Fizjologia 1 i 2 semestr

Ta POBUDLIWOŚĆ, POBUDZENIE
1. Co to jest pobudliwość?
Zdolność reagowania na bodźce.
-komórki jednych tkanek reagują w ułamku sekundy na bodziec, inne potrzebują więcej czasu.
-miarą pobudliwości jest wielkość bodźca progowego
-bodziec może być: fizyczny, chemiczny lub dźwiękowy
-nie wszystkie komórki mają zdolność do pobudliwości
-do tkanek pobudliwych należą: tkanka nerwowa, mięśniowa i gruczołowa.
2. Które tkanki należą do pobudliwych?
Do pobudliwych zalicza się te tkanki, w których komórki szybko reagują na bodźce. Są to tkanki zbudowane z:
*komórek nerwowych i ich wypustek
*komórek mięśniowych (mięśnie poprzecznie prążkowane, mięśnie gładkie, mięsień sercowy)
*komórek gruczołowych
3. Co to jest pobudzenie?
Zmiana właściwości błony komórkowej lub jej metabolizmu pod wpływem czynników działających z zewnątrz, w wyniku
działania bodźca, w wyniku, czego następuje reakcja, czyli odpowiedz na bodziec.
Cząsteczki związków chemicznych zarówno organicznych i nieorganicznych w warunkach fizjologicznych działają na liczbę
komórek w organizmie (zmiana przepuszczalności błony komórkowej.
4. Czym charakteryzuje się potencjał spoczynkowy (błonowy)?
Różnica potencjału elektrycznego pomiędzy wnętrzem komórek tkanek pobudliwych, a płynem zewnątrzkomórkowym występuje
stale w spoczynku.
Warunki występowania potencjału spoczynkowego (polaryzacji):
-przepuszczalność selektywna błony komórkowej
-działanie pompy Na-K
-transport K

do wnętrza, Na

na zewnątrz komórki

-różnica stężeń w wewnątrz i na zewnątrz komórki
5. Jakie zjawiska przyczyniają się do istnienia potencjału spoczynkowego?
Potencjał spoczynkowy spowodowany jest właściwościami błony komórkowej, przez którą jony o ładunku dodatnim przenikają z
trudnością.
-ujemny potencjał spoczynkowy wewnątrz neuronu wynosi ok -60 do -80mV, a w komórkach mięśniowych poprzecznie-
prążkowanych od -80 do -90.
6. Jakie jony odgrywają główna rolę w utrzymaniu potencjału błonowego?
-stężenie poszczególnych jonów w płynie wewnątrzkomórkowym nie zmienia się, jeśli metabolizm nie ulegnie zmianie i jeśli na
błonę komórkową nie działają bodźce z zewnątrz
-w tych warunkach wytwarza się równowaga pomiędzy stężeniem poszczególnych jonów na zewnątrz i wewnątrz komórek.
-równowaga ta jest wypadkową gradientów stężeń ładunków elektrycznych poszczególnych jonów płynu zewnątrz i wewnątrz
komórkowego
-utrudniona przepuszczalność przez błonę komórkową jonów dodatnich, a zwłaszcza Na

powoduje, że wnętrze komórek tkanek

pobudliwych ma ujemny potencjał elektryczny
-wewnątrz komórek jony K

występują w znacznej przewadze w porównaniu do jonów Na

7. Co powoduje powstanie potencjału czynnościowego (iglicowego)?
Wywołany jest działaniem bodźca na błonę komórkowa neuronu, który zmienia jej właściwości.
Potencjał czynnościowy wywołuje przepuszczalność błony dla Na

do wnętrza komórki, a K

na zewnątrz.

8. Jakie zmiany występują w komórkach w czasie trwania potencjału czynnościowego?
Do wnętrza neuronu poprzez otwierające się kanały dla prądu jonów sodowych napływają jony Na

, co powoduje wyrównanie

ładunków elektrycznych pomiędzy wnętrzem a otoczeniem – jest to depolaryzacja błony komórkowej.
9. Co to jest polaryzacja, depolaryzacja i repolaryzacja komórki?
Polaryzacja – różnica potencjałów pomiędzy zewnętrzną powierzchnia błony komórkowej i wnętrzem komórki w stanie
spoczynku. Powstaje w wyniku nierównomiernego rozmieszczenia jonów po obu stronach błony komórkowej.
Depolaryzacja – wyrównanie ładunków elektrycznych pomiędzy wnętrzem a otoczeniem.
Repolaryzacja – powrót z depolaryzacji do stanu polaryzacji. (bezwzględna i względna). Jest to niepobudliwosć.
10. Co to jest pompa sodowo-potasowa i jakie jest jej znaczenie?
Mechanizm stałego wyrzutu jonów sodowych z komórki wbrew gradientom elektrycznym i stężeniu, potas przeważa w płynie
wewnątrzkomórkowym, sód w pozakomórkowym.
Znaczenie – utrzymanie wewnątrz komórki dużego stężenia K

i małego stężenia Na

poprzez aktywny transport obu tych

kationów przez błonę komórkową przeciwko gradientowi stężeń.
11. Jakie czynniki warunkują sprawne działanie pompy sodowo-potasowej?
-stały dostęp do komórek tlenu i substratów energetycznych (glukozy)
-stałej resyntezy ATP z ADP i fosforanu w procesie oddychania komórkowego
-stałego odprowadzania z komórek CO

-odpowiedniego stosunku kationów Na

do K

w płynie zewnątrzkomórkowym

-odpowiedniej temperatury do procesów enzymatycznych wewnątrzkomórkowych (37

)

12. Co to jest refrakcja?
Nie pobudliwość w wyniku zadziałania bodźca nie pobudliwego. W zasadzie dotyczy ona włókna, które jest w okresie
depolaryzacji.

13. Kiedy występuje refrakcja względna i bezwzględna?
Refrakcja względna – występuje w okresie potencjału progowego. Komórka jest pobudliwa wówczas, gdy podziała tu silniejszy
bodziec od poprzedniego (większa siła bodźca).
Refrakcja bezwzględna – to stan nie pobudliwości do czasu, w którym repolaryzacja osiągnie poziom 1/3 wartości, komórka jest
zupełnie nie pobudliwa. Głównie dotyczy potencjału iglicowego.
14. Co to jest i jak jest zbudowana synapsa?
W organizmie impulsy nerwowe przekazywane są z jednej komórki na drugą za pośrednictwem zakończeń aksonów. Miejsce
stykania się aksonów to synapsa.
Stałe elementy synapsy:
-błona przedsynaptyczna – błona komórkowa neuronu przekazująca impuls
-szczelina – przerwa synaptyczna
-błona postsynaptyczna (zasynaptyczna) – błona komórkowa neuronu odbierająca impuls
15. Co to są mediatory?
Przekaźniki (neurohormony) aktywne biologicznie substancje w zakończeniach synaptycznych.
16. Jaką funkcję spełniają mediatory?
Pośredniczą w przekazywaniu procesu czynnościowego (pobudzania lub hamowania) z jednej komórki nerwowej na drugą albo z
komórki na narząd wykonawczy. Przekształcają impuls chemiczny na elektryczni i odwrotnie.
17. Na czym polega transmisja synaptyczna?
-pęcherzyki pękają i wytwarza się acetylocholina (mediator)
-przedostaje się przez błonę przedsynaptyczna a następnie przez szczelinę
-dochodzi do błony postsynaptycznej i następuje depolaryzacja
-odbierany jest przez receptory i idzie dalej.
„Bodziec ma zawsze ładunek ujemny”
-najbardziej istotnym elementem w przekazywaniu informacji innym komórkom przez synapsy jest zmiana nośnika dla informacji.
W elemencie presynaptycznym nośnikiem dla przesyłania informacji są potencjały czynnościowe. W obrębie samej synapsy
dochodzi do zmiany nośnika elektrycznego na chemiczny. Dzieje się tak na skutek wydzielania przez element presynaptyczny
substancji chemicznych zwanych transmiterami synaptycznymi (przekaźnikami i mediatorami). Oprócz transmiterów, związków o
małej cząsteczce wyróżniamy również mediatory synaptyczne – związki o większej cząsteczce. Transmitery pobudzające i
hamujące.
18. Co oznacza pojęcie bodziec progowy, podprogowy i nadprogowy?

19. Jakie są skutki działania bodźca progowego, podprogowego i nadprogowego na komórkę pobudliwą?

20. Jakie są miary pobudliwości tkanek pobudliwych?

21. Na czym polega sumowanie bodźców w czasie i przestrzeni?

22. Na czym polega prawo „wszystko albo nic”?
Miesień kurczy się maksymalnie albo wcale.

FIZJOLOGIA MIĘŚNI SZKIELETOWYCH
1. Z czego zbudowana jest komórka mięśniowa (włókno mięśniowe)?
-maja średnice 10-80um
-są prawie nie zauważalne dla oka
-rozprzestrzeniają się na całej długości mięśnia
-liczba włókien w mięśniach zależy od jego wielkości i funkcji
-otacza je błona komórkowa (sarkolemma)
-ma wiele jąder tuz pod powierzchnią
-pod sarkolemmą są miofibryle, które zbudowane są z długich struktur biegnących wzdłuż całego włókna mięśniowego
-przestrzeń pomiędzy miofibryllami wypełnia cytoplazma zwana sarkoplazmą (zawiera olbrzymia ilość zmagazynowanego
glikogenu i mioglobinę, która jest bardzo podobna do hemoglobiny)
-w sarkoplaźmie znajdują się jądra oraz duża liczba mitochondriów, co wskazuje na zapotrzebowanie miofibryli na
wysokoenergetyczny związek, jakim jest ATP, wytwarzany przez mitochondria
-występuje system kanalików tworzących układ sarkotubularny
-nie przyczepiają się bezpośrednio do kości
2. Co to jest i jak jest zbudowany sarkomer?
Podstawowa jednostka czynnościowa i strukturalna włókna mięśniowego
-jest największą jednostką czynnościową mięśnia
-ciemny prążek anizotropowy
-jasny prążek izotropowy
-strefa H w środku
-jest podstawową jednostką strukturalna i czynnościowa miofibryli
-długość ok.2,5um
-sarkomery jednej miofibryli oglądane pod mikroskopem elektronowym wykazują występowanie na przemian jasne i ciemne
prążki i linie (stad miesień poprzecznie prążkowany) spowodowane ułożeniem plamentów miozynowych (grubych) i aktynowych
(cienkich)
-zawierają aparat (komponent) kurczliwy mięśnia.
3. Jaką rolę spełnia siateczka sarkoplazmatyczna?
Siatka kanalików podłużnych wraz z cysternami końcowymi, które znajdują się w sarkoplaźmie i otaczają każdą miofibrylle.
Ma za zadanie gromadzenie oraz uwalnianie i zwrotne wchłanianie jonów wapnia. Kanaliki podłużne biegną równolegle do
długich miofibryli i są zakończone pęcherzykowatymi tworami zwanymi zbiornikami, bańkami lub cysternami końcowymi. Są one
magazynem jonów wapnia – do skurczu mięśnia. Jony wapnia łącza się z troponiną.
4. Co to jest i na czym polega sprzężenie elektromechaniczne?
Następna depolaryzacja błony komórkowej komórki mięśniowej powoduje ponowne otwarcie się kanałów wolnego prądu jonów
wapniowych i ponowne wsunięcie się nitek cienkich aktyny pomiędzy grube miozyny.
5. Na czym polega mechanizm skurczu mięśniowego?
Polega na wytworzeniu siły, która może być rozwinięta dopiero po otrzymaniu sygnału z ośrodkowego układu nerwowego. Impuls
ten rozprzestrzenia się dzięki włóknom nerwowym i dochodzi do jednostki motorycznej, a tym samym do wszystkich jej włókien
mięśniowych. Czynnikiem zapoczątkowującym ten proces jest impuls nerwowy pochodzący z motoneuronu. W momencie
nadejścia impulsu zakończenia nerwowe uwalniają acetocholinę (Ach). Jeśli wystarczająco dużo acetocholiny połączy się z
receptorami, to ładunek elektryczny rozprzestrzenia się wzdłuż sarkolemmy na całej długości włókien mięśniowych.
6. Jakie źródła energii mogą zabezpieczać pracę mięśni?
Energie czerpiemy bezpośredni z ATP (związek mający wysokoenergetyczne wiązania fosforanowe), a kiedy ostatnia grupa
fosforanowa zostaje odczepiona, to powstaje ADP i fosforan nieorganiczny, a jednocześnie uwalniana jest energia.
-fosfokreatyna
-glikogen mięśniowy
-procesy tlenowe
7. Od czego zależy rodzaj przemian energetycznych zachodzących w czasie wysiłku fizycznego?
Od intensywności i czasu trwania
8. Jakie są rodzaje włókien mięśniowych?
Wolnokurczliwe ST – posiadają mniej glikogenu:
-charakteryzują się wysoką wydolnością tlenową, czyli spalają substraty energetyczne w jego obecności
-zawierają znacznie mniej włókien mięśniowych niż jednostka motoryczna FT
-rozwija mniejszą siłę niż jednostka FT
-są włóknami bardzo dynamicznymi w produkcje ATP
-różnica w wielkości rozwijanej siły między jednostkami zależy głównie od liczby włókien mięśniowych w jednostce motorycznej
-mają zdolność do wykonywania wysiłków o małej intensywności przez długi okres
-najczęściej wykorzystywane są w czasie wysiłków wytrzymałościowych o niskiej aktywności
-maja niski próg pobudliwości
-jest to połączenie włókien nerwowych z włóknami mięśniowymi ST
-w ruchach mało intensywnych są włączane jako pierwsze
Szybkokurczliwe FT:
-połączenie włókna nerwowego z włóknem mięśniowym FT
-posiadają wysoki próg pobudliwości
-charakteryzuje się wydolnością beztlenową

-są predysponowane do wysiłków krótkotrwałych o wysokiej intensywności
-rozwijają znacznie większą siłę
-szybko się męczą ze względu na mniejszą wytrzymałość
-FTa – szybkokurczliwe posiadające duży potencjał tlenowy
-FTb – czerpią energie z procesów beztlenowych, typowe włókna szybkokurczliwe
-FTc – mieszane
-FTx – forma pośrednia miedzy FTa i FTb
9. Czym charakteryzują się poszczególne rodzaje włókien mięśni szkieletowych?
Wolnokurczliwe ST

Szybkokurczliwe FT

Czerwone, więcej krwi, tlenowe
1. Wolne, średni czas skurczu pojedynczego wynosi ok.80ms
2. Słabsze niż włókna FT, ale odporne na zmęczenie, zdolne do
długotrwałej pracy
3. Mała ilość miofibryli
4. Dwukrotnie niższa aktywność ATP-azy miofibrylowej
5. Gęsta sieć naczyń włosowatych
6. Duża ilość mitochondriów
7. Duża zawartość sarkoplazmy

Dzielą się na FTa, FTb, Ftc, FTx, Białe, beztlenowe
1. Szybkie, czas skurczu 30ms
2. Silne, grubsze niż włókna ST, szybko się męczą, zdolne do
intensywnej krótkiej pracy
3. Duża ilość miofibryli
4. Wysoka aktywność ATP-azy
5. Słabo rozwinięta sieć
6. Mała ilość i mniejsze zapotrzebowanie na tlen
7. Mało sarkoplazmy, duża aktywność glikogenu

10. Co to jest jednostka motoryczna, jakie są jej rodzaje?
Włókno mięśniowe w danej jednostce są homogenne pod względem typu włókien mięśniowych.
-mała jednostka (precyzyjna, np. oko) – jeżeli nerw przyłącza włókno mięśnia wolnokurczliwego mówimy, że jest to jednostka
wolnokurczliwa.
-duża jednostka – jeżeli nerw przyłącza włókno mięśnia szybkokurczliwego mówimy, że jest to jednostka szybkokurczliwa.
*jednostki motoryczne względu na różny próg pobudliwości neuronu, dzielimy na:
-jednostki motoryczne wolnokurczliwe – niski próg pobudliwości
-jednostki motoryczne szybkokurczliwe – wysoki próg pobudliwości

-jednostki małe w ruchach mało intensywnych są rekrutowane w pierwszej kolejności, a w dalszej kolejności FTa, FTb
-jeżeli wykonujemy gwałtowny ruch, zasada wielkości ulega zmianie (całkowitemu odwróceniu) FTb-FTa-FTc
-FTb są bardzo trudne do rekrutacji (są wykorzystywane tylko w krótkich, bardzo intensywnych wysiłkach – bieg na 100m,
pływanie 50m, podnoszenie ciężarów)
11. Co to jest i na jakiej zasadzie oparta jest rekrutacja jednostek motorycznych?
Jest to stopniowe włączanie do pracy jednostek motorycznych. Odbywa się zgodnie z zasadą wielkości: FTc-FTa-FTb.
Jednostki małe w ruchach mało intensywnych są włączane jako pierwsze. Dzięki rekrutacji możemy stopniować swoją siłę
mięśniowa. Im większa rekrutacja, tym siła mięśniowa będzie większa. Do zwiększania siły potrzebna jest rekrutacja, jaki i
zwiększenie wyładowań jednostek motorycznych.
12. Co to są mięśnie agonistyczne, antagonistyczne i synergistyczne?
Agonistyczne – ochraniają inne mięśnie. To grupa mięśni, których skurcz powoduje określony ruch np. zginanie. Mięśnie
współpracują ze sobą np. prostowniki, zginacze.
Antagonistyczne – przeciwstawiają się mięśniom agonistycznym, wywołując na dźwignie kostne siły przeciwnie skierowane.
Pełnią funkcję zabezpieczającą, ochronną.
Synergistyczne – asystują mięśniom agonistycznym, współpracując w łańcuchu kinematycznym, wzajemnie zwiększają
skuteczność swego działania, stabilizują staw (współpracujące ze sobą).

FIZJOLOGIA MIEŚNI SZKIELETOWYCH
1. Co to jest elektromiografia (EMG)?
Jest to metoda rejestracji i analizy bioelektrycznej czynności mięśniowej i nerwowej w celu ocenienia skurczu i stanu sprawności
komórek mięśnia i całych mięśni oraz rozpoznawania stopnia uszkodzenia lub regeneracji nerwów ruchowych.
Ocena stanu czynnościowego mięśnia jest bardzo trudna, ale możemy dokonać analizy pod kątem:
-koordynacji ruchów
-zmiany siły
-obserwacji zmęczenia nerwowo-mięśniowego.
2. O czym mówi EMG?
EMG mówi o stanie funkcjonalnym i koordynacji przy układzie nerwowo-mięśniowym. Jest pośrednim zapisem błonowych zmian
bioelektrycznych w komórkach mięśniowych na skutek pobudzenia. Wahania potencjałów rejestrowane są za pomocą elektrod i
odzwierciedlają wyładowania poszczególnych jednostek.
3. Od czego zależy zastosowanie różnych elektrod (powierzchniowe, igłowe)?
Elektrody iglicowe (igłowe):
-zastosowanie zależy od celu badania
-odbiera miopotencjały z konkretnej jednostki motorycznej
-nie daje to obrazu zaangażowania całego mięśnia
Elektrody powierzchniowe:
-odbiera miopotencjały z wybranego rejonu powierzchni brzuśca mięśniowego, których wielkość odpowiada ok.20-30%
rzeczywistego zaangażowania mięśnia.
4. Jakie czynniki wpływają na zapis EMG?
-rodzaj elektrod
-wielkość zastosowanych elektrod
-rekrutacji i częstotliwości wyładowań
-podskórnej tkanki tłuszczowej
-rozmieszczenia włókien ST i FT (ST rozmieszczone głębiej w mięśniach)
-odległość między elektrodami
-ułożenie elektrod na mięśniu
-właściwości elastyczne włókien mięśniowych.
5. W jakich celach wykorzystuje się EMG?
Służy do oceny:
-sprawności funkcjonalnych mięśni
-mechanizmów właściwości mięśni
-procesów relaksacji
-zmęczenia mięśni
-siły mięśniowej
-diagnozy chorób neurologicznych
Dzięki tym informacjami zastosowanie w rehabilitacji i kinezjologi.
6. Co to jest mechanomiografia (MMG)?
Jest to zapis czynności mechanicznych mięśni. Dźwięk jest wynikiem aktywności mięśnia, a odbiór fali akustycznej powstającej
podczas skurczu mięśniowego ma podłoże mechaniczne. Powstanie dźwięku jest powiązane z aktywnością skurczową mięśnia.
Sygnały akustyczne towarzyszą zmianą siły mięśniowej, a za źródło przyjmuje się czynności mostków aktyno-miozynowych.
Także ten czynnik jak i ruch całego mięśnia, boczne drgania kurczących się włókien mięśni szkieletowych, drżenie fizjologiczne
mięśni daje nam możliwość rejestracji MMG.
7. Jakie zjawiska rejestruje się za pomocą MMG?
Służy do oceny:
-czynności mechanicznych mięśni
-sztywności mięśni
-zmęczenia mięśni
-atrofii (zaniku) mięśni
-opóźnienia elektromechanicznego
-składu włókien mięśniowych
-zmian chorobowych
8. Jakie są źródła dźwięku powstające w mięśniach?
-boczne ruchy całych mięśni, jaki i włókien mięśniowych
-zmiany wymiarów aktywnych włókien mięśniowych
-ślizgowe ruchy włókien
-wzrost oscylacji w mięśniach
-ruchy płynu wewnątrz i zewnątrz komórkowego
-drżenie fizjologiczne
-łączenie i rozłączanie mostków poprzecznych
-zmiany ciśnienia
9. Jakie czynniki wpływają na zapis MMG?
-częstotliwość i rekrutacja (amplituda)
-lepkość i sztywność mięśnia

-masa i długość mięśnia
-ciśnienie wewnątrz mięśniowe
10. W jakich celach wykorzystuje się MMG?
Służy do oceny:
-czynności mechanicznych mięśni
-sztywności mięśni
-zmęczenia mięśni
-opóźnienia elektromechanicznego
-atrofii mięśni
-do określania składu włókien mięśniowych
-może być wskaźnikiem siły
11. Jakie są rodzaje i jaka jest istota podziału skurczów mięśniowych?
a) podział ze względu na częstotliwość pobudzeń:
-pojedyncze – pobudzenie błony komórki mięśniowej przejawiające się potencjałem czynnościowym trwającym kilka milisekund
(5) wyzwala skurcz pojedynczy. Całkowity czas skurczu u ssaków wynosi od 7,5 – 120 milisekund.
-tężcowy – powstaje w wyniku sumowania się skurczów pojedynczych. Gdy mięsień pobudzimy serią bodźców, w której przerwy
między seriami są krótsze niż cały czas skurczu to mięsień wykona skurcz tężcowy. Jeżeli natomiast pobudzenie następuje w
momencie, gdy miesień zaczął się już rozkurczać to mięsień wykona skurcz tężcowy niezupełny. Jeżeli przerwa miedzy bodźcami
jest krótsza niż okres jego refrakcji to miesień wykona skurcz tężcowy zupełny.
b) podział ze względu na rodzaj pracy – rodzaje skurczów:
-izotoniczny – w którym napięcie mięśnia nie zmienia się, natomiast jego długość ulega zmianie.
-izometryczny – w którym mięsień rozwija się (napięcie), ale długość nie zmienia się.
-aukstoniczny – jest to połączenie skurczu izotonicznego i izometrycznego.
Są najczęściej występującymi skurczami podczas codziennej aktywności ruchowej człowieka.
12. Co to jest i od czego zależy siła mięśniowa?
Siła mięśniowa – jest to zdolność do pokonywania wysiłku i przeciwstawiana się oporom.
Zależy od:
-przekroju fizjologicznego (grubości włókien mięśniowych)
-liczby aktywnych jednostek motorycznych
-typu aktywnych jednostek motorycznych (Ft czy St)
-kąta w stawie (optymalny 90

)

-prędkości skracania mięśnia (częstotliwość)
-częstotliwości pobudzeń
-długości ramienia
-rozciągnięcia mięśni
-ilości włókien mięśniowych (rodzaj)
13. Czym charakteryzuje się praca statyczna i dynamiczna?
Praca statyczna: rozwijana siła mięśniowa równoważy działającą na mięsień siłę zewnętrzną. Ten rodzaj czynności mięśniowej
występuje dzięki czystym skurczą izometrycznym. W tym przypadku nie zostaje wykonana żadna praca zewnętrzna.
Praca dynamiczna (kinetyczna): wykonywana jest dzięki skurczą izometrycznym, miesień kurcząc się przezwycięża określoną siłę
zewnętrzną i wykonuje zewnętrzna prace mięśniową. Energia chemiczna w obrębie mięśnia przekształcona zostaje w prace
mechaniczną.
14. Co to jest dynamometria i do czego służy?
Zajmuje się ocena siły mięśniowej (siłomierz) dokonuje się to przy udziale dynamometrów, dzięki którym można zarejestrować
pomiar siły człowieka.
Na wynik pomiarów wpływa:
-technika wykonania
-wielkość dłoni, siłą palców
Zalety:
-szybka
-łatwa
-dostępna
15. Co to jest ergometria i do czego służy?
Zajmuje się pomiarem wysiłku fizycznego. Dokonuje się go przy udziale ergometrów – wiele partii mięśni, bardziej efektywny.
Rodzaje ergometrów:
-rowerowy
-korbowy
-wioślarski
W testach ergometrycznych stosuje się kilka zasadniczych typów obciążeń:
-maksymalne
-lekkie
-umiarkowane
-ciężkie
-bardzo ciężkie
-stopniowo wzrastające

16. Na czym polega prawo średnich obciążeń?
P = h · m wpływ obciążenia na wysokość skurczów
Mówimy o tym, że mięsień jest zdolny do maksymalnej pracy przy średnich obciążeniach. Gdy siłą równa się zero to praca ta
równa się zero. Gdy siła jest maksymalna, czyli przewyższa możliwości mięśnia, nie ma skurczu i praca równa się zero. Dlatego
mięsień wykonuje maksymalną pracę przy średnich obciążeniach.
17. Co to jest zmęczenie?
Zmęczeniem określa się przejściowe obniżenie zdolności do wysiłku spowodowane przez wysiłek. Jest to przejściowy stan
organizmu rozwijający się w czasie wykonywania pracy fizycznej i umysłowej. Charakteryzuje się zmniejszeniem zdolności do
pracy, nasileniem się odczucia ciężkości wysiłku i osłabieniem chęci kontynuowania pracy (motywacja).
Po wielokrotnym długotrwałym skurczu mięśnia, okres pobudzenia staje się dłuższy, skurcz słabszy, rozkurcz trwa długo i mięsień
długo odzyskuje swoją długość początkową. W zmęczonym mięśniu zwiększa się zawartość wody, miesień jest obrzmiały i
skrócony, podwyższony jest poziom kwasu mlekowego i CO

, a obniżony jest poziom glikogenu.

Systematyczny trening przyczynia się do lepszego przystosowania mięśnia do ciężkiej pracy fizycznej.
18. Jakie są przyczyny powstawania zmęczenia?
-wyczerpanie się zasobów źródeł energii (glikogen)
-nagromadzenie produktów jego rozpadu, przede wszystkim kwas mlekowy, CO

i ciała ketonowe

-ubytek wody, wyczerpanie glikogenu
-zakwaszenie komórki
-zmęczenie psychiczne
19. Jakie są skutki zmęczenia?
-zaprzestanie wysiłku fizycznego
-zakwaszenie komórki
-wyczerpanie zasobów energetycznych

KREW
1. Co to jest krew, ile jest krwi w organizmie?
Krew jest jednym z płynów ustrojowych. Składa się z płynnego osocza i składników morfotycznych, do których należą: krwinki
czerwone (erytrocyty), krwinki białe (leukocyty), płytki krwi (trombocyty) i nieupostaciowane (osocze). W krwioobiegu dorosłego
człowieka znajduje się 5-5,5litra krwi, co stanowi 7% masy ciała. Stosunek objętości erytrocytów do objętości pełnej krwi nosi
nazwę wskaźnika hematokrytu (-HCt)
2. Jakie są funkcje krwi?
Krew spełnia swoje funkcje tylko wówczas, gdy jest w ruchu, czyli krąży w naczyniach krwionośnych. Spełnia 3 główne funkcje:
transportową, ochronną, obronną i homeostatyczna. Transport wykonywany przez krew może mieć charakter: zaopatrujący,
oczyszczający, termoregulacyjny i scalającą.
Funkcja transportowa:
-w transporcie zaopatrującym, krew pobiera tlen z pęcherzyków płucnych, dostarcza go do tkanek. (erytrocyty, hemoglobina)
-pobiera składniki energetyczne, sole mineralne i witaminy z przewodu pokarmowego i przekazuje poszczególnym komórkom za
pośrednictwem płynu międzykomórkowego.
-zbędne metabolity komórek jak np.CO

, mocznik, kwas moczowy, inne krew przenosi do płuc lub innych narządów wydalniczych

jak nerki, skóra, przewód pokarmowy. (erytrocyty)
-przenosi np. kwas mlekowy z mięśni do wątroby (transport oczyszczający)
-transportuje CO

z tkanek do płuc. (erytrocyty)

-ważną funkcja krwi jest udział w termoregulacji, odbiera ciepło z tych okolic ciała, gdzie wytwarza się ona w nadmiarze (wątroba,
pracujące mięśnie) i przekazuje do tych części ciała gdzie produkcja ciepła jest mniejsza niż jego utrata (skóra). (osocze)
-transport scalający rozumiemy jako udział krwi tzw. regulacji hormonalnej. Krążąca krew przyjmuje z gruczołów wewnętrznego
wydzielania hormony lub ciała czynne i roznosi je po organizmie.
Funkcja ochronna i obronna:
-krew tworzy zaporę przed inwazja drobnoustrojów, które po dostaniu się do środowiska wewnętrznego są stale pożerane przez
leukocyty.
-szkodliwe czynniki mogą być w środowisku zewnętrznym (bakterie) i wewnętrznym (metabolity, nieprawidłowo zbudowane
komórki)
-osocze - proces krzepnięcia krwi i tworzenia stałego środowiska wewnętrznego.
Funkcja homeostatyczna:
-wynika z roli w tworzeniu stałego środowiska wewnętrznego – osocze
-wyrównuje ciśnienie osmotyczne we wszystkich tkankach – osocze
-wyrównuje stężenie jonów wodorowych pH.
3. Które składniki krwi wpływają na poszczególne funkcje?
Jw.
4. Jakie właściwości fizyko-chemiczne posiada krew?

5. Jaki jest skład krwi?
Krew dzielmy na:
a)osocze – surowica
b)komórki krwi:
-erytrocyty
-trombocyty
-leukocyty

-granulocyty

-obojętnochłonne
-kwasochłonne
-zasadochłonne

-agranulocyty

-limfocyty
-monocyty

6. Jakie są normy ilościowe poszczególnych elementów morfotycznych krwi (w mm

Erytrocyty – u noworodków ok.7mln/1mm

, u mężczyzn ok.5mln/1mm

, u kobiet ok.4,5mln/1mm

)

Leukocyty – 5-6tys/1mm

Trombocyty – 200-400tys/1mm

7. Co to jest osocze i jaki jest jego skład?
Osocze krwi należy do płynu zewnątrzkomórkowego. Zawiera składniki nieorganiczne (kationy - najwięcej jest jonów sodowych
Na

i potasowych K

oraz aniony - najwięcej jest jonów chlorowych Cl

i węglanowych HCO

) i organiczne (białka, lipidy,

składniki pozabiałkowe z resztą azotową i bez reszty azotowej). Osocze ma lekki odczyn zasadowy (pH 7,34). Stale prowadzi
wymianę z płynem tkankowym. Narzędziami oczyszczającymi osocze są nerki i wątroba.
8. Jakie są rodzaje białek osocza i jakie jest ich znaczenie?
Białka osocza występują w ilości 70-75g/l osocza.
Dzielą się na 3 zasadnicze funkcje:
a)fibrynogen – jest białkiem biorącym udział w krzepnięciu krwi.

b)globuliny – od ich ilości zależy zawartość wody w komórkach i płynach ciała, frakcja gamma-globulin tworzy przeciwciała
zapewniające odporność organizmu, globuliny biorą udział w wielu ważnych dla organizmu procesach np. wiążą witaminę D,
hormony tarczycy, do nich należą czynniki krzepnięcia krwi; dzielą się na alpha i beta.
c)albuminy – których jest najwięcej, regulują zawartość wody w komórkach i płynach ciała, regulują ciśnienie onkotyczne.

Białka osocza zapewniają utrzymanie lepkości krwi. Pewne cząstki tych białek są zbyt duże, by przechodzić w ściany naczyń.
Sytuacja ta reguluje rozdział wody między osoczem, a płynami tkankowymi. Woda przechodzi z tych płynów tkankowych, gdzie
jest jej dużo, do płynu tkankowego, gdzie przenikającą wodę od razu wiążą cząsteczki białkowe. W wielu stanach zapalnych, gdy
wzrasta synteza globulin, wzrasta też ilość zatrzymanej przez nie w osoczu wody. Ułatwia to i przyspiesza opadanie krwinek
czerwonych („opad” 03).
Białka osocza tworzą układy buforowe kontrolujące stałe pH krwi. Białka układów buforowych utrzymują równowagę jonów w
osoczu – zawartość kationów: Na+, K+, Ca2+, MG2+ i odpowiednią ilość równowiążących anionów: chlorkowych, węglanowych,
fosforanowych, siarkowych. W osoczu dzięki działaniu wątroby utrzymuje się stały, niezmienny poziom stężenia glukozy.
Najważniejszym hormonem kontrolującym stężenie glukozy we krwi jest insulina.
W osoczu krwi zawarte są różne elementy stałe (elementy morfotyczne), różne rodzaje krwinek. Jej objętość w 100ml pełnej krwi
to tzw. Hematokryt. O wartości hematokrytu decyduje praktycznie ilość krwinek czerwonych. Hematokryt mężczyzn wynosi 40-
50, a u kobiet jest niższy 38-42.
9. Jaka jest różnica miedzy osoczem i surowicą krwi?
Osocze pozbawione fibrynogenu nazywamy surowicą. Różnica polega na tym, że osocze jest płynnym składnikiem prawidłowej,
krążącej w naczyniach krwi, a surowica utrzymywana jest w warunkach laboratoryjnych, po wytworzeniu się skrzepu w pobranej
krwi. Osocze, zatem zawiera wszystkie niezbędne do wytworzenia skrzepu składniki, surowica natomiast w bardzo znacznym
stopniu jest ich pozbawiona, ponieważ zostały one zużyte w czasie procesu krzepnięcia krwi.
Jeśli chcemy uzyskać surowicę, pobraną krew pozostawiamy w naczyniu laboratoryjnym i pozwalamy jej skrzepnąć. Natomiast w
razie zapotrzebowania na osocze – krew pobrana musi być do naczynia laboratoryjnego zawierającego substancję nie pozwalającą
na powstanie skrzepu.
10. Gdzie powstają poszczególne elementy morfotyczne (erytrocyty, leukocyty, płytki krwi)?
Erytrocyty – wytwarzane są przez szpik kostny. Powstawanie erytrocytów – erytropoeza odbywa się pod kontrolą hormonu
erytropoetyny, który wytwarzają nerki.
Leukocyty – znajdują się we krwi obwodowej.
Trombocyty – wytwarzane są w szpiku kostnym czerwonym z megakariocytów.
11. Jak są zbudowane krwinki czerwone?
Erytrocyty – krwinki czerwone są pozbawione jądra komórkowego. Erytroblasty – komórki macierzyste erytrocytów maja jądro i
cytoplazmę, w miarę dojrzewania tworzą coraz więcej hemoglobiny i znika jądro. Erytrocyty mają skłonność do układania się w
rulony. Krwinki czerwone swoje zabarwienie zawdzięczają hemoglobinie i żyją w człowieku 120 dni.
12. Jaka jest funkcja hemoglobiny?
Główna funkcja hemoglobiny jest transport tlenu, przenosi także część węgla. Barwnik ten z gazami oddechowymi niesionymi
przez krwinki tworzy bufor hemoglobinowy – zapobiegający zmianom pH krwi.
13. Z czego zbudowana jest hemoglobina?
Hemoglobina zbudowana jest z białka – globiny i hemu – cząsteczki organicznej zawierającej atom żelaza (nadają jej czerwoną
barwę). Hemoglobina całkowicie wypełnia wnętrze erytrocytu.
14. Jaka jest prawidłowa zawartość hemoglobiny u kobiet i mężczyzn w 100ml krwi?
-u mężczyzn wynosi 16g/100ml krwi.
-u kobiet 14g/100ml krwi.
15. Co to są leukocyty, jakie są ich rodzaje?
Leukocyty to krwinki białe zapewniające obronę organizmu przed infekcjami. Są bezbarwne, mają jądro komórkowe. Mogą
poruszać się samodzielnie, przechodzić przez ściany naczyń. Są różnie zbudowane, część nie ma ziarnistości w cytoplazmie, inne
mają.
Mamy 5 rodzajów tkanek białych:
Agranulocyty – to krwinki białe niezwierające ziarnistości w cytoplazmie. Są ich 2 rodzaje:
-limfocyty – z dużym, okrągłym jądrem, powstają w węzłach i gruczołach limfatycznych, w migdałkach podniebiennych i
śledzionie.
-monocyty – to największe krwinki białe. Powstają w szpiku kostnym czerwonym, krążą we krwi, przechodzą do tkanek, gdzie
pochłaniają bakterie i martwe komórki.
Granulocyty – wytwarzane są w szpiku kostnym czerwonym. W ich cytoplazmie są wyraźne ziarnistości, jądro komórkowe jest
nieregularne. Wyróżniamy 3 rodzaje:
-obojętnochłonne (neutrofile) – są głównymi komórkami fagocytującymi krwi
-kwasochłonne (eozynofile)
-zasadochłonne (bazofile)
16. Jakie zdolności posiadają leukocyty?

17. Jaka jest podstawowa funkcja krwinek białych?
Główna funkcja krwinek białych jest rozpoznawanie i unieczynnianie szkodliwych i obcych dla organizmu czynników.
18. W jakiej postaci przenoszone są we krwi O

i CO

Większość CO

pobranego w naczyniach włosowatych krwinki uwalniają do osocza w postaci jonu HCO

. Zaraz po wyjściu z

naczyń włosowatych, w następstwie, czego głównie osocze transportuje CO

do płuc w postaci dwuwęglanów (2/3 ogólnej

wartości CO

), 1/3 CO

zawartego we krwi, krwinki przenoszą do płuc w powiązaniu z hemoglobiną. W trakcie transportu tlenu

krwinka nie zużywa go na własne potrzeby metaboliczne. Krwinka czerwona jest przenośnikiem tlenu. Zapotrzebowanie na tlen w
spoczynku wnosi 18litrów/godzinę.
19. Co to są płytki krwi i jaka jest ich rola?
Są to bardzo małe komórki. Ich średnica wynosi zaledwie od 2 do 4 mikronów. Spełniają istotną rolę w procesie krzepnięcia krwi.
Ich udział w wytwarzaniu skrzepu rozpoczyna się dopiero z chwila uszkodzenia ścianki naczyniowej. Przerwanie ciągłości
naczynia prowadzi do szybkiego rozpadania się krwinek płytkowych.
20. W jaki sposób oznacza się hemoglobinę metodą Sahliego (budowa hemoglobinometru, potrzebne wyposażenie do
przeprowadzenia oznaczenia, sposób postępowania)?

21. Co to jest liczba hematokrytowa?

22. W jaki sposób oznacza się hematokryt?

23. Co jest podstawą podziały grup krwi?
Zmieszanie krwinek czerwonych z osoczem lub surowicą innej osoby może spowodować ich natychmiastowe zlepienie, czyli
aglutynację. Aglutynacja nastąpi wówczas, gdy krwinki zmieszane z osoczem lub surowicą natrafią na przeciwciała, czyli
izoglutoniny. Łącząc osocze z krwinkami ustalono, że w krwinkach czerwonych mogą istnieć 3 różne, podstawowe aglutynogeny,
które oznaczono literami A, B i O. Wykazano, że antygen A nie jest jednorodny i występuje w 2 odmianach: A

i A

24. Czym są antygeny i jakie jest ich znaczenie we krwi?
Antygen jest to taki związek lub substancja chemiczna, która po wniknięciu do prawidłowo reagującego zdrowego ustroju
wywołuje pojawienie się ciał (przeciwciał) skierowanych przeciwko temu antygenowi. Na podstawie występowania antygenów
grupowych A, B, O został dokonany podział na 4 główne grupy krwi: A, B, AB, O. U ludzi, u których antygen A znajduje się w
otoczce erytrocytów, w osoczu występuje przeciwciało anty-B, czyli beta. W grupie B z antygenem anty-A, czyli alpha. W grupie
AB oba antygeny A i B znajdują się w otoczce erytrocytów, w osoczu zaś nie występują naturalne przeciwciała. W osoczu z grupą
O substancja grupowa H ma bardzo słabe właściwości antygenowe, czyli praktycznie nie mają one antygenu, natomiast w ich
osoczu krwi występują naturalne przeciwciała anty-B, czyli beta i anty-A, czyli alpha.
25. Co to są przeciwciała, gdzie występują i jaka jest specyfika ich działania?
Przeciwciała powstają pod wpływem wtargnięcia do ustroju antygenu i mają za zadanie zniszczenie go. Są związkami białkowymi
należącymi do części globulinowej białek. Przeciwciała mogą niszczyć antygeny na zasadzie ich zlepiania (aglutynacji),
rozpuszczania (lizy) i wytwarzania z antygenów zbitego osadu (precypitacje).
26. Co to jest aglutynacja i jakie czynniki ja wywołują?

27. W jaki sposób oznacza się grupy krwi?

28. Jakie znaczenie ma antygen Rh?
Poza antygenami grupowymi i układu ABO znajdują się również inne antygeny, które nazwano antygenami układu Rh.
Najważniejsze z nich to antygen C, D, E, przy czym największe znaczenie w praktyce przetaczania krwi ma antygen D. U ludzi,
których krwinki zawierają antygen D określa się jako Rh+, a tych, których krwinki antygenu D nie zawierają jako Rh-.
Układ Rh nie ma naturalnych przeciwciał. Wszystkie przeciwciała anty-Rh mają charakter przeciwciał odpornościowych. O
czynniku Rh mówi się najczęściej kiedy powstaje tzw. „konflikt serologiczny”. Dochodzi do niego czasem między krwią płodu,
który odziedziczył antygen D po ojcu, czyli ma krew Rh+, a krwią matki Rh-. Krew matki i płodu w zasadzie nie mieszają się. Do
konfliktu dochodzi podczas porodu i zaburzeń w przebiegu ciąży.
29. Na czym polega proces krzepnięcia krwi?

30. Jakie ważniejsze czynniki osocza i tkanek maja wpływ na krzepnięcie krwi?

PRZEMIANA MATERII I ENARGII
1. Co oznacza pojęcie przemiana materii (metabolizm)?
Metabolizm jest podstawowym warunkiem życia biologicznego żywego organizmu. Przebiega on wewnątrz organizmu, czyli w
jego środowisku wewnętrznym. Każdy żywy organizm jest otoczony przez środowisko zewnętrzne, które choć nie bierze
bezpośredniego udziału w metabolizmie komórki, to jednak wywiera nań wielki wpływ.
2. Jakie procesy wchodzą w skład metabolizmu?
Metabolizm obejmuje dwa przeciwne procesy, z których:
a) anabolizm (asymilacja) – polega na gromadzeniu energii w organizmie żywym.
b) katabolizm (dysymilacja) – związana jest ze zmniejszeniem się zapasu tej energii.
Anabolizm – to reakcje syntezy związków złożonych z prostych wymagające dostarczenia energii. Energia dostarczona do
przemian umożliwia podwyższenie poziomu energetycznego związków w czasie procesu chemicznego. Do tej grupy przemian
zaliczamy biosyntezy białek, lipidów, kwasów tłuszczowych.
Katabolizm – to reakcje chemiczne, w czasie, których następuje obniżenie poziomu energetycznego substratów wskutek ich
rozkładu na związki prostsze z wyzwoleniem energii.
3. W jakich sytuacjach przeważają procesy anabolizmu lub katabolizmu?
W rozwoju osobniczym obserwuje się zmianę proporcji między procesami anabolizmu i katabolizmu. W rozwoju zarodkowym i
pozazarodkowym okresie wzrostu przeważa anabolizm. Później reakcje anabolizmu i katabolizmu ulegają zrównoważeniu, a w
końcowej fazie życia dominuje katabolizm.
4. Co to jest bilans energetyczny ustroju?
Bilans energetyczny oznacza różnice pomiędzy ilością energii uzyskanej przez organizm w postaci składników energetycznych
pokarmu, a ilością energii wydatkowanej przez ustrój w określonym czasie. Wyróżniamy:
-bilans dodatni: przewaga procesów anabolicznych nad katabolicznymi, przychód substancji pokarmowych przewyższa ich
rozchód (występuje w okresie wzrostu)
-bilans ujemny: przewaga procesów katabolicznych nad anabolicznymi.
5. Co oznacza termin „podstawowa przemiana materii” i ile wynosi?
Podstawową przemianą energii określamy najniższy poziom przemian materii, jaki zachodzi w organizmie człowieka na czczo w
całkowitym spokoju fizycznym i psychicznym (po30minutach odpoczynku w pozycji leżącej). Energia z podstawowej przemian
materii organizmu zostaje zużytkowana na utrzymanie podstawowych procesów życiowych (oddychanie, czynności serca, krążenie
krwi, napięcie mięśni i inne). Wielkość podstawowej przemiany materii osiąga w ciągu doby różne wartości i jest uzależniona od
kilku czynników (płeć, wiek, masa ciała, wzrost, klimat). Najniższe wartości podstawowej przemiany materii stwierdza się u
człowieka podczas snu (niższe ok.10-15%).
Waga ∙ 1kcal ∙ 24h = PPM
6. Co to jest całkowita przemiana materii i jakie czynniki wpływają na nią?
Określa natężenie przemian energetycznych w życiu codziennym oraz w pracy fizycznej i jest większa niż spoczynkowa.
Przemiana dobowa całkowita niewykonującego określonej pracy, poza niezbędnymi codziennymi czynnościami, wynosi
ok.2400kcal/24h. Wielkość przemiany materii podczas pracy zależy od jej charakteru i intensywności, od płci osoby badanej, jej
wieku oraz jej wytrenowania.
W przybliżeniu wydatek energetyczny wynosi:
-przy pracy lekkiej ok.75kcal/h
-prze pracy średniej ok.75-150kcal/h
-przy pracy ciężkiej ok.150-350kcal/h
-przy pracy bardzo ciężkiej ok.300kcal/h
Czynniki wpływające na przemianę materii:
-praca fizyczna, umysłowa i stan emocjonalny
-temperatura otoczenia
-wzrost niektórych hormonów we krwi (zwłaszcza hormonów rdzenia kręgowego)
-trawienie (przyswajanie pokarmu.
7. Jaki jest wpływ „swoiście dynamicznego działania pokarmów” na podstawową przemianę materii?
Spożycie pokarmu powoduje zwiększenie tempa metabolizmu niezależnie od procesów trawienia. Obecnie nazywa się go
cieplnym wpływem posiłku, poposiłkowym wzrostem wytwarzania ciepła. W ciągu 2,5h po spożyciu 80g glukozy zwiększenie
metabolizmu odpowiada 6% wartości energetycznej spożytej glukozy, zjedzenie tłuszczu 7%, białka 15%. Najszybciej trawimy
posiłek węglowodanowy, najdłużej białkowy. Wzrost temperatury metabolizmu występuje w ciągu 30-60minut po spożyciu
posiłku. Mechanizm poposiłkowego zwiększania ciepłą może być wynikiem zarówno bezpośredniego działania produktów
trawiennych i metabolitów, jak i hormonów, których stężenie we krwi zmienia siew okresie poposiłkowym.
8. W jakich jednostkach wyraża się przemianę materii?
Przemianę materii wyraża się w kcal - 1kcal=419kJ
9. Jakimi metodami oznacza się przemianę materii?
Badanie przemiany materii polega na wykorzystaniu dużej współzależności między intensywnością przemian metabolicznych, a
produkcja ciepła i zużyciem O

. Mamy 2 metody:

Kalorymetria bezpośrednia polega na bezpośrednim badaniu produkcji ciepła w jednostce czasu, w specjalnej komorze
zbudowanej zgodnie z wymaganiami kalorymetru:
-metoda Benediata
-metoda kalorymetryczno-respiracyjna Atautena i Benediata
Badany osobnik znajduje się w zamkniętym pomieszczeniu, w którym mierzone jest bezpośrednie oddawanie ciepła oraz
przemiana gazowa.

Kalorymetr – dwa pudła z przestrzenią między nimi.
Kalorymetria pośrednia to zużycie O

, określenie zużycia tego O

-oznaczenie podstawowej przemiany materii w układzie otwartym wg. Douglasa
-oznaczenie podstawowej przemiany materii w układach zamkniętych przy użyciu aparatu Knippanga.
Oddychamy czystym tlenem z aparatu, badanie przeprowadza się przy pomocy analizatora gazów.
Podstawowa przemiana materii badana jest w warunkach standardowych w pozycji leżącej w zupełnym spoczynku psychicznym i
fizycznym, 12-18h po ostatnim posiłku w temperaturze otoczenia utrzymującej ustrój w równowadze cieplnej.
10. Co oznacza pojęcie „równoważnik cieplny (energetyczny) tlenu - RQ”?
Równoważnik cieplny tlenu jest to liczba, która określa ile kalorii dostarcza ustrojowi procesy oksydacyjne po wchłonięciu 1 litra
O

. Jest to inaczej wartość kaloryczna tlenu i jest uzależniona od rodzaju substancji energetycznych ulegających spaleniu. Wynosi

ona przy utlenianiu białek 4,88kcal, węglowodanów 5,05kcal, tłuszczów 4,79kcal. Średnia wartość wynosi w normalnych
warunkach przemiany (przy RQ=0,85) ok.5,0kcal i może się wahać 4,75-4,85kcal. Dzięki RQ możemy określić, z jakich związków
czerpana jest energia.
11. Na czym polega oznaczanie przemiany materii metodą kalorymetrii pośredniej?
Metoda kolorymetrii pośredniej polega na wyliczeniu wydatku energetycznego za pomocą analizy poboru tlenu podczas wysiłku,
który powinien trwać minimum 5-6minut, bo w tym czasie jest osiągana równowaga czynnościowa. Osiągnięcie równowagi
czynnościowej jest niezbędne dla obliczania prawidłowej wartości współczynnika oddechowego. W tym celu niezbędny jest
analizator dla określenia zawartości O

i CO

w powietrzu wydychanym oraz pomiar wentylacji minutowej. Znając ilość pobranego

i równoważnik energetyczny poboru tlenu, który mówi nam ile kalorii ciepła jest wyzwalane podczas spalania substancji przy

zużyciu 1 lO

, możemy wyliczyć wydatek energetyczny.

Współczynnik oddechowy (RER) jest to stosunek CO

wyprodukowanego podczas spalania podstawowych składników

pokarmowych do pobranego O

i wynosi dla węglowodanów 1,0, białek 0,82, tłuszczów 0,70.

W czasie wykonywania codziennych czynności podczas aktywności fizycznej wielkość RER zależy głównie od ilości spalanych
węglowodanów i tłuszczów, gdyż spalanie białek jest niewielkie stosunkowo stałe. Dlatego tez RER mówi nam pośrednio o
proporcjach zużywanych substratów energetycznych w spoczynku i podczas wysiłku o submaksymalnej intensywności. Podczas 1
godziny aktywności dla uproszczenia obliczeń przyjmuje się RER=0,82 dla diety mieszanej.
12. Jaką rolę pełnią w organizmie białka, tłuszcze i węglowodany?
Białka – w żywym organizmie pełnią role:
-budulca komórkowego, wchodząc w skład struktur komórkowych i enzymów oraz hormonów regulujących przemiany
biochemiczne.
-transportową (np. hemoglobina, która przenosi O

-warunkują swoistą odporność organizmu (ciała odpornościowe).
Wszystkie białka w organizmie stanowią ok.20% masy ciała.
Tłuszcze – występują jako materiał zapasowy i strukturalny. Tłuszcz ustrojowy dzielimy na:
-tłuszcz zapasowy
-tłuszcz komórkowy
Magazyny tłuszczu zapasowego stanowią komórki tłuszczowe tkanki podskórnej, znajduje się on w obrębie nerek, trzustki.
Tłuszcz zapasowy podlega ciągłej wymianie, znajduje się stale w stanie dynamicznym. Jego skład uzależniony jest od tłuszczu
przyjętego z pokarmu.
Tłuszcz komórkowy jest niezbędnym składnikiem każdej komórki, wykonuje on swoistość gatunkową i skład jego jest niezależny
od tłuszczu dostarczanego z pokarmem. Tłuszcze stanowią materiał energetyczny o najwyższym cieple spalania. W celu uzyskania
energii ulegają one pod działaniem lipazy komórkowej rozczepianiu na glicerol i kwasy tłuszczowe.
Węglowodany – wielocukry znajdujące się w pokarmach ulegają hydrolizie na disacharydy i monosachardy w obrębie przewodu
pokarmowego. W jelicie cienkim zostają one po ich fosforylacji wchłaniane do krwi, po czym na skutek działania fosfatazy ulegają
natychmiastowej defosforylacji. Dostają się żyłą wrotną do wątroby, gdzie nadwyżka monosacharydów zostaje przeniesiona na
glikogen. Glikogen magazynowany w wątrobie w ilościach 300g stanowi magazyn energetyczny. Dwucukry nie mogą być
bezpośrednio przekształcane w glikogen.
13. Ile wynosi średnia wartość kaloryczna białek, tłuszczów i węglowodanów?
Dla obliczania wartości przemian energetycznych na podstawie produkcji ciepłą z ilości zużytego O2 należy znać wartości
kaloryczne głównych składników pokarmowych ulegających utlenianiu w ustroju, jak również wartość kaloryczna O2 tj. tę ilość
energii cieplnej, która zostaje uwolniona, gdy 1 lO

zostaje zużyty do utleniania wysokoenergetycznych produktów np.

pokarmowych. Całkowitą wartość energetyczna składników pokarmowych można obliczyć w bombie kalorymetrycznej Bertholda.
Uzyskane wartości ciepła dla cukrów i tłuszczów są takie same jak przy ich spalaniu w ustroju, gdyż ulegają one w ustroju
całkowitemu spalaniu do CO

i H

Białka natomiast w ustroju zwierzęcym nie są spalane całkowicie, gdyż końcowe produkty przemiany białkowej wydalane z
moczem zawierają jeszcze pewien zasób energii potencjalnej (mocznik, kwas moczowy, zasady purynowe, kreatynę). Dlatego tez
użytkowa wartość kaloryczna białek jest mniejsza niż wartość kaloryczna całkowita stwierdza w bombie kalorymetrycznej.

Białka

Tłuszcze

Węglowodany

Wartość kaloryczna całkowita

5,7

9,2-9,7

3,7-4,2

Wartość kaloryczna użytkowa

~4,1

~9,3

~4,1

14. Co to jest minimum białkowe i ile wynosi?
Charakterystyczna cechą związków białkowych jest obecność azotu. Ponieważ ustrój nie jest w stanie z cukrowców i
tłuszczowców oraz elementarnego azotu syntetyzować związki białkowe, wobec tego musi być stale dostosowana określona ich
ilość w pożywieniu. Pewna część białka bowiem ulega rozpadowi, co można stwierdzić oznaczając zawartość azotu w moczu po

podaniu pożywienia bezbiałkowego, lecz zawierającego z punktu widzenia energetycznego wystarczające ilości tłuszczów i
cukrowców. Wówczas zawartość azotu w moczu wynosi 2,5g/24h, co stanowi tzw. współczynnik zużycia białkowego.
Absolutne minimum białkowe wynosi 13-17g białka/24h, co odpowiada podanej wartości współczynnika zużycia. Jeżeli ta ilość
białka zostanie, obok innych substancji pokarmowych, dostarczona ustrojowi, wówczas przemiana białkowa na skutek
specyficznego działania dynamicznego białek w ilości 30-40g/24h zostaje uzyskana równowaga między przychodem azotu a jego
rozchodem. Ten rodzaj minimum białkowego został nazwany fizjologicznym minimum białkowym. Optimum białkowe mające
duże znaczenie dla prawidłowej czynności ustroju, wynosi 70-80g/24h – jest to ilość białka, które zaspokajają całkowicie potrzeby
wzrostu i działalności fizycznej. W warunkach spoczynkowych wynosi dla dorosłych 1g białka/kg/24h. W czasie wysiłku jest
wyższe.
15. Dlaczego wartość kaloryczna białek jest mniejsza od całkowitej wartości kalorycznej tego składnika?
Białka w ustroju zwierzęcym nie są spalane całkowicie, gdyż końcowe produkty przemiany białkowej wydalane z moczem
zawierają jeszcze pewien zasób energii potencjalnej (mocznik, kwas moczowy). Dlatego też użytkowa wartość kaloryczna białek
jest mniejsza aniżeli wartość kaloryczna całkowita stwierdzona w bombie kalorymetrycznej 5,7kcal/g. Użytkowa ok.4,1kcal/g.
VO

Emin

∙ ∆%O

/100%

VCO

Emin

∙ ∆%CO

/100%

RQ=VCO

/VO

PM=VO

∙ RQ (z tabelki)

∆%O

-różnica pomiędzy tlenem wydychanym i wdychanym

∆%CO

-różnica pomiędzy CO

wydychanym i wdychanym

UKŁAD ODDECHOWY
1. Na jakiej zasadzie zachodzi wymiana gazowa w płucach i na poziomie tkanek?
Wymiana gazowa między płucami a krwią oraz między krwią i tkankami jest spowodowana różnicą ciśnień parcjalnych gazów i
przebiega na zasadzie dyfuzji.
Powietrze atmosferyczne składa się głównie z azotu i tlenu oraz pary wodnej. Suche powietrze atmosferyczne zawiera ok.79%
azotu i 21% tlenu. Ciśnienie cząstkowe (parcjalne) gazów zgodnie z prawem Daltona, równa się iloczynowi jego ułamkowej
zawartości w danej mieszance gazowej i wywieranego przez te mieszankę ciśnienia. Pomiar zdolności dyfuzyjnej polega na
określeniu objętości gazu dyfundującego (z lub do) powietrza pęcherzykowatego (do lub z) krwi naczyń włosowatych w jednostce
czasu, przy gradiencie ciśnień cząstkowych równym 1mmHg.
Bezpośrednia wymiana gazowa odbywa się w pęcherzykach płucnych, a gaz dyfunduje przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową.
Tlen dyfunduje z powietrza pęcherzykowego do naczyń włosowatych płuc, gdyż ciśnienie cząstkowe w pęcherzykach płucnych
wynosi ok.100mmHg a w naczyniach włosowatych 30mmHg. Wzrost prężności tego gazu w osoczu 95mmHg powoduje jego
dyfuzje do wnętrza krwinek czerwonych, gdzie wiąże się z hemoglobiną. Czas potrzebny do osiągnięcia równowagi dyfuzji wynosi
ok.0,25s.
Dwutlenek węgla dyfunduje natomiast z osocza naczyń włosowatych do pęcherzyków płucnych, gdyż prężność tego gazu we krwi
żylnej wynosi ok.46mmHg, a ciśnienie w pęcherzyku płucnym 40mmHg. Mimo znacznie mniejszej różnicy ciśnienia cząstkowego,
niż ma to miejsce w przypadku tlenu, dwutlenek węgla potrzebuje ok.0,15s do pełnego osiągnięcia równowagi dyfuzji, gdyż z
powodu lepszej rozpuszczalności tego gazu dyfunduje on 20-krotnie szybciej niż tlen.
O

158mmHg

100mmHg

95mmHg

30mmHg

Atmosfera

Płuca

Krew

Tkanka

0,3mmHg

40mmHg

46mmHg

2. Na czym polega rola mięśni oddechowych w powstawaniu wdechu i wydechu?
Do mięśni oddechowych zaliczamy mięśnie z tułowia, szyi, brzucha, twarzy i przeponę. Można je podzielić na czynne podczas
wdechu i wydechu. Prócz tego istnieje wyraźna granica między mięśniami oddechowymi czynnymi podczas spokojnego i
wzmożonego oddychania.
Przy prawidłowym spokojnym wdechu czynne są następujące mięśnie wdechowe:
Przepona – jest najważniejszym mięśniem wdechowym, dzięki niej człowiek może być utrzymany przy życiu nawet bez udziału
innych mięśni oddechowych. Skurcz tkanki mięśniowej przepony, powoduje jej obniżenie, przez co zwiększa się wymiar pionowy
klatki piersiowej, płuca rozszerzają się – do zatok płucnych wsuwa się tkanka krawędzi płuc.
Mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne – mają przebieg skośny, gdy ich przyczepy do żebra wyżej leżącego są bliższe punktu
obwodowego niż przyczepy do zebra niżej położonego ich skurcz powoduje podnoszenie zebra dolnego w stosunku do górnego.
Mięśnie międzychrząstkowe – przebiegające w odwrotnym kierunku, unoszą zebra.
Przy pogłębionym wdechu biorą udział następujące dodatkowe mięśnie: skośne, mostkowo-obojczykowo-sutkowe, dźwigacze
żeber, zębate, piersiowe, najszerszy grzbietu, czworoboczne, równoległoboczne, dźwigacze łopatki, krtani i podniebienia, jamy
nosowej.
Przy pogłębionym wydechu, który w odróżnieniu od wydechu w warunkach spoczynkowych jest aktem czynnym, biorą udział
pomocnicze mięśnie wydechowe: międzyżebrowe, mięśnie tłoczni brzusznej, poprzeczny tułowia, zębate tylne dolne,
czworograniasty lędźwi, trójkątny mostka.
3. Co obrazuje model Dondersa?
Ilustruje, że płuca podążają za ruchami klatki piersiowej. Można to zaobserwować na modelu Dondersa. Ściany klatki piersiowej
imituje szklany klosz, którego dno zastąpione jest elastyczna membraną imitującą przeponę. Od góry klosz zamknięty jest korkiem
gumowym, przez który przechodzą rurki z manometrami m

i m

. Na rurce r

zawieszone są płuca królika lub świnki morskiej.

Manometr m

wskazuje ciśnienie panujące w drogach oddechowych, m

ciśnienie przestrzeni między płucami i kloszem.

Odciągając powietrze zaciskiem z

z przestrzeni między płucami i kloszem powoduje rozszerzenie płuc. Poruszając błoną

elastyczną naśladujemy ruchy przepony. Pociągnięcie membrany w dół (wdech), powoduje spadek ciśnienia w jamie opłucnej,
przez co płuca zwiększają swoją objętość i zasysają powietrze z zewnątrz. Wduszenie membrany do środka powoduje, że płuca się
zapadają i powietrze zostaje wypchnięte na zewnątrz (wydech).
4. Dlaczego objętość gazów podaje się w różnych warunkach (ATPS, BTPS, STPD)?
Objętość gazów zmienia się wraz z temperaturą, ciśnieniem i wysyceniem parą wodną, dlatego też stosuje się odpowiednie
przeliczniki w celu porównania pomiarów wykonywanych w różnych warunkach.
ATPS – warunki występujące na zewnątrz organizmu tzn. temperatura, ciśnienie środowiska zewnętrznego i wysycenie parą
wodną.
ATPS = BTPS(V

i FEV

) + STPD(VCO

i VO

)

BTPS – warunki występujące w płucach, powietrze ogrzane i wysycone parą wodną i ciśnienie panujące w płucach. W warunkach
tych podaje się wszystkie wyniki statycznych i dynamicznych pomiarów objętości płuc oraz wentylacji. Osiąga największe wyniki
STPD – warunki standardowe, temperatura 0

, ciśnienie 760mmHg, gaz suchy, w tych warunkach przedstawia się wielkości

poboru i wydalania gazów.
5. Do czego służy przestrzeń martwa (nieużyteczna)?
Przestrzeń nieużyteczna (martwa) – są to górne drogi oddechowe (nos, jama ustna, gardło), ponieważ nie zachodzi tam wymiana
gazowa.
Wszystkie drogi oddechowe łączne z oskrzelikami nazywa się anatomiczną przestrzenią martwą lub nieużyteczną w odróżnieniu
od przestrzeni użytecznej, rozpoczynającej się w oskrzelikach oddechowych.
Rola przestrzeni martwej jest istotna, bo po wydechu znajduje się tam powietrz pochodzące z pęcherzyków płucnych: ogrzane,
oczyszczone, nasycone parą wodną, które w czasie wdechu przesuwane jest do pęcherzyków płucnych w pierwszej kolejności.
Następna porcja powietrza wdychanego ulega w tej przestrzeni oczyszczeniu, zwilżeniu i ogrzaniu.

Fizjologiczna przestrzeń martwa, obejmująca objętość powietrza niebiorącego udziału w wymianie gazowej i odpowiadająca
anatomicznej pojemności dróg oddechowych wynosi u mężczyzn 140-200ml a u kobiet 100-120ml. Zwiększenie pojemności
bezużytecznej ok. 300ml spowodowane jest aktywnością fizyczną a także zwiększeniem oporów w drogach oddechowych.
6. Co to jest pojemność całkowita, życiowa płuc i jakie są ich składowe?
Pojemność całkowita płuc (TLC) – jest to objętość powietrza w płucach po wykonaniu najgłębszego wdechu, czyli suma objętości:
-zapasowej wdechowej 3000ml (IRV)
-oddechowej 500ml (VT)
-zapasowej wydechowej 1300ml (ERV)
-zalegającej 1200ml (RV)
Pojemność życiowa płuc (VC) – ilość powietrza, którą można wyprowadzić z płuc wykonując po najgłębszym wdechu najgłębszy
wydech. Jest ona sumą:
-powietrza oddechowego 500ml (VT)
-zapasowego wdechowego 2000ml (IRV)
-zapasowego wydechowego 1500ml (ERV)
Pojemność życiowa zależy:
-wieku
-płci
-wytrenowania
-wykonywany zawód
-budowa anatomiczna
-drożność dróg oddechowych
-elastyczności płuc
-siła mięśni oddechowych
7. Jak dokonuje się pomiaru pojemności i objętości płuc przy pomocy spirometru?
Aby oznaczyć pojemność życiową płuc przy pomocy spirometru badana osoba wykonuje najgłębszy wdech, po czym zaciska nos i
przez szczelinę objętą wargami ustnik, wykonuje najgłębszy wydech do spirometru. Badany po spokojnym wdechu wykonuje
najgłębszy wydech do spirometru.
Pojemność zapasowa wydechowa – po spokojnym wydechu wykonuje się najgłębszy wydech do spirometru.
Pojemność zapasowa wdechowa – oznacza się pośrednio od pojemności życiowej płuc, odejmuje się sumę pojemności oddechowej
i zapasowej wydechowej.
8. Jak zmienia się objętość oddechowa i częstość oddychania podczas wysiłku w porównaniu do okresu spoczynkowego?
Objętość oddechowa i częstość oddychania są składowymi wentylacji minutowej płuc MV. Wielkość wentylacji jest iloczynem
liczby oddechów i objętości oddechowej. W spoczynku wynosi ok.7 l/min gdyż liczba oddechów wynosi ok.14 na minutę a
objętość oddechowa ok.500ml. Podczas wysiłku wartości te ulegają powiększeniu w zależności od intensywności pracy, płci,
wieku i wytrenowania. Podczas maksymalnego wysiłku objętość oddechowa może osiągnąć ok.60% pojemności życiowej płuc,
czyli ok.3 l, a także zwiększa się znacznie częstość oddechów 25-60/min.
9. W jakim celu i jak oznacza się nasiloną, 1-sekundową objętość wydechową – FEV

(próba Tiffenau-Pinelli)?

Do badania drożności oskrzeli często jest wykorzystywany pomiar objętości max wydechu poprzedzonego najgłębszym wdechem.
Mierzy się max objętość powietrza usuniętego z płuc w czasie pierwszej sekundy wydechu. FEV

=75%VC

Pomiar ten znany jest jako próba Tiffenau-Pinelli lub jako natężona jednosekundowa objętość wydechowa. Test ten przypomina
badanie pojemności życiowej płuc, różni się jednak szybkością i max natężeniem wydechu. Do analizy wykorzystuje się wskaźnik
objętości bezwzględnej (FEV

wyrażony w ml), a także wskaźnik odsetkowy FEV

wobec VC wyrażany w %.

W ciągu pierwszej sekundy objętość wydychanego gazu powinna odpowiadać ok.75% pojemności życiowej płuc a w następnych
reszcie. Obniżenie FEV

poniżej 70% VC jest wyrazem zmniejszenia światła oskrzeli i zwiększeniem oporu oddechowego.

Przyczynami mogą być: astma oskrzelowa, niedrożność oskrzeli. Próba Tiffenau-Pinelli jest czułym wskaźnikiem drożności dróg
oddechowych i sprawności wentylacyjnej płuc.
U zdrowych mężczyzn wartość waha się 1,5-5,7 l a u kobiet 0,8-4 l. Pomiar dokonuje automatycznie fizjotest i wykreśla lub
drukuje wyniki. Z wydrukowanej karty odczytujemy także pomiar VC, wartość tę przyjmujemy jako 100% powietrza, które można
usunąć z płuc.
FEV

%VC=FEV

:VC∙100

Opis próby: do badania wykorzystujemy spirograf z kimografem o trzech prędkościach przesuwu taśmy, zacisk na nos, ustnik.
Badana osoba z zaciskiem na nos oddycha do spirografu. Po pewnym czasie spokojnego oddychania przy szybkości przesuwu
taśmy 30 lub 60mm/min, podajemy badanemu wykonanie jak najgłębszego wdechu, a następnie największego i najszybszego
wydechu, zmieniając szybkość przesuwu taśmy na 120mm/min. Wynik odczytujemy z taśmy rejestracyjnej.
10. Co oznacza pojęcie wentylacja minutowa płuc?
Jest to ilość powietrza przepływającego przez płuca w ciągu jednej minuty. Zależy od liczby oddechów i objętości oddechowej.
W spoczynku zależy od powierzchni ciała i wynosi przeciętnie:
-dla kobiet MV=3,7 ∙ powierzchnia ciała w m

-dla mężczyzn MV=3,2 ∙ powierzchnia ciała w m

11. Ile wynosi wentylacja minutowa płuc w spoczynku i jak zmienia się podczas wysiłku fizycznego?
W spoczynku zależy od powierzchni ciała i wynosi przeciętnie:
-dla kobiet MV=3,7 ∙ powierzchnia ciała w m

-dla mężczyzn MV=3,2 ∙ powierzchnia ciała w m

lub 14 oddechów na min ∙ 500ml objętości oddechowej = ok.7 l/min MV
Podczas wysiłku:

Przyspieszenie i pogłębienie ruchów oddechowych podczas wysiłku fizycznego może spowodować 10-20 krotny wzrost wentylacji
minutowej do 90-120l i więcej. Z chwilą rozpoczęcia wysiłku wentylacja wzrasta natychmiast.
*jeżeli obciążenie jest stałe to wzrost ma dwie fazy:
-faza pierwsza: występuje gwałtowny skok wentylacji płuc z chwilą rozpoczęcia wysiłku fizycznego, po czym przez 20-30s
utrzymuje się na stałym poziomie.
-faza druga: dalej wzrasta wentylacja płuc początkowo szybciej, następnie wolniej osiągając po 3-4min poziom odpowiadający
intensywności wysiłku, na którym się stabilizuje. Poziom stabilizacji jest tym wyższy im wyższa intensywność wysiłku.
12. Co to jest i jaki jest procentowy skład powietrza atmosferycznego i wydychanego?
Powietrze atmosferyczne – głównym składnikiem powietrza atmosferycznego jest azot (N=79%), nie ma on jednak żadnego
znaczenia w procesie oddychania. Istotne znaczenie ma natomiast tlen, którego zawartość w powietrzu atmosferycznym wynosi
O

=20,94% oraz dwutlenek węgla CO

=0,03%. Skład powietrza wdychanego odpowiada składowi powietrza atmosferycznego,

gdy znajdujemy się w przestrzeni otwartej, w pomieszczeniu zamkniętym może być inny, szczególnie zawartość CO

może być

znacznie wyższa w zależności od wielkości pomieszczenia i od liczby przebywających w nim osób.
Powietrze wydychane – zawiera mniej tlenu i więcej CO2 niż powietrze wdychane (O2=16,3%; CO2=4%; N=79%). W powietrzu
tym znajduje się stosunkowo dużo pary wodnej która zmienia się wraz z temperaturą.
13. Jaką rolę odgrywa w oddychaniu jama opłucna?
Przestrzeń zawarta między opłucną ścienną a opłucną płucna nosi nazwę jamy opłucnej. Nie ma ona kontaktu ze srodowiskie4m
zewnętrznym i podczas zwiększania objętości klatki piersiowej (wdech), następuje spadek panującego tam ciśnienia o 4-8mmHg
poniżej ciśnienia atmosferycznego, natomiast podczas zmniejszania objętości (wydech), wzrost ciśnienia do 2-4mmHg poniżej
ciśnienia atmosferycznego. Ciśnienie w obrębie jamy opłucnej jest zawsze ujemne w stosunku do powietrza atmosferycznego,
ujemność ta powoduje ze możliwe jest wykonanie wdechów i wydechów na podstawie różnicy ciśnienia. Obrazuje to model
Dondersa.
14. Hiperwentylacja odruchowa i dowolna?
Hiperwentylacja (pozbywanie się CO2) – wzrost wentylacji pęcherzykowej przy stałym wytwarzaniu CO2 w tkankach powoduje
obniżenie ciśnienia cząstkowego dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym. Silna dowolna hiperwentylacja powoduje
znaczny spadek prężności CO2 (hipokapsie) i obniżenie zawartości jonów wodorowych (alkalozę) we krwi i w płynie mózgowo-
rdzeniowym.
15. Jak zmienia się wentylacja po bezdechu i po hiperwentylacji?
W warunkach prawidłowych, bez znieczulenia, nie obserwuje się bezdechu w następstwie hiperwentylacji u człowieka.
Pod wpływem hiperwentylacji następuje zmniejszenie prężności CO2 oraz wzrost zawartości tlenu we krwi tętniczej. Zmiany te w
zasadzie powinny powodować zmniejszenie częstości oddychania. Ma to miejsce jedynie po krótkotrwałej wentylacji natomiast po
długotrwałej hiperwentylacji w spoczynku obserwujemy niejednokrotnie zjawisko odwrotne, czyli zwiększenie akcji oddechowej.
Przyczyną tego stanu rzeczy jest najprawdopodobniej wzmożenie procesów metabolicznych w mięśniach oddechowych biorących
udział w szybkim i głębokim oddychaniu.
16. Jak zmiany chemiczne krwi, (O

, CO

, H

) wpływają na ośrodek oddechowy i oddychanie?

Regulacja oddechowa odbywa się poprzez ośrodek oddechowy, który wrażliwy jest na zawartość zmiany tej zawartości O

i CO

krwi tętniczej. Informacje do tego ośrodka odbierają między innymi poprzez chemoreceptory zlokalizowane w kłębkach szyjnych i
aortalnych. Przy czym komórki nerwowe ośrodka oddechowego bardziej wrażliwe są na zmiany ciśnienia parcjalnego CO

i stężeń

jonów H

niż na wahania ciśnienia parcjalnego O

. W związku z tym pCO

i stężenie H

we krwi pobudza oddychanie. Natomiast

chemoreceptory pęczków szyjnych i aortalnych są bardziej wrażliwe na ruchy pO

. Zmniejszenie pO

we krwi tętniczej powoduje

na drodze odruchowej przyspieszenie oddychania. Nadmierna ilość CO

w powietrzu oddechowym wywołuje pogłębienie i

przyspieszenie ruchów oddechowych. Więc duszność może być spowodowana zmniejszeniem zawartości tlenu w powietrzu
oddechowym. W miarę wzrostu zawartości CO

i ubytku O

w powietrzu wdechowym wzrasta amplituda ruchów oddechowych i

ich częstotliwość. Główną przyczyną zwiększania wentylacji jest drażnienie ośrodka oddechowego przez nadmiar CO

. Wzrost

zawartości CO

w powietrzu wdychanym do 1% jest przyczyną złego samopoczucia. Dalszy wzrost do 4% powoduje odczuwanie

znacznej duszności. Stężenie CO

wynoszące ok.7% uniemożliwia prawidłową wymianę gazów, działa narkotycznie a w końcu

trująco.
17. Na czym polega zjawisko samosternictwa oddychania (odruch Heringa-Breuera)
Rozciągnięcie płuc podczas wdechu powoduje podrażnienie wrażliwych na rozciąganie receptorów płuc. Powstałe impulsy
nerwowe biegną dośrodkowymi włóknami nerwu błędnego do ośrodka oddechowego przeciwdziałając dalszemu pobudzeniu
mięśni wdechowych (szczególnie przepony), czego następstwem jest rozpoczęcie wydechu. Przy wydechu zachodzi zjawisko
odwrotne, po osiągnięciu odpowiedniego stopnia zapadnięcia płuc biegnie odpowiedni impuls nerwowy do ośrodka oddechowego i
na drodze odruchowej powstaje kolejne pobudzenie mięśni wdechowych. Istnieje, więc odruchowa regulacja ruchów oddechowych
za pośrednictwem nerwu błędnego. Inaczej mówiąc istnieje sprzężenie zwrotne między wdechem i wydechem. Impulsy z
receptorów tkanki płucnej sygnalizują stan płuc i dostosowują do niego czynność ośrodka dysponującego, jakim jest ośrodek
oddechowy. Na ten mechanizm oddechowy silny wpływ wywiera prężność CO

i O

we krwi. Po przecięciu obustronnym nerwów

błędnych odruch Heringa-Brauera nie występuje, wdech jest wydłużony, amplituda oddechowa powiększona a częstość oddechów
zmniejszona.
18. Jak oznacza się zużycie tlenu (VO

) lub usuwanie dwutlenku węgla (VCO

Metoda Douglasa – pozwala na bezpośrednie oznaczenie zużycia tlenu w układzie otwartym. Metoda ta jest szczególnie przydatna
do oznaczania parametrów podczas pracy fizycznej.
Opis metody: potrzebny jest analizator oparów, zacisk na nos, worek Douglasa, zawór zwrotny dwudzielny z ustnikiem, gazomierz
przepływowy.

Spoczynkowe zużycie tlenu oraz wydalanie CO

badamy w stanie zupełnego spoczynku, na czczo i w temperaturze otoczenia 18-

. Osoba badana powinna przez dobę przed oznaczeniem wspomnianych parametrów stosować lekko strawną dietę a

bezpośrednio przed badaniem musi przynajmniej 1 godzinę odpoczywać w wygodnej pozycji.
Sposób wykonania: Badany po założeniu zacisku na nos oddycha do worka Douglasa. Dzięki zainstalowanemu zaworowi
zwrotnemu powietrze wdechowe czerpane jest z otaczającej go atmosfery, a powietrze wydechowe gromadzi się w worku. Po
10minutach oddychania w przedstawiony sposób odłącza się worek i zawartość jego przepuszcza się przez gazomierz, pobierając
równocześnie próbkę powietrza do ilościowej analizy jego składu. Ilość powietrza wydychanego nie pokrywa się z ilością
powietrza wdychanego. Jest to związane z różnicą w objętości pobranego tlenu i eliminowanego z płuc CO

. Również procentowa

zawartość azotu i gazów szlachetnych w powietrzu wydychanym jest większa niż w powietrzu wdychanym, ponieważ nie biorą
one jednak udziału w wymianie gazowej, stad wniosek, że objętość powietrza wydychanego byłą mniejsza niż objętość powietrza
pobranego do oddychania.
Z procentowej zawartości azotu i gazów szlachetnych w powietrzu wdechowym i wydechowym oraz objętości powietrza
wydychanego można obliczyć ilość powietrza pobranego do oddychania. Znając ilość powietrza zużytego w czasie doświadczenia,
łatwo z ustalonych procentowych obliczyć ilość zużytego tlenu i wytwarzanego CO

. Uzyskane wartości przeliczamy na 1min.

Obowiązuje tu również wprowadzenie poprawki na ciśnienie atmosferyczne i temperaturę i przeliczenie uzyskanych wartości na
warunki STPD. Pobór tlenu jest równy iloczynowi wentylacji minutowej (MV) i różnicy zawartości tlenu między powietrzem
wydychanym i wdychanym. VO

=MV ∙ procentowa różnica zużycia tlenu/100

19. Ile wynosi zużycie tlenu w spoczynku i jak zmienia się podczas pracy fizycznej?
W warunkach spoczynkowych zużycie tlenu u osobnika dorosłego wynosi przeciętnie od 280-360ml, natomiast wydalanie CO

minutę od 240-290ml.
Maksymalną ilość zużywanego tlenu w czasie pracy nazywamy pułapem tlenowym. Wielkość ta waha się w dość szerokich
granicach i zależy od wieku, wzrostu, stanu wytrenowania, stanu czynnego ustroju, zmęczenia itd.
Przeciętne wielkość pułapu tlenowego u niewytrenowanych waha się 2-3,5l/min. U wytrenowanych 5-5,5l/min. U palących pułap
jest niższy średnio o 16% aniżeli u niepalących.
20. Co oznacza termin iloraz oddechowy (R, RQ), jakie przyjmuje wartości oraz jakie jest jego praktyczne wykorzystanie?
Iloraz oddechowy – set to stosunek objętości wydychanego CO

(VCO

) do objętości pobranego O

(VO

) w określonym czasie.

RQ=VCO

/VO

Współczynnik ten wskazuje nam, co uległo przemianom: białka, tłuszcze czy węglowodany, albowiem podczas:
-spalania samych cukrów RQ=1
-spalania samych białek RQ=0,8
-spalania samych tłuszczy RQ=0,7
-zwykłe spalanie w ustroju przyjmującym mieszane pożywienie wynosi RQ=0,85 średnie.

Niekiedy RQ może być większe od 1,0 lub mniejsze od 0,7. Większy od 1,0 jest wtedy, gdy bogate w tlen cukrowce przechodzą w
ubogie w tlen kwasy tłuszczowe. Powstały tlen wchodzi w procesy spalania i dlatego mniejsze ilości O

pobierane są z zewnątrz.

To zjawisko ma miejsce podczas tuczenia. RQ poniżej 0,7 mógłby spaść gdyby z tłuszczów obficie powstały cukrowce, wówczas
pobrane musiałyby być znaczne ilości tlenu z zewnątrz.
1-aby spalić ubogie w tlen kwasy tłuszczowe
2-aby odtworzyć z nich bogate w tlen związki cukrowe.
Podczas wysiłku fizycznego o narastającej intensywności obserwujemy wzrost RQ spowodowany nasileniem się beztlenowych
przemian metabolicznych a co za tym idzie wzrost produkcji CO

. Przekroczenie wartości świadczy o rozpoczynających się

procesach beztlenowych.
Praca

Zużycie O

l/min

I Lekka
Łagodna
Średnio ciężka

≤ 0,75
≤ 1,5

0,85
0,85

II Ciężka
Optymalna
Mozolna
Bardzo ciężka
Do wyczerpania

≤ 2
≤ 2,5
≤ 3
> 3

0,90
0,92
1
>1

UKŁAD KRĄŻENIA
1. Czym charakteryzowany jest krwioobieg duży (znaczenie).
Obieg duży zaczyna się w lewej komorze, a kończy w prawym przedsionku i rozprowadza utlenowaną krew po całym organizmie.
Ciśnienie krwi jest wyższe w krwiobiegu dużym.
Rola krwiobiegu dużego polega na dostarczaniu tkankom tlenu i substancji odżywczych, a odprowadzaniu z nich CO

i produktów

przemiany materii. W krwiobiegu dużym tętnicami płynie krew tętnicza, czyli nadtlenowana (bogatsza w O

, a uboższa w CO

), a

żyłami krew żylna (odtlenowana).
2. Krwiobieg mały i znaczenie.
Krwiobieg płucny zaczyna się w prawej komorze a kończy w lewym przedsionku, krew przepływa przez płuca, gdzie w
pęcherzykach płucnych dokonuje się wymiana gazowa. Wymiana ta polega na pobieraniu tlenu i wydalaniu CO

Rola: dostarczenie do płuc krwi ubogiej w tlen a bogatej w CO

. Tętnicami płynie krew żylna a żyłami krew tętnicza.

3. Budowa serca.
-narząd mięśniowy o 4 częściach: przedsionek prawy i lewy, komora prawa i lewa.
-znajduje się w śródpiersiu, zawieszone jest na naczyniach krwionośnych.
-przedsionki oddziela przegroda międzyprzedsionkowa
-komory oddziela przegroda międzykomorowa
-w ścianie przedsionka prawego znajduje się ujście żyły głównej górnej i żyły głównej dolnej.
-w ścianie przedsionka lewego są otwory 4 żył płucnych oraz ujście przedsionkowo-komorowe lewe zwane zastawką dwudzielną.
-ściana serca składa się z wsierdzia i nasierdzia.
4. Rola serca.
-serce jest pompą, której sprawne działanie zależy od automatyczne zamykających się zastawek. Zapobiegają one cofaniu się krwi.
-przepompowywuje krew z niskociśnieniowych naczyń żylnych do wysokociśnieniowych naczyń tętniczych zbiorników dużego i
płucnego.
-biologiczny czynnik dostosowujący układ krążenia do potrzeb organizmu.
-uczestniczy w regulacji stężeń jonów sodu oraz objętości płynów ustrojowych poprzez produkcję czynnika AMP.
-praca cały czas bez odpoczynku.
5.Główne cechy mięśnia sercowego.
-stanowi najgrubszą warstwę serca wykonującą właściwą jego pracę.
-jest poprzecznie prążkowanym mięśniem, różni się od mięśni szkieletowych obecnością poprzecznych połączeń, łączących
włókna mięśniowe między sobą. W następstwie tych poprzecznych zastawek komórki mięśniowe wytwarzają przestrzenną sieć.
-mięsień sercowy składa się z właściwej mięśniówki wykonującej pracę serca orz z mięśni przewodnictwa, którego zadaniem jest
wytwarzanie i przewodzenie bodźców z przedsionków do komór.
-w mięśniu sercowym znajdują się komórki układu przewodzącego mające zdolności samopobudzające.
Osobliwością mięśnia sercowego są mostki i wstawki:
Wstawki – stanowią poprzeczne wzmocnienia o bardzo dobrej przewodliwości elektrycznej w miejscu połączenia między dwoma
włóknami stykającymi się ich końcami.
Mostki – błony dwóch włókien mięśniowych równoległych, bardzo ściśle przylegają do siebie, na pewnej przestrzeni w okolicy
wstawek. Połączenia o bardzo małej odporności elektrycznej.
6.Prawa serca regulujące jego pracę.
Prawo serca Sterlinga – mięsień sercowy kurczy się podobnie jak mięsień szkieletowy, tym silnej im dłuższa była długość włókien
przed skurczem. Czynnikiem wpływającym na długość włókien mięśnia sercowego jest ilość krwi, jaka napełnia jama serca w
czasie rozkurczu. Stąd siła skurczu jest wpostproporcjonalna do stopnia wypełnienia jam serca krwią, która powoduje
rozciągnięcie włókien w czasie rozkurczu.
Prawo „wszystko albo nic” Bowatcha – mięsień sercowy podobnie jak każdy mięsień oznacza się pobudliwością, czyli zdolnością
do reagowania na bodźce i kurczliwością. Bodziec docierający do mięśnia sercowego, aby wywołać reakcję musi być odpowiednio
silny. Z chwilą osiągnięcia wartości progowej wywołuje skurcz maksymalny. Zwiększenie siły bodźca nie spowoduje zwiększenia
siły skurczu. Zjawisko to związane jest z tym, że w mięśniu sercowym wszystkie włókna również pobudliwości tworzą zespójnię
komórkową i dlatego narząd cały reaguje w taki sposób.
7.Automatyzm serca.
Polega na tym, że bodźce do skurczu serca nie dochodzą z zewnątrz, lecz powstają na miejscu w samym narządzie i dlatego serce
kurczy się rytmicznie nawet po zupełnie wyosobnieniu z organizmu. Przyczyna tego zjawiska tkwi w układzie bodźco-
przewodzącym, gdyż tylko w nim powstają impulsy i są przewodzone po całym sercu. Tworzące go włókna mają cechy tkanki
mięśniowej i występują w:
-węźle zatokowo-przedsionkowym
-węźle przedsionkowo-komorowym
-pęczek przedsionkowo-komorowy.
W układzie przedsionkowo-komorowym obowiązuje hierarchiczna organizacja. Na szczycie znajduje się węzeł zatokowy, który
nadaje rytm prawidłowej czynności serca zwanym rytmem zatokowym – wytwarza 70imp/min, drugorzędowe ośrodki
automatyzacji to: węzeł przedsionkowo-komorowy – 40-60imp/min, pęczek 15-40imp/min.
-impulsy płyną od struktury piętra wyższego do niższego.
8.Rola układu bodźcoprzewodzącego serca.
-powstają w nim impulsy, które są przewodzone po całym sercu
-wysyła niezależne impulsy pobudzające do skurczu włókna mięśnia sercowego
-impulsy te rozprzestrzeniają się po całym mięśniu sercowym
-odpowiedzialny jest za przewodzenie stanów pobudzenia w odpowiednim kierunku

9.Lokalizacja ośrodków automatyzmu serca.
-węzeł zatokowy – znajduje się przy wejściu żyły dogłowowej do prawego przedsionka. Nadaje rytm prawidłowej czynności serca,
wytwarza 70imp/min.
-węzeł przedsionkowo-komorowy – położony w przedsionku prawym przy przegrodzie mędzyprzedsionkowej w jej dolnej części,
wytwarza 40-60imp/min.
-pęczek hisa – odchodzi od węzła przedsionkowo-komorowego jako pojedyncze pasmo i rozdziela się na 2 odgałęzienia biegnące
po obu stronach przegrody międzykomorowej i przechodzące na mięśnie komór.
-włókna purkinjego – rozgałęziające się po mięśniach komór.
Ośrodek dwurzędowy i trzeciorzędowy może przejąć funkcję rytmu, tylko w warunkach, gdy węzeł pierwszorzędowy przestanie
funkcjonować.
10.Fizjologiczny rozrusznik serca.
To pierwszorzędowy rozrusznik serca tzn. węzeł zatokowy. Praca jego polega na powolnej spoczynkowej depolaryzacji,
spowodowanej ciągłym przepływem jonów, które osiągają próg pobudzenia i dokonują depolaryzacji komórek.
11.Jak przebiega fala depolaryzacji w sercu.
-komórki tworzące węzeł zatokowo-przedsionkowy depolaryzują się najszybciej, dlatego też ten węzeł stanowi ośrodek
pierwszorzędowy nadając swój rytm całemu sercu.
-depolaryzacja węzła zatokowo-przedsionkowego przenosi się do węzła przedsionkowo-komorowego (Hisa) za pośrednictwem 3
pęczków międzywęzłowych: przedniego (Bachmana), środkowego (Wenckebacha) i tylnego (Tltorela), rozchodzi się na
przedsionki prawy i lewy.
W tym węźle zaznacza się największe zwolnienie prędkości przenoszenia się depolaryzacji.
-z tego węzła depolaryzacja przewodzona jest do mięśnia komórki za pośrednictwem pęczka przedsionkowo-komorowego (dzieli
się na prawą odnogę i lewą). Odnoga lewa dzieli się na wiązkę przednią i tylną.
12.Rozwinięcie serca (revolutio lordis).
Serce bije przeciętnie 70ud/min i tyle razy powtarza się pełen cykl skurczów-rozkurczów serca, czyli tzw. rozwinięcie serca. W
odniesieniu do serca skurcz i związane z tym opróżnienie jam serca określa się jako systola, a rozkurcz, wypełnienie jam jako
diastola. Rozwinięcie trwa ok.0,800-0,833s.
13. Cykl pracy serca i jego fazy.
Cykl pracy serca trwa ok.0,8s i rozpoczyna się:
-skurczem przedsionków – przy równoczesnym rozkurczem komór, wówczas przez otwarte zastawki przedsionkowo-komorowe
wpływa krew z przedsionków do komór. Pod koniec skurczów przedsionków, zastawki są już w pogotowiu, tak, że pod wpływem
małej przewagi ciśnienia komorowego nad przedsionkowym zamykają się, aby nie doprowadzić do zwrotnego przepływu krwi w
stronę przedsionków (ok.0,1s)
-skurcz komór – trwa dłużej niż skurcz przedsionków (ok.27s) i jest silniejszy. Wyróżniamy 2 fazy skurczu komór:
I faza wzrastającego napięcia – zwiększa się napięcie włókien mięśniowych komór, które bardzo silnie uciskają na zawartą w nich
krew. Nie może ona nigdzie odpłynąć, bo zastawki przedsionkowo-komorowe już zostały zamknięte, a nie otworzyły się jeszcze
zastawki aorty i pnia płucnego. W tej fazie we włóknach mięśniowych rozwija się duże napięcie, skurcz izometryczny, a wewnątrz
komór wzrasta ciśnienie dopóki nie stanie się większe od ciśnienia w naczyniach tętniczych. Dopiero wówczas otwierają się
zastawki półksiężycowate. Ten okres skurczu trwa ok.0,05s i nazywa się okresem izometrycznym.
II faza wyrzutowa – wraz z otwarciem zastawek półksiężycowatych włókna mięśniowe skracają swoją długość – skurcz
izotoniczny, zmniejsza się objętość komór, krew jest tłoczona do naczyń tętniczych. W przepełnionych krwią tętnicach ciśnienie
wzrasta do tego stopnia, że przewyższa ciśnienie w komorach, w następstwie, czego zastawki półksiężycowate nagle się zamykają.
Okres skurczu pokrywający wypchnięcie krwi do naczyń krwionośnych trwa ok.0,22s i nazywa się okresem izotonicznym.
W czasie skurczu komór, gdy znaczna część zawartości jest przemieszczana do głównych tętnic, przedsionki rozkurczają się i
przyjmują krew z żył.
-rozkurcz komór i przedsionków. Pauza – krótki okres między 2 i 1 fazą następnego cyklu a początkiem skurczu przedsionków,
okres, podczas którego wszystkie części serca są w rozkurczu (0,43s). Rozkurcz komór przebiega w dwóch fazach:
I faza zwiotczenia włókien mięśniowych - rozkurcz izometryczny trwa do otwarcia zastawki przedsionkowo-komorowej
II faza – komory napełniają się krwią, od chwili otwarcia zastawek przedsionkowo-komorowych aż do ich zamknięcia.
14. Na czym polega faza izowalumentrycznego i izotonicznego skurczu serca.
Faza izowolumetryczna skurczu serca – rozwinięcie się we włóknach mięśniowych dużego napięcia, baz zmiany długości włókien,
a ciśnienie wewnątrz komór rośnie, dopóki nie stanie się większe niż w tętnicach.
Faza izotoniczna – jest to skrócenie się włókien mięśniowych pod wpływem otwarcia się zastawek półksiężycowatych,
zmniejszenie się ciśnienia wewnątrz komór.
15. Funkcja zastawek w sercu.
-otwierają się podczas skurczów komór do ich środka tyko w ich kierunku, aby umożliwić napływ krwi, a zamykają się podczas
skurczu, aby zapobiec cofaniu się krwi do przedsionków.
-zastawki płucna i aortowa zwane półksiężycowatymi otwierają się, aby umożliwić wpływ krwi z komór do tętnic, z zamykają
podczas rozkurczu.
Prawa komora pompuje krew do obiegu płucnego, a lewa do obiegu dużego.
-kierunek otwierania się zastawek jest czynnikiem warunkującym kierunek przepływu krwi.
-pełnią funkcję zaworów bezpieczeństwa.
16. Praca statyczna serca (izometryczna).
To taka, która jest zużywana do 98% potencjalnej energetycznej masie krwi wyrzuconej podczas skurczu komór do tętnic przeciw
ciśnieniu w nich panującemu.
Jest to praca pełna do pokonania oporów w naczyniach krwionośnych.

P=m·gh

P - praca serca
m - masa krwi wyrzuconej przez komorę podczas jednego skurczu
gh - wysokość, na jaką wzniosłaby się krew w tętnicach blisko serca

17. Praca dynamiczna serca.
Służy do nadania przyspieszenia krwi wyrzuconej do naczyń tętniczych, oraz do utrzymania stałej szybkości przepływu w
naczyniach. Praca ta stanowi ok.2% całej pracy, gdyż podczas rozkurczu serca szybkość przepływu krwi w tętnicach nie spada do
zera, gdyż jest ona podtrzymywana przez energię poprzedniego skurczu.
P=m·V²/2q
m-objętość wyrzutowa serca; V-szybkość przepływu krwi w tętnicach; q-przyspieszenie ziemskie.
18. Parametry charakteryzujące czynności układu krążenia.
-ciśnienie tętnicze krwi – ciśnienie jakie wywiera przepływająca krew na ściany naczyń tętniczych.
-pojemność wyrzutowa serca – ilość krwi tłoczonej przez jedną komorę w czasie 1min.
-objętość wyrzutowa serca – ilość krwi wtłaczanej przez jedną z komór serca do odpowiedniego kanału tętniczego dużego lub
płucnego.
19. Tętno – częstość skurczów serca, od czego zależy, ile wynosi i co to jest.
Tętno – okresowy wzrost napięcia ścian tętnic pod wpływem zmian ciśnienia związanego z rytmiczną pracą serca. Tętno powstaje
podczas skurczu serca na początku głównych tętnic i w postaci fali tętnic rozchodzi się w kierunku obwodowym.
W spoczynku i u osoby dorosłej tętno wynosi ok.70ud/min.
Częstość skurczu serca zależy od:
-częstości skurczu
-wieku, płci
-stanu czynnościowego organizmu
-ciśnienia krwi
-położenia ciała
-wysiłku fizycznego i stanu wytrenowania
-warunków atmosferycznych
-stanu zdrowia i temperatury
-szybkości wyrzutowej serca.
Tętno przyspiesza się pod wpływem zmian zawartości tlenu i dwutlenku węgla we krwi.
20. W jaki sposób mierzy się częstość skurczów serca.
Tętno bada się poprzez przyłożenie 2-3 palców ręki tam, gdzie większe tętnice leżą na podłożu kostnym i dość powierzchownie
np.: promieniowa, szyjna, skroniowa, grzbietowa stopy. Podczas tego badania można zwrócić uwagę na częstość, rytm, siłę i
szybkość zmian.
21. Od czego zależy i ile wynosi ciśnienie tętnicze krwi.
Ciśnienie tętnicze krwi – jest to ciśnienie, jakie wywiera przepływająca krew na ściany naczyń krwionośnych. Jest ono największe
w lewej komorze podczas jej skurczu, oraz w miejscu wyjścia aorty i zmniejszenia się wraz z oddalaniem serca, w związku z coraz
większymi oporami, na które natrafia strumień krwi.
Wartość ciśnienia w spoczynku:
-ciśnienie skurczowe – 120mmHg
-ciśnienie rozkurczowe – 80mmHg
-średnie 90mmHg
-prawidłowe 120/80mmHg
Czynniki wpływające na poziom ciśnienia tętniczego:
-ilość krwi dostarczonej do aorty przez komorę lewą
-siły skurczu serca
-oporu stawianego przez naczynia krwionośne
-lepkości krwi
-sprężystości ścian aorty i jej odgałęzień
-pozycji ciała
-stanu emocjonalnego
-pracy fizycznej
-od stanu naczyń krwionośnych, od warunków odpływu krwi na zewnątrz.
22. W jaki sposób mierzy się ciśnienie tętnicze.
Ciśnienie tętnicze krwi zależy głównie od pojemności minutowej serca i stanu naczyń oporowych, a wyraża się je w milimetrach
słupa rtęci (mmHg).
Pomiaru ciśnienia tętniczego dokonujemy metodą osłuchową Ricca-Rocii, przy użyciu sfigmomanometru, najczęściej na tętnicy
ramiennej, ok.2,5cm od zgięcia łokciowego w górę.
23. Zjawiska akustyczne powstające podczas pracy serca i przyczyny ich powstawania.
Drgania towarzyszące pracy serca są niejednakowej częstotliwości. Dzieli się je na stale występujące w warunkach
fizjologicznych, czyli tony serca oraz patologiczne szmery.
Tony serca – powstają w wyniku zamykana się zastawek, drgania prawidłowej czynności zastawek serca, uderzenia krwi o
zastawki, skurczowe i rozkurczowe.
Szmery serca – powstałe w przypadku nieprawidłowej czynności zastawek np.: nieszczelnego zamykania się zastawek lub na
skutek zniekształceń otworów zamykanych przez zastawki.
W każdym cyklu pracy serca występują tony:

-pierwszy ton serca – wywołany zamykaniem się zastawek przedsionkowo-komorowych i początkiem skurczu serca. Trwa
ok.150ms i obejmuje drgania o częstotliwości od 25-45Hz.
-drugi ton serca – powstaje w czasie zamykania się zastawek aorty i pnia płucnego. Trwa krócej od I tonu 120ms i ma większą
częstotliwość ok.50Hz.
-trzeci to serca – występuje w rozkurczu, w okresie wypełniania się komórki krwią napływającą z przedsionków. Jest najsłabszy,
spowodowany jest przez wibrację krwi szybko wypełniającej jamy obu komór.
24. W jakich miejscach odsłuchuje się tony serca i czym to jest uwarunkowane.
Istnieją określone miejsca na klatce piersiowej, w których tony pochodzące z poszczególnych zastawek są szczególnie wyraźnie
słyszalne.
*Zastawkę dwudzielną – odsłuchujemy nad koniuszkiem serca w IV przestrzeni międzyżebrowej po stronie lewej na szerokości 1
palca od środka od linii środkowo-obojczykowej.
*Zastawkę trójdzielną – odsłuchujemy w miejscu przyczepu chrząstki V żebra po stronie prawej mostka.
*Zastawkę aorty – odsłuchujemy po stronie prawej w II przestrzeni międzyżebrowej blisko mostka.
*Zastawkę pnia płucnego – odsłuchujemy po stronie lewej w II przestrzeni międzyżebrowej blisko mostka.
Miejsca te są uwarunkowane położeniem zastawek w sercu.
25. Pojemność wyrzutowa serca.
To ilość krwi, którą jedna komora przepompowuje do jednej z głównych tętnic w wyniku jednego skurczu. Pojemność wyrzutowa
obu komór jest jednakowa i wynosi podczas spoczynku 70-80ml krwi.
Pojemność wyrzutowa zależy od:
-obciążenia wysiłkowego
-stanu kurczliwości mięśnia sercowego
-obciążenia wyjściowego
-obciążenia następnego
-rozmiarów ciała
-stopnia wytrenowania
-siły wyrzutowej mięśnia sercowego
Podczas wysiłku fizycznego pojemność wyrzutowa u dorosłych może wzrosnąć do 200ml. Dokonuje się to dzięki obfitemu
napełnieniu komór serca w czasie skurczu przedsionków i doszczętniejsze ma wytłaczanie krwi w czasie skurczu komór.
26. Pojemność minutowa serca.
Ilość krwi, którą jedna komora przepompowuje do odpowiedniej tętnicy w czasie 1min. Jest to iloczyn pojemności wyrzutowej
krwi (SV) i częstości skurczów serca (HR).
Q=SV · HR
W spoczynku wynosi ok.4,9l/min.
Zależy od:
-poziomu wytrenowania
-wieku, płci
-od ilości krwi napływającej do serca
-intensywności wysiłku
-od częstości skurczów
-od objętości wyrzutowej serca.
27. Różnica tętniczo-żylna (wysycenia krwi tlenem).
Różnica tętniczo-żylna pojemności tlenu we krwi (HVDO2) to różnica zawartości tlenu między krwią tętniczą i żylną. Mówi nam
o ilości pobieranego tlenu przez tętnice z przepływającej krwi. Wynosi ona ok. 60ml/l.
Pomiaru różnicy tętniczo-żylnej zawartości tlenu we krwi dokonuje się przez cewnikowanie serca.
AVDO2=VO2/Q
VO2-pobieranie tlenu, Q-pojemność minutowa serca.
28. Badanie elektrokardiograficzne (EKG).
Najpopularniejszym sposobem badania serca jest EKG. Zapisuje ono potencjały lub ich różnice w określonych miejscach na
powierzchni ciała występujące zależnie od zjawisk bioelektrycznych w czynnym sercu. Dlatego pośrednio pozwala wnioskować o
różnych zmianach we włóknach mięśniowych, układzie przewodzącym, ukrwieniu, położeniu i unerwieniu serca. Sygnały
elektryczne wysyłane przez serce można analizować za pomocą elektrokardiografu. Ta maszyna odbiera sygnały elektryczne i
zapisuje je na papierze tworząc elektrokardiogram. Sygnały docierają do elektrod, przymocowanych do ciała pacjenta. Jako
elektrody służą metalowe płytki, położone w bezpośrednim kontakcie z ramionami, nogami i klatką piersiową. Każde uderzenie
wywołuje sygnał zapisywany w postaci fal. W ten sposób można wychwycić każdą nieregularność w rytmie uderzeń serca, która
wskazuje na to, czym jest spowodowane nieprawidłowe funkcjonowanie narządu.
29. Rodzaje odprowadzeń stosowanych w EKG.
Umieszczając elektrody na kończynach i rejestrując różnice potencjałów występujące między elektrodami, odbiera się czynność
bioelektryczną mięśnia sercowego, czyli elektrokardiogram EKG za pomocą tzw. odprowadzeń kończynowych
Trzy odprowadzenia kończynowe dwubiegunowe, klasyczne Einthorena, uzyskuje się rejestrując różnice potencjałów między:
*prawym przedsionkiem (R) i lewym przedsionkiem (L)
-I odprowadzenie kończynowe
*prawym przedramieniem (R) i lewą golenią (F)
-II odprowadzenie kończynowe
*lewym przedramieniem (L) i lewą golenią (F)
-III odprowadzenie kończynowe

30. Wpływ układu wegetatywnego na akcję serca.
Regulacja czynności serca przez układ wegetatywny odbywa się w dwóch kierunkach: dodatnim i ujemnym. Zadanie nerwów
sercowych polega na zwiększaniu możliwości przystosowawczych serca do stale zmieniających się wymogów poprze
oddziaływanie na środki automatyczne serca. Unerwiane są mięsień sercowy, tkanka węzłowa, układ bodźco-przewodzący serca i
naczynia wieńcowe.
Bradykardia – przedzwojowe włókna przywspółczulne biegną do serca w nerwie błędnym. Pochodzą one z położonego w rdzeniu
przedłużonym ośrodka hamującego czynność serca. Wychodzą z jądra grzbietowego nerwu błędnego do głębokiego i
powierzchniowego splotu sercowego skąd wychodzą jako włókna zazwojowe, kończące się w komórkach węzła zatokowego i
przedsionkowo-komorowego, rozprzestrzeniając się następnie między włóknami mięśniowymi. Pod wpływem impulsacji z jądra
grzbietowego nerwu błędnego włókna zazwojowe uwalniają acetylocholinę, która działa hamująco na układ bodźco-przewodzący
serca, oraz pozostałe komórki mięśnia przedsionków i komór.
Tachykardia – współczulne włókna przedzwojowe biegną do serca z komór zlokalizowanych w rogach brzusznych 5 pierwszych
odcinków piersiowych rdzenia kręgowego. Komórki te stanowią rdzeniowy ośrodek przyspieszający czynności serca. Komórki
przedzwojowe biegną do pnia współczulnego łącząc się z komórkami zwojowymi dalszego, środkowego i górnego zwoju
szyjnego. Stąd jako włókna zwojowe biegną do serca kończąc się w jego sierdziu. Serce otrzymuje również włókna
przyspieszające bezpośrednio z niższych odcinków pnia współczulnego. Włókna osowe komórek zwojów szyjnych tworzą nerw
sercowy. Z zakończeń włókien zwojowych uwalnia się noradrenalina działająca pobudzająco na układ bodźco-przewodzący serca
oraz na pozostałe komórki mięśni przedsionków i komór.
31. Jakie skutki wywołuje synaptyczna część układu wegetatywnego, a jakie część parasynaptycza?
Układ synaptyczny (współczulny):
-zwiększenie częstotliwości skurczów serca (dodatni efekt chronotypowy)
-zwiększenie pobudliwości mięśnia sercowego bez wysiłku (dodatni efekt batrotropowy)
-zwiększenie amplitudy skurczu serca (dodatni efekt izotropowy)
-zwiększenie przewodzenia bodźców w układzie bodźco-przewodzącym (dodatni efekt chronotropowy)
-szybkość przewodzenia pobudzenia w samym sercu (dodatni efekt otomotropowy)
Układ parasynaptyczny (przywspółczulny):
-zmniejszenie częstotliwości skurczów serca (- efekt chronotypowy)
- zmniejszenie pobudliwości mięśnia sercowego bez wysiłku (- efekt batrotropowy)
- zmniejszenie amplitudy skurczu serca (- efekt izotropowy)
- zmniejszenie przewodzenia bodźców w układzie bodźco-przewodzącym (- efekt chronotropowy)
-zmniejszenie napięcia mięśnia sercowego (- tonatropowy)
32. Podstawowe odruchy regulujące pracę serca.
Odruch .......... – odruch zwalniający z łuku aorty, czyli w ścianach łuku aorty znajdują się receptory wrażliwe na zmiany ciśnienia
krwi. Podczas wzrostu ciśnienia krwi impuls biegnie od receptorów w łuku aorty do jądra nerwu błędnego w rdzeniu
przedłużonym i stamtąd włóknami tego nerwu do serca powodując zwolnienie akcji serca i obniżenie ciśnienia krwi.
Odruch Hanreigo – pobudzenie nerwu Henriego, który gałązką nerwu językowo-gardłowego wywołuje zmianę czynności serca.
Włókna tego nerwu wrażliwe na zmianę ciśnienia kończą się w ścianie tętnicy szyjnej zewnętrznej i wewnętrznej. Impulsy
powstałe na skutek pobudzenia receptorów przechodzą dośrodkowo do odpowiednich ośrodków rdzenia przedłużonego. Stamtąd
ośrodkowymi nerwami naczyniowo-ruchowymi naczyń krwionośnych zmieniając ich światło i nerwem błędnym do serca
zmieniają jego czynność.
Odruch Berdota-Jarischa – pochodzący z naczyń wieńcowych wrażliwych na nikotynę.
33. Czym różni się przepływ krwi w naczyniach tętniczych od przepływu w naczyniach żylnych?
W naczyniach tętniczych krew płynie pod większym ciśnieniem, jest bogatsza w ten, jej przepływ szybszy i dlatego naczynia
tętnicze są grubsze od żylnych. W naczyniach żylnych występują zastawki powodujące, że krew nie cofa się, lecz płynie w stronę
serca.
34. Jak pompa mięśniowa wspomaga układ krążenia?
Ciśnienie homeostatyczne powstające w kończynach dolnych powoduje wzrost ciśnienia żylnego w stopach o ok.50mmHg w
pozycji stojącej. Podczas ruchu kończyn mięśnie szkieletowe uciskają żyły i przepływającą krew w kierunku do serca. Ta czynność
jest na tyle efektowna, że podczas chodzenia ciśnienie żylne w komórkach dolnych wynosi ok.25mmHg.
35. Zależność częstości skurczów serca od zużycia tlenu (HR-VO

W większości tkanek przepływ krwi wzrasta proporcjonalnie do metabolizmu. Więc, gdy wzrasta intensywność wysiłku, a co za
tym idzie pobór tlenu, to następuje proporcjonalny wzrost pojemności minutowej serca, na który składa się częstość skurczów i
objętość wyrzutowa, więc zależność skurczowa serca do zużycia tlenu HR-VO

jest wpostproporcjonalna i uzależniona od

obciążeń wysiłkowych.
36. Zależność między pojemnością minutową serca a zużyciem tlenu (Q-VO

Reguła Ficka – mówi, że ilość krwi przepływającej przez serce człowieka w jednostce czasu równa się ilości tlenu pobranego przez
organizm (VO

) podzielonej przez różnicę tętniczo-żylną zawartości tlenu we krwi.

Q=VO

/AVDO

Zależność jest wprostproporcjonalna, im więcej tlenu pobranego przez organizm, tym większa pojemność minutowa.
37. Jak intensywność wysiłków wpływa na częstość skurczów serca.
Częstość skurczów serca w spoczynku wynosi 70u/min tak, więc cały cykl pracy serca wynosi ok.850ms w tym faza skurczu
komór 280ms, faza rozkurczu 570ms.
Podczas wysiłku maksymalnego, gdy częstość skurczów wynosi ok.200u/min cały cykl pracy serca trwa 300ms w tym faza
skurczu 160ms, faza rozkurczu 140ms.
Częstość skurczów zwiększa się w miarę narastania intensywności wysiłku.

REAKCJE ORGANIZMU NA WYSIŁKI O RÓŻNYM CHARAKTERZE
1. Jakie rodzaje skurczów mięśni przeważają w pracy statycznej i dynamicznej?
Wysiłki dynamiczne charakteryzujące się naprzemiennymi krótkotrwałymi skurczami i rozkurczami mięśni są wykonywane z
przeważającym udziałem skurczów izotonicznych (zmiana długości przy stałym napięciu) i krótkotrwałych skurczów
izometrycznych (zwiększenie napięcia). Tak, więc mięsień jest w stanie skracać się podnosząc jednocześnie ciężar przyczepiony
do ścięgna tego mięśnia.
Podczas wysiłków statycznych przeważają kilkusekundowe skurcze izometryczne, przy których wzrasta napięcie mięśni, a ich
długość pozostaje praktycznie stała – nie zmienia się odległość między przyczepami kostnymi tych mięśni. Dynamika skurczu
mięśni wykazuje, że na ogół wzrostowi napięcia towarzyszy przynajmniej niewielka zmiana ich długości (skurcze aukstoniczne).
2. Jakie włókna mięśniowe biorą udział w wysiłkach statycznych i dynamicznych o różnej intensywności?
W wysiłkach statycznych:
-w wysiłku do 20% wysiłku max aktywowane są jednostki wolnokurczliwe ST
-a przy rozwijanej sile ponad 20% siły max rekrutowane są włókna szybkokurczliwe FTa.
Do tego wysiłku zaliczamy takie formy pracy:
-przenoszenie
-podtrzymywanie
-przesuwanie.
W czasie skurczów izometrycznych, których siła nie przekracza 20% siły maksymalnej, aktywizowane są jednostki motoryczne
wolnokurczliwe ST.
Podczas skurczów izometrycznych o sile przekraczającej 20% siły max, aktywowane są jednostki motoryczne szybkokurczliwe
FTa, (które włączają się po ST) gdzie uzyskują energie z przemian metabolicznych anaerobowych

Siła skurczu

Czas trwania skurczu

20%
30%
50%
70%

10-15min
4-6min
1-2min
sekundy

W wysiłkach dynamicznych:
-o intensywności krótkotrwałej następuje rekrutacja jednostek szybkokurczliwych FTa.
-a w wysiłkach nie intensywnych o dłuższym czasie trwania rekrutowane są włókna ST wolnokurczliwe.
*o dużej intensywności i krótkim czasie trwania (np. bieg na 100-200m)
Przy takich wysiłkach aktywizowane są jednostki motoryczne szybkokurczliwe FT. Energia do skurczów szybkokurczliwych
włókien mięśniowych powstaje głównie w procesach beztlenowych. Stwierdzono, że moc anaerobowa danego osobnika jest
zależna od procentowej zawartości włókien FTb w jego mięśniach szkieletowych.
Wysiłki fizyczne o największej mocy mogą trwać do 10s. Energia do skurczu powstaje wtedy w czasie bezmleczanowych reakcji
anaerobowych.
Aktywizowane w czasie wysiłku o dużej intensywności włókna szybkokurczliwe FTb szybko ulegają zmęczeniu. Występuje
zależność pomiędzy narastaniem objawów zmęczenia, a obniżeniem się zawartości ATP i fosfokreatyny w mięśniach. Zjawisko
zmęczenia w tego typu wysiłkach występuje pomimo tego, że substraty energetyczne nie są w pełni wykorzystane.
FTb – duża zawartość zasobów ATP i Crp, wysoka aktywność enzymów, glikolizy beztlenowej, fosfofruktokinazy. Są nie odporne
na zmęczenie.
*umiarkowana intensywność i długi czas trwania:
-biegi długodystansowe
-maratony – lekkoatletyczne i pływackie
-chód sportowy
Rekrutowane są jednostki motoryczne wolnokurczliwe ST. Włókna ST (typu I) mają niską zawartość ATP, Crp lecz są bogate w
glikogen mięśniowy, hemoglobinę i charakteryzują się wysoką wydajnością przemian metabolicznych. Są odporne na zmęczenie,
umożliwiają dłuższy czas trwania tych wysiłków.
3. Czy zmiany zachodzące w układzie mięśniowym, krążeniowym i oddechowym są takie same podczas wysiłku statycznego
i dynamicznego?
-w czasie wysiłku o dużej intensywności trwającej od kilku do kilkunastu sekund zmienia się częstość skurczy serca.
-pojemność minutowa serca, wentylacja minutowa są cięższe od wartości max.
-w czasie wysiłku o umiarkowanej intensywności, angażujące duże grupy mięśniowe, wywołuje takie zmiany czynności układu
krążenia i oddychania, które warunkują osiągnięcie stanu równowagi funkcjonalnej.
Wysiłek statyczny:
Szybka reakcja, ale nie na za dużym poziomie, tętno się zwiększa, ciśnienie nieznacznie wzrasta. Pomiar ciśnienia i tętna nie
wskazuje na wielkość obciążenia.
Przyczyną szybkiego rozwoju zmęczenia podczas wysiłków statycznych jest przede wszystkim utrudnienie przepływu krwi przez
pracujące mięśnie w wyniku zwiększonego ich napięcia, powodującego ucisk na naczynia krwionośne. Prowadzi to do
upośledzenia zapotrzebowania mięśni w O

i uniemożliwia skuteczne usuwanie ciepła oraz produktów przemiany materii

(mleczan, CO

) i innych substratów np.K

. W tej sytuacji zostają upośledzone:

-mechanizmy pobudzani komórek mięśniowych
-czynności aparatu kurczliwego tych mięśni
-przebieg procesów dostarczających energię do skurczów
Ponadto w wyniku zmian fizykochemicznych w środowisku zewnątrzkomórkowym dochodzi do silnego drażnienia zakończeń
nerwów czuciowych w przestrzeni międzykomórkowej, co przyczynia się do szybkiego narastania bólu mięśniowego.

*zwiększenie objętości minutowej serca (Q) – następuje w wyniku zwiększenia częstości skurczów serca (HR). HR zwiększa się
już w pierwszych sekundach wysiłku statycznego. Do momentu wyczerpania się krótkiego czasu wykonania wysiłku.
*objętość minutowa serca (SV) przy niewielkich obciążeniach wysiłkowych (do 20% MVC – max siły mięśniowej) nie zmienia
się, lub nieco zwiększa się, natomiast przy większych obciążeniach zmniejsza się o 10-20ml.
*duży wzrost układowego ciśnienia tętniczego (wzrasta ciśnienie skurczowe, rozkurczowe i średnie) przez cały czas trwania
wysiłku dopóki siła mięśniowa utrzymywana jest na stałym poziomie.
Wysiłek dynamiczny:
W czasie wysiłków o wysokiej intensywności trwające od kilku do kilkunastu sekund:
-częstość skurczów serca
-pojemność minutowa serca

są niższe od wartości maksymalnych

-wentylacja minutowa
W czasie wysiłków o umiarkowanej intensywności angażujący duże grupy mięśniowe wywołuje także zmiany czynności układu
krążenia i oddychania, które warunkują osiągnięcie stanu równowagi fizjologicznej. Z chwilą rozpoczęcia pracy dochodzi do
wzmożenia czynności oddychania i krążenia. Wzrasta wentylacja płuc, częstość skurczów serca, wzrasta zużycie O

4. Jak można określić intensywność wysiłków dynamicznych w warunkach laboratoryjnych i podczas treningu?

Trening

Laboratorium

Obciążenie
Ilość przebytych km
Ilość powtórzeń
Czas, w jakim został pokonany określony dystans
Wartość tętna

Za pomocą ergometrów
Bieżnia (ruchoma)
Rower
Poziom zużycia O

Wydalanie CO

Poziom kwasu mlekowego we krwi

Intensywność można określić na kilka sposobów:
-jako ilość wydatkowanych kcal w czasie
-obciążenie w kg/min lub moc w watach
-procent max poboru tlenu (%VO

max)

-częstość skurczów serca
-procent max częstości skurczów serca (%HRmax)
-poziom kwasu mlekowego
-iloczyn spoczynkowej przemiany materii
5. Jaka jest zależność intensywności wysiłku fizycznego od zużycia tlenu, częstości skurczu serca i innych pomiarów?
Po rozpoczęciu wysiłku częstość skurczów serca wzrasta natychmiast i wprost proporcjonalnie do jego intensywności, aż do
osiągnięcia wartości maksymalnych, które mogą nawet przekroczyć u dzieci i młodzieży 200ud/min.
Stosuje się regułę określającą przewidywaną max częstość skurczów serca (HRmax), którą można zapisać w postaci HRmax=220
– wiek w latach.
Gdy czynność układu krążenia i oddychania stabilizuje się dostarczenie tlenu pokrywa zapotrzebowanie i występuje stan
równowagi fizjologicznej. Poziom zużycia tlenu w okresie równowagi fizjologicznej jest proporcjonalny do intensywności pracy.
*objętość wyrzutowa serca (SV) – podczas długotrwałej pracy mięśniowej zmniejsza się tym bardziej im większe jest obciążenie
względne organizmu podczas tego wysiłku. Stwierdzono, że w ciągu 1 godzinnego wysiłku z obciążeniem ok.70% VO2max
zmniejsza się objętość serca przeciętnie o 37ml w pozycji siedzącej i 58ml w pozycji leżącej przy zwiększeniu częstości skurczów
serca o 10ud/min.
*różnica tętniczo-żylna - zawartość tlenu we krwi zwiększa się podczas długotrwałej pracy, jeżeli zwiększa się pochłanianie tlenu
przez organizm. Jest to zrozumiałe w sytuacji, gdy wzrostowi VO

nie towarzyszy zwiększenie się pojemności minutowej serca

(Q).
*objętość krążącej krwi zmienia się o 10-15% w ciągu pierwszych 5-15min wysiłku, a następnie nie zmienia się istotnie w miarę
jego przedłużania, jeżeli nie dochodzi do odwodnienia organizmu.
*wentylacja płuc zwykle zwiększa się stopniowo, osiągając po godzinie wysiłku wartości ok.10% większe niż na jego początku.
Wentylacja pęcherzyków wzrasta nieznacznie, proporcjonalnie do wzrostu VO

*zwiększa się częstość skurczów serca (HR) w następstwie zmniejszania się objętości wyrzutowej serca.
*pojemność minutowa serca (Q) pozostaje niezmieniona.
*zwiększenie VO

może zachodzić tyko w wyniku wzrostu AVd.

Parametry

Wysiłek statyczny

Wysiłek dynamiczny

Częstość skurczów serca HR

Zwiększa się +

Zwiększ się +

Pojemność minutowa serca Q

Zwiększa się +

Nie zmienia

Pojemność wyrzutowa serca SV

Nie zmienia (zmniejszenie) -

Zmniejsza się -

10% objętość krwi krążącej

Zwiększa się +

Wentylacja Płuc

Zwiększa się +

6. Wyjaśnić zależność między intensywnością wysiłku a tempem powrotu tętna (HR) do wartości spoczynkowej po
zakończeniu wysiłku.
Im intensywniejszy był wysiłek fizyczny tym dłużej tętno powraca do wartości spoczynkowej. Uzależnione to jest dostarczaniem
O

i odprowadzaniem metabolitów i CO

z mięśni. Podczas wysiłku HR wzrasta do znacznych wielkości, aby zaspokoić potrzeby

energetyczne organizmu. Po zakończeniu HR nie powraca natychmiast do wartości spoczynkowej, lecz utrzymuje się na
podwyższonym poziomie przez jakiś czas. Osoba trenująca dyscyplin wytrzymałościowe charakteryzuje się krótszym czasie
powrotu do wartości spoczynkowej HR. Im intensywniejszy wysiłek fizyczny tym krótszy czas jego wykonania i większe ciśnienie
krwi. Im większe napięcie mięśni tym większa siła.

-im intensywniejszy wysiłek fizyczny tym krótszy czas jego wykonania
-im intensywniejszy wysiłek fizyczny tym większe ciśnienie krwi
-im większe napięcie mięśni tym większa siła
Dług tlenowy – ilość tlenu pobierana podczas wysiłku po zakończonym wysiłku, która przewyższa jego wartość spoczynkową.
Dług tlenowy oznaczamy po zakończonym wysiłku o max intensywności, odzwierciedla poziom zachodzących podczas wysiłku
beztlenowego przemian związanych z resyntezą ATP. Wyróżnia się jego składową niepowiązaną z usuwaniem kwasu mlekowego
(LA) z krwi – dług bezmleczanowy, oraz powiązaną z jego usuwaniem – dług mleczanowy.
7. Z czego czerpana jest energia w wysiłkach o różnym czasie trwania i intensywności (statyczne i dynamiczne).
Jeżeli jest krótkotrwały i bardzo intensywny energia jest czerpana z przemian beztlenowych (rozpad ATP do 4-5sekund max
wysiłku. Do 9-10sekund dominują procesy rozkładu fosfokreatyny i kwasu mlekowego).
Jeżeli wysiłek jest długotrwały o umiarkowanej intensywności powyżej 5min wówczas energia jest czerpana z przemian
tlenowych.
8. Co to jest równowaga funkcjonalna (steady-state)?.
Stan organizmu podczas wysiłku, gdy funkcje fizyczne (np.VO

, HR) utrzymują się na stałym poziomie, zależnym od

intensywności wysiłku. Występuje po ok.5min trwania wysiłku. Stan organizmu, w którym dostarczenie O

w pełni wysiłku

pokrywa jego zapotrzebowanie. Każdy wzrost wysiłku wiąże się ze zmianą (zaburzeniem) tej równowagi. Główną cecha tego
procesu jest równowaga między zapotrzebowaniem, a dostarczaniem O

do organizmu. Co zazwyczaj występuje po 5min od

rozpoczęcia wysiłku.
Zjawisko wykorzystywane to jest do konstrukcji tekstów wysiłkowych, gdy jest potrzebna rejestracja wskaźników fizjologicznych,
gdyż wysiłki te trwają zazwyczaj 5 lub więcej minut.
9. Kiedy następuje adaptacja organizmu do wysiłku dynamicznego o różnym czasie trwania i intensywności?
Z chwilą rozpoczęcia pracy przystosowawcze reakcje dotyczą przede wszystkim układu krążenia, oddychania, mięśniowego, ale
również nerwowego, hormonalnego, wydalniczego, termoregulacji.
W przypadku układu krążenia następuje wzrost częstości skurczów serca, ciśnienia skurczowego, pojemności minutowej serca,
wzrost przepływu krwi przez mięśnie, zwiększone zapotrzebowanie w tlen i substraty energetyczne oraz usuwanie metabolitów.
Adaptacja układu oddechowego polega na wzroście wentylacji płuc poprzez wzrost liczby i głębokości oddechów. Wzrost
wentylacji minutowej jest wprost proporcjonalny do intensywności pracy do poziomu 70% VO

max. W tym procesie przemiany

biochemiczne mają początkowo charakter beztlenowy. Jest to powodem powstania deficytu tlenowego na początku pracy.
Wielkość deficytu zależy od intensywności i czasu pracy. Na ogół wielkość deficytu tlenowego jest równa długowi tlenowemu po
pracy.
Gdy czynność układu krążenia i oddychania stabilizuje się wówczas dostarczanie tlenu jest równe zapotrzebowaniu i występuje
równowaga funkcjonalna. Poziom zużycia tlenu jest proporcjonalny do intensywności wysiłku. Wzrost intensywności pracy
submaksymalnej powoduje podwyższenie parametrów funkcjonalnych stanu równowagi czynnościowej. W wysiłkach
dynamicznych o umiarkowanej intensywności energia konieczna do skurczów pochodzi głównie z procesów utleniania
węglowodanów i tłuszczów.
Adaptacja do wysiłku ze strony układu nerwowego polega początkowo na reakcjach mobilizujących organizm. Przewagę zyskuje
układ współczulny i stymulowana jest kora mózgowa (udział układu siatkowatego). Następnie przewagę zyskują reakcje
oszczędzające organizm. Zaczynają dominować procesy hamowania przyczyniając się do zmęczenia.
W przypadku układu hormonalnego następuje przesunięcie regulacji hormonalnej w stronę katabolizmu (glikogenoliza, lipoliza).
WE krwi wzrasta poziom przede wszystkim adrenaliny, noradrenaliny, glukagenu.
10. Jaka jest rola pompy mięśniowej w wysiłkach dynamicznych?
Ciśnienie hydrostatyczne powstaje w kończynach dolnych, powoduje wzrost ciśnienia żylnego w stopach o ok.90mmHg w pozycji
stojącej. Podczas ruchu kończyn mięśnie szkieletowe uciskają jednak żyły i przepychają krew w kierunku do serca. Za kierunek
przepływu odpowiedzialne są zastawki, które będąc w żyłach otwierają się w kierunku do serca. To czynność mięśni
szkieletowych kończyn dolnych jest na tyle efektywna, że podczas chodzenia ciśnienie żylne w kończynach dolnych wynosi
ok.25mmHg. Jeżeli osoba stoi w miejscu i pompa mięśniowa nie pracuje to ciśnienie hydrostatyczne wzrasta do 90mmHg w ciągu
30s. Wzrasta wówczas przechodzenie płynu z naczyń włosowatych do przestrzeni śródkomórkowej i po pewnym czasie następuje
obrzęk kończyn dolnych. Pompa mięśniowa powoduje utrzymanie właściwego dla organizmu ciśnienia hydrostatycznego.
11. Jakie znaczenie ma sprawność współdziałania układu krążenia i oddychania w wysiłkach długotrwałych?
Szczególną rolą muszą być stałe dostawy tlenu do organizmu, wymiana między krwią w pęcherzykach płucnych.
Wysiłek dynamiczny o umiarkowanej intensywności wywołuje zmiany adaptacyjne układu krążenia i oddychania, które
umożliwiają osiągnięcie stanu równowagi czynnościowej. Praca w warunkach równowagi może być w takim wysiłku
kontynuowana przez dłuższy czas.
W momencie rozpoczęcia wysiłku wzrasta zapotrzebowanie na tlen w pracujących mięśniach. W tym samym momencie zostaje
pobudzona czynność układu krążenia. Układ krążenia nie jest jednak w stanie dostarczyć dostatecznej ilości tlenu na początku
wysiłku, wówczas powstaje tzw. deficyt tlenowy.

BADANIE ADAPTACJI UKŁADU SERCOWO-NACZYNIOWEGO DO WYSIŁKU
1. W jaki sposób określa się współczynnik wydolności w próbie harwardzkiej?
Próba harwardzka służy do oceny wydolności organizmu (tlenowej), w której analizuje się zachowanie tętna po wysiłku.
Postępowanie: nastawiamy metronom na 120ud/min. Badana osoba wchodzi i schodzi ze stopnia w wysokości 51cm (mężczyźni) i
46cm (kobiety) – w rytmie 30 wejść/min (na raz i dwa – wejście, na trzy i cztery – zejście). Czas trwania próby 5 min.
Po wykonaniu próby badany siada i mierzymy tętno w następujących przedziałach czasowych po zakończeniu wysiłku:
Od 1min do 1,30s
Od 2 min do 2,30s
Od 3 min do 3,30s – łącznie wykonujemy 3 pomiary częstości tętna, każdy trwający 30s.
Na podstawie częstości tętna w okresie wypoczynku oblicza się wskaźnik sprawności fizycznej (Fi) wg wzoru: Fi=czas pracy w s
x100/2xsuma 3 pomiarów tętna.

W próbie harwardzkiej analizuje się zachowanie tętna po wysiłku. Są to wysiłki tlenowe (aerobowe) wytrzymałościowe związane z
zapotrzebowaniem na O

, angażujące duże grupy mięśniowe. Wzorowy wskaźnik wydolności:

= t(s)x100/2(HR

+HR

)

2. Czy wartość współczynnika wydolności w teście harwardzkim i tempo powrotu HR do wartości spoczynkowych różnią
się u osób trenujących i nietrenujących?
Po skończonym wysiłku u osób trenujących (wytrenowanych) wskaźnik jest taki sam. Wytrenowanie jest tym większe im większy
jest wskaźnik. Człowiek jest bardziej wytrenowany, gdy tętno wzrasta nieznacznie podczas wysiłku i powraca do punktu
wyjściowego szybko po zakończeniu wysiłku.
Np. spoczynek 120/80 – po wysiłku 130/85 – nieznaczna różnica, co oznacza, że osoba jest wytrenowana.

Osoba trenująca

Osoba nietrenująca

Wzrasta nieznacznie

Wzrasta mocno

Tętno

Szybko powraca do punktu wyjściowego

Wolno powraca do punktu wyjściowego

Zaletami metody próby harwardzkiej jest prostota wykonania, jasność interpretacji, prostota odczytu. Za pomocą tej metody
określa się efektywność stosowanych metod treningowych.
Prawidłowość wykonania badania zależy od przestrzegania metodyki wykonywania:
-musi być zachowana rytmika ćwiczeń
-badani muszą być wypoczęci
-próbę należy wykonywać rano (po lekkim śniadaniu, w jednakowej temperaturze)
-musi być badana ta sama osoba.

Próba ta uzyskała olbrzymią popularność ze względu na łatwość przeprowadzenia i zmienny stopień obciążenia wysiłkiem
fizycznym. Przez wiele lat stosowano ją do oceny sportowców dla określenia efektywności stosowanych metod treningowych.
3. W jaki sposób wykonuje się test PWC

170

Polega na wyliczeniu w watach (W) wartości max obciążenia podczas pracy na cykloergometrze przy częstości skurczów serca na
poziomie 170ud/min.
Badany wykonuje na cykloergometrze dwie prace o umiarkowanej intensywności (o obciążeniu 100W i 150W). Każda praca trwa
5min w końcu, której w czasie ostatnich 30s mierzymy tętno (ud/min). Dalej w układzie współrzędnych odkładamy dwa punkty (1
i 2) odpowiadające wartości tętna podczas pracy o obciążeniu 100W (N1) i 150W (N2). Przez te punkty prowadzimy prostą aż do
przecięcia z linią odpowiadającą częstości tętna 170ud/min. Z powstałego (w wyniku przecięcia prostych) punktu 3 opuszczamy
prostą prostopadłą na oś obciążeń, gdzie odczytujemy wartość pracy mięśniowej, która podniosłaby tętno do 170ud/min.

Najczęściej stosuje się drugie obciążenie natychmiast po pierwszym, wtedy cały test trwa 10min.
Obliczoną wartość PWC

170

dzielimy przez masę ciała w kg. Umożliwia to porównanie badanych względem siebie.

Najbardziej rzetelne wartości PWC

170

otrzymuje się w przypadku, gdy pierwsze obciążenie powoduje przyśpieszenie tętna do

około 130ud/min, natomiast drugie do około 150ud/min. Dotyczy to osobników zdrowych, charakteryzujących się dobrą
wydolności fizyczną.
4. O czym świadczy wysoka wartość osiągana w teście PWC

170

Im większa wartość PWC

170

tym większą pracę mięśniową może wykonać człowiek przy optymalnym funkcjonowaniu układu

krążenia. Im wyższa wartość PWC

170

tym wydolność fizyczna jest większa.

Znając wydolność określa się tętno na poziomie obciążenia 100W. Im większa rozwijana moc, tym lepsza wydolność fizyczna
osoby badanej. Wynik podaje się w (W) i musi być dzielony przez masę ciała. Przeliczamy uzyskany wynik w watach przez kg
masy ciała (W/kg).

Punkt PWC170 jest krytyczny, granica 170 jest granicą, do której wskaźnik wzrasta proporcjonalnie liniowo, a liniowość jest
zachowana między tętnem a mocą wykonywanej pracy, by zachować tą liniowość nie stosuje się wyższej granicy tętna.

WYDOLNOŚĆ AEROBOWA I CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA JEJ WIELKOŚĆ
1. Co to jest wydolność aerobowa?
Jest to zdolność pokrywania zaopatrzenia energetycznego pracujących mięśni przez procesy tlenowe. O zdolności wysiłkowej
decyduje max zdolność pobierania O

/min.

2. Jakie czynniki decydują o sprawności zaopatrzenia tlenowego?
-max wentylacja płuc
-pojemność płuc
-objętość i pojemność tlenowa krwi
-max objętość minutowa serca
-różnica tętniczo-żyla (AVDO

)

-zawartość mioglobiny w komórkach mięśniowych
-skład włókien mięśniowych
-hamowanie glikolizy przez zwiększone utlenianie WKT
-zawartość enzymów mitochondrialnych w komórce mięśniowej
3. W jakim celu oznacza się VO

max?

max oznacza się w celu oceniania wydolności fizycznej osoby badanej. Wykorzystuje się tutaj zależność, jaka występuje

podczas pracy submaksymalnej między stanem wydolności fizycznej, a przebiegiem funkcji fizjologicznych (tętno, wentylacja
płuc). Oceniamy poprzez wielkość reakcji organizmu na wysiłki standardowe. Im niższa reakcja organizmu tym większa
wydolność. Im wyższy pułap O

tym lepsza wydolność. Im szybszy powrót do stanu wyjściowego tym większa wydolność.

4. Jakie zasadnicze różnice występują między pośrednią i bezpośrednią metodą oznaczania maksymalnego pochłaniania
tlenu?
Metoda pośrednia

Metoda bezpośrednia

-pomiar tętna wyznaczony przez ostatnie 30s każdej pracy
-czas trwania nie przekracza 5-8’
-pomiar wykonujemy na cykloergometrze
-stady-state na poziomie 150-160ud/min
-jedno obciążenie
-obliczanie za pomocą nomogramu
-wysiłek submaksymalny
-krótki czas trwania
-oparta na przewidywaniu max zużycia tlenu na podstawie
aktualnego zużycia O

oraz częstości skurczów serca podczas

pracy submaksymalnej

-pomiar tętna trwa przez cały czas trwania próby
-pomiar wykonany na cykloergometrze
-czas trwania nie może być krótszy niż 5-7’
-stady-state max na poziomie funkcji oddychania i krążenia
-obciążenie zmienia się co 1-2 wysiłki
-obciążenie według czasu
-wysiłek max
-długi czas trwania
-trudny i złożony
-nie zawsze motywacje badanego pozwalają na wykonanie
maksymalnego wysiłku
-stosowanie bardzo wyczerpujących obciążeń laboratoryjnych
na zawodnikach w okresie np. startowym oraz u osób
niewytrenowanych może być niewskazane

5. Ile wynosi spoczynkowe zużycie tlenu (VO

= 280ml/min - 360ml/min

6. Jakie wielkości VO

max charakteryzują osoby o przeciętnej lub wysokiej wydolności aerobowej?

Osoba trenująca, posiadająca wydolność aerobową może mieć VO2max = 6000ml/min, osoba nietrenująca o przeciętnej
wydolności aerobowej VO2max = 4500ml/min
7. Jaka jest zależność pomiędzy intensywnością wysiłku a zużyciem tlenu?
Bardziej intensywny trening powoduje większy przyrost wydolności tlenowe. Również zwiększona częstotliwość treningów
(przynajmniej 3 tygodniowo) ma dodatni wpływ na wzrost wydolności tlenowej, chociaż dalsze jej zwiększenie nie powoduje już
tak zdecydowanych przyrostów. Już nawet po kilku sesjach treningowych widoczne są efekty np. zmniejszenie zarówno HR jak i
stężenia kwasu mlekowego we krwi podczas wysiłków submaksymalnych.
8. Jakie zależności wykorzystuje się w próbach oznaczania VO

max metodą pośrednią?

W tych próbach wykorzystana jest zależność jaka występuje podczas pracy submaksymalnej między stanem wydolności fizycznej
a przebiegiem funkcji fizjologicznych (tętno, wentylacja płuc, zużycie tlenu). I tak niższe wskaźniki fizjologiczne i niższy koszt
energetyczny podczas pracy submaksymalnej odpowiada większej wydolności lub wyższemu maksymalnemu zużyciu tlenu.
9. Jak oznacza się VO

max metodą pośrednią (Ryhming-Astranda)?

-Nomogram pozwala przewidzieć max zużycie tlenu na podstawie pomiarów tętna w pracy submaksymalnej. Nomogram
uwzględnia: skalę tętna dla kobiet i mężczyzn, skalę max zużycia tlenu, skalę obciążeń na ergometrze rowerowym. Opracowany
nomogram jest wyrazem dłużysz zależności funkcjonalnych między wskaźnikami przedstawionymi na określonych skalach.
-Określonemu obciążeniu i ciężarowi ciała odpowiada na skali zużycia tlenu odpowiednia wartość, którą znajdujemy łącząc linią
poziomą odpowiednią wartość ciężaru ciała lub obciążenia ze skalą VO

. Znalezienie zużycia tlenu (VO

) łączymy linią prostą z

punktem na skali tętna, stwierdzony u badanego osobnika w czasie testu wysiłkowego. Przeprowadzona prosta przetnie skalę max
zużycia tlenu (VO

max) w punkcie odpowiadającym przewidywanej wartości VO

max. Ponieważ VO

max zmniejsza się z

wiekiem odczytaną wartość mnożymy przez współczynnik korekcyjny odpowiedni dla danej grupy wiekowej.
-Test wykonujemy wykorzystując stopień do step-testu lub ergometr rowerowy. Wysiłek winien być tak zaprogramowany, aby
częstość tętna w okresie steady-state była w przedziale 120-170ud/min. Wysiłek nie powinien przekraczać 5-8’. Wynik uzyskany
w 3 pomiarach minutowych tętna służy do obliczenia wartości średniej tętna/min. Średnie tętno z okresu równowagi jest podstawą
do dalszych obliczeń z nomogramu.
-Odczytane z nomogramu wartości korygujemy uwzględniając odpowiednie współczynniki dla wieku, wyrażając VO

max w

l/min i ml/kg z min oceniamy wydolność fizyczną badanych osób.

OZNACZANIE VO

max METODĄ BEZPOŚREDNIĄ

1. Jak oznacza się VO

max metodą bezpośrednią?

Zasadą tej metody jest obliczenie VO

max z wartości max V

(wentylacji minutowej płuc) oraz % zawartości tlenu w powietrzu

wydychanym. VO

max u wytrenowanego wynosi 6-7 l

max = V

∆

/100%

∆

% różnica między O

wdychanym a wydychanym.

-do pomiaru VE potrzebny jest gazometr
-do pomiaru %O

potrzebny jest analizator gazów

*wartość wentylacyjną korygujemy w zależności od temperatury otoczenia przeliczanej na STPD.

Im wyższy jest pułap tlenowy, tym cięższą i dłuższą pracę można wykonać w warunkach tlenowych i tym większa jest wydolność
fizyczna
Potencjalny pułap tlenowy dla kobiet 36-40ml/kg/min, a dla mężczyzn 40-45ml/kg/min.
Pułap tlenowy zależy od:
-objętości minutowej serca
-pojemności tlenowej krwi..
W sporcie ma znaczenie pułap tlenowy przy maratonach, kolarstwie, narciarstwie biegowym itp.
2. Jakie parametry charakteryzują wysiłek o maksymalnej intensywności, podczas oznaczania VO

max metodą

bezpośrednią?
-wentylacja minutowa płuc
-%zawartości tlenu w powietrzu wydychanym
-różnica między O

wdychanym a wydychanym

Oznaczenie max pułapu tlenowego metodą bezpośrednią wymaga od osoby badanej rzetelnego wykonania próby, a od zespołu
badającego takiego zaprogramowania wysiłku, aby było możliwe pełne rozwinięcie max funkcji układu krążenia i oddychania.
Przyjmuje się, że czas wysiłku nie może być krótszy niż 5-7min. Praca może być wykonywana na bieżni mechanicznej, na
ergometrze rowerowym (cykloergometrze). Właściwy wysiłek powinien być poprzedzony 5 minutową rozgrzewką, wykonywaną
w spokojnym tempie.
3. Jak powinna przebiegać próba oznaczania VO

max metodą bezpośrednią na ergometrze?

W przypadku pracy na cykloergometrze osoba badana wykonuje pracę fizyczną o stopniowo wzrastającej intensywności. Wielkość
obciążenia zwiększamy co 1-2min, aż do momentu indywidualnego wyczerpania (kiedy badany nie jest w stanie kontynuować
wysiłku). Przy największym obciążeniu badany powinien kontynuować pracę przez 30s (1min, 1,30min, 2min).
Jeżeli rośnie intensywność wysiłku to rośnie również HR, VO

i V

rosną mniej.

4. Jak powinna przebiegać próba oznaczania VO

max metodą bezpośrednią na bieżni mechanicznej?

Jako wysiłek na bieżni mechanicznej, można zastosować bieg ze stałą prędkością (wg. możliwości badanego), w którym
obciążenie zwiększamy poprzez podniesienie kąta pochylania bieżni o 1-2º, lub przez zwiększenie prędkości przesuwu bieżni, co
1-2min do momentu przerwania pracy przez badanego. Zmiany zużycia tlenu podczas pracy mierzymy metodą kalorymetrii
pośredniej otwartej. Jest to metoda wiarygodna i dokładna, pozwala określić faktycznie i wiarygodnie VO

, ale wymaga dużych

obciążeń i aparatury. Co pewien czas zwiększa się stopniowo obciążenie na bieżni, aby zwiększyć pracę układu krążenia i
oddychania.

PRÓG PRZEMIAN BEZTLENOWYCH (PPA) JAKO METODA OCENY WYDOLNOŚCI ORGANIZMU
1. Co to jest próg przemian anaerobowych (PPA)?
Jest to taka intensywność wysiłku, po przekroczeniu, której następuje szybki wzrost stężenia LA we krwi i towarzyszące mu
zmiany w wymianie gazowej.
Wytwarzanie mleczanu przestaje być równoważone jego zużyciem.
2. Czy PPA jest wskaźnikiem wydolności tlenowej czy beztlenowej – uzasadnij?
PPA jest wskaźnikiem wydolności tlenowej ponieważ jedną z bardzo charakterystycznych oznak wzrostu wydolności tlenowej jest
podwyższenie progu przemian beztlenowych.
Im>wartość PPA, tym>wydolność tlenowa.
3. Jak wykorzystuje się PPA w treningu wytrzymałości?
-Jednym z efektów treningu tlenowego (wytrzymałościowego) jest obniżenie poziomu LA we krwi podczas wysiłku
submaksymalnego. Poziom LA we krwi ma wpływ na PPA, następuje jego zwiększenie, a tym samym dana osoba może
wykonywać wysiłek o większej intensywności (np. prędkości biegu) bez znacznego narastania poziomu LA we krwi.
-Trening wytrzymałościowy powoduje wzrost max wentylacji minutowej płuc (VE), gdyż zwiększenie wydolności tlenowej
zwiększa zapotrzebowanie na tlen i wydalenie CO

-Spadek poziomu LA we krwi powoduje przesunięcie PPA w kierunku większych obciążeń.
4. Co to jest próg mleczanowy i wentylacyjny? Jakie są różnice w sposobie ich wyznaczania?
-Próg mleczanowy (metoda inwazyjna) – polega na analizie LA we krwi w odniesieniu do zmian intensywności wysiłku.
Inwazyjne metody wyznaczania PPA, są bardzo przydatne w warunkach terenowych, specyficznych dla danej dyscypliny sportu,
gdzie trudno jest stosować analizatory powietrza wydychanego.
-Próg wentylacyjny (metoda nieinwazyjna) – oparta na pomiarze parametrów gazometrycznych (głównie za pomocą analizatorów
pary wodnej):
*MV – minutowa wentylacja płuc
*VO

– pobór tlenu

*VCO

– wydalanie CO

*RQ – współczynnik oddechowy
Analizy dokonuje się na podstawie wpływu zmian powyższych parametrów na dozowany wysiłek ergometryczny lub na bieżni
mechanicznej przy zastosowaniu niewielkich wzrostów intensywności, co 2-3minuty.

W obu metodach sprawdzenie prawidłowości wyznaczania PPA, polega na wykonaniu dłuższego wysiłku (np. 30 minutowego) o
progowej intensywności.
5. Na podstawie, jakich parametrów można wyznaczyć PPA przy stężeniu mleczanu na poziomie 4mmol/L?
Istnieje kilka metod ustalania wartości progowych:
-można ustalić intensywność wysiłku lub poziom funkcji układu krążenia i oddychania, przy poziomie 4mmol/l LA we krwi.
-wyznaczając próg indywidualny
6. Jakie są kryteria wyznaczania indywidualnego PPA?
50-60% VO

– to pułap osoby nietrenującej

70-80% VO

– to pułap osoby wytrenowanej

WYDOLNOŚĆ ANAEROBOWA I JEJ RODZAJE. METODY OCENY WYDOLNOŚCI BEZTLENOWEJ.
1. Co to jest wydolność anaerobowa?
Jest to max ilość energii możliwa do uzyskania w procesach beztlenowych, oceniana za pomocą ilości wykonanej pracy w ciągu
30-60 sekund. To zdolność do wykonywania wysiłków o max intensywności i krótkim czasie. Dominują beztlenowe drogi
resyntezy ATP.
Miary wydolności anaerobowej:
-dług tlenowy
-stężenie mleczanów we krwi
-moc anaerobowa
-łącza praca beztlenowa
-szczytowa moc beztlenowa
-czas utrzymania mocy
-wskaźnik zmęczenia
2. Jakie procesy energetyczne (resynteza ATP) dominują w wysiłkach o supramaksymalnej intensywności?
Dominują beztlenowe drogi resyntezy ATP.
Wydolność anaerobowa wskazuje na zdolność wykonywania krótkich, ale bardzo intensywnych wysiłków fizycznych.

*wydolność fosfagenowa (do 10s) – źródła ATP(beztlenowe).
Bazuje na rozpadzie fosfokreatyny i obejmuje wysiłki bardzo intensywne i krótkotrwałe (10s) (np. skok wzwyż, w dal, bieg na
100m)
Przyczyną przetrenowania tego typu wysiłku jest wyczerpanie zasobów fosfokreatyny i zakwaszenie komórki.
HR wynosi 180, odpoczynek w czasie 30-60’
*wydolność glikolityczna (10-90s) - (beztlenowa mleczanowa).
Procesy gdzie dochodzi do przemiany glikogenu lub glukozy. Wywołuje powstanie:
-ATP
-nie wymaga obecności O

-przemianie ulegają cukry (glukoza lub glikogen)
-umożliwia uzyskanie kilku moli energii.
Glikoliza dominuje od 10s wysiłku intensywnego. Szczyt jej jest w 15-40s. Składnikiem ubocznym jest kwas mlekowy (LA) –
powodujący zakwaszenie komórki i naruszenie równowagi kwaso-zasadowej. LA stanowi jednak istotne źródło energii dla mięśnia
sercowego – czynnik regulujący.
Adaptacja polega na zwiększaniu aktywności enzymów beztlenowych, zwiększanie odporności na zmęczenie, oraz na zwiększanie
możliwości buforowania mięśni.
3. Od czego zależy wydolność anaerobowa?
Wydolność anaerobowa zależy od potencjału anaerobowego (przede wszystkim) w wysiłkach krótkotrwałych o max
intensywności.
O wydolności anaerobowej decyduje:
-zasób źródeł energetycznych ATP-CrP
-sprawność mobilizacji i wykorzystanie źródeł energetycznych (sprawność mechanizmów aktywizujących proces glikolizy)
-aktywność glikolityczna układów enzymatycznych
-układy buforowe krwi i tkanek (regulują stałość pH)
-zaawansowanie w jednostkach motorycznych włókien białych (szybkokurczliwych Ft), siły poszczególnych włókien, aktywacji
jednostek motorycznych.
-skład włókien mięśniowych
-siły poszczególnych włókien
-sprawność mechanizmów aktywacji jednostek motorycznych
-zawartość ATP, fosfokreatyny, glikogenu w komórkach mięśniowych.
Sportowcy o dużej procentowej zawartości włókien szybkokurczliwych w mięśniach szkieletowych, charakteryzują się wysoką
mocą anaerobową bazmleczanową. Wydolność anaerobowa zależy od mocy i pracy.
4. Jakie wyróżnia się rodzaje wydolności beztlenowej i co jest główną podstawą tego zróżnicowania?
-fosfagenowa – do 10s
-glikolityczna – 10-90s
Podział ze względu na źródło energii, na rodzaj procesów resyntezy ATP, czyli od czasu trwania wysiłku i intensywności.
5. Jakie testy stosuje się w celu określenia poziomu wydolności beztlenowej?
-test Marearii–Kalamena – pozwala na wyznaczenie mocy beztlenowej – fosfagenowej (wbieganie z największą prędkością po
schodach)
-test ergometryczny (np. Vadewalle’a) – wyznacza moc beztlenową i jej składowe „siła-szybkość”
-test Bosco – seria wyskoków na platformie dynamograficznej.
-test Wingate – określa moc i wydolność beztlenową na ergometrze
6. Jaki rodzaj wydolności beztlenowej ocenia się w teście „Wingate” i „Siła-szybkość”?
Test Wingate – ocenia się wydolność glikolityczną – określa moc i wydolność beztlenową
Test Vaddewalle’a – ocenia się wydolność fosfagenową
7. W jaki sposób przeprowadza się testy stosowane do oceny wydolności beztlenowej (z uwzględnieniem zasad ich
konstrukcji)?

Test ergometryczny Vaddewalle’a „siła – szybkość” – w teście tym bada się wydolność beztlenową – fosfagenową podczas
wysiłku submax. Wysiłek ten wykonuje się na ergometrze. Badany wykonuje 6-10s wysiłku na ergometrze rowerowym pokonując
zastosowaną każdorazowo inną siłę oporu na kole ergometru, w jak najkrótszym czasie osiągając największą prędkość obrotów
pedałami. Pierwsza wartość oporu wynosi ok.2kg i każdorazowo jest zwiększana o 1kg. Kolejną fazę wykonuje się po 5min
odpoczynku. Opór jest zwiększany, kiedy badany przekracza 100 obrotów/min – 200 obrotów/min. Do prawidłowego wyznaczenia
wysiłku potrzeba ok 5 wysiłków. Na podstawie uzyskanych wartości obrotów przy odpowiedniej im sile oporu wylicza się
graniczną liczbę obrotów i graniczną siłę oporu. Doświadczenie wykazuje, że zależność między częstotliwością obrotów, a oporem
koła zamachowego ma przebieg prostoliniowy.
y=-ax+bx
Test Wingate – badany wykonuje wysiłek (dla osób wytrenowanych można wydłużyć czas do 45s) 30s na cykloergometrze przy
ustalonej wartości oporu (kobiety 7% masy ciała zewn.; mężczyźni 7,5% masy ciała). Oceny wydolności dokonuje się na
podstawie rozwiniętej mocy zewnętrznej. Próbę poprzedza 5min rozgrzewka na ergometrze. Przy zastosowanym oporze na kole
ilość wykonywanej pracy jest proporcjonalna do ilości wykonywanych podczas próby obrotów.
Analizuje się:
SM=(Pmax-Pmin)/(tpmax-tpmin)
SM-spadek mocy
(Pmax-Pmin) – szczytowa moc anaerobowa W-łączna praca anaerobowa
(tpmax-tpmin) – czas osiągnięcia Pmax w sekundzie.
Testem Wingate wyznaczamy:
-moc max
-czas utrzymania mocy
-wskaźnik zmęczenia
-łączną pracę anaerobową
Rozwijanie mocy max związane jest z wydolnością fosfagenową. Pozostałe parametry dotyczą wydolności anaerobowej,
obejmując zarówno składową fosfagenową jak i glikolityczna.
8. Na podstawie, jakich parametrów, uzyskanych w testach, określa się poziom wydolności beztlenowej?
Test Vanpewalle’a – główny parametr „moc”. Graniczna wartość siły oporu (F) i graniczna liczba obrotów są parametrami
wskazującymi na możliwości siłowo-szybkościowe. Osobnicy o wysokiej F i małej V charakteryzują się przewagą składowej siły
w osiągnięciu Fmax.
Moc jest zależna od ↑F i ↓V są to jej składowe.
Test Wingate:
Pmax – szczytowa moc anaerobowa – fosfagenowa
T – czas osiągnięcia – glikolityczna
W – łączna praca anaerobowa
oM – spadek mocy
Parametry te rozwijanej mocy związane są z wysiłkiem fosfagenowym ↓F i ↑V (składowe szybkości)
9. W jakim celu oblicza się:
a. maksymalną moc anaerobową?
b. łączną pracę anaerobową?
c. spadek mocy?

10. Jaka zależność istnieje między wielkością siły oporu a częstotliwością obrotów?
Zależność między wielością siły oporu a częstotliwością obrotów ma przebieg prostoliniowy. Jednocześnie zależność między
Fmax, a siłą oporu jest paraboliczna, osiągając max przy sile oporu równej 90% siły granicznej (wielkość, przy której badany nie
jest w stanie wykonywać wysiłku).
11. Czy wielkość długu tlenowego jest wskaźnikiem wydolności beztlenowej – uzasadnij?
Dług tlenowy jest podstawowym wskaźnikiem wydolności beztlenowej i oznacza się go po zakończeniu wysiłku. Wyróżnia się
jego składową – dług bezmleczanowy i dług mleczanowy.
-trudności organizmu – np. długi czas trwania pomiaru oraz techniczne – niezbędny analizator tlenu, utrudniają jego zastosowanie.
-jednak powiązanie wielkości – długu tlenowego ze stężeniem LA oraz zaburzeniami równowagi kwasowo-zasadowej, analizę
tych parametrów uzyskuje się do oceny wydolności beztlenowej.
-niedobór tlenu w stosunku do zapotrzebowania nadwyżką zużycia O

po wysiłku w stosunku do wartości początkowej.

ZMĘCZENIE
1. Co to jest zmęczenie?
Zmęczeniem określa się przejściowe obniżenie zdolności do wysiłku spowodowane przez wysiłek. Jest to przejściowy stan
organizmu rozwijający się w czasie wykonywania pracy fizycznej i umysłowej. Charakteryzuje się zmniejszeniem zdolności do
pracy, nasileniem się odczucia ciężkości wysiłku i osłabieniem chęci kontynuowania pracy (motywacja).
Zmęczenie zależy od:
-intensywności pracy
-rekrutacji jednostek motorycznych
-wytrenowania
-rodzaju pracy
Przejawy zmęczenia:
-obniżona wydolność, dyskoordynacja psychomotoryczna, spadek siły
-obniżenie pobudliwości tkanki mięśniowej i czasu reakcji odruchowej
-stanom zmęczenia towarzyszy szereg reakcji fizjologicznych, prowadzących do odbudowy zużywanego potencjału
energetycznego, zachowania równowagi środowiska wewnętrznego, utrzymanie funkcji gruczołów dokrewnych oraz równowagi
elektrolitowej.
2. Dlaczego zmęczenie pełni funkcję ochronną dla organizmu?
Biologiczne znaczenie zmęczenia polega na ochronie ustroju żywego przed mogącym wystąpić wyczerpaniem, wyrażającym się
całkowitym załamaniem funkcji jego narządów.
Zmiany funkcjonalne stanowiące istotę zmęczenia rozwijają się w układzie ruchowym i układzie nerwowym. Stąd podział na
zmęczenie obwodowe i ośrodkowe.
3. Czym różni się zmęczenie ostre, podostre i przewlekłe?
Zmęczenie przewlekłe – powstaje w wyniku wielokrotnego powtarzania treningu przy stosowaniu nieadekwatnych przerw
wypoczynkowych, w konsekwencji prowadzi do kulminacji objawów zmęczenia, nielikwidowanych po pojedynczych wysiłkach.
Cechą charakterystyczną tego stanu jest często niezauważalne narastanie objawów oraz trudne i długotrwałe ich likwidowanie.
Zmęczenie ostre – występuje po jednorazowych intensywnych, krótkich wysiłkach. Tę postać zmęczenia charakteryzuje
występowanie gwałtownych objawów z dużymi zmianami funkcjonalnymi ustroju oraz stosunkowo szybki powrót do normy.
Zmęczenie podostre – następuje w wyniku znacznego wyczerpana ustroju wysiłkiem fizycznym: biegiem maratońskim. Objawy
zmęczenia nie są tak bardzo ostre, ale występują w stosunkowo długim okresie czasu zanim organizm nie wróci do normy.
Zmęczenie lokalne – jest zmęczeniem pojedynczych narządów ruchu i nie wywołuje większych zmian w organizmie np. taki
rodzaj zmęczenia może występować przy izolowanych ćwiczeniach z ciężarami, w niektórych ćwiczeniach gimnastycznych itp.
Zmęczenie ustroju – temu zmęczeniu podlega cały organizm człowieka. Występuje ono w wysiłkach angażujących większe grupy
mięśniowe. Ten rodzaj zmęczenia wywołuje szereg ogólnoustrojowych zmian np. obniżenie poziomu cukru we krwi. Może przejść
w ogólno narządowe.

Cechą wspólną wszystkich przejawów zmęczenia jest dążenie do przywrócenia równowagi funkcjonalnej, czyli homeostazy
naruszonej podczas wysiłku.
4. Jakie są przyczyny zmęczenia obwodowego?
Przejawia się zmniejszeniem siły i szybkości skurczów. Częściowo zmiany te kompensowane są przez rekrutowanie większej
liczby jednostek motorycznych (angażowanie nowych włókien mięśniowych). FT mogą być zastępowane ST. Obejmują zmiany w
mięśniach.
Przyczyny: upośledzenie:
-mechanizmów pobudzania komórki (zmniejszenie częstotliwości pobudzania)
-sprzężenia elektromechanicznego (skurcz trwa długo dopóki są jony Ca

)

-funkcji aparatu kurczliwego
-wyczerpanie substratów energetycznych (ubytek ATP i fosfokreatyny i gromadzenie się w komórkach LA – największy ubytek
tych źródeł energii występuje po 30s wysiłku max)
-wzrost temperatury mięśnia
-wyczerpanie glikogenu z komórek mięśniowych
-zmiany w uwodnieniu komórek i przesunięcia jonowe
-uszkodzenie struktury mitochondriów
Zmęczenie obwodowe (w mięśniach), w których biorą udział mechanizmy obwodowe, działające w samym narządzie lub
narządach. Te zmęczenia występują po wysiłkach jednorazowych w ostrych postaciach zmęczenia.
5. Czym jest wywołane zmęczenie ośrodkowe?
Ma miejsce w przypadku zmęczenia przewlekłego (przetrenowania), którego objawów często nie daje się wykryć metodami
fizjologicznymi, przeważają mechanizmy ośrodkowe związane z wyższą czynnością nerwową. Wynik zaburzeń homeostazy.
Przyczyny zmęczenia ośrodkowego:
-zmniejszenie pobudliwości
-zmniejszenie glikogenu mięśniowego i wątrobowego
-zmiany w rozmieszczeniu krwi
-wyczerpanie nadnerczy
-zmęczenie się CUN: zmniejszenie częstotliwości wysyłania bodźców.

6. Jakie czynniki mają wpływ na rozwój zmęczenia w wysiłkach długotrwałych – tlenowych?
-podwyższenie temperatury mięśniowej do 40-42

-wyczerpanie źródeł energetycznych (glikogen mięśniowy)
-szkodliwy wpływ kwaśnych produktów wysiłkowej przemiany materii
-stopień zadłużenia tlenowego tkanek
-odwodnienie ustroju i utrata elektrolitów (jonów K

, Na

, Cl) w procesie wysiłkowej termoregulacji

-zmiany rozmieszczenia krwi
-wzrost częstości skurczów
-wzrost wentylacji płuc
-zmiany regulacji funkcji ustroju
W wysiłkach statycznych:
-niedotlenienie
-niedożywienie
-nie doprowadzenie produktów
7. Czym jest spowodowane zmęczenie w wysiłkach krótkotrwałych o charakterze beztlenowym?
-zmęczenie układu nerwowego
-kwas mlekowy powstający podczas wysiłku bardzo niekorzystne wpływa na organizm podczas wysiłku.
-nasilenie się glikolizy mleczanowej
-obniżenie ilości związków energetycznych
-zmniejszenie aktywności fosforylazy, fosfofruktokinazy
-zmniejszenie wytwarzania ATP a w konsekwencji zmniejszona zdolność wysiłkowa
8. Jakie są subiektywne i obiektywne przyczyny oraz objawy zmęczenia?
Subiektywne – w ostrych postaciach sprowadzają się przede wszystkim do uczucia silnego wyczerpania, bezwładu, niekiedy bólu
mięśniowego itp. U osób niedostatecznie przystosowanych do wysiłku mogą wystąpić silne, rozdzierające bóle w obszarze płuc,
wyraźnie związane z czynnością oddychania, niekiedy gwałtowne wymioty. Po dłuższych jednorazowych wysiłkach może
wystąpić dodatkowo odczucie ogólnego osłabienia, obfite pocenie, drżenie rąk, znużenia psychiczne jak otępienie, pogorszenie
zdolności spostrzegania i leży przeważnie w sferze psychicznej.
Obiektywne – obniżenie zdolności do pracy, zmniejszenie szybkości i precyzji ruchów, zwiększenie czasu reakcji odruchowej,
obniżenie zdolności osiągania dobrych wyników, obniżenie glikogenu w mięśniach, cukru we krwi, obniżenie zasobów zasad,
zmiany we krwi i dług tlenowy.
9. Jakie znaczenie ma zjawisko zmęczenia w treningu sportowym?
Sprawne funkcjonowanie organizmu człowieka wymaga zrównoważenia okresów aktywności odpowiednim odpoczynkiem,
którego istotę stanowią procesy biologicznej odnowy. Zmierzają one do usunięcia powstałych w toku pracy czynników
ograniczających możliwości wysiłkowe organizmu. Wypoczynek po pracy fizycznej eliminuje produkty wysiłkowej przemiany
materii, wyrównuje zadłużenie tlenowe tkanek, uzupełnia straty źródeł energetycznych oraz przywraca równowagę wodną i
elektrolitową ustroju. Powinno stosować się odnowę biologiczną.
Przerwy po wysiłkach:
-krótkotrwałe wysiłki – ok.5h
-długotrwałe – ok.24h
Skuteczny i efektywny wypoczynek zawodnika:
-indywidualna znajomość zawodnika
-dostarczenie odpowiednich składników odżywczych i elektrolitów
-zastosowanie odpowiednich przerw
-zapewnienie spokoju psychicznego
-odnowa biologiczna w różnych formach

PYTANIA KONTROLNE - FIZJOLOGIA MIĘSNI SZKIELETOWYCH

1. Co to jest elektromiografia (EMG)?
2. O czym mówi EMG?
3. Od czego zależy zastosowanie różnych elektrod (powierzchniowych, igłowych)?
4. Jakie czynniki wpływają na zapis EMG?
5. W jakich celach wykorzystuje się EMG?
6. Co to jest mechanomiografia (MMG)?
7. Jakie zjawiska rejestruje się za pomocą MMG?
8. Jakie są źródła dźwięku powstającego w mięśniach?
9. Jakie czynniki wpływają na zapis MMG?
10. W jakich celach wykorzystuje się MMG?
11. Jakie są rodzaje i jaka jest istota podziału skurczów mięśniowych?
12. Co to jest i od czego zależy siła mięśniowa?

13. Czym charakteryzuje się praca statyczna i dynamiczna?
14. Co to jest dynamometria i do czego służy?
15. Co to jest ergometria i do czego służy?
16. Na czym polega prawo średnich obciążeń ?
17. Co to jest zmęczenie?

1.8. Jakie są przyczyny powstawania zmęczenia? 19. Jakie są skutki
zmęczenia?

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
fizjologia, I semestr, Fizjologia
ściąga fizjoligia, 3 SEMESTR WSZYSTKO
Fw fizjolka, fizjolka, FIZJOLOGIA - SEMESTR II
Fizjologia 5 semestr kolos 1, Biologia, fizjologia zwierząt
FIZJOLOGIA 1, SEMESTR II, Fizjologia
fizjologia, I semestr, Fizjologia
Wydalanie i regulacja do nauki, WSKFIT 2007-2012, V semestr, fizjologia człowieka
Współczesne problemy żywienia do nauki, WSKFIT 2007-2012, V semestr, fizjologia człowieka
zagadnienia - wyklad 5, II ROK, III SEMESTR, Fizjologia zwierząt
FIZJOLOGIA PYTANIA I TERMIN 2014 dzienne grupa A, żywienie człowieka i ocena żywności, semestr 4, fi
Zagadnienia do kolokwium Fizjologia czlowieka semestr I, pytania fizjologia
Gruczoły dokrewne do nauki, WSKFIT 2007-2012, V semestr, fizjologia człowieka
FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA - wykłady, Turystyka i Rekracja, Semestr II
Ekofizjologia roslin wyklady, Studia, II rok, II rok, III semestr, Fizjologia roślin
Fizjologia roslin - egzamin poprawiony(1), Ogrodnictwo, Semestr IV, Fizjologia, Fizjologia egzamin

więcej podobnych podstron