Minttu Hukka Blogg: Värmeacklimatisering för atletisk prestation

2023 var det varmaste året som registrerats i världshistorien (1). Uppvärmningshastigheten under de senaste 30 åren har varit mycket snabbare än den långsiktiga trenden: vissa platser har upplevt en ökning på mer än 0,55 grader Celsius i medeltemperaturen per decennium (1). Även om stora befolkningar lever i nästan alla årstemperaturer (2), föreslås det att mänskliga befolkningstätheter i genomsnitt kan vara högre i det tempererade bältet (3).

Det verkar vara en vanlig trend att stora friidrottsmästerskap hålls inte bara under årets varmaste månader, utan också under varmare och varmare och fuktigare förhållanden: till exempel de senaste sommar-OS i Tokyo (genomsnittlig daglig högsta temperatur 30⁰C), sommar-OS 2016 i Rio de Janeiro (genomsnittlig daglig högsta temperatur 26⁰C); världsmästerskapen i friidrott i Doha (2019; 37⁰C) och Eugene (2022; 30⁰C); Ironman World Championships i Kailua-Kona (30⁰C) och FIFA World Cup i Brasilien (2014; över 32⁰C inne på stadion); och i Qatar (2022) där det, trots att matcherna flyttades till november-december, fortfarande var 30⁰C med 60% luftfuktighet (4,5,6). Detta utgör en enorm hälsorisk och kan vara särskilt problematiskt för många idrottare från milda till måttliga klimat som tävlar i dessa spel eftersom de inte är naturligt anpassade. World Athletics ordförande Sebastian Coe uttryckte sin oro och föreslog potentiella förändringar i den typiska tidtabellen för mästerskap som hålls under sommarmånaderna (7). Det är dock värt att notera att miljövärmestress kan vara utbredd under relativt tempererade förhållanden och de som tidigare tolererats av en individ (8). Ansträngningsvärmeslag utgör långsiktiga hälsorisker och har en återfallsfrekvens på 10-30% (8).

Vad är värmeacklimatiserande träning, och vad gör den?

Värmeacklimatiserande träning (HAT) är avsiktlig exponering för värme under träning, vanligtvis utförd inomhus utan luftkonditionering/flöde för att kyla ner kroppen och/eller med extra lager kläder; med målet att förbättra kroppens tolerans mot värme och motverka den efterföljande nedgången i atletisk prestation (9). Den är särskilt användbar för idrottare som bor i kalla till måttliga klimat och förbereder sig för tävlingar i varmare klimat. Värmeacklimatisering och acklimatisation används ofta omväxlande när man talar om värmeanpassning, även om deras betydelser skiljer sig något: värmeacklimatisation innebär naturligt inducerad (t.ex. säsongsbunden) värmeanpassning, medan värmeacklimatisering är artificiell värmeanpassning och den efterföljande fysiologiska anpassningen som svar på upprepade höjningar av kroppstemperatur och/eller hudtemperatur (10). I syfte med detta blogginlägg används dessa termer omväxlande för att hänvisa till kroppens anpassning till värme.

HAT förbättrar termisk komfort och fysiologisk påfrestning, samt förbättrar aerob träningsprestation i värme. HAT minskar också risken för allvarlig värmesjukdom vid värmeexponering. Biologiska anpassningar relaterade till värmeacklimatisering inkluderar integrerade termoregulatoriska, kardiovaskulära, vätske-elektrolytiska, metaboliska och molekylära svar. Storleken på dessa anpassningar beror i hög grad på intensiteten, varaktigheten, frekvensen och det totala antalet värmeexponeringar (10-13).

Anpassning till värme sker efter upprepade tränings- och värmeexponeringar som är tillräckligt stressande för att framkalla kraftig svettning och en förhöjd helkroppstemperatur. Detta kräver vanligtvis minst 1-2 veckor med cirka 90 minuters värmeexponering per dag (9,11). De flesta värmeacklimatiseringsprocedurer som finns i den befintliga litteraturen utvecklades för yrkes-/militära miljöer och inte för tävlingsidrottare (12). Därför kanske dessa protokoll inte är lämpliga för tävlingsidrottare som är mer vältränade och deltar i uppgifter som kräver högre metaboliska intensiteter (9). Det bör ske en gradvis ökning av träningsintensiteten och varaktigheten, eller bara längden på värmeexponeringen, varje dag under värmeacklimatiseringsprocessen (2). CORE kroppstemperatursensor är en pryl som kan hjälpa idrottare att lyckas bättre i sin värmeacklimatiseringsprocess samt att träna med rätt intensitet och bibehålla önskad effekt under träning eller tävling i varma klimat. Heat Training Zone är det optimala kroppstemperaturintervallet för värmeträning. Detta kan bestämmas med Heat Ramp Test – mer information finns på COREs webbplats (6). Vanligtvis bör värmeträningspasset bestå av 45-60 minuter i Heat Training Zone, med en total aktivitetslängd på 90 minuter, initialt 6-7 gånger per vecka (6). Det är normalt att ha en lägre effekt/hastighet vid en given ansträngningsnivå vid träning i värme, och ansträngningen bör regleras av Heat Training Zone (6). Det är värt att notera att mer inte är bättre, och att gå bortom din optimala Heat Training Zone ger inga större fördelar. För att optimera prestationen bör tränings- och värmestressstimuluset så nära som möjligt efterlikna de förväntade förhållandena och kraven under tävlingen (9). Värmeacklimatisering är specifik för den klimatiska värmestressen (torr kontra fuktig) och fysiska träningsintensiteter under exponeringen (9,13).

Värmeacklimatisering och de följande anpassningarna

Vila under varma förhållanden (t.ex. bastu) eller träning i en tempererad miljö möjliggör vissa (begränsade) anpassningar. Bastu eller bubbelpool kan vara användbart för att öka kroppstemperaturen eller bibehålla kroppstemperaturen efter ett värmeträningspass för långsammare nedkylning (9). Det föreslås att bibehålla en förhöjd kroppstemperatur direkt efter värmeträningspasset kan bidra till att förlänga värmens fysiologiska effekter samtidigt som fysisk ansträngning sparas (14), och positiva effekter på träning och hematologiska värden har observerats även när normala (icke-HAT) träningspass följs av bastu (15). Generellt rekommenderas det att undvika snabb nedkylning efter HAT-pass eftersom det kan störa anpassningsprocessen (14). Studier tyder på att värmeträning inte bara förbättrar prestationen under varma/fuktiga förhållanden, utan också kan vara fördelaktigt för prestationen under tempererade förhållanden (16,17,18). En viktig anledning kan vara den ökade plasma- och därmed blodvolymen, vilket möjliggör förbättrad syretillförsel samt förbättrade kylmekanismer i kroppen.

De flesta anpassningar uppnås under den första veckan av HAT-processen (19,20). Hjärtfrekvensutvecklingen (HR) är snabbast och uppnås vanligtvis inom 4-5 dagar och slutförs efter den första veckan (19,20). Termoregulatoriska fördelar slutförs vanligtvis efter 10-14 dagars värmeexponering, och små ytterligare fördelar kan uppstå därefter (20). Anpassningar försvinner gradvis om de inte upprätthålls med upprepad träning och värmeexponering (9,19). Fördelarna bibehålls i ungefär en vecka och cirka 75% försvinner inom tre veckor om exponeringen avbryts (11). Dock sker återacklimatisering snabbare än den initiala acklimatiseringen (21), och några dagar i ett svalare klimat kommer inte att störa acklimatiseringsprocessen (9). Efter att acklimatiseringsprocessen är slutförd bör exponering var 2-3:e dag vara tillräcklig för att bibehålla anpassningarna (12,13). Aerobt vältränade idrottare kan vanligtvis anpassa sig snabbare (med 50%), och fördelarna varar längre (19,22). De viktigaste tecknen på värmeacklimatisering inkluderar lägre HR och kroppstemperatur; och högre svettfrekvens vid träning i värme (10,20,23). Lägre hudtemperaturer och tidigare svettutsöndring vid lägre kroppstemperaturer är också tecken på värmeacklimatisering (9). Tidigare och större svettutsöndring förbättrar avdunstningskylning och minskar kroppens värmelagring och hudtemperatur. Värmeacklimatisering ökar också den totala kroppsvattnet och blodvolymen, samt bevarandet av natrium av svettkörtlarna (11).

Tabell 1. Vissa resultat och anpassningar efter värmeacklimatisering. Modifierad från Sawka et al. (11).

Eftersom värmeträning ökar svettproduktionen bör idrottare se till att de konsumerar tillräckligt med natrium, särskilt tidigt i värmeacklimatiseringsprocessen, då saltbrist kan leda till uttorkning trots intag av rikligt med vätska. Förlita dig inte enbart på törstkänslan: även om den förbättras efter värmeacklimatisering, kommer du troligtvis fortfarande att dricka för lite under processen (9). Tänk på att det finns individuella skillnader i den totala svettvolymen och dess innehåll, och vätskeplanen bör skräddarsys för att möta dessa individuella behov. Uttorkning försämrar idrottsprestationer (läs: Grunderna för hydrering). Ett enkelt sätt att uppskatta svettvolym och innehåll är genom att mäta din vikt före och efter träning, och kontrollera kläderna för synliga saltavlagringar. Om du kan upptäcka lager av salt på dina träningskläder kommer du troligtvis att dra nytta av extra elektrolyter; en mer precis metod är att använda Nix Hydration Biosensor för att bestämma svettens innehåll och få personliga rekommendationer om när och hur mycket du ska dricka.

References:

1. Lindsley, R. and Dahlman, L. (2024, Jan 18). Climate Change: Global Temperature. Climate.gov. https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-global-temperature
2. Klinger BA, Ryan SJ (2022) Population distribution within the human climate niche. PLOS Climate 1(11): e0000086.
3. Xu C, Kohler TA, Lenton TM, Svenning J-C, Scheffer M. Future of the human climate niche, Proc Nat Acad Sci. 2020;117: 11350–11355. pmid:32366654 
4. WeatherSpark. https://weatherspark.com/
5. N.p. (2014, Jun 29). World Cup 2014: Heat forces first cooling breaks in Brazil. BBC. https://www.bbc.com/sport/football/28075216
6. Sanderson, K. (2022, Nov 18). How will World Cup footballers cope in Qatar heat? Nature. https://www.nature.com/articles/d41586-022-03771-9
7. Elton, C. (2023, Feb 17). World’s biggest sports events may have to be held in cooler months due to global warming. Euronews. https://www.euronews.com/green/2023/02/17/worlds-biggest-sports-events-may-have-to-be-held-in-cooler-months-due-to-global-warming
8. Kenney, L. (2022) Exertional Heat Stroke: Updates and Controversies. [PowerPoint slides 6-9].  IRONMAN World Championships Medical Symposium. 
9. Hough, P. (n.d.). Heat Acclimation Training. St. Mary’s University Sport and Exercise Physiology Blogs. https://www.stmarys.ac.uk/blog/physiology/heat-acclimation-training.aspx
10. Taylor N. A. (2014). Human heat adaptation. Comprehensive Physiology, 4(1), 325–365. 
11. Sawka, M.N., Périard, J.D., and Racinais, S. (2016). Heat Acclimatization to Improve Athletic Performance in Warm-Hot Environments. Gatorade Sports Science Institute. https://www.gssiweb.org/sports-science-exchange/article/sse-153-heat-acclimatization-to-improve-athletic-performance-in-warm-hot-environments
12. Périard, J.D., S. Racinais, and M.N. Sawka (2015). Adaptation and mechanisms of human heat acclimation. Scand. J. Med. Sci. Sports. 25:S20-S38.
13. Sawka, M.N., S.N. Cheuvront, and M.A. Kolka (2003). Human adaptations to heat stress. In: H. Nose, G.W. Mack and K. Imaizumi (eds.) Exercise, Nutrition and Environmental Stress, Traverse City, MI: Cooper Publishing, 3:129-153.
14. Heat Training for Sporting Performance (n.d.). CORE. https://corebodytemp.com/pages/heat-training-for-sporting-performance
15. Stanley, J., Halliday, A., D’Auria, S. et al. (2015). Effect of sauna-based heat acclimation on plasma volume and heart rate variability. Eur J Appl Physiol 115, 785–794 (2015). https://doi.org/10.1007/s00421-014-3060-1
16. Kirby, N. V., Lucas, S. J. E., Armstrong, O. J., Weaver, S. R., & Lucas, R. A. I. (2021). Intermittent post-exercise sauna bathing improves markers of exercise capacity in hot and temperate conditions in trained middle-distance runners. Eur J Appl Physiol 121(2), 621–635. 
17. Scoon, G. S., Hopkins, W. G., Mayhew, S., & Cotter, J. D. (2007). Effect of post-exercise sauna bathing on the endurance performance of competitive male runners. Journal of science and medicine in sport, 10(4), 259–262. 
18. Minson, C. T., & Cotter, J. D. (2016). CrossTalk proposal: Heat acclimatization does improve performance in a cool condition. The Journal of physiology, 594(2), 241–243.
19. Pandolf, K.B. (1998). Time course of heat acclimation and decay. Int. J. Sports Med. 19:S157-S160.
20. Sawka, M.N., C.B. Wenger, and K.B. Pandolf (1996). Thermoregulatory responses to acute exercise-heat stress and heat acclimation. In: M.J. Fregly and C.M. Blatteis (eds) Handbook of Physiology, Section 4, Environmental Physiology. Oxford University Press, New York, Section 4, pp. 157-185.
21. Weller, A., Linnane, D., Jonkman, A., & Daanen, H. (2007)  Quantification of the Decay and Re-induction of Heat Acclimation in Dry-Heat following 12 and 26 days without Exposure to Heat Stress. European Journal of Applied Physiology, 102, 57-66.
22. Armstrong, L.E., and K.B. Pandolf (1988). Physical training, cardiorespiratory physical fitness and exercise-heat tolerance. In K.B. Pandolf, M.N. Sawka and R.R. Gonzalez (eds.) Human Performance Physiology and Environmental Medicine at Terrestrial Extremes. Benchmark Press, Indianapolis, IN, pp. 199-226.
23. Sawka, M.N., L.R. Leon, S.J. Montain, and L.A. Sonna (2011). Integrated physiological mechanisms of exercise performance, adaptation, and maladaptation to heat stress. Compr. Physiol. 1:1883-1928.

--

Minttu Hukka är en professionell triathlet och träningsfysiolog, med erfarenhet av forskning inom bärbar teknologi. Minttu arbetar för närvarande på Huawei Technologies Finland som specialist på Human Performance Laboratory, samtidigt som hon driver sin professionella triathlonkarriär.

Söker du vägledning för att planera värmeacklimatisering inför ditt viktigaste lopp eller hur du kan dra nytta av sportteknologi för värmeträning? Våra träningsfysiologer är redo att hjälpa till. Boka en kostnadsfri session med vår expert för personlig rådgivning om värmeacklimatisering. Boka din session här och nu! :-)