Revue 1996 - pagina 70

Faculteit der Aardwetenschappen De i n v l o e d v a n het w e e r o p

loren.

het lichaam aan de o m g e v i n g moet

marathonprestaties

De mens heeft een regelmechanisme

zijn afgestaan. Welke w a r m t e a f g i f t e -

De laatste decennia heeft er enig

waarmee de lichaamstemperatuur con-

processen hebben er aan de huid

o n d e r z o e k plaatsgevonden naar klima-

stant w o r d t g e h o u d e n . De constante

plaatsgevonden?

tologische invloeden op d u u r s p o r t e n ,

lichaamstemperatuur is het resultaat

Tussen twee stoffen met elk een ande-

met name de m a r a t h o n . Uit een voor-

van een evenwicht tussen w a r m t e p r o -

re t e m p e r a t u u r v i n d t thermische gelei-

lopig onderzoek was gebleken dat de

ductie (en w a r m t e - o p n a m e ) en w a r m t e -

ding plaats, waardoor beide stoffen

w i n n e n d e t i j d e n correleerden met een

afgifte. Terwijl de w a r m t e p r o d u c t i e

uiteindelijk dezelfde t e m p e r a t u u r krij-

berekend ' w a r m t e a f g i f t e g e t a l ' , bepaald

v o o r n a m e l i j k in de spieren en de orga-

gen. Hoe groter het temperatuurver-

uit de combinatie van luchttempera-

nen plaatsvindt, gebeurt de afkoeling

schil, hoe groter de w a r m t e o v e r d r a c h t .

tuur, l u c h t v o c h t i g h e i d en w i n d s n e l -

vooral via de huid. De t e m p e r a t u u r

Aangezien de huid bijna altijd w a r m e r

heid. Dit maakte ons nieuwsgierig of

van de h u i d , die meestal lager is dan

is dan zijn o m g e v i n g v i n d t de w a r m t e -

er een relatie bestaat tussen een goede

de 37 ° C van het inwendige lichaam,

overdracht aan de o m g e v i n g via gelei-

m a r a t h o n - e i n d t i j d en het weer. Een

is in hoge mate afhankelijk van de kli-

ding plaats. Lucht heeft een lage

tweede onderzoeksvraag is of mara-

matologische variabelen zoals de

warmtegeleidingscoëfficiënt, waardoor

thonlopers een (vergrote) kans lopen

o m g e v i n g s t e m p e r a t u u r en zonnestra-

w a r m t e slecht w o r d t afgevoerd. De

op een w a r m t e b e r o e r t e bij een bepaald

ling. In rust is de mens v r i j eenvoudig

w a r m t e a f g i f t e door geleiding is ver-

weertype.

in staat om de lichaamstemperatuur

waarloosbaar klein. Dankzij s t r o m i n g van de koudere lucht (convectie) langs

Voor de t e m p e r a t u u r g e w a a r w o r d i n g

binnen een s c h o m m e l i n g van een

van de mens is naast de luchttempera-

graad te reguleren. Tijdens inspanning

het lichaam kan er toch w a r m t e wor-

t u u r ook de w i n d s n e l h e i d , de relatieve

k o m t er w a r m t e vrij in de spieren en

den afgevoerd. De snelheid van de

v o c h t i g h e i d en de (zonne)straling v o o r

neemt de spierweefseltemperatuur toe.

l u c h t s t r o o m w o r d t bepaald door de

de mate van behagelijkheid of gevoels-

Door circulatie van het bloed w o r d t de

eigen snelheid en de heersende w i n d -

t e m p e r a t u u r van belang. De ' w i n d c h i l -

w a r m t e via de huid en aan de omge-

snelheid: de effectieve w i n d s n e l h e i d .

Ifactor' is een bekend begrip gewor-

v i n g afgegeven. De metabole w a r m t e -

De w a r m t e a f g i f t e door convectie kan

den: de lucht voelt kouder aan met

productie kan aanzienlijk z i j n . Wordt er

r e k e n k u n d i g w o r d e n benaderd door:

in rust 300 t o t 4 0 0 kj per uur gepro-

H=hc(Thuid-T|ucht)A

In de z o m e r hebben we

duceerd, tijdens sporten is de produc-

lente uitwisselingscoëfficiënt tussen de

het w a r m t e p r o b l e e m .

tie 1 5 t o t 20 keer hoger! Een mara-

loper en zijn o m g e v i n g met de dimen-

Hiervoor zijn verschillen-

t h o n l o p e r van 70 kg en 1,80 m lengte

sie W/m2 o c . Een goede benadering

de berekeningsmodellen

die de marathon in drie uur loopt, pro-

v o o r h(. is hc=8,3 x v ' / ^ waarin v de

o n t w i k k e l d , waaronder

duceert ruim 3800 kj per uur, t e r w i j l

effectieve w i n d s n e l h e i d is. A is het

de Maximal Recom-

een t o p l o p e r (2 uur, 10 minuten) zo'n

oppervlak van de loper.

manded Duration of

6 2 0 0 kJ aan w a r m t e produceert. De

In onze berekeningen nemen we een

Exercise (M.R.D.E.),

energie w o r d t verkregen door het ver-

standaardloper met een oppervlak

Hierin w o r d e n twee gren-

hoogde z u u r s t o f v e r b r u i k , ledere liter

A = l ,8 m2 t e r w i j l in andere berekenin-

zen berekend (onder de

z u u r s t o f die v e r b r u i k t w o r d t levert

gen v o o r het gewicht van de loper 70

nodige aannames), waar-

ongeveer 1 5 kJ w a r m t e op. Als een

kg w o r d t g e n o m e n . Voor het verdam-

boven de kans op een

loper geen w a r m t e zou kunnen afge-

pen van een liter water is ongeveer

hitte-aandoening aan-

v e n , zou de lichaamstemperatuur per

2 4 0 0 kJ n o d i g . De mate waarin het

zienlijk toeneemt, name-

uur met 1 6 graden stijgen. Voor t o p l o -

v e r d a m p i n g s p r o c e s aan de huid (zwe-

lijk de tijd die verstrijkt

pers is de stijging 25 graden! Hoewel

ten) plaatsvindt, is in hoge mate afhan-

totdat de rectale tempe-

de lichaamstemperatuur van de loper

kelijk van de l u c h t v o c h t i g h e i d . De

ratuur 40 ° C bereikt, of

aan de finish enigszins is gestegen (39

afkoeling via v e r d a m p i n g van vocht op

totdat het lichaam 5 pro-

t o t 41 °C), is het duidelijk dat de rest

de huid kan voorgesteld worden door:

cent aan vocht heeft ver-

van de geproduceerde w a r m t e door

E=Kxh^(ehuJd-eiucht)xA [W], waarin

Universiteit

Revue

w i n d dan wanneer die w i n d er niet is.

16

vrije

amsterdam

[W]; h^ is de t u r b u -

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen