Fizjologia
Ćwiczenia 8 (23.01.2015r.)

Ośrodek sercowy

1. W rdzeniu przedłużonym

2. Otrzymuje informację

• Z receptorów obwodowych

• Z wyższych pięter OUN: podwzgórze, kora mózgowa

1. Podział:

• Ośrodek sercowohamujący – pobudza dosercowe włókna n. X

• Ośrodek sercowopobudzających – pobudza dosercowe włókna współczulne

1. Toniczna (stała)

Ośrodek naczynioruchowy

1. W rdzeniu przedłużonym

2. Kontroluje czynności włókien współczulnych zazwojowych, zwężających naczynia

3. Dwa skupiska neuronów

• Strefa presyjna – boczna część rdzenia przedłużonego, pobudzenie: wzrost aktywności współczulnej

• Strefa depresyjna – przyśrodkowa część rdzenia przedłużonego pobudzenie: spadek aktywności współczulnej

1. Stałe pobudzanie strefy presyjnej:

• Podwzgórze, kora mózgowa, układ siatkowaty

• Obszar chemowrażliwy rdzenia przedłużonego

• Ośrodek oddechowy rdzenia przedłużonego

• Impulsacja aferentna z receptorów obwodowych ( baro – i chemoreceptory)

Odruch z baroreceptorów

1. Główny mechanizm regulujący napięcie współczulne

2. Charakter hamujący

3. Receptory: baroreceptory (mechanoreceptory)

• Zatoki szyjne

• Łuk aorty

1. Pobudza wzrost ciśnienia tętniczego

2. Efekt:

• Serce: hamowanie aktywności współczulnej, pobudzanie nerwu X

• Naczynia: hamowanie aktywności współczulnej

1. Skutek

• Serce: spadek kurczliwości,spadek HR

• Naczynia: rozszerzenie naczyń, spadek ciśnienia tętniczego krwi

Odbarczenie baroreceptorów – nie są one pobudzane na skutek spadku ciśnienia tętniczego krwi. Następuje wówczas odruchowy wzrost aktywności części współczulnej.

Baroreceptory regulują zmiany ciśnienia tętniczego w ciągu dnia!

Mechanoreceptory serca (komór, głównie lewej, bo tam jest ich najwięcej)

1. Bodźcem dla ich pobudzenia jest rozciągnięcie ścian komory

2. Włókna afferentne: typu C, cienkie, bezmielinowe

3. Efekt

• Serce: hamowanie aktywności współczulnej, pobudzenie nerwu X

• Naczynia: hamowanie aktywności współczulnej

1. Skutek

• Serce: spadek HR, spadek kurczliwości

• Naczynia: rozszerzenie naczyń

1. Odruch Bezolda- Jarischa

• Odruch własny sercowo – sercowy

• Zmniejsza pracę serca i odciążające je w warunkach nadmiernego przeciążenia.

Receptory przedsionków

1. Receptory typu B

2. Włókna afferentne: grube, zmielinowane

3. Efekty:

• Serce: pobudzanie aktywności współczulnej, hamowanie nerwu X

• Naczynia: pobudzanie aktywności współczulnej

1. Skutek

• Serce: wzrost HR, wzrost kurczliwości

• Naczynia: skurcz naczyń

1. Odruch Bainbridge’a

2. Bodziec: mechaniczne rozciąganie przedsionków

Odruch z chemoreceptorów tętniczych

1. Chemoreceptory – kłębki szyjne i aortalnych

2. Bodziec: wzrost ciśnienia parcjalnego CO2, spadek pH, spadek prężności tlenu

3. Efekt

• Naczynia: pobudzenia aktywności współczulnej i skurcz naczyń (wyjątek naczynia mózgu i serca)

Regulacja hormonalna

1. Układ renina – angiotensyna – aldosteron (układ RAA)

2. Wazopresyna (kurcząco na naczynia)

3. Przedsionkowy peptyd natriuretyczny (powoduje rozkurcz naczyń)

Układ RAA

Renina to enzym proteolityczny który jest uwalniany przez uaparatprzykłębuszkowy nerki. Renina oddziałowuje na białko osocza angiotensynowy odczepia od niego dziesięciopeptyd - angiopepsyna I, która jest biologicznie nieczynna, ale pod wpływem enzymów konwertazy angiotensyny ulega przekształceniu do angiotensyny II, która jest czynnikiem silnie kurczącym naczynia krwionośnie, czyli silnie podnosi ciśnienie tętnicze krwi. Trzeba zastosować inhibitor konwertazy w leczeniu nadciśnienia tętniczego, dzięki czemu angiotensyna I nie może być przekształcona w agniotensynę II.

Hormony, które kurczą naczynia krwionośnie i podnoszą ciśnienie tętnicze krwi:

• angiotensyna II

• Wazopresyna

• Adrenalina i noradrenalina

Naczynia rozluźniają:

• Przedsionkowy peptyd nutriretyczny

• Substancja P

„Wysiłek fizyczny”

Wysiłek fizyczny to skoordynowana praca mięsni szkieletowych wraz z całym zespołem towarzyszących zmian czynnościowych w organizmie. Charakterystyka procesów zachodzących w mięśniach zależy od: rodzaju skurczów mięśnia, czasu trwania wysiłku, intensywność pracy

Podział wysiłków:

1. W zależności od rodzajów skurczów mięśni:

• Statyczne - skurcze izometryczne

• Dynamiczne - skurcze izotoniczne

1. W zależności od wielkości zaangażowanych grup mięśniowych

• Ogólne (ponad 30% zaangażowanych mięśni – praca rąk i nóg)

• Miejscowe (30% zaangażowanych mięśni)

1. W zależności od czasu trwania

• Krótkotrwałe do 15 min

• Średniotrwałe

• Długotrwałe powyżej 60 min

1. W zależności od intensywności (obciążenia)

• Submaksymalne

• Maksymalny

• Supramaksymalny

Intensywność wysiłków

1. Intensywność to obciążenie wysiłkowe

2. Wyróżniamy obciążenie bezwzględne – ilość energii wydatkowanej przez organizm w jednostce czasu (moc)

3. Obciążenie względne oznacza proporcję pomiędzy zapotrzebowaniem na tlen podczas wykonywania pracy a maksymalnych pochłanianiem tlenu przez organizm V_O2max

4. wysiłki maksymalne gdy zapotrzebowanie na tlen jest równe V_O2max

5. wysiłki subramaksymalne gdy zapotrzebowanie na tlen przekraczaV_o2max

6. wysiłki submaksymalne gdy zapotrzebowanie na wysiłek jest mniejsze niż V_O2max

Praca uważana jest za lekką, gdy zapotrzebowanie na tlen jest mniejsze niż 10% VO2max, a ciężka gdy stanowi 30-50%

Energetyka wysiłku

1. Dynamiczny – trwa do 60s., intensywny. ATP odtwarzane jest przede wszystkim z fosfokreatyny i glikolizy beztlenowej, np. sprinty, wysiłki trawające od 1 min do 15 min, energia wytwarzana jest przed wszystkim z zapasów glikogenu mięśniowego, wysiłki trwające od 25 do 60 min, procesy beztlenowe stanowią 10% i ATP powstaje głównie na drodze tlenowej wzrasta wychwytywanie glukozy z krwi do 40-45% wolnych kwasów tłuszczowych do 30-40%, wysiłki powyżej 60 min, energia pochodzi całkowicie z procesów tlenowych i główny udział mają tłuszcze.

2. Statyczne – energia pozyskiwana jest z procesów beztlenowych z wykorzystaniem fosfokreatyny i glikogenu mięśniowego.

Pobieranie tlenu podczas wysiłku

Deficyt tlenowy – różnica między zapotrzebowaniem na tlen a jego pobieraniem

Pułap tlenowy – maksymalne tępo pobierania tlenu, stanowi aktualne zapotrzebowanie na tlen V_O2max

Dług tlenowy – spłacany jest po zakończeniu wysiłku fizycznego nadwyżką ilości pobieranego tlenu po zakończeniu pracy. Następuje znaczne zużycie tlenu na: odbudoę zapasów fosfokreatyny, odnowienie zapasów tlenu związanych z mioglobiną, przemiany kwasu mlekowego, alaniny w glukozę, resyntezę glikogenu w wątrobie i mięśniach.

Parametry układu krążenia w czasie wysiłku fizycznego

1. Pojemność minutowa serca – zależy od objętości wyrzutowej i częstości skurczów serca (HR), w spoczynku wynosi śrdnio4-5 l, wskaźnik sercowy jest to pojemność minutowa serca w przeliczeniu na 1m² powierzchni ciała i wynosi 3-3,5 l/min./m². Maksymalna pojemność min. Serca może wynosić 30-35 l/min. A u wybitnie wytrenowanych nawet powyżej 40 l/min. – jest to największa indywidualnie pojemność minutowa osiągana podczas wysiłku fizycznego i zależy od stopnia wytrenowania, wieku i płci.

2. Częstość skurczów serca(standardowo 60-80)

3. Objętość wyrzutowa (70-90 ml spoczynkowa) – zależy od obciążenia wyjściowego, obciążenia następczego i stanu kurczliwości mięśnia sercowego. Maksymalna objętość stanowi 30-40 % obciążenia maksymalnego. Zależy również od pozycji ciała i większa jest w pozycji leżącej.

4. Cieśnienie tętnicze krwi (spoczynkowe poniżej 140/90) skurczowe maksymalne 220-250 mmHg, rozkurczowe maksymalne 100-110 mmHg.

Układ oddechowy

1. Wzmożenie czynności oddechowej podczas pracy mięśni umożliwia zwiększenie wymiany gazowej w płucach.

2. Wentylacja płuc

• Zależy d objętości oddechowej i częstości oddechów na min.

• Wzrasta natychmiast po rozpoczęciu wysiłku

• Maksymalna wentylacja jest różna u osób u różnej wydolności fizycznej
  70-90 l/min. U osób o niskiej wydolności?
  110-130 l/min. U osób z dobrą wydolnością
  150-160 l/min. U osób wybitnie wydolnych

Może wzrosnąć 25krotnie w stosunku do wartości spoczynkowych. Jest niższa u kobiet i zmniejsza się wraz z wiekiem. Jest zależna od masy mięśniowej zaangażowanej w wysiłek (jest mniejsza przy racy rąk i nóg)

1. Częstość oddechu może wzrosnąć do 50-60 /min. (w spoczynku 12-18 /min.)

2. Objętość oddechowa może wzrosnąć do 3000 ml (spoczynkowa wynosi 500 ml)

Wydolność fizyczna

1. Zdolność organizmu do wykonywania długotrwałego lub ciężkiego wysiłku, który angażuje duże grupy mięśni, bez szybko narasytającego zmęczenia. Pojęcie to obejmuje różnież zdolność szybkiego likwidowania zaburzeń homeostazy wywołanych wysiłkiem.

2. Wydolność fizyczna zależy od zdolności pobierania tlenu przez organizm, od wytrenowania mięśni, wieku, płci

3. Bezpośrednią miarą wydolności fizycznej jest czas wykonywania wysiłków o określonej stałej wzrastającej intensywności

4. Dobrym wskaźnikiem wydolności fizycznej jest maksymalne pochłanianie tlenu przez ustrój, czyli pułap tlenowy.

Czynniki decydujące o wydolności fizycznej

1. Energetyka wysiłku

• Wykorzystanie metabolizmu tlenowego, beztlenowego i rezerw energetycznych jako źródła energii do pracy

1. Koordynacja nerwowo – mięśniowa – sprawne przekazywanie impulsów nerwowych do pobudzania komórek mięśniowych.

2. Sprawne procesy termoregulacyjne (ośrodek termoregulacji znajduje się w podwzgórzu)

3. Czynniki psychologiczne (motywacja, subiektywna tolerancja zmian wywołanych zmęczeniem)

Po co robimy próby wysiłkowe?

1. Ocena wydolności w sporcie wyczynowym

2. Ocena postępów rehabilitacji lub treningów

3. W diagnostyce lekarskiej

Na próbę wysiłkową kieruje lekarz (powinno być zrobione EKG i ciśnienie tętnicze krwi)

Przeciwwskazania: świeży zawał, ciąża, nadciśnienie tętnicze oporne na leczenie,

Wskazania do przerwania próby wysiłkowej: zawroty głowy, duszności, bladość, mroczki, mocne zasinienie, zbyt wysoki wzrost ciśnienia, odmowa pacjenta do dalszej próby.

Odpowiedź układu krążenia na próbę Martineta według Lotunowa i Motyljanskiej

1. Sprawny układ krążenia – reakcja normtoniczna - maksymalny wzrost tętna o 30-50 na min., wzrost ciśnienia tętniczego – 20-40 mmHg, ciśnienie rozkurczowe nie zmienia się lub zmniejsza o 10-15 mmHg. Po 3-4 min wartości wracają do normy.

2. U osób z niesprawnym układem krążenia

• Reakcja hipertoniczna – zbyt duże zwiększenie tętna i ciśnienia skurczowego

• Reakcja asteniczna – duży wzrost tętna

• Reakcja dystoniczna – zbyt duży wzrost tętna i znaczne obniżenie ciśnienia rozkurczowego.

Próba harwardzka – służy do oceny wydolności fizycznej na podstawie zmian częstości tętna pod wpływem wysiłku - wchodzenia w określonym rytmie na stopień.

Test PWC 170

1. PWC 170 jest to obciążenie, przy którym częstość skurczów serca stabilizuje się na poziomie 170 /min.

2. Zasada ta opiera się na liniowej zależności między częstością skurczów serca, osiąganą w okresie równowagi czynnościowej podczas wysiłków submaksymalnych wykonywanych na cykloergometrze, a wielkością obciążenia wysiłkowego.