2009-10-23
1
Fizjologia pracy
Rodzaje pracy i ich charakterystyka
Fizjologia skurczu mięśnia
Fizjologiczne reakcje na wysiłek
w zależności od jego rodzaju, intensywności
i czasu trwania
dr hab. n. med. Teresa Makowiec-Dąbrowska
1
Fizjologia pracy jest gałęzią
fizjologii stosowanej
Zadania fizjologii pracy
Zadania poznawcze
-
wyjaśnienie istoty i znaczenia zmian funkcjonowania
organizmu podczas pracy (wysiłku)
- ustalenie praw rządzacych wszelkiego rodzaju fizyczną
i umysłową aktywnościa człowieka w naturalnych warunkach
bytu i codziennej aktywności.
Zadania normatywne
- jak powinno się pracować (akceptowalne obciążenia w pracy
w zależnosci od jej rodzaju, czasu trwania oraz pory
wykonywania),
- jakim psycho-fizjologicznym założeniom powinien odpowiadać
pełnowartościowy wypoczynek po pracy.
Włodzimierz Missiuro (1965)
2
Rodzaje pracy
Definicja pracy
(Encyklopedia PWN)
Praca
jest to proces złożonej aktywności fizyczno-
umysłowej, której celem jest przekształcenie środowiska
przyrodniczego w ten sposób, by zwiększyć szansę przeżycia
gatunku ludzkiego. Jest celowym i świadomym wysiłkiem istot
ludzkich. Praca nie oznacza prostego zdobywania dóbr
materialnych, zaspokajających potrzeby fizyczne. Zostały
bowiem wykształcone szersze cele, potrzeby i warunki
egzystencji człowieka, które są przetworzeniem i
rozwinięciem potrzeb materialnych, ukształtowaniem dążeń
nowych, właściwych tylko ludziom.
3
4
Znacznie szersze rozumienie
pracy
, z punktu widzenia
zaspokajania potrzeb człowieka oraz rozwoju
społeczeństwa, prezentuje Jan Paweł II.
Jego zdaniem człowiek jest powołany do pracy.
Pracą
jest każda wykonywana przez człowieka
działalność, niezależnie od jej charakteru i okoliczności.
Poprzez pracę człowiek z jednej strony zyskuje środki
utrzymania, z drugiej zaś ma się przyczyniać do ciągłego
rozwoju nauki i techniki oraz nieustannego podnoszenia
poziomu kulturalnego i moralnego społeczeństwa.
W tym rozumieniu, celem każdej pracy
wykonywanej przez człowieka jest sam człowiek.
Klasyczny podział:
Praca fizyczna
Praca mięśni szkieletowych wraz z całym zespołem
towarzyszących jej czynnościowych zmian w organizmie.
Praca umysłowa
Każda praca określana jako fizyczna (mięśniowa) mieści w sobie elementy
pracy umysłowej, gdyż każda świadoma czynność człowieka sterowana jest
przez ośrodkowy układ nerwowy. Ponadto wykonując nawet bardzo prostą
pracę musimy myśleć, choćby o tym w jakiej kolejności wykonać czynności.
Każda praca umysłowa zawiera w sobie pewne czynności mięśniowe, tak
jak np. przy czytaniu, pisaniu czy pracach twórczych, ale intensywna praca
umysłowa uniemożliwia poważniejsze obciążenie fizyczne.
5
Praca energetyczna
typowy ciężki wysiłek fizyczny (np. kopanie)
senso-motoryczna (pod kontrolą zwroku, ale prosta)
Praca informatyczna
reaktywna (odbiór informacji i reagowanie na nie
(np. kierowca)
kombinatoryjna (odbiór informacji i ich przetwarzanie,
np. lekarz)
koncepcyjna (tworzenie nowych informacji)
6
2009-10-23
2
Praca wymagająca
znacznej aktywności
mięśni
Jest to ciężki wysiłek fizyczny
konieczny tam, gdzie nie ma
dostatecznej mechanizacji.
Pracownik posługuje się
narzędziami prostymi: łopatą,
kilofem, piłą, siekierą, przenosi
ciężary.
7
8
Wydajność, jaka jest osiągana podczas pracy w stosunku
do nakładu sił fizycznych człowieka jest bardzo mała.
Wynika to stąd, że sprawność mechaniczna mięśni wynosi
tylko ok. 20% - tylko taka część energii chemicznej powstającej
w procesach metabolicznych toczących się w pracujących
mięśniach zamienia się na pracę mechaniczną, pozostała część
zamienia się w ciepło, które musi być stracone, co stwarza
dodatkowe obciążenie dla organizmu.
9
Dla pokonania dużych oporów
(podczas używania dużych sił)
poziom metabolizmu musi być
tak duży, że możliwe jest jego
utrzymanie tylko przez krótki
czas, konieczne są przerwy
w pracy, których czas trwania może
przekraczać czas efektywnej pracy.
Jeżeli przerwy nie są stosowane
dochodzi do przeciążenia ze
wszystkimi jego konsekwencjami,
aż do śmierci włącznie.
Intensywny wysiłek mięśniowy
powinien być więc eliminowany
z pracy zawodowej.
Akceptowany być może jedynie
w sytuacjach awaryjnych.
Posąg Filippidesa w Atenach
Filippides, grecki żołnierz, który przebiegł 42 km
z Maratonu do Aten by obwieścić zwycięstwo nad
Persami, 409 r. p.n.e.
Praca zmechanizowana
Cechą charakterystyczną jest zmniejszenie wysiłku
mięśniowego i uczynienie go bardziej złożonym.
Zaangażowanie aparatu ruchowego przenosi się z
proksymalnych
odcinków na
dystalne
, czyli angażowane są mniejsze grupy
mięśni. Małe grupy mięśniowe nie mogą rozwijać dużych sił,
cechuje je za to szybkość i dokładność (precyzja) ruchów, ruchy
mogą być bardziej różnorodne i jest możliwość stopniowania
intensywności wysiłku, co jest niezbędne do kierowania
mechanizmami.
Obsługa różnych mechanizmów wymaga znajomości ich konstrukcji
i wiedzy o ich funkcjonowaniu. Praca musi być odpowiednio
zaplanowana. Pracownikowi nie wystarcza już posiadanie tylko
odpowiedniej siły mięśniowej, konieczna jest specjalna wiedza.
Wydłużony jest czas kształcenia pracownika. Zakres umiejętności jest
uzależniony od tego, jak powtarzalna jest produkcja, jak długie serie
są produkowane.
Przykładem pracy zmechanizowanej może być praca tokarza.
10
Cechą negatywną pracy zmechanizowanej jest to, że może pojawić
się
monotonia
,
czyli rozwijający się powolnie stan zredukowanej
aktywności, który może być skutkiem długotrwałego wykonywania
takich samych czynności.
Jej nasilenie jest mniejsze gdy praca ma charakter indywidualny,
tzn. gdy ta sama osoba zajmuje się planowaniem pracy i jej
wykonywaniem. W pracy krótkoseryjnej tempo pracy wzrasta, a
wraz z tym monotonia pracy. Korzystnym czynnikiem staje się zmiana
rodzaju produkowanych wyrobów, z czym wiąże się charakter
i kolejność wykonywanych czynności. W długoseryjnej produkcji
pojedynczy pracownik nie uczestniczy już w planowaniu, pozostaje
mu tylko wykonywanie powtarzających się czynności.
11
Monotonia
jest terminem powszechnie używanym, jednakże
w literaturze naukowej brak terminologicznej jednoznaczności
tego pojęcia.
Najczęściej wyróżnia się trzy rodzaje, albo trzy aspekty monotonii:
- jednorodne, niezmienne i nieurozmaicone środowisko,
- jednostajną, niezmienną, rozdrobnioną i powtarzalną pracę,
- zespół objawów psychofizjologicznych wywołanych
monotonnymi cechami środowiska i pracy (stan monotonny).
12
2009-10-23
3
W większości stosowanych definicji pojęcie monotonii
odnoszone jest do charakterystyki samej pracy, oraz
do stanu człowieka, który wykonuje prace monotonne.
Monotonia jako cecha pracy
, charakteryzuje taki proces pracy,
który cechuje się:
- powtarzalnością czynności roboczych,
- jednorodnością i prostotą czynności,
- dużym, najczęściej wymuszonym tempem pracy,
- ubóstwem bodźców zewnętrznych,
- ubóstwem treści pracy,
- ograniczeniem pola i zakresu obserwacji
oraz często niższym od przeciętnego obciążeniem fizycznym.
13
Ze względu na specyfikę czynników powodujących monotonię
wyróżnia się dwa rodzaje monotonii pracy:
- monotonię motoryczną (częściej określaną jako monotypowość)
- monotonię sensoryczną.
Monotonia motoryczna
(monotypowość) występuje przy pracach
ręcznych, cechujących się wysoką powtarzalnością elementarnych
czynności. Jej konsekwencją jest obciążenie (a czasem
przeciążenie) aparatu mięśniowo-ruchowego. Skutkiem
monotonii wynikającej z wykonywania jednostajnych, powtarzalnych
czynności, są dolegliwości układu ruchu.
Monotonia sensoryczna
, zwana też
monotonią oczekiwania
występuje w warunkach biernej obserwacji i charakteryzuje się
ubóstwem zewnętrznych bodźców w dłuższym czasie, towarzyszy
takiej pracy najczęściej bezczynność ruchowa. Zmniejsza się
wówczas znacznie aktywność funkcji psychomotorycznych,
co jest widoczne w spowolnieniu czynności układu krążenia,
oddechowego, wystąpieniu senności, zmniejszeniu aktywności
ruchowej i czujności, czego skutkiem jest spadek wydajności
pracy i wzrost liczby popełnianych błędów.
14
Monotonia, jako stan człowieka
charakteryzuje się pogorszeniem stanu emocjonalnego, uczuciem
niechęci do pracy, nudy i pustki, a także obniżoną aktywnością
psychofizyczną oraz obniżeniem stanu funkcjonalnego
organizmu i pogorszeniem koncentracji uwagi.
Stan ten jest reakcją na ograniczenie zakresu czynności,
różnorodności bodźców i dopływających informacji, a także
innych cech pracy monotonnej, takich jak ograniczone możliwości
indywidualnego rozwoju, niezależnego działania, wpływu na sposób
wykonywania i efekt pracy, deprywacja kwalifikacji. Konsekwencją
tego stanu jest obniżenie zdolności do pracy.
15
Bezpośrednim następstwem monotonii jest znużenie,
będące jedną z form zmęczenia psychicznego. Ma ono podłoże
emocjonalne, spowodowane powstaniem nastroju o charakterze
depresyjnym, i choć towarzyszą mu objawy fizyczne, to jednak jest
niezależne od nich i ma przyczyny psychiczne. Wyraża się ono:
- obniżeniem czujności i zdolności dostosowywania się do warunków
pracy,
- zmniejszeniem sprawności oraz wydajności pracy,
- zwiększeniem liczby popełnianych błędów,
- narastającą dysproporcją między wysiłkiem włożonym w pracę
a jej wynikiem,
- zmniejszeniem satysfakcji z pracy,
- zmniejszeniem możliwości wysiłkowych, a właściwie zmniejszeniem
chęci (motywacji) do podejmowania wysiłku.
Ze względu na zmniejszenie czujności i wzrost liczby popełnianych
błędów, monotonia może zagrażać również bezpieczeństwu
pracy. Problem ten występuje w różnych rodzajach zawodów, w
których czujność decyduje o bezpieczeństwie, np. w zawodzie kierowcy
czy dyspozytora procesu technologicznego.
16
Praca związana z obsługą półautomatów i automatów
Przy
obsłudze półautomatów
pracownik wyłączony jest z procesu
bezpośredniej obróbki przedmiotu, gdyż zastępuje go maszyna.
Jego zadania sprowadzają się do prostych operacji: podać
materiał (przedmiot do obróbki), uruchomić maszynę, zdjąć
przedmiot. Zasadniczy czynnik obciążający -
monotonia
.
Tego rodzaju praca nie wymaga specjalnych kwalifikacji, okres
przyuczenia może być bardzo krótki. W tym czasie pracownik musi
opanować tylko kilka prostych ruchów, które następnie powtarza w
szybkim tempie.
Z fizjologicznego punktu widzenia takie prace oceniane są
negatywnie
. W takiej pracy nie są zaangażowane wyższe ośrodki
nerwowe (korowe), jest jedynie zaangażowany układ ruchu, a
właściwie jego części i to w sposób bardzo jednostronny.
Przykładem takiej pracy może być obsługa urządzeń do nawiercania
lub gwintowania otworów (często występuje w przemyśle
metalowym przy przygotowywaniu detali do montażu).
17
Fabryka aparatury
elektrycznej. Nawiercanie
otworów w drobnych
elementach.
18
2009-10-23
4
19
Fabryka aparatury elektrycznej.
Montaż drobnych elementów.
Obsługa automatów
Pracownik sprawuje nadzór nad ich prawidłowym działaniem,
a w razie potrzeby usuwa usterki naprawiając i regulując bardzo
złożone mechanizmy, co wymaga dużej wiedzy technicznej.
Są maszyny, których konstrukcja i sposób funkcjonowania pozwala
zaliczyć do obu grup półautomatów i automatów. Przykładem może
być krosno tkackie. Jeżeli jest to krosno czółenkowe i trzeba
zmieniać w nim ręcznie szpule wątku można mówić o półautomacie.
W nowoczesnych krosnach szpule wątku zmieniają się same, albo
jest całkowicie inny system podawania wątku. Tkaczce pozostaje
więc tylko likwidacja zrywów nici, co można już uznać za usuwanie
usterek w pracy automatu.
Pracownik obsługujący automaty przez znaczną część
czasu pozostaje w spoczynku, ale w gotowości do działania.
Gdy czas oczekiwania na wykonanie kolejnej operacji wydłuża się
pojawia się hamowanie, obniżające poziom gotowości do pracy.
Utrzymanie stałej gotowości do pracy jest dodatkowym
obciążeniem.
20
Grupowe formy pracy (taśmy produkcyjne)
Typowym przykładem grupowych form pracy są taśmy produkcyjne.
Cały proces wytworzenia (zmontowania) wyrobu został podzielony
na drobne operacje o jednakowym czasie trwania. Przedmioty pracy
przesuwają się na taśmie i są przez kolejnych pracowników
zdejmowane w celu domontowania kolejnego elementu, a po
wykonaniu czynności ponownie odkładane taśmę. Jeżeli montowane
są duże przedmioty pozostają one przez cały czas na taśmie,
zatrzymując się przed pracownikami na określony czas.
Wprowadzenie systemu taśmowego znacznie zwiększyło wydajność
pracy. Pracownik jest przyuczony do wykonania jednej operacji, po
osiągnięciu wprawy może ją wykonywać z dużą szybkością. Stopień
uciążliwości pracy taśmowej zależy od liczby elementów, które należy
zmontować i czasu, jaki jest na to przeznaczony.
21
Uciążliwość pracy taśmowej
Stopień
uciążliwości
Liczba
elementów
Czas operacji
I
10 - 15
1,5 - 4 min
II
5 - 6
14 - 35 sek
III
3 - 4
24 - 40 sek
IV
2 - 3
12 - 17 sek
V
2 - 3
1 - 2 sek
22
23
Technologia pracy taśmowej
(pierwsza taśma - rok 1913,
zakłady Forda)
zrewolucjonizowała pracę w
fabrykach i sposób wytwarzania
produktu.
Wyspecjalizowany pracownik nie wykonuje już całego wyrobu.
Każdy pracownik ma dość proste zadanie stanowiące jedną z sekwencji
czynności składających się na wyprodukowanie wyrobu. Zadanie to
powtarza wielokrotnie z szybkością narzuconą przez ruch taśmy.
Możliwe stało się wytwarzanie takich samych wyrobów o wysokiej
jakości (produkcja masowa), ale jednocześnie stworzono system bardzo
obciążający dla pracownika.
Montaż podzespołów elektronicznych
2009-10-23
5
25
Linia montażu aparatów fotograficznych Olympus
26
Produkcja samochodów
We współczesnym przemyśle
pracowników często
zastępują roboty
przemysłowe.
Najbardziej obciążająca jest taka praca powtarzalna, która
wymaga ciągłego zaangażowania uwagi. Wtedy pracownik nie
może ani na chwilę oderwać się myślami od wykonywanej pracy,
gdyż grozi to popełnieniem błędu i otrzymaniem wadliwego wyrobu.
Praca taśmowa jest powodem dodatkowych obciążeń, takich jak
wzajemne uzależnienie pracowników (niedotrzymywanie tempa
przez jednego pracownika zaburza rytm pracy pozostałych)
i odpowiedzialność zbiorowa za wadliwy wyrób.
Pracownicy mogą mieć trudności w dostosowaniu szybkości swej
pracy do tempa narzuconego przez ruch taśmy. Korzystna jest
zmiana szybkości przesuwania się taśmy i dostosowania do
fizjologicznych wahań zdolności do pracy (wolniejszy ruch na
początku pracy – okres wdrażania się, największa szybkość
w I połowie dnia pracy, zwolnienie w II połowie dnia z ewentualnym
wzrostem szybkości pod sam koniec dnia pracy).
27
28
Przy niektórych rodzajach produkcji
nie ma formalnej taśmy produkcyjnej
i tempo pracy poszczególnych
pracowników nie musi być
zsynchronizowane (każdy pracuje na
własny rachunek). Jednakże czynności
pozostają nadal bardzo rozdrobnione.
Klasycznym przykładem takiej
organizacji pracy jest przemysł
odzieżowy. Poszczególni pracownicy
(najczęściej pracownice) nie szyją
całego wyrobu, a jego poszczególne
części.
Jest to częściowo uzasadnione
koniecznością używania różnych
specjalnych maszyn (fastrygówki,
stębnówki, pikówki, overloki,
podszywarki, maszyny do
przyszywania guzików) i wielokrotnego
podprasowywania zeszytych
elementów.
Prawidłowym rozwiązaniem (z fizjologicznego punktu
widzenia) byłaby możliwość pracy na różnych stanowiskach
w ciągu jednego dnia, co znacznie zmniejszyłoby monotonię
pracy.
Jednakże taka zmiana organizacji pracy najczęściej nie jest
akceptowana przez samych pracowników, gdyż
zmniejszyłoby to, ich zdaniem, wydajność pracy.
29
Praca związana ze zdalnym sterowaniem
Z fizjologicznego punktu widzenia ważna jest
liczba aktywnych działań
operatora
(odwrotnie proporcjonalna do stopnia zautomatyzowania
procesu produkcyjnego).
Przy
dużej liczbie
działań konieczność ich wykonania utrzymuje stan
czynnościowy organizmu pracownika na wymaganym poziomie.
Przy
małej liczbie
działań rozwija się stan nazywany monotonią
oczekiwania, stanowiący znaczne obciążenie dla organizmu.
Inny podział –
możliwość lub brak bezpośredniej obserwacji
konsekwencji określonego działania
.
Np. kierowca samochodu porusza kierownicą w celu zmiany kierunku
jazdy, ale jednocześnie widzi, czy samochód zachowuje się zgodnie
z jego życzeniem. Pilot pracuje podobnie, ale często posługuje się
jedynie przyrządami – taka sytuacja jest znacznie bardziej
obciążająca.
Stosowane dziś powszechnie komputery pozwalają na wizualizację
przebiegu procesów technologicznych i na ekranie monitora operator
może zaobserwować skutki swego działania.
30
2009-10-23
6
Praca intelektualna
W pracy intelektualnej, podobnie jak w pracy fizycznej, można
wyodrębnić różne stopnie zaangażowania i różną złożoność procesów
intelektualnych.
Proste rodzaje pracy umysłowej (np. praca telegrafisty, rachmistrza),
które cechują się jednorodnością i powtarzalnością czynności
niewątpliwie intelektualnych.
Bardziej złożone są prace np. głównego księgowego, konstruktora,
lekarza, adwokata.
Największym stopniem złożoności cechuje się praca uczonego, który
nie tylko ustala nowe sposoby działania, ale również odkrywa nowe
związki pomiędzy zjawiskami.
Szczególną formą pracy intelektualnej jest kierowanie mające też
różny zakres i różny stopień odpowiedzialności – od kierowania
małym zespołem do kierowania państwem czy też ponadnarodowymi
organizacjami.
31
32
Nowe formy pracy
Telepraca
jest formą organizacji i/lub wykonywania pracy, przy użyciu
technologii informatycznej, w związku z umową o pracę/zatrudnieniem,
gdzie praca, która mogłaby być wykonywana w siedzibie pracodawcy,
jest świadczona poza nią na podstawie stałych zasad.
Podstawowym wymaganiem w systemie telepracy jest zaufanie i wysoka
motywacja pracownika do pracy – dlatego zaleca się telepracę osobom
z określonym stażem w tradycyjnym systemie pracy.
Zalecane jest powierzanie tylko takich zadań, które nie wymagają stałego
nadzoru nad przebiegiem pracy.
Psychologiczne aspekty telepracy:
Pracownik ma duży wpływ na wykonywaną przez siebie pracę, możliwość
samodzielnego decydowania o tym, kiedy wykonać dane zadanie oraz
w jaki sposób, samodzielne planowanie własnej pracy.
Zwiększona izolacja społeczna, a tym samym zmniejszona możliwość
uzyskiwania wsparcia społecznego, głównie od współpracowników.
Niższe niż na „normalnych stanowiskach pracy” wymagania w zakresie
odpowiedzialności za bezpieczeństwo innych ludzi i majątku.
Ocena pracy następuje w większości przez sprawdzanie wyniku końcowego
– produktu. Pozwala to na zwiększenie wymagań w pracy.
Rodzaje i charakterystyka wysiłku fizycznego
Charakterystyka procesów zachodzących w mięśniach
i w innych narządach w czasie wysiłku zależy od:
1) czasu trwania wysiłku
a) krótkotrwałe - do kilkunastu minut
b) o średniej długości - do 1 godziny
c) długotrwałe - ponad 1 godzinę
2) rodzaju skurczów mięśni
a) dynamiczne
b) statyczne
3) wielkości grup mięśniowych zaangażowanych w wysiłek
a) lokalne - do 30% masy mięśniowej
(np. praca rękoma)
b) ogólne - ponad 30% masy mięśniowej
4) intensywności pracy
a) w wartościach bezwzględnych
b) w wartościach względnych
33
34
35
Impulsy wyzwalające skurcze mięśni, które
powodują dowolne, zamierzone ruchy powstają
w komórkach pól ruchowych kory
mózgowej (w wielkich komórkach
piramidowych
Betza
leżących w zakręcie
przedśrodkowym płata czołowego). Stąd
docierają do rdzenia kręgowego, do komórek
ruchowych w rogach przednich rdzenia
kręgowego (motoneuronów
α
) i dalej nerwami
ruchowymi do mięśni.
Siła, szybkość i zakres ruchu zależą od
częstotliwości impulsów nerwowych,
które docierają do mięśni, zależą też od liczby
pobudzonych włókien mięśniowych
i stopnia synchronizacji ich skurczu.
Pojedyncza komórka nerwowa (neuron
ruchowy) unerwia liczne włókna mięśniowe –
razem stanowią jednostkę motoryczną). Aby
mógł być wykonany ruch musi zostać
pobudzonych wiele jednostek motorycznych
jednocześnie w sposób synchroniczny.
36
Jak dochodzi do skurczu mięśnia?
Impuls nerwowy
dochodzi do zakończenia włókna nerwowego w mięśniu
(synapsy
) powoduje otwarcie kanałów wapniowych znajdujących się w błonie
kolbki synaptycznej (1). Napływ jonów wapnia do wnętrza kolbki wyzwala szereg
procesów prowadzących do fuzji pęcherzyków synaptycznych z błoną
presynaptyczną (2) i wyrzucenia zawartego w nich
transmitera (acetylocholiny) do szczeliny synaptycz-
nej (3). Cząsteczki acetylocholiny docierają do
powierzchni błony postsynaptycznej i przyłączają się
do miejsc wiążących (4), co powoduje napływ do
wnętrza komórki mięśniowej jonów sodu i w rezultacie
jej
depolaryzację (5). Jeśli depolaryzacja przekroczy
wartość potencjału progowego dla danej błony to
wyzwalany jest potencjał czynnościowy komórki
postsynaptycznej
– mięśniowej (6).
Następnie cząsteczki acetylocholiny są rozkładane przez enzym (esterazę
acetylocholinową) albo ponownie "wciągane" do pęcherzyków synaptycznych
(endocytoza) i cały cykl może zacząć się od początku.
Przesunięcia jonowe, towarzyszące pobudzeniu komórki mięśniowej, powodują
wzrost stężenia jonów wapnia w cytoplazmie komórki, co aktywuje system
kurczliwy komórki
– następuje interakcja (połączenie) białek kurczliwych –
aktyny i miozyny.
2009-10-23
7
37
Włókno mięśniowe – pojedyncza komórka
zawierająca wiele jąder
omięsna
naczynia krwionośne
kość
ścięgno namięsna
elementy kurczliwe - miofibryle
sarkomer
aktyna miozyna
filament cienki - aktyna
filament gruby
–
miozyna
Skracanie się włókienek kurczliwych jest wynikiem interakcji białek kurczliwych –
aktyny i miozyny. Przesuwanie nici aktyny następuje w wyniku pociągania
ich przez mostki poprzeczne miozyny – meromiozyna ciężka. Mostki te tworzą
połączenia z aktyną i powstaje aktomiozyna. Aktomiozyna jest katalizatorem
hydrolizy ATP (związku zawierającego wiązania wysokoenergetyczne), a uwolniona
energia powoduje jej dysocjację na aktynę i miozynę oraz przesunięcie względem
siebie filamentów tych białek. Połączenie aktyny i miozyny trwa kilkadziesiąt ms,
poczym mostki miozyny są zdolne do łączenia się z dalszym odcinkiem aktyny. W
czasie skurczu mięśnia ten cykl powtarza się wielokrotnie.
meromiozyna
ciężka
troponina tropomiozyna aktyna
Mechanizm skurczu
Główka miozyny – kilka
nanometerów
miejsca
wiązania
miozyny
tropomiozyna
filament
gruby
filament cienki
Komp
-leks
tropo
-niny
Wyzwalanie skurczu
Jony wapnia
wiążą się z
kompleksem
troponiny
przyłączenie jonów wapnia
do troponiny
Triggering contractions
troponina zmienia
konfigurację przestrzenną
tropomiozyny, co doprowadza
do odsłonięcia miejsc wiązania
znajdujących się na włóknie
aktynowym, umożliwiając
przyłączenie się miozyny
Wyzwalanie skurczu
Triggering contractions
główki miozyny po połączeniu
z aktyną, pod wpływem
ADP
przesuwają się,
doprowadzając do
przemieszczenia się włókienek
względem siebie.
Wyzwalanie skurczu
Triggering contractions
przyłączenie ATP do miozyny
powoduje uwolnienie aktyny
przez dysocjację kompleksu
aktyny z miozyną
Wyzwalanie skurczu
2009-10-23
8
43
Wzrost stężenia jonów wapnia w komórce mięśniowej
rozpoczyna nie tylko skurcz, ale aktywuje przemianę
węglowodanów dostarczającą energii do odbudowy
cząsteczek ATP, które są bezpośrednim źródłem energii
do dalszych skurczów mięśnia.
Pierwszym jednak źródłem energii do odbudowy ATP jest
fosfokreatyna – białko znajdujące się w mięśniu.
Źródła energii wykorzystywanej do
pracy mięśniowej
1. Wysiłki trwające
kilka sekund
-
Zasoby komórkowe ATP
zawierają zasoby energii
wystarczające jedynie na
kilka pobudzeń.
-
Najszybsza resynteza ATP
odbywa się kosztem
rozkładu fosfokreatyny
i wystarcza na kilka
sekund pracy.
fosfokreatyna
kreatyna
ADP
ATP
Przemiana beztlenowa
Źródła energii wykorzystywanej do
pracy mięśniowej
2. Wysiłki trwające do 60
sekund
- Glukoza, która jest
wykorzystywana podczas takich
wysiłków, pochodzi z glikogenu
mięśniowego
- Gromadzenie się kwasu
mlekowego powoduje silne
zakwaszenie środowiska tkanki
mięśniowej (charakterystyczny
skurcz lub ból).
Działanie szlaku ustaje.
- Kwas mlekowy przenika do
krwi i jest transportowany do
wątroby, gdzie ulega
przemianie w glukozę
(glikoneogeneza).
glukoza
kwas mlekowy
2 ADP
2 ATP
Przemiana beztlenowa
Źródła energii wykorzystywanej do
pracy mięśniowej
3. Wysiłki trwające
do 60 minut
-
Produkty końcowe tej
przemiany nie zmieniają pH
środowiska.
-
Czynnikiem ograniczającym
pracę w tym trybie jest
szybkość dostarczania tlenu do
mięśni oraz wyczerpywanie się
rezerw glikogenu w mięśniach.
-
Źródłem tlenu jest:
- mioglobina – białko
mięśniowe magazynujące tlen;
- hemoglobina – białko
czerwonych krwinek krwi
transportujące tlen
glukoza
CO
2
+ H
2
O
36 ADP
36 ATP
Przemiana tlenowa
Źródła energii wykorzystywanej do
pracy mięśniowej
4. Wysiłki trwające
ponad 60 minut
-
Zasoby kwasów tłuszczowych
w organizmie są ogromne.
-
Jest to najwolniejszy z
przedstawionych szlaków
metabolicznych.
Czynnikiem ograniczającym
tę przemianę jest szybkość
transportu kwasów tłuszczowych
z krwi do komórek mięśniowych.
-
Czynnikiem ograniczającym
długość pracy mięśni w tym trybie
są inne układy niezdolne do
długotrwałego funkcjonowania
(np. układ nerwowy).
Kwas tłuszczowy
130 ADP
130 ATP
Przemiana tlenowa
CO
2
+ H
2
O
48
W pierwszej fazie wysiłku, zanim nastąpi pełna adaptacja
mechanizmów zaopatrujących mięśnie w tlen, odbudowa ATP zależy
od glikolizy – procesu, który toczy się w warunkach beztlenowych,
a substratami energetycznymi są węglowodany (glukoza z krwi
i glikogen mięśniowy).
Gdy wysiłek trwa dłużej, a jego nasilenie jest umiarkowane (do 60-70%
intensywności maksymalnej) rośnie zaopatrzenie mięśni w tlen i zwiększa
się wykorzystywanie wolnych kwasów tłuszczowych jako źródła
energii. W tych warunkach procesy tlenowe pokrywają ok. 80%
zapotrzebowania energetycznego, a glikoliza ok. 20%.
W tym okresie wysiłek indukuje wzrost poziomu katecholamin w organizmie
(adrenalina i noradrenalina). One, a także wyzwolony z trzustki glukagon
(na skutek obniżania się poziomu glukozy – jest to jednocześnie czynnik
zmniejszający wydzielanie insuliny, co ogranicza transport glukozy do
komórek, zapobiegając tym samym obniżaniu jej poziomu we krwi),
podnoszą poziom wolnych kwasów tłuszczowych we krwi i zwiększają
przepływ krwi przez mięśnie. Zwiększone zużycie wolnych kwasów
tłuszczowych wpływa hamująco na glikolizę i wykorzystywanie
węglowodanów.
2009-10-23
9
49
Jeżeli intensywność wysiłku przekracza 60-70%
maksymalnej ponownie rośnie znaczenie glikolizy
beztlenowej w pokrywaniu zapotrzebowania energetycznego
pracujących mięśni – został osiągnięty próg mleczanowy.
W wysiłku fizycznym o intensywności równej maksymalnemu
energia jest wytwarzana na drodze glikolizy beztlenowej
i szybko wyczerpują się zapasy węglowodanów, nie zdąży
się zwiększyć mobilizacja i utylizacja kwasów tłuszczowych,
a zakwaszenie blokuje glikolizę. Taki wysiłek może trwać
ok. 5-6 min.
50
Źródła energii do pracy mięśniowej
podczas pracy długotrwałej
S
u
b
s
tr
a
ty
j
a
k
o
%
zu
ży
ci
a
tle
nu
Glikogen mięśniowy
Wolne kwasy
tłuszczowe
Glukoza we krwi
minuty
51
Wyróżnia się dwa główne rodzaje włókien mięśniowych
Typ I – wolno kurczące się (ST – slow twich), zwane także włóknami
czerwonymi
Typ II – szybko kurczące się (FT – fast twich) – włókna białe.
Włókna typu I (wolne, ST) są bogate w mioglobinę (białko wiążące
tlen), zawierają wiele mitochondriów, a energia wykorzystywana w
czasie skurczu pochodzi głównie z tlenowej fosforylacji kwasów
tłuszczowych. Kurczą się powoli, ale zdolne są do dłuższej pracy
i wykazują odporność na zmęczenie.
Włókna typu II (szybkie, FT) zawierają niewiele mioglobiny i
nieliczne mitochondria. Energię do skurczu czerpią z beztlenowej
glikolizy. Ich skurcz jest szybki i krótkotrwały, a wytrzymałość na
zmęczenie mała.
Udział włókien szybkich i wolnych w mięśniach jest zróżnicowany.
Przewaga włókien wolnych jest w mięśniach odpowiedzialnych za
utrzymanie pozycji i antygrawitacyjne – wykonują one długotrwałe
ruchy o niewielkiej sile. Mięśnie z przewagą włókien szybkich
odznaczają się wyższą precyzją sterowania siłą skurczu, ale mają
mniejszą odporność na zmęczenie.
52
Typ I
(włókna wolne)
Typ IIa
(włókna szybkie)
Typ IIx (IIb)
(włókna najszybsze)
Jeżeli ruch nie wymaga dużej siły w pierwszej kolejności zostają
włączone do skurczu włókna wolne. Gdy konieczna jest duża siła
rekrutowane są włókna szybkie, ale taki skurcz trwa krótko, bo są one
mniej odporne na zmęczenie.
Zasoby substratów energetycznych w organizmie człowieka
ciężar
wartość
[kg]
energetyczna [kcal]
Tkanki:
tłuszcz (trójglicerydy tkanki tłuszczowej) 15 141 000
białka (głównie tekanki mięśniowej)
6 24 000
glikogen (tkanki mięśniowej)
0,35
1 400
glikogen (w wątrobie) 0,085 340
Krew:
trójglicerydy
0,020
80
wolne kwasy tłuszczowe
0,0004
4
glukoza (z całej przestrzeni pozakomórkowej) 0,03
30
Obciążenie fizyczne w pracy zawodowej
Mięśnie
szkieletowe
cechują
się
dwojakim
rodzajem
aktywności:
dynamiczną i statyczną.
Aktywność dynamiczna
– czynność skurczowa, podczas
której dochodzi do zmniejszenia długości mięśnia i zbliżenia do
siebie miejsc przyczepów na częściach kostnych. W ten
sposób wykonywane są ruchy lokomocyjne, pokonywane
opory zewnętrzne, co umożliwia wykonywanie różnych
operacji ruchowych, posługiwanie się narzędziami itp. Siła
mięśni działa wzdłuż pewnej drogi i wykonywana jest praca
mechaniczna. U podłoża aktywności dynamicznej (pracy
dynamicznej) leżą izotoniczne skurcze mięśni – ich skrócenie
przy względnie stałym napięciu. Podczas pokonywania oporu
jednak napięcie się zmienia, tak że w rzeczywistości mamy do
czynienia ze skurczem auksotonicznym.
54
2009-10-23
10
55
wysiłek dynamiczny
wysiłek statyczny
wysiłek izokinetyczny – skurcz mięśnia pokonujący opór
wysiłek dynamiczny wysiłek statyczny
56
Cechą pracy dynamicznej
są naprzemienne skurcze mięśni
zginaczy i prostowników (mięśni antagonistycznych). Skurcz
trwa względnie krótko, poczym następuje rozkurcz mięśnia,
co ma znaczenie z punktu widzenia ukrwienia mięśnia
i zachodzących w nim przemian metabolicznych. Tak pracujący
mięsień działa jak pompa ssąco-tłocząca,
co ułatwia krążenie krwi i wymianę składników między
dopływającą krwią a pracującymi mięśniami. Dostarczanie
tlenu i produktów odżywczych oraz usuwanie dwutlenku węgla
odbywa się bez trudności nawet przez długi czas.
57
58
Spoczynek
Wysiłek dynamiczny
Wysiłek statyczny
Blood
needed
Blood
flow
Blood
needed
Blood
flow
zapotrze-
bowanie
przepływ
Zależność między zapotrzebowaniem na krew
(tlen i substancje odżywcze)
a rzeczywistym przepływem krwi
zapotrze-
bowanie
zapotrze-
bowanie
przepływ
przepływ
Pierwszą reakcją układu krążenia na
wysiłek dynamiczny
jest zmniejszenie oporu w naczyniach pracujących
mięśni.
Przepływ krwi przez mięsień wzrasta od ok. 4 do 7
ml/100g tkanki w spoczynku do 50–75 ml/100g podczas
maksymalnego wysiłku. Wzrost ten jest skutkiem
pojawienia się czynników naczynioszerzących:
zmniejszenie prężności tlenu, uwolnienie w mięśniach
substancji, takich jak jony potasu, acetylocholina,
adenozyna, kwas mlekowy i dwutlenek węgla.
Obniżenie oporu obwodowego w pracujących mięśniach
jest rekompensowane znacznym wzrostem pojemności
minutowej serca (CO - cardiac output) i oporu
obwodowego (R) w obszarach
nie zaangażowanych w wysiłek.
59
CO wzrasta od ok. 4–5 l w spoczynku do około 18,5 l/min
u kobiet i 24,1 l/min u mężczyzn podczas maksymalnego
wysiłku.
Aby zużycie tlenu w organizmie wzrosło o 1 l – CO musi
wzrosnąć o około 6 l.
Pojemność minutowa serca to iloczyn objętości wyrzutowej
(SV – stroke volume) i częstości skurczów serca (HR – heart
rate). Przyrost SV podczas wysiłku sięga u ludzi młodych 50%
wartości spoczynkowych a u ludzi starszych – 30%. HR jest
dominującym czynnikiem odpowiedzialnym za wzrost
pojemności minutowej, maksymalne wartości SV osiągane
są już przy wysiłkach angażujących ok. 40% indywidualnego
maksymalnego pochłaniania tlenu.
60
2009-10-23
11
Wzrost CO jest mniejszy niż wzrost zużycia tlenu, co oznacza,
że muszą mieć miejsce również inne zmiany – następuje
zwiększenie różnicy tętniczo-żylnej wysycenia krwi
tlenem. W spoczynku tlen z przepływającej krwi
wykorzystywany jest w 20–25%, w pracujących mięśniach
wykorzystanie to może sięgać do 70–80%.
Zmiany ciśnienia krwi: wzrost ciśnienia krwi, głównie
skurczowego (SBP), w mniejszym stopniu średniego ciśnienia
(MAP≈DBP + 1/3(SBP-DBP)) i niewielkie zmiany ciśnienia
rozkurczowego (DBP).
Umiarkowany wzrost układowego ciśnienia średniego w
sytuacji, gdy następuje 4 lub 5 krotny wzrost pojemności
minutowej świadczy o obniżeniu się oporu obwodowego (R),
przede wszystkim dzięki rozszerzeniu się łożyska naczyniowego
w mięśniach pracujących.
61
W obszarach niepracujacych dochodzi do skurczu
naczyń oporowych, stąd też obserwuje się skurcz naczyń w
nerkach, w narządach jamy brzusznej (w wątrobie, żołądku,
jelitach) i w mięśniach nie wykonujących pracy.
Zarówno w warunkach spoczynkowych jak i podczas wysiłku
do mózgu kierowane jest ok. 750 ml krwi na minutę.
Przepływ przez naczynia wieńcowe doprowadzające krew
do mięśnia sercowego jest proporcjonalny do intensywności
wysiłku, a właściwie do pojemności minutowej serca,
stanowiąc w każdych warunkach 4 – 5% jej wielkości.
62
Rozmieszczenie pojemności minutowej serca
(
cardiac output - CO
) w spoczynku (5,8 l/min) i podczas
maksymalnego wysiłku (25,0 l/min)
Narząd
%CO
Objętość
% CO
Objętość
(ml/min)
(ml/min)
Narządy trzewne
24
1400
1
300
Nerki
19
1100
1
250
Mięśnie
21
1200
88
22000
Mózg
14
750
3
750
Skóra
9
500
2,5
600
Serce
4
250
4
1000
Inne narządy
10
600
0,4
100
Ogółem
100
5000
100
25000
63
64
65
66
2009-10-23
12
Reakcje układu
krążenia na
krótkotrwały
dynamiczny wysiłek
o umiarkowanej
intensywności
67
Reakcje układu
krążenia na
długotrwały,
intensywny wysiłek
dynamiczny
68
Zużycie tlenu i reakcje
układu krążenia na
dynamiczny wysiłek
o intensywności
wzrastającej aż do
maksimum
69
Częstość tętna w zależności od zużycia tlenu u kobiet i mężczyzn.
Na wykresie przedstawiono wartości submaksymalne
i maksymalne
.
70
Częstość tętna u kobiet i mężczyzn podczas wysiłku
angażującego taki sam odsetek maksymalnych możliwości
71
72
C
zę
st
o
ść
sk
u
rc
zó
w
se
rc
a
(
%
HR
max
)
Praca nóg
Praca rąk
Zmiany częstości skurczów serca w miarę wzrostu intensywności
wysiłku podczas pracy rąk i podczas pracy nóg.
Linią przerywaną zaznaczono często obserwowaną sytuację, w której
częstość skurczów serca osiąga wartość maksymalną przy
submaksymalnym zużyciu tlenu.
2009-10-23
13
Ciśnienie krwi podczas wysiłku dynamicznego o
intensywności wzrastającej aż do maksymalnego
73
Ciśnienie krwi i opór obwodowy w zależności od zużycia tlenu (w odsetkach
maksymalnego) podczas wysiłku wykonywanego rękoma i nogami
74
Ręce Nogi
O
p
ór
ob
w
od
ow
y
C
iś
n
ie
n
ie
k
rw
i
(j
ed
n
os
tk
i
u
m
ow
n
e)
(
m
m
Hg
)
skurczowe
średnie
rozkurczowe
skurczowe
średnie
rozkurczowe
Parametry charakteryzujące
wentylację płuc podczas
krótkotrwałego,
umiarkowanego wysiłku
dynamicznego
75
Parametry
charakteryzujące
wentylację płuc podczas
długotrwałego (60 min)
wysiłku dynamicznego
o intensywności
60-75% VO
2
max
76
Parametry charakteryzujące
wentylację płuc podczas
dynamicznego wysiłku
o intensywności wzrastającej
aż do maksimum
77
78
2009-10-23
14
79
80
Zmiany parametrów fizjologicznych podczas długotrwałego
wykonywania wysiłku.
Występuje wówczas:
1) Niewielki wzrost poboru tlenu spowodowany
• pogorszeniem koordynacji ruchów i zaangażowaniem dodatkowych
mięśni,
• zmianą stosunku udziału węglowodanów do wolnych kwasów
tłuszczowych w metabolizmie wysiłkowym (organizm zaczyna
oszczędzać węglowodany, obniża się RQ)
• spowodowany hipertermią wzrost tlenowego kosztu krążenia,
wentylacji i wytwarzania potu.
2) Niewielki wzrost wentylacji płuc połączony ze wzrostem wartości
stosunku wentylacji płuc do zużycia tlenu.
3) Zmniejszenie się objętość krwi krążącej, co jest wywołane efektem
ortostatycznym i filtracją płynów z przestrzeni naczyniowej do
pozanaczyniowej.
4) Zmniejszenie objętości wyrzutowej serca, co przy braku zmian
pojemności minutowej jest przyczyną wzrostu częstości skurczów
serca – podstawowego i najłatwiej dającego się zaobserwować
wskaźnika zmęczenia podczas długotrwałego wysiłku fizycznego.
81
Aktywność statyczna
– istotą są skurcze izometryczne,
czyli wzrost napięcia mięśni bez jego skracania. Nie następuje
skrócenie mięśnia i nie zbliżają się do siebie jego przyczepy.
Rozwijana siła mięśniowa pozostaje w stanie równowagi
z oporem zewnętrznym lub siłą ciężkości. Taki skurcz jest
jednak czynnym procesem fizjologicznym stanowiącym
znaczne obciążenie dla organizmu.
Obciążenia typu statycznego związane są głównie z
utrzymaniem pozycji ciała. Część napięć statycznych ma
jednak charakter operacyjny, związany z wykonywaną pracą –
posługiwaniem się ciężkimi narzędziami, podtrzymywaniem
przedmiotów. Najczęściej jednak wysiłek statyczny – to
utrzymywanie rąk wraz z ich obciążeniem na odpowiedniej
wysokości.
Wysiłki statyczne towarzyszą również wysiłkom dynamicznym
– powolne ruchy przy znacznym obciążeniu, utrzymanie pozycji
ciała.
82
83
B. Ramię zgięte 30
C. Ramię zgięte 60
A. Ramię opuszczone
C
iś
n
ien
ie
w
ew
n
ąt
rz
m
ięś
n
iow
e
(mmHg
)
Cechą pracy statycznej
jest długotrwałe napięcie mięśnia
poprzez nacisk na naczynia utrudnia przepływ krwi, zakłóca
dostarczanie składników odżywczych i usuwanie produktów
przemiany materii.
Gdy siła skurczu nie przekracza 10–15 % wartości
maksymalnej (maximal voluntary contraction – MCV), przepływ
krwi przez mięśnie odpowiada zwiększonemu zapotrzebowaniu
na tlen.
Gdy siła skurczu sięga 20–30% MVC przepływ krwi jest duży,
ale niedostateczny i w mięśniu narasta dług tlenowy będący
przyczyną przerwania wysiłku po ok. 4 – 6 min.
Całkowite przerwanie przepływu krwi ma miejsce wówczas,
gdy napięcie przekroczy 50% MVC, taki wysiłek może trwać od
2 min do kilku sekund.
Ograniczenie przepływu krwi jest powodem uczucia
dyskomfortu i bólu w mięśniach aż do przerwania wysiłku.
84
2009-10-23
15
85
Konsekwencją niedostatecznego przepływu
krwi przez mięśnie obciążone wysiłkiem
statycznym jest znaczny wzrost przepływu krwi
po zaprzestaniu skurczu.
Wielkość reakcji na wysiłek statyczny ze strony
układu krążenia jest zależna przede wszystkim od
odsetka MCV zaangażowanej w dany wysiłek.
Masa zaangażowanych mięśni ma mniejsze znaczenie.
Istotne zmiany w ciśnieniu krwi i częstości skurczów serca
obserwuje się przy tak ograniczonych wysiłkach jak np.
zaciśnięcie ręki w pięść. Oczywiście zaangażowanie w
wysiłek większych grup mięśniowych powoduje bardziej
intensywne reakcje, ale różnice nie są duże.
Różnice intensywności reakcji ze strony układu krążenia
zależne od masy zaangażowanych mięśni są bardziej
widoczne przy wysiłkach dynamicznych.
86
Wysiłkowi statycznemu towarzyszy gwałtowny
wzrost ciśnienia krwi, zarówno skurczowego jak i
rozkurczowego. Wzrasta pojemność minutowa serca (Q),
co następuje głównie poprzez wzrost częstości skurczów serca
(HR), objętość wyrzutowa serca (SV) nie zwiększa się,
a przy dużych wysiłkach nawet obniża się.
Brak wzrostu SV jest spowodowany tym, że napływ krwi do
serca nie zwiększa się, a nawet jest utrudniony wzrostem
ciśnienia w klatce piersiowej.
87
88
Istotą cechą pracy statycznej jest stosunkowo
małe zużycie energii - zużycie tlenu podczas
wysiłków statycznych rośnie w niewielkim
stopniu.
Na pracę dynamiczną wykonywaną w normalnym,
swobodnym tempie zużywane jest siedmiokrotnie więcej
tlenu niż podczas wysiłku statycznego przy takim
samym obciążeniu. Przy bardzo wolnym tempie wysiłku
dynamicznego zużycie tlenu jest dwukrotnie większe niż
przy wysiłku statycznym.
Nawet podczas dużych wysiłków statycznych zużycie
tlenu jest takie, jak przy lekkiej pracy dynamicznej.
Reakcje metaboliczne, krążeniowe i subiektywne
na
pracę monotypową
bardzo podobne są do reakcji
na sam wysiłek statyczny.
Przy dużej powtarzalności ruchów skurcze małych mięśni
osiągają częstotliwość od 20 do 300 razy na minutę,
co stwarza warunki podobne jak przy wysiłku statycznym,
przede wszystkim ze względu na bardzo krótki czas relaksacji
między skurczami. Wykonywanie tego typu ruchów odbywa
się najczęściej w stałej pozycji ciała, co dodatkowo obciąża
statycznie (obciążenie posturalne).
89
Czas utrzymywania wysiłku statycznego
zależy od
rozwijanej siły. Napięcie mięśnia funkcjonującego
w ciągłym
wysiłku statycznym
nie powinno przekraczać 5-8% MVC. Jeżeli
podczas wysiłku statycznego rozwijane są większe siły
powinien on być przerywany po przekroczeniu 1/5
maksymalnego czasu utrzymywania takiej siły.
Np. maksymalny czas utrzymywania siły równej 20% MVC
wynosi ok. 5 min. Jeżeli czynność wymaga rozwijania takiej
siły przerwa powinna nastąpić po 1 minucie.
Zgodnie z zaleceniami Komitetu Technicznego ISO czynności
robocze wykonywane przez pracownika nie powinny wymagać
rozwijania sił przekraczających 50% MVC. Jeżeli podczas
pracy zachodzi konieczność używania sił bliskich
maksymalnym, to czynność taka nie powinna występować
częściej niż co 5 minut, a czas trwania obciążenia nie powinien
być dłuższy niż 4 sekundy.
90
2009-10-23
16
C
za
s
u
tr
zy
m
yw
an
ia
[
se
ku
n
d
y]
% maksymalnej siły
wytrzymałość
ból przedramienia
ból ręki
Czas utrzymywania wysiłku statycznego związanego
z utrzymaniem pozycji ciała wynosi:
- gdy wysiłek angażuje 20% maksymalnej siły – 5-7 min;
- gdy wysiłek angażuje 50% maksymalnej siły – ok. 1 min.
91
Maksymalny czas pracy
w zależności od siły
izometrycznego skurczu
mięśni (wysiłek
statyczny) wyrażonej
jako odsetek siły
maksymalnej.
92
Reakcje układu
krążenia na wysiłek
statyczny (handgrip)
o intensywności
10%, 20% i 50%
MVC
93
Częstość tętna i ciśnienie krwi podczas zaciskania ręki w pięść
z siłą równą 20-50% siły maksymalnej
94
Reakcje układu
krążenia na
wysiłek statyczny
(handgrip)
wykonywany przez
osoby młode i
starsze
95
Porównanie częstości skurczów serca i średniego ciśnienia krwi
podczas wysiłku statycznego
wykonywanego przez kobiety i mężczyzn
96
2009-10-23
17
Koniec wykładu
Dziękuję za uwagę