiva funktion och studerar effekten av uttorkning utöver det”, säger Mindy Millard-Stafford, studiens huvudutredare och professor i Georgia Techs School of Biological Sciences. ”Vi hittade en tvåstegs nedgång.”

värme, belastning, olycka

forskarna hoppas att en dag kommer denna typ av forskning att ge insikter om hur ökade kognitiva slipups i heta inställningar med ansträngande arbete och dålig hydrering kan äventyra arbetssäkerheten, särskilt kring tunga maskiner eller militär hårdvara. Den fuzzed kognitionen kan också bidra till minskad prestanda i tävlingsidrott.

annons

”när jag bara blev intresserad av detta ämne gjorde min bror en praktikplats vid en stålverk där jag besökte honom, och det var extremt varmt”, säger studiens första författare Matt Wittbrodt, en tidigare doktorandforskningsassistent vid Georgia Tech. ”Dessutom hade alla på lager av skyddskläder. Vi vill ta reda på om vi kan hjälpa till att förebygga olyckor i dessa miljöer.”

Millard-Stafford och Wittbrodt, som nu är postdoktoral forskare vid Emory University, publicerade sin studie veckan i Augusti 20, i tidskriften Physiological Reports. Deras forskning finansierades delvis av American College of Sports Medicine Foundation.

Hjärnventriklar expanderar

i experimenten, när deltagarna tränade, svettade och drack vatten, minskade vätskefyllda utrymmen som kallades ventriklar i mitten av hjärnan. Men med ansträngning plus uttorkning gjorde ventriklarna motsatsen; de expanderade.

funktionell magnetisk resonansavbildning (fMRI) avslöjade skillnaderna. Konstigt nog kan ventrikelutvidgningen i dehydrerade testpersoner inte ha haft mycket att göra med deras djupare nedgångar i arbetsprestanda.

annons

”de strukturella förändringarna var anmärkningsvärt konsekventa mellan individer”, säger Millard-Stafford, en tidigare president för American College of Sports Medicine. ”Men prestationsskillnader i uppgifterna kunde inte förklaras av förändringar i storleken på dessa hjärnområden.”

förändringar i neurala avfyrningsmönster visade sig också under uttorkning.

”de områden i hjärnan som krävs för att göra uppgiften verkade aktivera mer intensivt än tidigare, och även områden upplysta som inte nödvändigtvis var inblandade i att slutföra uppgiften”, sa Wittbrodt. ”Vi tror att den senare kan vara som svar på det fysiologiska tillståndet: kroppens signalering, ”jag är uttorkad”.”

Mind-numbing task

uppgiften som ämnena slutförde var tanklös och repetitiv.

i 20 raka minuter förväntades de slå en knapp varje gång en gul fyrkant dök upp på en bildskärm. Ibland uppträdde torget i ett vanligt mönster, och ibland föreföll det slumpmässigt. Uppgiften var tråkig av en anledning.

”det hjälpte oss att undvika den kognitiva komplexiteten bakom utarbetade uppgifter och remsa kognition ner till enkel motorutgång”, sa Wittbrodt. ”Det var utformat för att träffa väsentlig neural bearbetning som man skulle använda för att göra enkla, repetitiva rörelser.”

tidigare studier har visat att denna typ av uppgift återspeglar den neurala bearbetningen som är involverad i verklig motorfunktion, särskilt i repetitionen som är vanlig i manuell arbetskraft eller militära övningar. Sådan monotoni kan främja uppmärksamhet bortfaller att värme, stam, och vätskeförlust kan förvärra.

svettning för vetenskap

tretton volontärer utförde uppgiften vid tre separata tillfällen:

  • en gång efter bara koppla av och vistas hydrerad.
  • en gång efter förlängd värme, ansträngning och svett men med dricksvatten under träning.
  • och en gång med värme, ansträngning och svett men utan dricksvatten.

även efter bara avkopplande, uppgift prestanda gradvis halkade som 20 minuter kröp av. Men under de efterföljande stressorerna, Genomsnittlig övergripande prestanda ratcheted ner. Några av de frivilliga utförde uppgiften stalwartly under alla pålagda förhållanden.

ämnena slutförde uppgiften i luftkonditionerade rum och efter en paus från ansträngande aktivitet. I ett verkligt scenario, där värme och slit är obevekliga, prestanda kan kollapsa ytterligare.

överhydrering också dåligt

framöver skulle forskarna vilja veta om hydrering med elektrolytdrycker kan mildra prestandaförluster ännu bättre än vatten gjorde.

”blodplasma blir utspädd med enbart vattenbyte”, sa Millard-Stafford. ”Om blodnatrium-vanligt gammalt salt-sjunker för mycket medan vatten i blodet ökar för mycket, är det farligt. Det är ett tillstånd som kallas vattenförgiftning eller hyponatremi.”

Ultra-uthållighetsidrottare som hamnar i det medicinska tältet lider ibland av uttorkning men också ibland av vattenförgiftning. Precis rätt balans av vatten verkar vara viktigt för hjärnan.

Georgia Techs Michael Sawka och Lewis Wheaton och JC Mizelle Från East Carolina University bidrog till denna studie. Forskningen finansierades delvis av American College of Sports Medicine Foundations C. V. Gisolfi doktorand forskningsanslag. Eventuella åsikter, resultat och slutsatser eller rekommendationer som uttrycks i detta material är författarnas och återspeglar inte nödvändigtvis åsikterna från American College of Sports Medicine.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.