Vnější prostředí může někdy až zásadním způsobem měnit reakci organismu na zatížení. Typické až extrémní podmínky, ve kterých se vykonávají některé sporty jsou například vysokohorské prostředí, vysoké nebo nízké teploty.

Vysokohorské prostředí

Výška přestavuje hypobarické prostředí. Se stoupající nadmořskou výškou klesá atmosférický tlak vzduchu. Ačkoli procentuální obsah plynů ve vdechovaném vzduchu zůstává konstantní, parciální tlak (částečný, dílčí) každého z nich s narůstající výškou rovněž klesá. Na úrovni hladiny moře je parciální tlak kyslíku 159 mmHg, ve výšce kolem 3000 m klesá asi na 50 mmHg. Nízký parciální tlak kyslíku nepříznivě ovlivňuje přechod kyslíku z plicních sklípků do kapilár malého krevního oběhu (difúzi) i transport kyslíku ke tkáním. Dochází k nedostatku kyslíku ve tkáních – hypoxii. Navíc je pro vysokohorské prostředí charakteristický pokles teploty - teplotní gradient, který představuje 0,6 °C na každých 100 metrů výšky. Z hlediska sportovní výkonnosti a tréninku se výška 1500 – 3000 m považuje za vyšší. Má již výrazný fyziologický dopad na výkonnost. Za optimální z hlediska přípravy sportovců ve vysokohorském prostředí je považována výška kolem 2000 m. V současné době se význam vysokohorského tréninku spojuje se specializacemi, při nichž výkon trvá déle než 90 s.

Reakce

Nadmořská výška ovlivňuje několik fyziologických funkcí v organismu.

• snížení difúzního gradientu
• snížená saturace hemoglobinu kyslíkem
• hyperventilace
• tachykardie a zvýšený minutový srdeční objem
• snížení objemu krevní plasmy
• VO2max se snižuje lineárně se snižováním atmosférického tlaku

Adaptace (aklimatizce)

Adaptace na vyšší nadmořskou výšku je komplexní proces, který trvá několik týdnů. Rychlost adaptačních změn je na výšce závislá.

• postupné zvyšování transportní kapacity pro kyslík
• zvyšuje se počet erytrocytů, hemoglobinu a myoglobinu
• zvýšení počtu mitochondrií a aktivity oxidativních enzymů
• vaskularizace
• zvýšení vitální kapacity plic
• snížení tepové frekvence a krevního tlaku

Vlastní proces adaptace by se dal rozdělit na 3 fáze.

1. Úvodní fáze - trvá cca 3-8 dní. Jde o akutní reakci na hypoxii a projevuje se snížením fyzického i psychického výkonu.
2. Druhá fáze - trvá cca 8 dní a je typická přechodem z únavy do euforického stavu a zvýšením sebedůvěry. Zvyšuje se také fyzická výkonnost.
3. Třetí fáze - kolem 16. dne. Dochází ke komplexnímu přizpůsobení organismu a plná výkonnost se projevuje až ve 4. týdnu pobytu ve vysokohorském prostředí.

Po návratu do nižších nadmořských výšek se zlepšuje výkonnost při vytrvalostních výkonech výrazně po dobu 2 týdnů, mizí po uplynutí asi 2 měsíců.

Výšková nemoc

Je soubor příznaků, který se vyskytuje u jedinců při pobytu v nadmořské výšce, na kterou nejsou adaptováni. Závažnost projevů stoupá s nadmořskou výškou a rychlostí jaké bylo této výšky dosaženo. Lze rozlišit akutní a chronické formy. Akutní horská nemoc (obvykle nad 1500 m) se projevuje bolestmi hlavy, podrážděností, poruchami vidění, nevolností zvracením, nechutenstvím, snížením hmotnosti, závratí, urychlením srdeční frekvence a frekvence dýchání. Nejzávažnějšími formami může být náhlým snížením atmosférického tlaku vzduchu vyvolaný otok plic (obvykle nad 2500 m) a otok mozku (obvykle nad 4000 m) s výraznými obtížemi a s bezprostředním nebezpečím smrti. Je nutná bezodkladná léčba. U chronické nemoci přetrvávají poruchy zraku, letargie, zhoršují se duševní funkce (nekritičnost, podceňování nebezpečí). Jedince je nutné dopravit do nižší výšky.

Vysoká teplota prostředí

Při intenzivní fyzické zátěži je tvorba tepla mnohonásobně vyšší než v klidu, pracující svaly se na jeho produkci podílejí až 90%. Ve svalech vzniká 15 – 20x více tepla než při metabolismu v klidu. Pro mechanickou práci se využívá pouze 20% chemické energie, 80% energie se uvolňuje ve formě tepla. Když je teplota okolí větší než teplota kůže, stává se významným příjem tepla z vnějšího prostředí. Když je předmět v okolí teplejší než kůže, tělo od něj přijímá teplo zářením. Existuje přímo úměrná závislost mezi intenzitou pohybové zátěže (vyjádřenou příjmem kyslíku) a mezi tělesnou teplotou.

Ideální teplota zevního prostředí pro svlečeného člověka v klidových podmínkách je 28°C,pro lehce pracujícího 25°C, pro delší zatížení vytrvalostního charakteru 15°C. Zvýšení teploty nad 29°C by mělo být, v rámci prevence poškození organismu, důvodem pro přerušení všech sportovních soutěží, teplota nad 27°C důvodem pro přerušení závodů na dlouhých tratích.

Reakce

Důležité je ochlazování organismu, dochází k němu několika na sebe navazujícími mechanismy.

• vasodilatace v podkoží
• aktivace potních žláz (v horku můžou být ztáty potu 1-5 litrů za hodinu)
• vyšší produkce antidiuretického hormonu a aldosteronu

Pocením dochází ke ztrátám vody a iontů (Na, Cl, K, Mg). Při ztrátách vody kolem 2% hmotnosti se dostavuje pocit žízně, přesáhnou-li ztráty 6% hmotnosti, je výkon přerušen. Šokový stav při přehřátí organismu s poškozením mozku, ledvin, jater se označuje jako úpal. Úžeh vzniká přímým působením slunečního záření.

Adaptace

I normální trénink při normálních teplotách zvyšuje odolnost proti horku. Adaptace organismu se projevuje větší efektivitou termoregulačních mechanizmů. Intenzita pocení se zvyšuje, koncentrace iontů v potu se však snižuje. Adaptovaní jedinci se začínají potit dříve, jejich teplota je oproti neadaptovaným při stejné intenzitě zátěže nižší, stejně tak reakce krevního oběhu vyjádřená srdeční frekvencí. Pocit žízně se dostavuje dříve než u netrénovaných. Adaptovaní jedinci jsou schopni podávat sportovní výkon delší dobu. Adaptační mechanismy se rozvíjejí po 8 – 10 dnech expozice vyšším teplotám za předpokladu soustavného doplňování tekutin. Adaptace na teplo se ztrácí po 2 – 3 týdnech po opuštění teplého prostředí.

Nízká teplota prostředí

Klesá-li tělesná teplota, je výdej tepla omezen, dochází k zúžení cév (vazokonstrikci), která zamezuje zvýšeným ztrátám tepla sáláním a vedením. Zvyšuje však i periferní cévní odpor, a tím i krevní tlak, mírně se zvyšuje srdeční frekvence. Produkce tepla se zvyšuje až na čtyřnásobek základní hodnoty. Hlavními mechanismy jsou volní svalová aktivita a svalový třes, začíná-li klesat teplota jádra. Nízké teploty zevního prostředí (–5 až –20°C) vedou k poklesu aktivity oxidativních enzymů, a tím ke snížení schopnosti vytrvalostního aerobního výkonu. Dochází však i k poklesu svalové síly. Při poklesu teploty „jádra“ pod 35°C dominuje třes, z psychických změn euforie, pozdějí dezorience, halucinace. Při teplotě jádra pod 30°C bezvědomí. Při poklesu pod 28°C selhání krevního oběhu a smrt.