Ćw. 1

Układ oddechowy

1. Funkcje układu oddechowego
 Dostarczanie tlenu do płuc i naczyń
 Usuwanie CO

2

 Powstawanie głosu
 Ochrona przed zachłyśnięciem
 Oczyszczanie, ogrzewanie, nawilżanie powietrza
 Regulacja ciśnienia osmotycznego
 Utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej krwi
 Tłocznia brzuszna
 Filtrowanie krwi
 Utrzymanie prawidłowego gradientu stężeń między pCO

2

i pO

2

 zbiornik krwi (12% ogólnej objętości)

2. Skład powietrza

Wdech

wydech

Azot

78-79%

78-79,5%

Tlen

20-21%

16-17%

Co

2

0,03%

4%

3. Układ oddechowy
 system rozgałęziających się rur- 23 rozgałęzienia
 z każdym kolejnym:

o maleje promień
o zmniejsza się prędkość przepływu powietrza
o ściana staje się cieńsza
o zmienia się wyścielenie błony

 cylindryczny urzęsiony
 sześcienny
 płaski

o generacje

 1-16 strefa przewodząca
 17-19  strefa przejściowa
 20-23  strefa oddechowa

4. Mechanika oddechowa

 Praca mm. Oddechowych
 Zmiana wymiarów klatki piersiowej

o Przednio-tylny
o Poprzeczny
o Pionowy

 Zmiany ciśnień

o Śródpłucnowego

o wewnątrz płucnego

 uszkodzenie przepony

o 1-stronne: ok.20%-owy spadek
o 2-stronnie: znaczne upośledzenie Ve

5. Zmiany ciśnienia śródpłucnowego

 Szczelina opłucnych- płyn surowiczy (1-2 ml)
 Ciśnienie zawsze ujemne

o Spokojny wdech ujemnie wzrasta -7, -9 mm Hg
o Spokojny wydech ujemnie maleje -2, -3 mm Hg
o Natężony wydech, przy zamknięciu głości (próba Valsalvy), ciśnienie staje się

dodatnie

 Odma opłucnowa- wyrównanie ciśnień między jamą opłucną, a powietrzem atmosferycznym

(przebicie płuca, wstrzyknięcie powietrza)

6. Zmiany ciśnienia w płucach



Ciśnienie atmosferyczne uznaje się za stałe



Ciśnienie waha się w zależności od fazy

o Ppłuc<Patm ->wdech
o Ppłuc>Patm ->wydech



Max skurcz mm może obniżyć Ppłuc nawet o 100 mm Hg poniżej Patm

7. Cykl oddechowy

I.

Wdech- zawsze aktywny
Siła mm oddechowych musi być większa od:

a. Oporu sprężystego
b. Siły retrakcji płuc
c. Sprężystości ścian klatki piersiowej
d. Oporu niesprężystego
e. A
f. Bezwładność klatki piersiowej i płuc

II.

Wydech- w spoczynku bierny

a.

8. Tory oddychania



Górno-żebrowy



Dolno-żebrowy



Przeponowy
Rodzaj toru oddechowego zależy od wieku, płci, warunków, ciąża, pozycja, ciężki plecak

9. Podział funkcjonalny oddychania



Oddychanie zewnętrzne (płucne)

o Wentylacja płuc
o Dyfuzja gazów pęcherzyk-krew



Oddychanie pośrednie

o Transport gazów przez krew



Oddychanie wewnętrzne (komórki)

o Dyfuzja krew-komórka
o Utlenianie komórkowe

10. Prawo Ficka

Szybkość dyfuzji jest:



Wprost proporcjonalna do różnicy stężeń dyfuzjujących gazów oraz powierzchni dyfuzji



Odwrotnie proporcjonalna do grubości błony

V=D*A (C1-C2)/ d

d-grubosc blony

A-pow.dyfuzji

D-wart. Dyfuzji

11. Transport tlenu
 Stężenie parcjalne (pO

2

)

12. Wentylacja minutowa płuc
 Ilość powietrza która dostaje się do płuc i drogami oddechowymi w ciągu minuty
 Iloczyn objętości oddechowej i częstość oddechów

 Ve=TV*f

 W wartościach spoczynkowych

 Ve=TV(O,5l) f(12-16x/min)=6-8l/min

13. Wentylacja a perfuzja

na stojąco (siła grawitacji)

 Ve przy szczytach płuc

o Bardziej ujemne ciś. Opłucnowe
o Pęcherzyki gorzej wentylowane

 Przy szczytach płuc mniej efektywna perfuzja

o Wejście tętnicy płucnej w śrd. Wys. Płuca
o Szczyty płuc
o Szczyty płuc ukrwione sa głównie w czasie skurczu prawej komory



Na stojąco:

 Szczyty płuc Ve>perfuzja
 Podstawa płuc Ve<perfuzja



Leżąc na plecach

 Różnice zanikają



Leżąc na boku

 Perfuzja „dolnego” płuca większa

14. Rodzaje wentylacji
 Dowolna (ośrodki korowe)
 Odruchowa (poza kontrolą emocji i psychiki)

o Przy duszności
o Maksymalny wysiłek fizyczny

Ćw.2

1. Nerwowa regulacja oddychania

Ośrodek oddechowy- kompleks oddechowy pnia mózgu znajduje się w tworze siatkowatym
rdzenia przedłużonego

a. Ośrodek wdechu- tworzą go neurony wdechowe, znajdują się w jądrze pasma

somatycznego i w części przedniej jądra tylno- dwuznacznego nerwu błędnego

b. Ośrodek wydechu- tworzą go neurony wydechowe znajdujące się w jądrze

dwuznacznym nerwu błędnego i w części tylnej jądra tylno- dwuznacznego nerwu
błędnego

2. Pojemność życiowa płuc

a. Spokojny oddech
b. Na sygnał maksymalny wdech i wydech
c. Spokojny oddech

3. Drugie miejsce występowania neuronów uczestniczących w regulacji oddychania jest most

a. Ośrodek apneustyczny- w tylnej części tworu siatkowatego mostu. Zadaniem tych

neuronów jest toniczne pobudzanie ośrodka wdechu w rdzeniu przedłużonym.

b. Ośrodek pneumotaksyczny- w bocznej części tworu siatkowatego mostu. Zadaniem

tych neuronów jest stałe wywieranie wpływu hamującego na ośrodek wdechu w
rdzeniu przedłużonym.

Regulacja oddychania:

+

+

+ +

- -

+ +

- - + +

Neurony ruchowe unerwiają przeponę znajdują się w odcinku szyjnym rdzenia kręgowego, natomiast
neurony ruchowe unerwiające m.międzyżebrowe oraz dodatkowe m. wdechowe i wydechowe
znajdują się w odc. Piersiowym i lędźwiowym rdzenia.

Równocześnie impulsy nerwowe biegną gałęzią wstępującą aksonu do neuronów tworzących ośrodek
pneumotaksyczny w moście. Te naurony 2-3 sek. Hamują ośrodek wdechowy.

Odruchowa regulacja oddychania
w drogach oddechowych o tkance płucnej można wyróżnić 3 rodzaje receptorów. Wszystkie są
czuciowymi zakończeniami nerwu błędnego

a) Mechanoreceptory- wolno adaptujące się- SAR
b) Mechanoreceptory szybko adaptujące się- RAR
c) Mechanoreceptory okołokapilarne- J

Wszystkie pobudzane są przez bodźce mechanicze/chemiczne

Odruch Heringa Breuera:

Kora mózgu

Układ limbiczny

podwzgórze

chemodetektory

Ośr. wydechu

chemoreceptory

Ośr. pneumotaksyczny

Ośr. wdechu

Ośr. Dla mm wydech

Ośr. Dla mm. wdech.

mm. wdechowe

proprioreceptory

mm. wydechowe
proprioreceptory

Płuca, mechanoreceptory



Receptory w mm. oddechowych (gładkie dróg oddechowych) są to czuciowe zakończenia
najgrubszych i najszybciej przewodzących włókien nerwu błędnego



Bodźcem pobudzającym jest mechaniczne naciągnięcie tkanki płucnej podczas wdechu
(inflacja)



Droga dośrodkowa- aferentne włókna mielinowe nerwu błędnego



Ich pobudzenie powoduje:

o Hamowanie neuronów wdechowych-> skrócenie czasu wdechu, wzrost f i spłycenie

oddychania (obniżenie VT)

o Hamowanie jądra dwuznacznego-> rozszerzenie oskrzeli oraz przyspieszenie

częstości rytmu serca

Rola tego odruchu polega na ograniczeniu czasu wdechu i zapobieganiu nadmiernemu
rozciągnięciu płuc i klatki piersiowej podczas wdechu.

Odruch RAR-ów



Pod błoną śluzową dróg oddechowych (33% tchawicy, 62% duże i średnie oskrzela, 5% małe
oskrzeliki)



Są zakończeniem cieńszych i wolniej przewodzących włókien nerwu błędnego



Bodźcem pobudzającym jest:

o Zmniejsza objętość płuc w wyniku szybkiego zapadnięcia (deflacja płuc)
o Zmniejszenie powierzchni wymiany gazowej
o Czynniki drażniące (gazy, dymy, chemikalia)



Droga dośrodkowa- aferentne włókna mielinowe nerwu błędnego



Pobudzanie tych receptorów powoduje:

o Pobudzenie neuronów wdechowych-> pryspieszasznie i pogłębianie ruchów

oddechowych-> wzrost wentylacji



Zwężenie oskrzeli

Rola tego odruchu polega na pogłębieniu wdechu, gdy powierzchnia wymiany gazowej ulega
zmniejszeniu

przykładem jest np. ziewanie/ głębokie westchnienie, które pojawia się podczas

długotrwałego bezruchu.

Okołokapilarne



Receptory znajdujące się obok ściany pęcherzyków płucnych w przestrzeni pomiędzy
pneumocytami, a naczyniami włosowatymi są zakończeniem cienkich włókien nerwu
błędnego



Bodźcem pobudzającym jest:

o W warunkach fizjologicznych- zwiększenie przestrzeni okołokapilarnej płuc



Drogi dośrodkowe- cienkie, bezszczelinowe włókna aferentne nerwu błędnego



Pobudzenie ich powoduje

o Płytkie i szybkie ruchy oddechowe, którym towarzyszy:

 Zwiększenie oskrzeli i głośni
 Pobudzenie nerwu błędnego
 Zwolnienie czynności serca



Podczas zwiększonego wysiłku fizycznego dochodzi do przekrwienia płuc-> wzrost ciśnienia w
tętnicy płucnej, nasilenie filtracji i rozszerzenie przestrzeni zawnątrzkomórkowej->
pobudzenie receptorów J-> zahamowanie motoneuronów w rdzeniu-> ograniczenie
intensywności pracy mm. szkieletowych



Przy obrzęku płuc, płytkie i szybkie ruchy oddechowe pełnią funkcję korzystną( zapobiegają
rozciągnięciu płuc), zmniejszają pracę oddechową, która musiałaby być bardzo duża dla
rozciągnięcia

Odruch z chemoreceptorów tętniczych



Zlokalizowane są (w ścianach zatoki szyjnej- kłębkach szyjnych i ścianach łuku aorty-kłębkach
aorty)



Pobudzane są przez:

o Obniżenie pCO

2

we krwi tętniczej- hipoksemia

o Zwiększenie pCO

2

– hiper..?

o Zwiększenie stężenia jonów H

+



Odruch ten stanowi głownie obronę organizmu przed niedotlenieniem

o W warunkach np. wysokogórskich przy obniżonym ciśnieniu atmosferycznym

 Skłd. Oddechowa- pogłębienie i przyspieszenie oddechu (hiperwentylacja)
 Skł. Krążeniowa – przyspieszenie czynności serca, wzrost objętości

wyrzutowej i pojemności minutowej serca oraz na zwężenie naczyń
krwionośnych i zwiększenie ciśnienia tętniczego krwi



Gdy możliwa wentylacja płuc- odruch służy zwiększeniu wentylacji i dostosowanie do niej
zwiększonego przepływu krwi w płucach

Spirometria- badanie i pomiar ilości powietrza

Natężona pojemność życiowa FVC (książka)



Badania spirometryczne

o Bardzo małą pojemność życiowa płuc=patologiczny ubytek czynnej tkanki płucnej

(restrykcyjne choroby płuc, guzy płuc, stany po resekcji)

o W chorobach

Ćw.3

Przemiana energii-metabolizm



Jest to całokształt przemian biochemicznych i towarzyszących im przemian energii,
zachodzących w komórkach żywych organizmu



Wyróżnia się dwa procesy: anabolizm i katabolizm

węglowodany, tłuszcze, białka+O2->katabolizm->co2+h2o
ADP+P->ATP

syntetyzowane produkty końcowe<-składniki podstawowe

Powstała energia jest wykorzystywana do pracy:



Mechanicznej np. skurcz mięśni



Elektrycznej np. przewodzenie impulsów nerwowych



Osmotycznej np. aktywny transport elektrolitów

Anabolizm



Okres wzrostu



Rekonwalestencja



Ciąża



Jakiś czas po spożyciu pokarmów

Katabolizm



Praca



Choroba gorączkowa



Okres głodu

Bilans energetyczny

Jest to porównanie ilości energii dostarczonej do organizmu z ilością energii wydatkowanej dla
podtrzymania procesów życiowych



Bilans zrównoważony- ilość dostarczanej energii=ilości energii wydatkowanej



Bilans ujemny-gdy ilość energii pozyskiwanej z rozkładu pokarmów jest mniejsza od zużytej.
Brakująca energia zostaje pozyskana z rozłożonych własnych substancji zapasowych
organizmu. Masa ciała się obniża



Bilans dodatni- ilość energii pozyskiwanej z rozkładu pokarmów jest większa od zużytej. Czyli
część została zatrzymana w organizmie w postaci odłożonych substancji zapasowych- głównie
tłuszczu w niewielkiej ilości węglowodanów, nigdy białek. Wzrasta masa ciała

Jednostka energetyczna



Kaloria lub kilokaloria 1kcal=1000cal



Jest to ilość ciepła potrzebna do podniesienia temp. 1kg wody o 1oC

Aby określić bilans energetyczny należy znać



Przychód energii czyli wartość kaloryczną poszczególnych rodzajów pokarmów



Ilość wydatkowanej energii

Całkowita wartość kaloryczna składników pokarmowych określa się spalając 1gram tych składników
w bombie kalorymetrycznej.

Całkowita wartość kaloryczna



Węglowodany 3,7-4,2 kcal



Tłuszcze 9,2-9,7



Białka 5,7

Użytkowa wartość kaloryczna



Węglowodany 4,1 kcal



Tłuszcze 9,3 kcal



Białka4,1 kcal

Prawo izodynamii- poszczególne substancje pokarmowe mogą się zastępować

100g węglowodanów=100g białek

100g tłuszczu= 230g węglowodanów lub 230g białka

Podstawowa przemiana materii



Wydatek energetyczny niezbędny do utrzymania podstawowych procesów życiowych, a
zatem pracy układów: nerwowego, krążenia, oddechowego, wydzielniczego, utrzymanie
stałej ciepłoty ciała, budowy i odbudowy tkanek



Jest to tempo metabolizmu ustroju człowieka pozostającego w warunkach zupełnego spokoju
fizycznego i psychicznego oraz w warunkach komfortu cieplnego



Pomiaru podstawowej przemiany materii dokonuje się po co najmniej 8h snui nie mnie niż
12h po posiłku. Równie długo osoba badana nie powinna przyjmować jakichkolwiek używek.

Podstawowa przemiana materii

Wyraża się ją w :



Kcal/h/kg np. u osoby o masie ciała 70kg będzie wynosiła ok. 1680kcal/dobę



Kcal/h/m2

o U mężczyzn: 40,3
o A

Wiek a podstawowa przemiana materii



U noworodków metabolizm podstawowy jest niski (30kcal/h/m2)



Wzrasta u niemowląt uzyskują maksymalne wartości w wieku 2 lar (57 kcal/h/m2)



W dalszych latach maleje, ale okresowo w czasie dojrzewania wzrasta



Po 20 roku życia w każdej kolejnej dekadzie następuje około 2% spadek. Około 65-70 roku
życia spadek podstawowej przemiany materii jest bardziej znaczący.

Temperatura a podstawowa przemiana materii



Zmiana temperatury ciała o 1oC, bez względu na przyczynę, powoduje zmiany wielkości
podstawowej przemiany materii o 13%



Człowiek jest organizmem stałocieplnym czyli musi utrzymywać stałą temperaturę ciała.
Najłatwiej wtedy gdy temperatura otoczenia utrzymuje się w granicach ok. 22oC



W klimacie gorącym p.p.m. jest niższa, a w klimacie zimnym większa

Dieta a podstawowa przemiana materii



Spożywanie pokarmu także wiąże się z nasileniem metabolizmu. Spożycie białek zwiększa
przemianę materii o 25%, tłuszczów o około 5-10%, a węglowodanów o 8%



W diecie mieszanej wzrost ten stanowi ok. 10%. Jest to okresowy wzrost metabolizmu
związany z trawieniem, wchłanianiem i transportem składników odżywczych

Podstawowa przemiana materii + przyrost spowodowany spożyciem pokarmu= spoczynkowa

przemiana materii

1,1 kcal/kg/h

Całkowita przemiana materii=podstawowa przemiana materii+ przyrost spowodowany spożyciem
pokarmu+ przyrost spowodowany wykonywaniem pracy fizycznej

Oznaczanie przemiany materii-metody kalorymetryczne



Kalorymetria bezpośrednia- bezpośredni pomiar ilości energii wytworzonej przez organizm
umieszczony w szczelnie izolowanej komorze, chłodzonej płaszczem wodnym o znanej
objętości. Wzrost temperatury wody wskazuje ile energii zostało wyprodukowanej przez
organizm.



Kalorymetria pośrednia-założenie tej metody opiera się na zależności między ilością
pobranego tlenu przez organizm, a ilością energii powstającej w reakcjach utleniania, do
których ten tlen został zużyty. Zatem znając ilośc zużytego tlenu można obliczyć wielkość
przemiany materii.
Dla obliczenia przemiany materii metodą pośrednią w układzie otwartym należy znać:

o Wartość kaloryczną tlenu (równoważnik cieplny tlenu)
o Współczynnik oddechowy (iloraz oddechowy)

Współczynnik kaloryczny tlenu



Jest to ilość energii cieplnej, która zostaje uwolniona gdy 1 litr tlenu zostanie zużyty do
utleniania substancji pokarmowych



Wartość współczynnika zależy od rodzaju spalanych substancji energetycznych



Jeżeli 1 litr tlenu zostanie zużyty do spalań

o Białek 4,48kcal
o Węglowodanów kcal
o Tłuszczów

C

6

H

12

O

6

+6O

2

->6CO

2

+6H

2

O

RQ=6CO

2

/6O

2

=1

C

15

H

31

COOH+23O

2

=16CO

2

+16H

2

O

RQ=16CO

2

/23O

2

=0,7

Współczynnik oddechowy- stosunek objętościowy wydalanego CO

2

do pobieranego w tym czasie O

2

Oznaczanie przemiany materii

Dane:



Ve-wentylacja minutowa płuc [I./min]



Def. O2-deficyt tlenu [%]



Nad. CO2-nadmiar dwutlenku węgla [%]



Powierzchnia ciała [m2]



Obliczenia

o Przeliczyć wentylację na warunki STPD

Vestpd=VEx0,9

o Wyliczyć minutowe zużycie tlenu-VO2 [l/min]

VO2=Vestpdxdef.O2/100%

o Wyliczyć zużycie tlenu na godzinę [l/h]

VO2 [l/h]=VO2 [l/min]x60

o Przeliczyć zużycie tlenu na powierzchnię ciała [l/m2/h]

VO2[l/m2/h]=VO2[l/h]: p.c. [m2]

o Wyliczyć nadmiar wydychanego CO2-VCO2 [l/min]

VCO2=Vestpd x nad. CO2/100%

o Wyliczyć współczynnik oddechowy RQ
o Z tabeli dla wyliczonego RQ odczytać wartość kaloryczną tlenu [kcal]



P.p.m. [kcal/kg/h]=VCO2 [l/m2/h] x wartość kaloryczna tlenu

Ćw.4

Klasyfikacja wysiłków fizycznych

Wysiłek fiz.- praca mięśni szkieletowych wraz z całym zespołem towarzyszących jej czynnościowych
zmian w organizmie.

1. W zależności od rodzaju skurczów mięśniowych



Wysiłki dynamiczne- wykonywane z przeważającym udziałem skurczy izotonicznych
(zmiana długości mięśnia, nie zmienia się napięcie)



Wysiłki statyczne- wykonywane z przeważającym udziałem skurczów izometrycznych
(wzrost napięcia bez zmiany długości mięśnia)



Występujące zahamowania swobodnego przepływu krwi przez mięśnie co powoduje
zakwaszenie komórek mięśniowych (bóle mięśni) w wyniku gromadzenia się produktów
przemiany materii (kwas mlekowy). Przyczynia się to do szybkiego rozwoju zmęczenia.

2. W zależności od wielkości grup mięśniowych zaangażowanych w wysiłek



Wysiłki lokalne (małych grup mięśniowych)- obejmują mniej niż 30% całej masy mięśni
np. praca wykonywana za pomocą jednej lub obu kończyn górnych.



Wysiłki ogólne (dużych grup mięśniowych)- obejmują ponad 30% całej masy mięśni np.
praca wykonywana za pomocą obu kończyn dolnych

3. W zależności od procesów energetycznych zachodzących w mięśniach



Wysiłki beztlenowe



Wysiłki tlenowe



Wysiłki mieszane czyli tlenowo- beztlenowe

4. Podział ze względu na intensywność wysiłku



Intensywność wysiłku (obciążenie) możemy wyrażać w sposób względy lub bezwzględny

5. W zależności od intensywności wysiłku- wysiłki dynamiczne

a. Miarą obciążenia bezwzględnego jest ilośc energii wydatkowanej przez organizm w

jednostce czasu, czyli moc. Intensywnośc można wyrażać:

i. W jednostkach objętości tlenu pochałanianego przez organizm w ciągu

minuty (VO2 l/min)

ii. W jednostkach pracy zawnętrznej wykonanej w określonym czasie (W, kJ/mi,

kg/min)

iii. W jednoskach częśtości skurczów serca
iv. Jako wydatek energii w jednostce czasu (cal/min, kJ/min) maksymalnego

poboru tlenu wyrażony w procentach (%VO

2

max)



Wysiłek maksymalny- aktualny pobór tlenu jest równy indywidualnej wartości VO2max



Wysiłki supramaksymalne- zapotrzebowanie na tlen jest większe od indywidualnej
wartości VO2maX



WYSIŁKI SUBMAKSYMALNE- AKTUALNY POBÓR TLENU JEST MNIEJSZY OD
INDYWIDUALNEJ WARTOŚCI VO2max

o Lekkie

aktualny pobór tlenu <20%VO2max

o Średnie

aktualny pobór tlenu 20%-50%VO2 max

o Ciężkie

aktualny pobór tlenu 50-75%

o Bardzo ciężkie

>75%VO2max

6. W zależności od intensywności wysiłku- wysiłki statyczne

a. Miarą obciążen
b. ia bezwzględnego jest wielkość rozwijanej siły potrzebnej do pokonania oporu

zewnętrznego np. wielkość utrzymywanego ciężaru.

c. Miarą obciążenia względnego jest stosunek aktualnie rozwijanej siły do maksymalnej

siły skurczu dowolnego danej grupy mięśni (Maximal voluntary contraction MVC)
wyrażony w procentach (%MVC)

i. Lekkie

uzycie siły

<15%MVC

ii. Średnie

użycie siły

15-30%MVC

iii. Ciężkie

użycie siły

30-50%MVC

iv. B.ciężkie

uzycie siły

>50%MVC

Ćw.5

Zmiany we krwi pod wpływem wysiłku fizycznego

Zmiany objętości osocza

Wysiłki krótkotrwałe

W ciągu 5-15 min. Wysiłku objętość osocza zmniejsza się o 10-15% i następnie nie ulega większym
zmianom.

Przyczyna tego jest głównie wzrost ciśnienia hydrostatycznego krwi w naczyniach włosowatych i jego
przewaga nad ciśnieniem onkotycznym białek osocza co prowadzi do przesunięcia części wody z
osocza do przestrzeni pozanaczyniowej.

Wysiłki długotrwałe

Podczas długotrwałych wysiłków sportowych może występować rozcieńczenie krwi (

hemodylucja

).

Jest ono wynikiem przejścia części płynu pozanaczyniowego do naczyć krwionośnych w wyniku



Obniżenia ciśnienia hydrostatycznego krwi



Zmian przepuszczalności naczyń włosowatych dla białek



Zwiększonego dopływu białek do naczyń krwionośnych z układu chłonnego, co powoduje
wzrost ciśnienia onkotycznego osocza

Zmiany w układzie erytrocytarnym

Wysiłki o krótkim i średnim czasie trwania



Poliglobulia- zwiększenie liczby krwinek czerwonych w jednostce objętości krwi



Zwiększenie stężenia hemoglobiny



Zwiększenie liczby hematokrytowej

Przyczyny:



Przesunięcie części wody do środowiska pozanaczyniowego (zmniejszenie objętości osocza ->
zagęszczenie krwi -> zwiększenie jej lepkości

Zminy w ukł. erytro. C.d.

Wysiłki długotrwałe

Bardzo często stwierdza się zmniejszenie liczby erytrocytów zmniejszenia stężenia hemoglobiny i
liczby hematokrytowej

Przyczyny:



Wzrost objętości osocza (rozcieńczenie krwi- hemodylucja)



Hemoliza wewnątrznaczyniowa

o Czynniki mechaniczne
o Kwasica metaboliczna

o Hipoglikemia
o Wzrost temp. Wewnętrznej

Wysiłek wywołujący ostre niedotlenienie (hipoksja) wpływa na zwiększenie aktywności
erytropoetyny, poprzez zwiększenie liczby komórek okołokłębkowych nerek, w których ona powstaje

Erytropoetyna:



Zapoczątkowuje syntezę globiny i przyłączenie jej do hemu



Przyspiesza dojrzewanie erytroblastów, zwiększa się reticulocytoza i pula młodych
erytrocytów-> wzrost liczby erytrocytów, stężenie Hb i liczby hematokrytowej

Leukocytoza miogenna

1. Faza limfocytarna



Charakterystyczna dla wysiłków umiarkowanych



Wzrost ilości limfocytów do ok. 55%



Zmniejszenie granulocytów obojętnochłonnych



Ogólna ilość krwinek białych nie ulega zmianie

2. Faza nautrofilna



Charakterystyczna dla wysiłków średnich i ciężkich



Zwiększenie granulocytów obojętnochłonnych do 78%



Zmnijeszenie limfocytów poniżej wartości spoczynkowej



Ogólna ilość krwinek białych może wzrosnąć do 12 tys/mm

3

3. Faza intoksykacyjna



Typ regeneracyjny

 Wzrost granulocytów obojętnochłonnych do 90%
 Obniżenie ilości limfocytów nawet do 5%
 Ogólna ilość krwinek białych wzrasta do 20tys/mm3



Typ degeneracyjny

 Spadek ogólnej ilości krwinek białych- leukopenia

Zmiany stężenia kwasu mlekowego

 W warunkach spoczynkowych od 0,4-1,6
 Jeżeli stężenie kwasu mlekowego przekroczy 16mmol/l –wysiłki maksymalnie 10-13 mmol/l

Wysiłki krótkotrwałe

Początkowo stężenie kwasu mlekowego we krwi wzrasta proporcjonalnie, choć nieznacznie do
intensywności wysiłku do momentu aż wysiłek osiągnie intensywnośc



30-40 %VO2max u ludzi o młałej wydolności



40-60 %VO2max u ludzi o średniej wydolności



60-70 %VO2max u ludzi o dużej wydolności

Po przekroczeniu tego obciążenia występuje gwałtowny (szybki) wzrost stężenia mleczanu we
krwi spowodowany zwiększeniem tempa glikolizy.

Wysiłki długotrwałe

Podczas tych wysiłków o małej lub umiarkowanej intensywności w początkowym okresie wysiłku
(10-30 min) stężenie mleczanu wzrasta, natomiast później ulega obniżeniu. Jest to wynikiem
hamowania glikolizy przez WKT utleniane w komórkach mięśniowych)

Wysiłki statyczne

W czasie ich trwania nie obserwuje się wzrostu mleczanu we krwi. Jest to spowodowane
utrudnionym odpływem krwi pracujących mięśnie. Wzrost stężenia mleczanu następuje dopiero
po zakończeniu wysiłku.

Wzrost stężenia kwasu mlekowego we krwi jest przyczyną



Rozwoju kwasicy



Wzrostu stężenia jonów wodorowych we krwi



Obniżenie pH do 6,8-6,9



Zmniejszenia zawartości zasad buforujących



Zwiększenia niedoboru zasad (BE)



Obniżenie pCO

2

w krwi tętniczej

Przed wysiłkiem

Po wysiłku

pH

7,38

7,344

pCo2 [mm Hg]

42,6 mmHg

36mmHg

HCO3-[mmol/

23,8 mmol/l

19,6mmol/l

BE [mmol]

-0,5 mmol/l

-5,8mmol/l

LA [mmol]

5,9

Erytr [mln/mm3]

4,15

4,2

Hb [g/dl]

12,7 g/dL

12,7 g/dL

Hct [%]

37,3%

37,2%

Ćw.6

Próby czynnościowe układu krążenia

Wpływ ciśnienia hydrostatycznego na ciśnienie krwi

Ciśnienie hydrostatyczne jest to siła jaką wywiera słup cieczy. Wartość jego jest iloczynem wysokości
słupa cieczy (h) i ciężaru właściwego cieczy.

U człowieka pozostającego w pozycji leżącej zawarta w naczyniach krew pozostaje prawie na
jednakowym poziomie. W tej sytuacji wpływ ciśnienia hydrostatycznego na ciśnienie krwi we
wszystkich naczyniach krwionośnych jest zbliżony.

Zmiana pozycji ciała z leżącej na stojącą powoduje, żer wpływ ciśnienia hydrostatycznego na ciśnienie
krwi staje się różny w różnych naczyniach i zależy od wysokości słupa krwi.

Wykazano, że zmiana pozycji ciała nie wywołuje zmian ciśnienia krwi w naczyniach położonych w
obszarze ok.5-10cm poniżej przepony-

płaszczyzna hydrostatycznie obojętna

. W naczyniach

położonych poniżej tej płaszczyzny RR jest wyższe w pozycji stojącej aniżeli w leżącej, natomiast w
naczyniach położonych powyżej tej płaszczyzny RR jest niższe w pozycji stojącej niżeli w leżącej.

Pozycja

Ciśnienie skurczowe [mmHg]

Tętno/min

Leżąca

98

80

Stojąca

110

92

Rożnica

12

12

Wskaźnik cramptona

ICR= 25*(3,15+1,2-0,6)=93,75

[e-mail]

Wartości tętna

Wskaźnik Ruffiera Ocena

Spoczynkowe

Po wysiłku

Po min.
wypoczynku

72

144

100

11,6

słaba

Ćw.7

Próba Schneidera

Część ortostatyczna



Badanemu po 5 minutowym przebywaniu w pozycji leżącej miery się ciśnienie skurczowe i
tętno. Tętno należy mierzyć kilkakrotnie w ciągu 15sec aż do ustalenia wyników. Do
protokołu wpisuje się wartość ustalonego tętna spoczynkowego przelioną na

Część dynamiczna



Badany w ciągu 15sec wchodzi pięć razy na stopień o wys. 40cm. Następnie po 15sec, należy
zmierzyć tętno

Badanie

Wartość

Punkty

Ciśnienie skurczowe w mmHg (pozycja leżąca)

110

Ciśnienie skurczowe w mmHg (pozycja stojąca)

100

Różnica ciśnienia skurczowego (tab. A)

10

3

Tętno/min (pozycja leżąca tab. B)

92

0

Tętno/ min (pozycja stojąca tab. C)

100

2

Przyrost tętna w pozycji stojącej tab. B)

8

2

Przyrost tętna w pozycji 15sek. Po obciążeniu (tab. C)

16

2

Powrót tętna do normy tab. A)

46

0

Ocena wydolności układu krążenia w punktach

10

Oceny wydolności układu krążenia według Shneidera dokonuje się wg następujących kryteriów

Reakcja

Punkty

Bardzo dobra

17-18

Dobra

14-16

Dostateczna

8-13

Zła

7 i poniżej

Próba Martinetta



Badanemu po ok.10 minutach przebywania w pozycji leżącej mierzy się tętno i ciśnienie
tętnicze krwi



Badany wykonuje 20 lub 40 przysiadów w tempie 1 przysiad na sekundę i natychmiast
powraca do pozycji leżącej



Bezpośrednio po wysiłku mierzy się co pół minuty tętno i ciśnienie tętnicze krwi aż do ich
powrotu do wartości spoczynkowej. Równocześnie mierzy się czas powrotu

Przed

wysiłkiem

Po wysiłu

Czas

powrotu

1 min

2 min

3 min

4 min.

5 min.

Tętno (ud/min)

22

30

26

20

21

19

3

Ciśnienie skurczowe (mmHg)

100

110

110

108

102

100

5

Ciśnienie rozkurczowe (mmHG)

58

76

70

69

65

61

5

Reakcja:

Test Harwardzki

Tętno
spoczynkowe
(ud/min)

Tętno 30-sekundowe po wysiłku

Wskaźnik FI
[pkt]

Ocena
sprawności
fizycznej

1

2

3

Test M

Tętno
spoczynkowe
(ud/min)

Tętno 30-sekundowe po wysiłku

Wskaźnik FI
[pkt]

Ocena
sprawności
fizycznej

1

2

3

Wpływ czynności oddychania na ukłąd krążenia

Podczas tzw. Parcia czyli wydechu przy zamkniętej głości dochodzi do wzrostu ciśnienia w obrębie
klatki piersiowej

Powoduje to:



Zmnijeszenie objętości serca



Presyjne zwężenie lub zupełne zamknięcie światła dużych naczyć żylnych dochodzących do
serca



Zmniejsza się powrót krwi żylnej->zmniejszenie SV



Obniża się RR->odrychowe przyspieszenie HR



Wystarczające zaopatrzenie serca w krew żylną jest możliwe jedynie dzięki zwiększeniu
ciśnienia w jamie brzusznej poprzez tłocznię brzuszną.

Głęboki wdech podczas zamknięcia głośni powoduje zmniejszenie cisnienei w klatce piersiowej

Powoduje to:



Ułatwiony dopływ krwi żylnej do prawego serca->większe gromadzenie krwi w krążeniu
płucnym



Serce jest większe, naczynia płucne są

Ćw.8

Zmiany w układzie krążenia pod wpływem wysiłków dynamicznych

Zmiany objętości wyrzutowej serca

Obraz zmian zależy od pozycji w jakiej wykonywany jest wysiłek
w pozycji leżącej w spoczynku SV jest większa aniżeli w pozycji wyprostnej. Dlatego też z chwilą
rozpoczęcia wysiłku w pozycji leżącej SV zwiększa się tylko o ok.10-15% i nie zmienia się pomimo
dalszego zwiększenia obciążenia
W pozycji wyprostnej początkowo SV wzrasta proporcjonalnie do wzrostu obciążenia. Gdy wysiłek
osiągnie intensywność 40-50% VO

2

max objętość wyrzutowa osiąga swoją maksymalną wartość i nie

zmienia się, pomimo dalszego wzrostu obciążenia.
SV max



U ludzi starszych 110ml



U ludzi zdrowych młodych 160ml



U sportowych 200ml

Mechanizm zwiększania SV podczas wysiłku
Wysiłkowe zwiększenie objętości wyrzutowej serca zależy od:

1. Zwiększonego dopływu krwi żylnej do serca, który spowodowany jest rytmicznymi skurczami

mięśnie (pompa mięśniowa) i obniżeniem ciśnienia w klatce piersiowej w związku z
pogłębieniem oddychania (pompa oddechowa)

2. Dodatniego inotropowego wpływu na serce układu współczulnego i krążących we krwi amin

katecholowych. Powoduje to zwiększenie siły i szybkości skurczu mięśnia sercowego
(kurczliwości). Wyrazem wzrostu kurczliwości serca jest zwiększenie frakcji wyrzutowej z ok.
60% do 85% podczas maksymalnego wysiłku

Czynnikiem ograniczającym wzrost SV jest większa częstość skurczów serca, która powoduje
skrócenie czasu wypełniania serca i wzrost średniego ciśnienia krwi w aorcie

Zmiany częstości skurczów podczas wysiłków o stałym obciążeniu
Z chwilą rozpoczęcia wysiłku HR zwiększa się natychmiast.
Można wyróżnić dwie fazy zmian

1. Szybka faza początkowa wynika ze zmniejszenia aktywności unerwienia przywspółczulnego

serca

2. Wolna faza wzrostu spowodowana zwiększeniem aktywności unerwienia współczulnego

serca aż do poziomu odpowiadającemu intensywności wysiłku.

3. Podczas wysiłków o wzrastającej intensywności częstośc skurczów serca wzrasta

proporcjonalnie do obciążenia wysiłkowego, czyli proporcjonalnie do wzrostu
zapotrzebowania ustroju na tlen

4. Maksymalna częstośc skurczów serca jest wartością podobną u osób w takim samym wieku i

zmniejsza sięwraz z wiekiem

5. Przybliżoną wartość HRmax dorosłego człowieka można obliczyć ze wzoru:

Jak wyznaczyć HRmax

Zmiany Pojemności minutowej serca podczas wysiłku o stałym obciążeniu

Można wyróżnić dwie fazy zmian:

1. Z chwilą rozpoczęcia wysiłku następuje szybie, choć niewielkie zwiększenie Q
2. Wolny wzrost aż do poziomu odpowiadającego intensywności wysiłku

a. 3-6min podczas wysiłku o niewielkiej lub umiarkowanej intensywności
b. 7-8min podczas wysiłków ciężkich

Mechanizm zmian pojemoności minutowej serca

Początkowy szybki wzrost Q spowodowany jest czynnikami natury nerwowej:



Przez pobudzenie ośrodka przyspieszającego pracę serca w rdzeniu kręgowem



Przez impulsy ze strefy ruchowej kory mózgowej



Przez impulsy z mechanoreceptorów znajdujących się w ścianie tętnic płucnych (pobudzenie
ich wywołane jest napinaniem ścian naczyć przez gromadzącą się w prawym sercu krew,
dopływającą obficiej z obwodu w wyniku uruchomienia pompy mięśniowej)



Przez zwiększenie napięcia ukłądu współczulnego

Wolniejsze zmiany Q zależą od:



Czynników natury chemicznej (adrenaliny i metabolitów)



Postępującego wzrostu temperatury wewnętrznej ciała

Zmiany objętości minutowej serca podczas wysiłku o wzrastającym obciążeniu

Podczas wysiłku p wzrastającej intensywności pojemność minutowa serca wzrasta proporcjonalnie
do wzrostu zapotrzebowania ustroju na tlen

Qmax wynosi:



U kobiet 18-21l/min



U mężczyzn 24-30l/min



U osób wytrenowanych 40l/min\

Zmiany ciśnienia tętniczego krwi podczas wysiłku o wzrastającym OBCIĄŻENIU

Ciśnienie skurczowe wzrasta wraz ze wzrostem intensywności wysiłku RRsmax-200-220 mmHg

CIsneinei rozkurczowe zachowuje się różnie:



Podczas wysiłku submaksymalnych nie zmienia się lub obniża się



Podczas wysiłku maksymalnego może nieznacznie wzrastać 100-110mmHg

Przed wysiłkiem

Po wysiłku

3min po wysiłku

RRs [mmHg]

118

130

118

RRr [mmHg]

70

65

90

Hr[ud/min]

80

140

85

SV[ml]

71,5

82,95

49,7

Q [l/min]

5,720

11,613

4,4224

SV=101+ (RRs*0,5) – (RRr*1,09) - (0,61*n[wiek badanej osoby])

Q= SV*HR

SV=101+(118*0,5) - (70*1,09)-(0,61*20)= 101+59-76,3-12,2=71,5

SV=101+(130*0,5)-(65*1,09)-(0,61*20)=101+65-70,85-12,2=82,95

Ćw.9

Charakterystyka fizjologiczna wysiłków statycznych

1. Długotrwałe mogą być wykorzystywane tylko te wysiłki przy których obciążenie nie

przekracza 10-15%mVCprzy większych obciążeniach czas wykonywania wysiłkóu szybko się
skraca. Przy obciążeniu równym 30%mVC stała siła skurczu nie może być dłużej utrzymywana
niż przez 1-2 min.

2. Wysiłki statyczne- wykorzystywane z przeważającym udziałem skurczów izometrycznych tzn.

takich podczas których wzrasta napięcie mm, a długość się nie zmienia. Należą do nich takie
formy pracy jak podtrzymywanie ciężkich przedmiotów- klasyfikacja w zależności od:



Miara obciążenia bezwzględnego jest wielkość rozwijanej siły potrzebnej do pokonania
oporu zewnętrznego np. wielkość ciężaru



Miarą obciążenia względnego jest stosunek aktualnie rozwijanej siły do maksymalnej siły
skurczu dowolnego danej grupy mięśni

3. Metabolizm

 Przeważają procesy beztlenowe
 Głównymi substancjami energetycznymi są: fosfokreatyna i glikogen mięśniowy
 Jeśli skurcz urzymuje się dłużej niż kilka sekund, to w mięśniu gromadzi się znaczna

ilość mleczanu, który nie przechodzi do krwi. Następnie szybki wzrost stężenia jonów
H+, a to hamuje akt. Glikolizy. Zmniejsza się tempo resyntezy ATP

4. Przyczyny rozwoju zmęczenia

 Utrudnienie przepływu krwi przez pracujące mięśnie w wyniku zwiększonego ich

napięcia, powodującego mechanizm ucisku na naczynia krwionośne. Powoduje to:



Upośledzenie zaopatrzenia mm w tlen



Uniemożliwia skuteczne usuwanie ciepła oraz produktów przemiany

materii (mleczany, CO2 i innych substancji np. K+



Mechanizmy pobudzania komórek mm



Czynność ich aparatu kurczliwego



Przebieg procesów dostarczających energię do skurczów

 W wyniku zmian fizykochemicznych w środowisku zewnętrznym komórki dochodzi

do silnego drażnienia zakończeń nerwów czuciowych (tzw. reakcji metabolicznych) w
przestrzeni międzykomórkowej,, co przyczynia się do szybkiego narastania bólu
mięśniowego.

 Czynniki ograniczające przepływ krwi i oddychanie:



Stały ucisk naczyń żylnych pogarsza krążenia krwi w żyłach i utrudnia

dopływ krwi do serca



Duże napięcie i unieruchomienie klatki piersiowej, niekiedy bezdech-

> ustaje dopływ tlenu do płuc i wydalanie CO2-> przerwanie ruchów
oddechowych i wzrastanie ciśnienia śródpiersiowego-> utrudnienie dopływu
krwi do prawego przedsionka->

 Przepływ krwi przez pracujące mięśnie jest utrudniony. Jego wielkość zależy od siły

skurczu mm i wzrostu ciśnienie tętniczego



Wysiłek o obciążeniu do 15%MVC mimo wzrostu RR, odpowiedni

przepływ krwi jest utrzymywany



Wysiłki o obciążeniach do 50% MVC- możliwe zwolnienie przepływu

krwi jest ono niewystarczające dla potrzeb metabolizmu mm



Wysiłki o obciążeniu powyżej 50% MVC- dalsze zwiększanie

przepływu krwi jest niemożliwe ze względu na znaczny wzrost ciśnienia
śródpiersiowego działającego na mm

5. Zmiany częstości skurczów serca

 HP zwiększa się po rozpoczęciu wysiłku



Podczas lekkich (15%MVC) w ciągu 1-3 minut wzrasta o 10-15/min i

stabilizuje się na tym poziomie



Podczas wysiłków średnich (30%) MVC-> zwiększa się do 120/min



Powyżej 50MVC-> wzrasta maksymalnie do 160/min Mimo dalszego

zwiększania obciążenia częstość skurczów się nie zwiększa

 Mechanizm zmian częstości skurczów serca



Zwiększenie w początkowym okresie (30sek.) jest wynikiem

zahamowania wpływu unerwienia przyswajalnego, natomiast w poxniejszym
okresie działania chronotropowego amin katecholowych



Zwiększenie aktywności unerwienia współczulnego układu

nerwowego zachodzi na drodze odruchu za pośrednictwem receptorów
mięśni (zak. Bezmielinowych czyciowych włókien nerwowych, znajdujących
się pomiędzy komórkami mm które są wrażliwe na zmiany stężenia
produktów przemiany materii tj. H+, K+ mleczanu

6. Zmiany objętości wyrzutowej i pojemności minutowej serca

 Objętość wyrzutowa serca



Podczas wysiłków lekkich nie zmienia się lub nieco zwieksza



Poczas wysiłkó średnich i ciężkich zmniejsza się o ok. 10-20ml

 Jest to spowodowane:



Brakiem działania pompy mm, dlatego dopływ krwi żylnej do serca

jest niedostateczny



Brakiem działania pompy oddechowej- w związku ze stabilizacją klatki

piersiowej często dochodzi do zmniejszenia ruchów oddechowych i wzrasta
ciśnienie w klatce piersiowej, pojemność wyrzutowa serca wzrasta

Ćw.11

Zmiany w układzie oddechowym pod wpływem wysiłku fizycznego.

Ve=f*Vt=12-16/min*500ml=6-8l/min

Podczas stałego wysiłku fizycznego zmiany zachodzą w dwóch fazach, z chwilą rozpoczęcia wysiłku
następuje gwałtowny wzrost wentylacji, po czym po 20-30 sec, utrzymuje się ona na tym poziomie.
Wzrost wentylacji w tej fazie nie zależy od intensywności wysiłku. Wentylacja wzrasta wolniej i w
ciągu 3-5 min, osiąga poziom odpowiadający intensywności wysiłku. poziom stabilizacja, czyli wartość
jaką osiąga wentylacja jest tym większy im większa jest intensywność wysiłku. Faza szybka i
wolniejsza.

Szybka faza zmian VE zależy od czynników natury nerwowej.

Ve zwiększa się w wyniku dopływu do neuronów oddechowych impulsów.



Z wyższych pięter ukadu nerwowego czyi z komórek pół ruchowych kory mózgu, w których
inicjowane są ruchy dowolne oraz ze struktur ponadmostkowych mózgu, np. układu
limbicznego



Z proprioreceptorów i receptorów metabolicznych kurczących się mięśni oraz z
proprioreceptorów ścięgien, więzadeł i stawów w których zachodzą ruchy.

Wolniejsza faza wzrostu wentylacji zależy od czynników humoralnych do których zalicza się



Wzrost wytwarzania i prężności CO2 we krwi



Obniżenie pO2



Kwasicę metaboliczną

Zmiany te regulują oddychanie przez:



Bezpośrednie działanie na ośrodek oddechowy



Na drodze odruchowej za pośrednictwem chemoreceptorów tętniczych ( z zat. Tęt. Szyjnej,
łukach aortalnych)

Inne czynniki stymulujące oddychanie to:



Wzrost temperatury ciała



Wzrost stężenia katecholamin we krwi

Podczas wysiłku o wzrastającej intensywności VE wzrasta proporcjonalnie do intensywności wysiłku
do momentu aż wysiłek osiągnie intensywność 70% VO2max. Po przekroczeniu tego obciążenia
wentylacja przyrasta szybciej aniżeli pobór tlenu. Dochodzi do hiperwentylacji.

próg wentylacyjny- obciążenie submaksymalne podczas wysiłku o wzrastającej intensywności przy
którym obserwuje się gwałtowny wzrost wentylacji.

Wzrost V

E

podczas wysiłku może być spowodowany:



Zwiększ. Częstości oddechów do 40-60/ min



Zwiększ. Objętości oddechowej do 3l

Podczas wysiłku o podwyższonej intensywności do momentu podniesienia progu wentylacji wzrost
wentylacji min. Płuc następuje głównie w wyniku zwiększenia głębokości oddechu.

Po przekroczeniu progu wentylacyjnego gwałtowny wzrost wentylacji jest spowodowany głównie
zwiększeniem częstości oddechów.

Wartości Vemax zależy od wydolności fizycznej



Ludzie o małej wydolności

70-90l/min



Ludzie o dobrej wydolności

110-130l/min



U sportowców

150-160l/min



Wyjątkowo może wynosić

200-220l/min

 Wysiłek= 25*spoczynek
 U kobiet V

E

max jest mniejsza o ok.25-30%

 V

E

max z

 mniejsza się

Maksymalna dowolna wentylacja minutowa płuc MVV

 Jest to maksymalna ilość powietrza którą badany może wydychać w jednostce czasu

oddychając z największą głębokością i częstością.

 MVV->V

E

max (reakcja świadoma, pomiar w spoczynku)

 U os. Zdrowych MVV wynosi:

o 80-120l/min

-przeciętna sprawność układu oddechowego

o 150l/min

-dobra spr. Ukłd. Odd.

o 200l/min

-wysoka spr. Ukłd. Odd.

Rezerwa oddechowa

U zdrowych ludzi istnieje różnica między MVV, a V

E

max, którą nazywa się rezerwą oddechową

Waha się od 20 do 60l/min- średnio 40l/min.

Wskaźnik rezerwy oddechowej=( V

E

max/MVV) * 100%

Im większa rezerwa oddechowa, tym jest mniejsze odczucie duszności podczas wysiłku.

70%-prawidłowa wartość.

Próba Tiffeneau

 Służy do oceny oporu dróg oddechowych, od których zależy szybkość przepływu gazu w

drogach oddechowych

 Polega ona na zmierzeniu objętości powietrza, jaką badany może usunąć z układu

oddechowego w ciągu pierwszej sekundy maksymalnie szybkiego i natężonego wydechu
poprzedzonego maksymalnym wdechem. Jest to natężona objętość wydechowa
pierwszosekundowa-FEV1,0

 Jest ona wyrażana w procentach natężonej pojemności życiowej płuc FVC, jako wskaźnik

odsetkowy natężonego wydechu FEV1,0%FVC (współczynnik Tiffeneau)

 Prawidłowa wartość FEV 1,0 stanowi ok. 80% FVC lub więcej.

W chorobach obturacyjnych układu oddechowego, polegających na zwężeniu dróg oddechowych,
opór dróg oddechowych wzrasta w badany pomimo maksymalnego wysiłku wydycha powietrze
wolniej. FEV1,0% obniża się, chociaż VC nie ulega zmianie.

W chorobach typu restrykcyjnego w których dochodzi do ubytku czynnej tkanki płucnej wartość
FEV1,0%FVC jest prawidłowa, natomiast VC jest mniejsza.

Na następne zajęcia: materiały dydaktyczne->margarii i monogra astrat-rypnik- przynajmniej jeden
monogram :D ocena wydoilnośc, npodst. Pułpau tlenowego.

Ćw.12

Metody oceny wydolności fizycznej 

1. Na podstawie VO2 max

a. Metoda bezpośrednia
b. Metod pośrednie (astrand-Ryhming i Margarii)

2. Na podstawie progu prtzemian beztlenowych

a. Metoda inwazyjna
b. Metody nieinwazyjne

3. Na podstawie wielkości wykonanej pracy

a. Test PWC170

4. Ocena wydolności beztlenowej

a. Test Wingate

Test Wingate



Służy do oceny mocy maksymalnej mięśni kończyn dolnych



Wykonanie testu:

o 5 minutowa rozgrzewka na rowerze z obciążeniem 100 Wat
o 5 minutowy odpoczynek czynny
o 30-sekundowy wysiłek z możliwie największą szybkością pedałowania z

indywidualnie dobranym obciążeniem według zasady 75g na 1 kg masy ciała

o Po zakończeniu testu należy wypoczywać w pozycji leżącej celem uniknięcia efektu

ortostatycznego.

Parametry rejestrowane podczas tesu Wingate



Moc maksymalna osiągana w momencie największej częśtości obrotów pedałami [W, W/kg]



Czas uzyskania i utrzymania mocy maksymalnej tj. czas w ciągu którego badany uzyskuje
maksymalną częstość obrotów pedałami i utrzymuje ją w możliwie najdłuższym czasie [s]



Ogólna ilość pracy wykonaną podczas 30-sekundowego wysiłku [kJ, J/kg]



Wskaźnik spadku mocy [%] wyrażający różnicę pomiędzy najwyższą, a najniższą wartością
mocy.

Z analizy przebiegu zmian mocy w funkcji czasu wynika, że meksymalna moc występuiję między 3-9
sek wysiłku, a następnie obniża się aż do momentu zakończenia próby.

Maksymalne zużycie tlenu (pułap tlenowy)- VO2 max



Jest to maksymalna ilość tlenu pobranego (zużytego) przez organizm w ciągu minuty podczas
maksymalnego wysiłku fizycznego



Wyrażany jest w l/min lub m/kg/min

o U osób zdrowych 20-85 ml/kg/min
o U osób chorych <20 ml/kg/min



VO2 max jest mniejsza u kobiet o ok. 20-30%



Przyczyny mniejszego VO2 max u kobiet:



`mniejsze rozmiary serca (mniejsza SVmax)



Mniejsza objętość krwi krążącej



Mniejsza zawartość hemoglobiny we krwi

Czynniki warunkujące VO2 max

1. Czynniki związane z funkcjonowaniem układu oddechowego



Wentylacja minutowa płuc



Pojemność dyfuzyjna płuc

2. Czynniki związane z krążeniem



Pojemność minutowa serca



Pojemność tlenowa krwi



Różnica tętniczo- żylna zawartości tlenu we krwi

3. Czynniki związane z przepływem mięśniowym



Przepływ krwi przez mięśnie



Kapilaryzacja mieśni

4. Czynniki związane z metabolizmem mięśniowym



Gęstość mitochondriów w mięśniach



Aktywność enzymów oksydacyjnych w komórkach mięśniowych



Masa mieśni i typ włókien mięśniowych

uOcena wydolności na podstawie VO2 max

U osób zrowych nie trenujących

20-29 ml/kg/ min

-słaba wydolność

30-39 ml/kg/min

-średnia wydolnośc

>40 ml/kg/min

-dobra wydolność

U osób trenujących

>60 ml/kg/min

-dobra wydolność

Metoda bezpośrednia oznaczania Vo2 max



Polega na określeniu poboru tlenu podczas max wysiłku fizycznego. Tym wysiłkiem może być:

o Bieg na bieżni mechanicznej
o Jazda na cykloergometrze



Jest to wysiłek o wzrastającej intensywności



Wielkość pierwszego obciążenia i tempo jego zwiększania dobiera się indywidualnie



Wysiłek nie powinien trwać dłużej niż 15 minut



Kryterium osiągnięcia VO2 max jest to, że wielkość pobranego tlenu nei ulega juzzmianie
mimo dalszego zwiększania obciążenia.

Metodyu pośrednie oznaczania VO2 max



Opierają się na fakcie występowania liniowej zależności między częstością skurczów serca, a
obciążeniem wysiłkowym i pobieraniem tlenu przez organizm w zakresie obciążeń
submaksymalnych’



Stosuje się wysiłki o intensywności submaksymalnej

Test Astrand- Ryhming



Badany wykonuje wysiłek o stałym obciążeniu na cyklometrze lub w formie step- testu



Wysiłek trwa 6-8 minut



Podczas wysiłku na cyklometrze tak należy dobrać obciążenie aby częstość skurczów serca
mieściła się w przedziale 130-160 sk/min i nie ulegała zmianom o więcej niż 4 skurcze. Rytm
pedałowania 60obr/min[



W przypadku step- testu badany wchodzi na stopień w rytmie 22,5 razy na minutę
(metronom 90/min) Wysokość stopnia dla kobiet wynosi 33cm, a dla mężczyzn 40cm



VO2max odczytuje się z monogramu

Test Margarii



Badany wykonuje dwa 5 minutowe wysiłki w formie step-testu przedzielone 5 minutową
przerwą



Wysokość stopnia dla dzieci

-30 cm

Dla dorosłych -40 cm



Tempo wchodzenia na stopień

o I wysiłek- 15 wejść na minutę (metronom- 60/min)
o II wysiłek- 25 wejść na minutę (metronom 100/min)



Po każdym wysiłek mierzy się czestość skurczów serca



VO2 max odczytuje się z nomogramu

Ćw.13

Próg przemian anaerobowych

Pojęcie progu premian anaerobowych



Jest to obciążenie submaksymalne podczas wysiłku o wzrastającej intensywności, przy
którym zaczynają dominować procesy beztlenowe w metabolizmie pracujących mięśni
(wyraźnie zaczyna wzrastać stężenie mleczanu we krwi i związane z nim zmienne
wentylacyjne)



Ocenia on głównie efektywność przemian tlenowych ustroju, które warunkują zdolność
wysiłkową w konkurencjach wytrzymałościowych



Wielkość progu można wyrazić w jednostkach

o Mocy
o Pobierania tlenu
o Częstości skurczów serca
o % VO2max

Zastosowanie progu przemian beztlenowych

1. Do oceny wydolności ogólnej, głównie tlenowej

Na podstawie wielkości obciążenia progowego wyrażonego w %VO2max, wydolność fizyczna
można klasyfikować jako:
niską

<30% VO2max

średnią

ok.50% VO2max

wysoką

>70% VO2max

bardzo wysoką

80-90% VO2max

2. Do oceny poziomu wytrzymałości

Wyniki badań wykazały, że istnieje ścisła zależność pomiędzy wysokością progu a:



Zdolnością do wykonywania długotrwałych, intensywnych wysiłków fizycznych



Pojemnością tlenową mięśni szkieletowych



Procentową zawartością włótkien ST, charakteryzujących się dużym potencjałem
oksydacyjnym



Gęstością naczyń włosowatych mięśni

3. Służy do wyznaczania obciążeń w treningu wytrzymałościowym
4. Służy do oceny skuteczności treningu wytrzymałościowego zarówno sportowego, jak i

zdrowotnego oraz rekreacyjnego. Wzrasta on istotnie pod wpływem bodźców treningowych
typu wytrzymałościowego, stosowanych od kilku do kilkudziesięciu tygodni zarówno u ludzi
wytrenowanych, jak i niewytrenowanych. Po zaprzestaniu treningu obserwuje się obniżenie
progu.
Szczególnie jest przydatny do oceny skuteczności treningu wytrzymałościowego u ludzi
dobrze wytrenowanych, u których nie obserwuje się już uchwytnych zmian VO2max.
Zwiększenie się progu pod wpływem treningu jest wyrazem zwiększania się tolerancji
wysiłkowej organizmy, czyli nabywania zdolności do dłuższego tolerowania wysiłków o mocy,
coraz bliższej mocy maksymalnej.

Metody wyznaczania progu przemian beztlenowych
Stosuje się wysiłek o wzrastającej intensywaności na ergometrze lub bieżni mechanicznej,
podczas którego dokonuje się pomiaru szeregu parametrów.

1. Metoda inwazyjna na podstawie zmian stężenia kwasu mlekowego
2. Metody inwazyjne



Na podstawie zmian parametrów układu oddechowego



Na podstawie zmian częstości skurczów serca

3. Próg mleczanowy- jest to obciążenie submaksymalne podczas wysiłku o wzrastającej

intensywności przy którym obserwuje się gwałtowny wzrost stężenia mleczanu we krwi

Próg mleczanowy:
Badanie wykonuje się podczas wysiłku o wzrastającej intensywności
Pod koniec każdego obciążenia pobiera się z opuszki palca lub płatka ucha krew- w celu oznaczenia w
niej stężenia mleczanu

Rózne metody wyznaczania wysokości progu mleczanowego



Próg anaerobowy (AT), definiowany jako początek akumulacji mleczanu we krwi (onset of
blood lactata occumulation, OBLA). Jest to wielkość obci

Zmiany stężenie mleczanu w mięśniach w zależności od intensywności wysiłku. Porównanie progu
anaerobowego oznaczonego na podstawie zmian stężenia mleczanu we krwi; LT- próg mlecanowy,
IAT- indywidualny próg anaerobowy 4mM, AT- próg anaerobowy przy stężeniu mleczanu 4mmol/l.

Mechanizm wystąpienia progu wentylacyjnego



Podczas wysiłku o wzrastającym obxiążeniu osiąganie progu przejawia się szybszym
wzrostem stężenia mleczanu i jonów H+ w mięśniach i we krwi



Kwas mlekowy jest buforowany przez wodorowęglany, z których wypierany jest CO2 obok
CO2 ytwarzanego w tym samym czasie w cyklu Krebsa. Prowadzi to do wzrostu jego
prężności we krwi



Ta dodatkowa produkcja CO2 i kwasica metaboliczna powodują nieliniowyu wzrost
wentylacji minutowej płuc na drodze odruchowej poprzez chemoreceptory tętnicze.

Próg wentylacyjny

Jest to obciążenie submaksymalne podczas wysiłku o wzrastającej intensywności przy którym
następuje, nieproporcjonalny do poboru tlenu, wzrost wentylacji minutowej płuc. Kryteria
wystąpienia progu wentylacyjnego:



Szybki wzrost wentylacji minutowej płuc



Wzrost VE/VO2



Wzrost wydalania Co2



Wzrost RQ

Test Conconiego



Do wyznaczenia progu wykrzystuje się powtarzane pomiary częstości skurczów serca podczas
progresywnego wysiłku



Metoda opiera się na liniowej zależności (w stosunkowo szerokim zakresie wartości ok. 120-
170 sk/min) pomiędzy częstością skurczów serca, a intensywnością wysiłku.

Test PWC170 (physical Working Capacity)



Test ten polega na określaniu wartości obciążenia podczas pracy na cykloergometrze,
przy którym badany osiągnąłby częstośc skurczów serca na poziomie 170 sk/min



Test składa się z dwóch 5-minutowych wysiłków o obciążeniu submaksymalnych



Najbardziej rzetelne wartości testu uzyskuje się w przypadku, gdy I obciążenie powoduje
przyspieszenie HR do ok. 130sk/min natomiast II ok. 150sk/min.



Im większa wartość testu PWC170 tym większą pracę mięśniową może wykonać badana
osoba tym wydolność fizyczna większa.



U osób słabo whytrenowanych oraz w rehabilitacji można stosować modyfikację tego
testu- testy PWC150 PWC130



Tak należy dobrać obciążenia aby częstość skurczów serca ustabilizowała się na poziomie
zbliżony do:
Test

I obciążenie

II obciążenie

PWC 130

90 sk/min

110 sk/min

PWC 150

110 sk/min

130 sk/min

PWC 170

130sk/min

150 sk/min