Zmęcznie- jest to stan organizmu rozwijający się w czasie wykonywania pracy fizycznej charakteryzujący się: zmniejszeniem zdolności do pracy, nasileniem się odczucia cięzkości , osłabienie Tendencja wysiłkowa- zdolności wykonywania wysiłków fizycznych bez zakłóceń równowagi czynnościowej w środowisku wewnetrznym. Schemat ogólny układu ruchu na poziomie którego mogą zozwijać się zmiany zmęczeniowe podczas pracy mięśniowej: mózg -rdzeń kręgowy - nerwy obwodowe - synapsy nerwowo miniowe - błona komórki mięśniowej - uwolnienie jonów wapnia z siateczki sargoplazmatycznej - interreakacja białek kurczliwych - siła Zmęczenie ośrodkowe - zlokalizowane w ośrodkowym układzie nerwowym. Zmęczenie obwodowe - zlokalizowane w pracujących mięśniach. Zmęczenie poniżej poziomu AT - pod wpływem wykonywania wysiłków długotrwałych (stała intensywność) źródła energii tlenowe (glikogen + wolne kwasy tłuszczowe) stałe zużycie tlenu Męczymy się po ok. 30 min. Wyczerpanie glikogenu następuje po ok. 2-3h, a gdy nie ma cukru to nie mogą się spalać tłuszcze. Cukier można pozyskać:pobierając go z zewnątrz,z kwasu mlekowego, z białek (aminokwasów) - białka nie magazynują się w organizmie, bo jest dobowy obrót białkiem, część przyswaja się, a resztę wydalamy z azotem mocznikowym. Norma przyswajania białek u kobiet to 0,7 g/kgW skutek takiego zmęczenia: podnosi się temperatura ciała pocimy się odwodniamy tracimy objętość krwi następuje wzrost stężenia krwi krew zwiększa przepływ żeby oddać ciepło przez skórę zwiększa się praca serca co oprócz zwiększonego przepływu krwi jest spowodowane spadkiem łączenia się tlenu z hemoglobiną (wysycenie Hg tlenem). Spada pojemność tlenowa krwi z 98% do ok. 80% następuje spadek pobudliwości tkanki mięśniowej i nerwowej jest to powodowane tym, że podczas wysiłku mocno się pocimy więc wydalamy sód i przez to pompa sodowo potasowa nie zachowuje potencjału spoczynkowego spada koordynacja ruchowa, obniża się percepcja Zmęczenie powyżej poziomu AT - wysiłek intensywny, ale krótkotrwały Główne przemiany są beztlenowe. Następuje niedotlenienie. Kwas mlekowy rozpada się na mleczan oraz jony H+, które: hamują uwalniania acetycholiny hamują ATP-azę miozynową hamują działalność podjednostki C hamują działalność jonów wapnia W skutek takiego zmęczenia następują: zaburzenia sprzężenia elektro-mechanicznego, zaburzenia pobudliwości, bo jest dużo jonów H+ przez co jest niższe ph i pompa nie pracuje prawidłowo, zaburzenia kurczliwości (jony wapnia są hamowane), zaburzenia koordynacji, zaburzenia szybkości przekazywania impulsu, osłabienie motywacjiOdpoczynek to uzupełnienie płynów i cukrów. Odpoczynek czynny to zmniejszenie intensywności lub pobudzenie tych partii mięśniowych, które dotychczas nie były pobudzane.
Wysiłek fizyczny to praca mięśni szkieletowych (skurcz) wraz z zespołem towarzyszących tej pracy zmianom czynnościowym w organizmie.Charakterystyka procesów zachodzących w kurczących się mięśniach i innych narządach w czasie wysiłku fizycznego zależy od:1.rodzaju skurczu mięśnia W zależności od rodzaju skurczów mięśni wyróżniamy wysiłki:Dynamiczne - oparte głównie o skurcze izotoniczne sarkomerówStatyczne - oparte głównie o skurcze izometryczne sarkomerów 2wielkości grup mięśniowych zaangażowanych do pracy W zależności od wielkości grup mięśniowych wyróżniamy wysiłki:lokalne - angażujące mniej niż 30% masy mięśniowej np. praca kończyn górnych ogólne - angażujące więcej niż 30% mięśni w skurczu 1. czasu trwania wysiłku fizycznegoW zależności od czasu trwania wysiłku fizycznego wyróżniamy:wysiłki krótkotrwałe - trwające do kilku minwysiłki średniej długości - trwające do kilkunastu min wysiłki długotrwałe - wykonywane dłużej niż 30 min 1.intensywności wysiłku fizycznegoIntensywność wysiłku fizycznego stanowi najbardziej złożone kryterium podziału wysiłków fizycznych, ponieważ w różny sposób można wyrazić intensywność pracy czyli obciążenia wysiłkowego. Przyjęto rozróżniać tzw. obciążenie względne,obciążenie bezwzględne Obciążenie bezwzględne oznacza ilość energii wydatkowanej przez organizm na wykonywanie pracy w jednostce czas, czyli jest to moc. Jednostką mocy jest WAT. Obciążenie bezwzględne można także wyrazić w jednostkach objętości tlenu pochłanianego przez organizm w ciągu minuty pracy Obciążenie względne oznacza proporcję między zapotrzebowaniem na tlen podczas wykonywania pracy a maksymalnym pochłanianiem tlenu podczas wysiłku, czyli VO2max (pułapem tlenowym). Obciążenie względne wyrażamy w % VO2max. Pułap tlenowy To maksymalny pobór tlenu przez organizm człowieka w ciągu pracy maksymalnej. Wysiłki fizyczne, podczas których zapotrzebowanie na tlen jest równe indywidualnej wartości VO2max, to wysiłki maksymalne. Wysiłki fizyczne, podczas których zapotrzebowanie na tlen przekracza wartość VO2max określa się jako supramaksymalne (skoki, podnoszenie ciężarów). Wysiłki fizyczne, podczas których zapotrzebowanie na tlen jest niższe niż wartość VO2max określamy jako wysiłki submaksymalne. Wysiłki submaksymalne dodatkowo dzielą się na:wysiłki o I-ej intensywności - na ich wykonanie potrzeba do 30% VO2max wysiłki o II-ej intensywności - na ich wykonanie potrzeba od 30 - 60% VO2max wysiłki o III-ej intensywności - na ich wykonanie potrzeba powyżej 60% VO2maxKolejny podział wysiłków submaksymalnych: poniżej progu przemian anareobowych powyżej progu przemian anareobowych Próg przemian anareobowych AP jest granicą intensywności wysiłków fizycznych po przekroczeniu, której energia potrzebna do wykonania wysiłku fizycznego jest brana też z przemian beztlenowych. Tlenowe procesy są zbyt wolne do wytworzenia energii dlatego włączają się beztlenowe. Tlenu nie brakuje, ale mało jest energii. Jest on ok. 60% VO2max.Źródła energii do pracy mięśniowej i metabolizm wysiłkowy Bezpośrednim źródłem energii do skurczu mięśni (pracy mięśni) jest ATP. Energia zmagazynowana w wiązaniach wysokoenergetycznych jest uwalniana w następującej reakcji:ATP + H2O = ADP + fosforan + energia
Wydolność fizyczna -To potencjalne możliwości (zdolności): do ciężkich długotrwałych wysiłków fizycznych, wykonywanych z udziałem dużych grup mięśniowych, bez szybko narastającego zmęczenia i warunkujących jego rozwój zmian w środowisku wewnętrznym organizmu, przy dużej tolerancji zmian zmęczeniowych i zdolności do szybkiej ich likwidacjiMiarą wydolnośći człowieka jest zdolność do maxymalnego wykorzystania tlenu pułap tlenowy VO2max VO2max. - czynniki decydujące o dostarczeniu: Vemax, dyfuzja, transport, poj. Tlenowa krwi, regulacja przepływu krwi przez mięśnie Czynniki decydujące o dostarczeniu :proporcja włókien ST do FT Wydolność fizyczną określają: aktywność procesów odpowiedzialnych za transport tlenu z powietrza do mięśni oraz innych narządów i tkanek, aktywność procesów biochemicznych odpowiedzialnych za wykorzystanie tlenu w mięśniach, zasoby substratów energetycznych w mięśniach i innych tkankach ,aktywność procesów uruchamiających zasoby substratów energetycznych, sprawność procesów wyrównujących zmiany w środowisku wewnętrznym, olerancja zmian zmęczeniowych Deficyt tlenowy - niedobór tlenu w stosunku do zaopatrzenia. Za jego powstawanie jest odpowiedzialna opóźniona adaptacja układu oddechowego i krążenia do intensywności pracy. Hemoreceptory - odbierają syg. Że za mało jest O2a za dużo CO2 At - taka intensywność wysiłku fizycznego przy której procesy beztlenowe zaczynają dominować nad tlenowymi w dostarczeniu energi do skurczu Stan stabilizacji (równowaga czynnościowa) jest między zapotrzebowaniem na tlen i jego poborem i między ilością produkowanego dwutlenku węgla i wydychanego CO2. Stan ten rozpoznajemy po stałej częstości skurczów serca (adaptacja). Lekka 2-3', ciężka 6-7'.Przy stałym wysiłku EPOC = deficytowi tlenowemu. Równowaga między poborem a zapotrzebowaniem oraz produkcja a wydalaniem
Termoregulacja - To dostosowanie ilości ciepła wytworzonego w organizmie i ciepła wymienionego między organizmem a otoczeniem do potrzeb bilansu cieplnego w sposób zapewniający utrzymanie homeostazy cieplnej w zmiennych warunkach środowiska. Organizm człowieka jest stałocieplny w organizmie takim: zmiany temperatury przekraczające 4oC normalny jej poziom, mogą prowadzić do uszkodzenia struktur komórkowych termostatowane są tylko komórki wewnętrzne, dlatego też temperatura wnętrza ciała może przekraczać temperaturę skóry nawet o 20oC Elementy układu termoregulacji: Termoreceptory obwodowe zlokalizowane są głównie w skórze i dzielą się na receptory ciepła i zimna, są to wolne zakończenia nerwowe, które wyzwalają potencjały czynnościowe we włóknach dośrodkowych, udowodniono ich obecność w górnych drogach oddechowych, niektórych odcinkach przewodu pokarmowego i mięśniach szkieletowych, dostarczą informacji o aktualnej temperaturze zarówno do ośrodkowego mechanizmu termoregulacji. jak i do świadomości człowieka , na skutek czego odczuwa on zmiany temperatury Termodetektory: znajdują się w przedniej części podwzgórza oraz w rdzeniu kręgowymneurony reagujące na lokalne podwyższenie temperatury wzrostem częstotliwości wyładowań elektrycznych (co może powodować zwiększenie rytmu oddechowego)integrują informacje o stanie termicznym powierzchni i wnętrza ciała Ośrodek termoregulacji znajduje się w podwzgórzu składa się z dwóch części część przednia - ośrodek eliminacji ciepła, regulujący wielkość utraty ciepła część tylna - ośrodek zachowania ciepła, odpowiedzialny za ograniczenie usuwania ciepła z ustroju i stymulację jego wytwarzania Obie części ośrodka termoregulacji są ze sobą połączone drogami biegnącymi po obydwu stronach bocznej części podwzgórza. Efektory termoregulacji: 1 Układ krążenia Układ krążenia reguluje przepływ krwi przez skórę, normalnie jest to ok. 8%, ale może się zwiększyć nawet trzykrotnie, lub też zmniejszyć. Układ nerwowy wegetatywny kurczy lub rozkurcza mięśniówkę gładką, która z kolei ma wypływ na kurczenie się naczyń krwionośnych, więc i na tempo przepływu krwi. Gdy jest nam zimno przepływ się zmniejsza (obkurczenie naczyń krwionośnych), a gdy ciepło następuje rozszerzenie naczyń krwionośnych.2. Gruczoły potowe Gruczoły potowe są rozmieszczone nierównomiernie. Utrata potu to od 0,5 - 1,5 litra. Łatwo się pocimy gdy wilgotność jest ok. 50%. Może następować zwiększona ilość oddawania potu. Należy rozsądnie przyjmować płyny, by się nie odwodnić. Jeżeli jest wysoka temperatura powietrza i duża wilgotność to przyjmowanie płynów powinno być 2-3 razy większe niż diureza (siusianie).3 Tkanka tłuszczowa Jest to izolacja przed utratą ciepła. Może być wykorzystana do produkcji ciepła - metabolizm tłuszczów. Aby jednak tłuszcze weszły w szlak metaboliczny musi dojść do sekrecji hormonów (adrenaliny i noradrenaliny)4. Termogeneza bezdrżeniowa Jest to właśnie metabolizm tłuszczów, wątroby i czynność hormonów determinujących wytwarzanie ciepła (adrenalina, glukagon, trijodotyronina)5 Termogeneza drżeniowa Są to skurcze mięśni szkieletowych w obronie przed zimnem.
Wymiana ciepła między organizmem a otoczeniem odbywa się na cztery podstawowe sposoby: Konwekcji - czyli przenoszenia ciepła na skutek ruchu cieczy lub gazu ze środowiska cieplejszego do zimniejszego Przewodzenie - czyli wymiana ciepła pomiędzy powierzchniami pozostającymi w bezpośrednim kontakcie Promieniowania - czyli eliminowania ciepła przez powierzchnię ciała Parowanie potu - to główna droga eliminacji ciepła zarówno przy obciążeniu ciepłem egzogennym (ekspozycja na wysoką temperaturę otoczenia) i endogennym (np. wysiłek fizyczny) Ośrodek pobudzany jest przez bodźce z receptorów (termoreceptory w skórze, w układzie oddechowym i w mięśniach szkieletowych). Potem ośrodek wysyła sygnał do efektorów by wykonały konkretną czynność.Ośrodek termoregulacji Zlokalizowany w podwzgórzu. Składa się z dwóch części: ośrodka eliminacji ciepła - jest to zbiór komórek nerwowych zlokalizowanych w przedniej części podwzgórza ośrodek zahamowania ciepła - jest to zbiór komórek nerwowych zlokalizowanych w tylnej części podwzgórza Obie części są ze sobą połączone i współpracują w ocenie informacji dochodzącej do ośrodka z termoreceptorów skóry i mózgu.
HIPOTERMIAObniżenie temperatury wewnętrznej poniżej 35°C wystąpić może przy dłużej trwającym narażeniu na zimno, zwłaszcza w środowisku wodnym, ze względu na 25-krotnie większe przewodnictwo cieplne wody niż powietrza.Czynnikami, które mogą przyspieszyć rozwój hipotermii jest wyczerpanie pracą lub głód.Najczęściej na działanie niskiej temperatury otoczenia narażone są ręce i twarz. Skutki lokalnej ekspozycji na zimno można ocenić stosując test polegający na zanurzeniu ręki w wodzie o temperaturze 4*C. Powoduje to gwałtowne obniżenie temperatury skóry w wyniku zmniejszenia przepływu przez nią krwi, po czym przepływ krwi wzrasta, aby następnie znowu się zmniejszyć. Działanie zimnego powietrza lub wody na twarz jest przyczyną znacznego wzrostu ciśnienia krwi oraz bardykardii wskazującej na jednoczesne pobudzenie układu przywspółczulnego.- Bardykardia jest silniej wyrażona u ludzi starszych niż u osób młodych.U człowieka opisano 3 rodzaje hipotermii:1 Hipotermia przypadkowa („accidental hypothermia"), występująca głównie u ludzi w podeszłym wieku, u których zmniejszona jest sprawność układu krążenia i jego kontroli przez współczulną część układu autonomicznego. Ze względu na upośledzenie reakcji naczynio-skurczowej utrata ciepła z powierzchni ciała jest większa, a wytwarzanie ciepła na drodze termogenezy drżeniowej występuje z opóźnieniem i przy większym obniżeniu temperatury wewnętrznej niż u ludzi młodych. U osób w podeszłym wieku obniżeniu ulega również zdolność percepcji zmian temperatury otoczenia.2 Hipotermia spowodowana przebywaniem w zimnej wodzie na skutek przypadkowego znalezienia się w niej (katastrofa), podczas rekreacji, bądź pracy w wodzie. Należy pamiętać, że przewodnictwo cieplne wody jest 25 razy większe niż powietrza, toteż utrata ciepła w tych warunkach jest szczególnie duża. Na wielkość utraty ciepła w wodzie istotnie wpływa grubość warstwy izolacyjnej w postaci tkanki tłuszczowej.3 Hipotermia górska, nazywana inaczej hipotermią z wyczerpania, jest wynikiem długiej ekspozycji na zimno podczas wędrówek i wspinaczek.Objawy hipotermii: Drżenie, sinienie (warg, nosa), mrowienie kończyn, potem już zaburzenia wzroku, świadomości. Skrajna prowadzi do zaburzeń czynności serca (migotanie przedsionków i komór). Uratować życie może podanie adrenaliny. Stadia rozwoju hipotermii. Obniżenie temperatury wewnętrznej do: 36*C-np. podczas snu, nie stymuluje reakcji metabolicznych;35*C-silne drżenie mięśniowe, które nie może być utrzymywane przez dłuższy czas i Tw zaczyna się obniżać; pogorszenie precyzji ruchów;34*C-zaburzenia świadomości;33*C-31*C-brak czucia i zaburzenia wzroku, często utrata świadomości;31 *C-30*C-obniża się HR i ciśnienie tętnicze;30*C-spowolnienie rytmu zatokowego, wzrost pobudliwości mięśnia sercowego, arytmia;28*C-25*C-migotanie komór-bezpośrednia przyczyna śmierci.Rozwój hipotermii powoduje: zaburzenia czynności układu nerwowegozmniejszenie objętości minutowej serca zwiększenie naczyniowego oporu obwodowego o uszkodzenie wątroby nerek zakłócenie gospodarki wodno-elektrolitowej Niebezpieczeństwa:Narkoza azotowa- 70m pod wodę, tan euforii , azot działa na układ ośrodkowy Choroba kesonowa - azot pozostaje w ciele przy szybkim wynurzaniu sięHipotermia - wyziębienie organizmu
HIPERTERMIANadmierny wzrost temperatury wewnętrznej występuje wówczas, gdy ilość ciepła zyskiwanego przez organizm ze środowiska lub wytwarzanego w ustroju w procesach metabolicznych (np. podczas pracy fizycznej) przewyższa możliwości utraty ciepła.Czynniki powodujące rozwój hipertermii:duża wilgotność powietrza, uniemożliwiająca parowanie potu,znaczna utrata wody i elektrolitów przy wzmożonej sekrecji potu (np. podczas pracy w gorącu)Wczesne objawy przegrzania organizmu:obrzmienia kończyn, dolnych, bolesne kurcze mięśni, zawroty głowypo przekroczeniu temperatury 38°C:osłabienie, omdlenia, ból głowy, wymioty, zaburzenia żołądkowo-jelitowe HIPOKSJA wysokowościowa- ( niedotlenienie)Cechy środowiska wysokogórskiego:Spadek ciśninia wysokogórskiego, spadek zawartości tlenu w jednostce obijętosci powietrza, spadek temperatury, nagle opady i wyładowania atmosferyczne, silne wiatry , wzrost promieniowania słonczneg, zanika fauna i flora ze wzorstem wyskokości następuje spadek ciśnienia powietrza,Zawartość tenu e jednostce objetości powietrza