1

1

Wpływ wysiłku fizycznego

na wybrane narządy i

funkcje organizmu

człowieka

2

2

UKŁAD MIĘŚNIOWY

Adaptacja tkanki mięśniowej do obciążenia wysiłkiem fizycznym

Cechą tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej jest znaczna
plastyczność, przejawiająca się zdolnością dostosowania się do różnego
stopnia obciążenia wysiłkiem fizycznym (adaptacją). Dlatego w procesie
treningu dochodzi zarówno do zmian cech skurczu, jak i cech
biochemicznych tkanki mięśniowej w takim kierunku, aby aktualnie
wykonywana przez mięśnie praca realizowana była w sposób optymalny.
Np., trening wytrzymałości wprowadza takie zmiany w czynności tkanki
mięśniowej, które umożliwiają jej optymalną pracę w dłuższym czasie, ale
taka adaptacja jednocześnie negatywnie wpływa na zdolność do
wykonywania wysiłku o wysokiej intensywności. Z tego powodu
lekkoatleta uprawiający biegi długodystansowe nie osiąga dobrych
rezultatów na krótkich dystansach.

3

3

Adaptacyjne zmiany dotyczą nie tylko rezultatu stosowanego treningu, ale
również przejawiają się w wyniku zaniechania ćwiczeń lub w przypadku
bezruchu. Trening jest procesem dającym efekty, które są zależne od
stanu wyjściowego organizmu osoby trenującej (zdolności wysiłkowej,
sprawności układu krążeniowo-oddechowego, trybu życia). Najlepsze
efekty daje trening osób o dotychczas niewielkiej wydolności fizycznej.
Ponadto skuteczność treningu początkowo jest wysoka, a w miarę
poprawy wydolności fizycznej maleje, zbliżając się do granicy
indywidualnych możliwości stanu wytrenowania. Trening jest procesem
długotrwałym, dlatego osiągnięcie maksymalnej wydolności fizycznej
może wymagać nawet kilku lat. Intensywność treningu (wielkość
obciążenia, czas trwania , liczba powtórzeń itp.) musi być stopniowana.
Powinna się rozpoczynać od niewielkiej intensywności i wzrastać w miarę
uzyskiwania postępu, czyli wzrastającej adaptacji do zwiększającej się
aktywności.

Oczywistym skutkiem treningu jest ekonomizacja wydatku energetycznego
podczas wysiłku poprzez eliminowanie skurczów dodatkowych grup
mięśniowych. Systematycznie podejmowany trening fizyczny prowadzi do
wykształcenia nawyków ruchowych. Powoduje to, iż specyfika ruchu ulega
udoskonaleniu. Sprawia to, iż ruch staje się bardziej precyzyjny i
harmonijny. Konsekwencją tych zmian jest mniejszy koszt energetyczny
wysiłku.

4

4

Czynniki wpływające na efektywność treningu

Trening prowadzony może być w bardzo zróżnicowanej formie. Z punktu
widzenia fizjologii mięśni najistotniejsze jest określenie takich jego
parametrów, jak poziom siły rozwijanych skurczów, czas trwania wysiłku,
jego częstotliwość, rodzaje skurczów (izometryczne lub izotoniczne,
ekscentryczne lub koncentryczne). Poziom siły skurczów odnosić należy do
udziału jednostek ruchowych.
- włókna szybkokurczliwe (białe, FT) – mniejsza liczba mitochondriów,
słabsze ukrwienie oraz zdolność do szybkiego rozwijania siły max.
Stosunkowo szybko ulegają zmęczeniu-ich liczba ma decydujące
znaczenie w wykonywaniu ruchów szybkich o znacznej intensywności, a
równocześnie krótkim czasie trwania.
- włókna wolnokurczliwe (czerwone, ST) – większa liczba mitochondriów,
silniejsze ukrwienie oraz zdolność do długotrwałej pracy, przy wolniejszym
rozwijaniu siły max. Ich liczba odgrywa decydującą rolę w wysiłkach o
mniejszej intensywności, ale dłuższym czasie trwania.

5

5

Wpływ wysiłku fizycznego na tkankę mięśniową obejmuje:

 zmęczenie mięśni,
 uszkodzenie włókien mięśniowych,
 bolesność mięśniową wywołaną wysiłkiem,
 przebudowa mięśni pod wpływem treningu,
 zmiany zapalne w mięśniach.

Zmęczenie mięśni występuje podczas wysiłku fizycznego i
charakteryzuje się utratą zdolności do wytwarzania siły.

Zmęczenie jest bardzo ważnym mechanizmem ochraniającym mięśnie.
Zapobiega on uszkodzeniu elementów kurczliwych mięśni oraz powstaniu
szkodliwych produktów przemiany materii.

Podział zmęczenia:

 Ośrodkowe, związane jest ze zmniejszeniem się ilości
potencjałów czynnościowych w motoneuronach.
 Obwodowe, dotyczy samych włókien mięśniowych.

6

6

Zmęczenie ośrodkowe związane jest ze zmniejszeniem się ilości
potencjałów czynnościowych w motoneuronach. Jest ono zależne od
układu limbicznego, który wywiera duży wpływ na ośrodki aktywności w
korze mózgowej (mniejsza motywacja do wykonywania ćwiczeń fizycznych
występuje u osób starszych, chorych na depresję oraz z chorobami układu
kostno-mięśniowego). Intensywne wysiłki (submaksymalne) powodują
zmianę metabolizmu z OUN. Objawia się to zmniejszeniem pobierania
tlenu w stosunku do wykorzystanej glukozy. W spoczynku stosunek O2 /
glukoza wynosi 6, natomiast podczas wysiłku spada on do około 4.
Metabolizm w OUN osłabia również wpływ informacji dośrodkowej z
mechanoreceptorów.

Zmęczenie obwodowe dotyczy samych włókien mięśniowych i jest
zależne od rodzaju skurczu i właściwości włókien mięśniowych
zaangażowanych w wysiłek fizyczny.

7

7

Wysiłki fizyczne długotrwałe, o umiarkowanym nasileniu:

 rekrutacja wolnych włókien mięśniowych,
 włókna mięśniowe szybkie nie ulegają zmęczeniu, gdyż nie
biorą udziału w wykonywanej pracy,
 włókna wolne powracają do wyjściowej wartości generowanej
siły po ok. 24 godzinach.

Wysiłki fizyczne intensywne i krótkotrwałe:

 rekrutacja przede wszystkim szybkich włókien mięśniowych,
 szybsze zmęczenie,
 regeneracja po wysiłku trwa ok. 1 godziny.

8

8

Zmęczenie w czasie skurczów izometrycznych:

 zmniejszenie ukrwienia w pracujących mięśniach i
gromadzenie się produktów przemiany materii powoduje
zmęczenie.

Zmęczenie w czasie skurczów koncentrycznych:

 rekrutowanie większej ilości jednostek mięśniowych niż w
skurczu ekscentrycznym, ponieważ siła wytwarzana w
pojedynczym włóknie jest mniejsza.

Zmęczenie w czasie skurczów ekscentrycznych:

 siła generowana w jednostce mięśniowej jest większa niż w
przypadku innych skurczów,
 więcej jednostek mięśniowych pozostaje w rezerwie,
 osłabienie siły mięśniowej następuje znaczniej później.

9

9

Mechanizmy prowadzące do uszkodzenia mięśni podczas wysiłku:

 uszkodzenie występuje najczęściej podczas wysiłku
ekscentrycznego, gdy czynność została wykonana po raz
pierwszy, bądź po dłuższej przerwie,
 uważa się, że do uszkodzenia dochodzi na drodze
mechanicznej, poprzez rozciągnięcie włókna mięśniowego
powyżej jego długości optymalnej siły skurczu, lub inaczej
gdy siła przyłożona do mięśnia przewyższa napięcie w nim
wytworzone; rozciągają się najsłabsze sarkomery, zaś
włókna nieuszkodzone pozostają, uszkodzenie zachodzi na
rejonie linii Z,
 powtarzane skurcze ekscentryczne powodują, że liczba
rozerwanych i uszkodzonych sarkomerów zwiększa się,
dochodzi do niekontrolowanego przechodzenia jonów
wapnia do cytoplazmy, dochodzi do niekontrolowanego
skurczu włókna mięśniowego (zwiększenie biernego
napięcia mięśnia),

10

10

 uszkodzenie sarkolemmy powoduje zaburzenia
funkcjonowania złącza nerwowo-mięśniowego,
 po osiągnięciu pewnego poziomu uszkodzenia
sarkomerów, może dojść do martwicy,
 jeśli martwicy ulegnie całe włókno mięśniowe
rozpoczyna się proces regeneracji,
 za regenerację odpowiadają komórki satelitarne, są to
mioblasty, które zatrzymały się na niskim etapie
biogenezy, z tych komórek powstają dojrzałe, w pełni
zróżnicowane miocyty,
 częste uszkodzenia mogą prowadzić do zmniejszenia się
populacji komórek satelitarnych, wtedy włókna mięśniowe
będą zastępowane przez tkankę łączną,

11

11

Skutkiem uszkodzenia mięśni w czasie skurczów ekscentrycznych są
zaburzenia na poziomie komórkowym dotyczące zmian ilościowych oraz
funkcjonowania niektórych białek transportowych dla glukozy i oraz kwasu
mlekowego/jonu wodorowego.

Obserwuje się zmianę optymalnej dla siły skurczu wyjściowej długości
włókna mięśniowego. Optimum przesuwa się w kierunku większej długości
mięśnia.

Najważniejsze jest osłabienie siły mięśniowej podczas skurczu:

 I faza, dość gwałtowna, bezpośrednio po uszkodzeniu,
utrata siły mięśniowej do 40%,
 2-4 godziny okres poprawy,
 II faza, utrata siły nawet do 60% wartości wyjściowych,
max wartość po 3 dniach,
 powrót do stanu wyjściowego następuje po upływie ok.
3 tyg.

12

12

Bolesność mięśniowa związana z wysiłkiem fizycznym:
 ból ustępujący kilkanaście sekund po zakończeniu wysiłku, (przypuszcza
się, że powodem może być wzrost stężenia mleczanów, jest to jednak
mało prawdopodobne, ponieważ stężenie to utrzymuje się około godziny
po zakończeniu wysiłku), przyczyną mogą być produkty rozpadu ATP oraz
amoniak w pracujących mięśniach,
 zespół opóźnionej bolesności mięśni po wysiłku fizycznym;

 zespół opóźnionej bolesności mięśni znany jako zakwasy, oznacza
ból i wzmożone napięcie mięśni po wysiłku fizycznym; objawy te
narastają po 24 godzinach i osiągają największe nasilenie pomiędzy
24-72 godz. po wysiłku i utrzymują się do 5-7 dni,
 towarzyszy intensywnemu wysiłkowi ekscentrycznemu,
 początkowo ból odczuwany jest w okolicy połączenia mięśnia i
ścięgna- ukośne położenie włókien w tym miejscu usposabia je do
uszkodzeń, obecność dużej ilości zakończeń nerwowych, następnie ból
rozprzestrzenia się na cały mięsień,

13

13

 przyczyny występowania zespołu opóźnionej bolesności mięśni po
wysiłku:

 duże napięcie ekscentryczne powoduje uszkodzenie włókna,
 uszkodzenie włókien mięśniowych,
 lokalna reakcja zapalna organizmu, objawiająca się obrzękiem i
wzmożonym uciepleniem tkanek,
 mediatory zapalenia, prostaglandyny, są przyczyną obniżenia
progu wrażliwości receptorów na ból, stąd niewielki bodziec, pod
postacią skurczu powoduje ból,

 wpływ na aktywność fizyczną:

 ograniczenie ruchomości,
 zmniejszenie siły mięśniowej,
 zaburzenia koordynacji poszczególnych jednostek mięśniowych.

14

14

Przebudowa mięśni pod wpływem treningu:

 wyrazem adaptacji mięśni do wysiłku jest ich przyrost pod
wpływem treningu siłowego (trening wytrzymałościowy ma
znacznie mniejszy wpływ na przyrost masy mięśniowej,
zmiany w strukturze zachodzą pod kątem prędkości, nie siły),
 przerost mięśnia polega na zwiększeniu poszczególnych
włókien (proces ten zaznacza się silniej we włóknach szybkich,
niż w wolnych),
 ilość białek zawartych we włóknach mięśniowych ma
związek ze stale zachodzącymi procesami degradacji i
syntezy; przerost mięśnia warunkuje przewaga procesów
syntezy nad procesami rozpadu,

 efektem przerostu mięśni jest zwiększenie się siły
skurczu,
 przyrost siły skurczu mięśniowego jest proporcjonalny
do zwiększonego przekroje poprzecznego tego włókna,
 do przerostu mięśnia potrzebna jest odpowiednia dieta;
20% białek dostarczanych wraz pożywieniem
wykorzystanych jest do resyntezy, w przypadku diety
ubogobiałkowej nie dochodzi do przerostu mięśnia.

15

15

UKŁAD KRĄŻENIA

Adaptacja układu krążenia do wysiłku fizycznego polega na utrzymaniu
dużych wartości przepływu krwi przez pracujące mięśnie szkieletowe.
Mechanizm zapewniający wzrost przepływu przez pracujące mięśnie to:

 rozkurcz mięśniówki gładkiej naczyń oporowych,
 wzrost średniego ciśnienia tętniczego,
 wzrost pojemności minutowej serca (zależność od czynników
wpływających na wielkość powrotu żylnego).

Fizjologiczne efekty systematycznej aktywności ruchowej:
- zwolnienie spoczynkowej i wysiłkowej częstotliwości rytmu
serca,
- niższe wartości ciśnienia tętniczego krwi przy podobnych
obciążeniach,
- wydłużenie okresu rozkurczu serca,
- poprawa stabilności elektrycznej serca,
- wzrost maksymalnej pojemności minutowej i objętości
wyrzutowej serca,

16

16

- powiększenie średnicy głównych tętnic wieńcowych,
- zwiększenie gęstości naczyń wieńcowych,
- wzrost przepływu wieńcowego,
- poprawa czynności śródbłonka.

Pośredni wpływ aktywności ruchowej na układ krążenia:
- wzrost wydolności fizycznej,
- korzystne zmiany w autonomicznym układzie nerwowym,
- wzrost aktywności układu antyoksydacyjnego,
- wpływ przeciwzakrzepowy,
- wzrost stężenia cholesterolu frakcji HDL i obniżenie stężenia
triglicerydów,
- wzrost wrażliwości na insulinę i poprawa tolerancji glukozy,
- obniżenie masy ciała i objętości tkanki tłuszczowej,
- obniżenie stężenia homocysteiny,
- obniżenie poziomu lęku,
- poprawa jakości życia.

17

17

REAKCJE UKŁADU KRĄŻENIA W CZASIE WYSIŁKU DYNAMICZNEGO

 W czasie wykonywania wysiłku dynamicznego obserwuje się w układzie
krążenia zwiększenie częstotliwości skurczów serca (ang. heart rate – HR).
Częstotliwość ta, osiągana w czasie maksymalnego wysiłku
dynamicznego, zależy od wieku osoby wykonującej wysiłek fizyczny. U
osób w wieku do 20-25 lat może nawet przekraczać 200 skurczów/minutę,
ale z wiekiem ulega zmniejszeniu. Maksymalną dla wieku częstotliwość
skurczów serca oblicza się w przybliżeniu według wzoru: 220 – wiek (w
latach).
 Objętość wyrzutowa serca (ang. stroke volume – SV) w czasie
wykonywania maksymalnego, dynamicznego wysiłku fizycznego wzrasta
od średniej spoczynkowej wartości 70 ml do 100-160 ml w zależności od
stanu wytrenowania organizmu. Wzrost ten u osób niewytrenowanych
odbywa się prawie liniowo do ok.40-60% VO2max a następnie utrzymuje
się na stałym poziomie przy wyższych obciążeniach. U dobrze
wytrenowanych sportowców niewielki wzrost SV obserwować można
nawet do momentu osiągnięcia VO2max.

18

18

 Pojemność minutowa serca (ang. cardiac output – CO) osiągać może
maksymalną wartość od 20 do 40 l/min. Jest ona również uzależniona od
stanu przygotowania czynnościowego organizmu do podjęcia wysiłku
fizycznego.
 Całkowity opór obwodowy obniża się do ¼ wielkości spoczynkowej, a
skurczowe ciśnienie tętnicze krwi podwyższa się do 220-230 mmHg.

19

19

REAKCJE UKŁADU KRĄŻENIA W CZASIE WYSIŁKU STATYCZNEGO

 Opór obwodowy naczyń nie obniża się, a czasem nawet wzrasta.
 Skurczowe ciśnienie tętnicze krwi może osiągać wartości powyżej 350
mmHg, a ciśnienie rozkurczowe powyżej 200 mmHg.
 Częstotliwość skurczów serca zwiększa się, ale reakcja ta nie jest
proporcjonalna do zapotrzebowania tlenowego, lecz do obciążenia
względnego wyrażonego jako procent siły maksymalnego skurczu
dowolnego. Objętość wyrzutowa krwi nie zmienia się lub obniża się.
Pojemność minutowa serca zachowuje się różnie w czasie wysiłków
statycznych: wzrasta, nie zmienia się lub może nawet zmniejszać się,
pomimo zwiększenia częstotliwości skurczów serca.

20

20

SYSTEMATYCZNY WYSIŁEK FIZYCZNY A UKŁAD KRĄŻENIA – WPŁYW

BEZPOŚREDNI

 Zwolnienie spoczynkowej i wysiłkowej częstotliwości skurczów serca dla
submaksymalnego obciążenia.
 Zwiększenie stabilności elektrycznej serca.
 Wydłużenie okresu rozkurczu serca.
 Wzrost maksymalnej pojemności minutowej (CO) i objętości wyrzutowej
serca (SV).
 Osiąganie niższych wartości ciśnienia tętniczego krwi przy tej samej
wielkości mocy.
 Wzrost tętniczo – żylnej różnicy zawartości tlenu we krwi (AVd).
 Powiększenie objętości serca i przerost serca.
 Poprawa funkcji śródbłonka.
 Zwiększenie kapilaryzacji mięśnia sercowego i średnicy głównych tętnic
wieńcowych.
 Wzrost wydolności fizycznej i poprawa tolerancji wysiłku.

21

21

SYSTEMATYCZNY WYSIŁEK FIZYCZNY A UKŁAD KRĄŻENIA – WPŁYW

POŚREDNI

 Obniżenie wyrzutu katecholamin w czasie wysiłku fizycznego o tej samej
wielkości mocy.
 Korzystne zmiany w układzie homeostazy.
 Korzystne modyfikacje innych czynników ryzyka chorób sercowo –
naczyniowych: profilu lipidowego (stężenia HDL-cholesterolu, LDL -
cholesterolu, trójglicerydów), otyłości/nadwagi, cukrzycy/upośledzonej
tolerancji glukozy, poziomu lęku, głębokości stanów depresyjnych.

22

22

UKŁAD ODDECHOWY

Podczas wysiłku fizycznego pracujące mięśnie zwiększają
zapotrzebowanie na tlen i dochodzi do adaptacji układu krążenia i układu
oddechowego.
Zużycie tlenu w spoczynku wynosi 250 ml/min, natomiast podczas wysiłku
wzrasta do 3-4 l/min, a u osób wytrenowanych do 5-6 l/min.
W spoczynku pracujące mięśnie pobierają 10-15% tlenu zużywanego przez
cały organizm, w czasie wysiłku wartość ta wzrasta do 80-90%.

Adaptacja układu oddechowego do wysiłku fizycznego

  

dostarczenie usunięcie zapobieganie

dodatkowego O2

nadmiaru CO2

kwasicy

metabolicznej

23

23

A. Wentylacja

 Wentylacja to cykliczny proces wymiany i odświeżenia

gazów w pęcherzykach płucnych zachodzący dzięki
naprzemiennym wdechom i wydechom.

 VE - całkowita wentylacja minutowa.

VE = TV x ilość wdechów na minutę

TV - objętość oddechowa, czyli objętość powietrza

wprowadzanego do płuc podczas spokojnego wdechu
(ok. 500ml).

ilość wdechów na minutę (13-15 oddechów/min w

spoczynku).

VE u osoby zdrowej w spoczynku wynosi 6000 – 7500 ml.

 Wentylacja pęcherzykowa - ilość powietrza docierająca

do pęcherzyków płucnych.

 Przestrzeń martwa to górne drogi oddechowe,

oskrzela; wentylowane są przez pozostałe 30%
objętości oddechowej.

 W czasie wysiłku następuje znaczny wzrost wentylacji

płuc, który zależy od intensywności, czasu trwania i
rodzaju wysiłku fizycznego.

24

24

 Uczucie braku powietrza podczas wysiłku nie jest
wyrazem jego rzeczywistego niedostatku, pojawia się gdy
wentylacja dowolna przekroczy 50% maksymalnej
wentylacji dowolnej i rośnie w miarę jak zmniejsza się
rezerwa oddechowa.
Rezerwa oddechowa = max wentylacja dowolna – max
wentylacja wysiłkowa
 Podczas wysiłków podprogowych wzrost wentylacji
zapewnia stałe ciśnienie parcjalne gazów we krwi
tętniczej,
 Moment gwałtownego wzrostu wentylacji, który pokrywa
się z progiem mleczanowym, nazywany jest progiem
wentylacji albo progiem hiperwentylacji, dochodzi wtedy
do:
- pokrywania wydatków energetycznych na drodze
glikolizy beztlenowej,
- do krwi dostają się kwasy organiczne, powstałe na
drodze beztlenowych przemian metabolicznych, wśród
nich kwas mlekowy,
- wzrost stężenia jonów wodoru, jest przyczyną kwasicy
metabolicznej,
- jony H+ wypierają CO2 z wodorowęglanów stanowiących
zasób zasad we krwi.

25

25

 Podczas wysiłku ponadprogowego organizm zaciąga
dług tlenowy, który spłacany jest po zakończeniu wysiłku:
podwyższona wentylacja minutowa utrzymuje się do
momentu aż stężenie kwasu mlekowego osiągnie wartości
spoczynkowe,
 Oddychanie jest procesem wymagającym nakładów
energetycznych-praca mięśniowa;

- opór sprężysty, stawiany przez tkankę płucną podczas rozciągania,
- opór niesprężysty, powstający podczas przesuwania mas powierza przez
drogi oddechowe.

Podczas wysiłków umiarkowanych wentylacja zwiększa się
w wyniku pogłębienia oddechów, zaś podczas wysiłków
intensywnych, kiedy niezbędny jest jej dalszy wzrost,
dochodzi do zwiększenia się częstotliwości oddechów.

26

26

B. Dyfuzja

Dyfuzja jest procesem biernym, w którym cząsteczki przemieszczają się

zgodnie z gradientem ciśnień. Przemieszczanie się gazów w płucach
zachodzi na zasadzie dyfuzji.

Pojemność dyfuzyjna jest to objętość gazu dyfundująca przez błonę

pęcherzykowo-włośniczkową w ciągu jednej minuty przy różnicy ciśnień
parcjalnych wynoszącej 1mmHg.

 pojemność dyfuzyjna dla tlenu w spoczynku wynosi ok. 21

ml/min/mmHg!

27

27

C. Transport tlenu

Tlen we krwi transportowany jest:

 w postaci rozpuszczonej,
 w połączeniu z hemoglobiną.

Wysiłek fizyczny ułatwia proces oddawania tlenu w tkankach przez:

 niskie ciśnienie parcjalne O2 w pracujących mięśniach,
 obniżenie pH,
 wzrost temperatury wewnętrznej.

Po oddysocjowaniu od hemoglobiny tlen transportowany jest w komórce

przez mioglobinę do mitochondriów.

Manewr Valsalvy – podczas pokonywania dużych oporów zewnętrznych

(podnoszenie czy przesuwanie ciężkich przedmiotów), dochodzi do
usztywnienia klatki piersiowej, często z równoczesnym zamknięciem
głośni, co powoduje wzrost ciśnienia w klatce piersiowej, odruchowe
przyśpieszenie tętna i zwiększenie ciśnienia krwi (ciśnienia skurczowe
może osiągnąć nawet 300 mmHg).

28

28

D. Mechanizmy odpowiedzialne za oddychanie podczas wysiłku

Podczas wysiłków umiarkowanych, poniżej progu mleczanowego, reakcja
układu oddechowego ma przebieg trójfazowy:

Faza I trwa ok. 15-20 sekund od rozpoczęcia charakteryzuje się większym
wzrostem wentylacji niż zapotrzebowanie na tlen.

Faza II trwa ok. 4-5 min., charakteryzuje się stałym wzrostem wentylacji,
proporcjonalnym do zwiększonego pobierania tlenu przez organizm.

Faza III, dochodzi do stabilizacji wentylacji na poziomie ustalonego
zapotrzebowania na tlen.

29

29

Do mechanizmów regulujących aktywność układu oddechowego zalicza się:
 centralny układ nerwowy
 obwodowy układ nerwowy
 tętnicze i ośrodkowe chemoreceptory,
 układ krążenia.

Do czynników ograniczających wydolność fizyczną zalicza się:

 hipoksemia zależna od wysiłku (jeśli ciśnienie parcjalne tlenu spadnie
poniżej 1 kPa, a wysycenie hemoglobiny spadnie poniżej),
 zmęczenie mięśni oddechowych (objawem jest nieefektywne
oddychanie, ruchy paradoksalne powłok brzusznych, spłycenie i
przyśpieszenie oddechu oraz naprzemienne oddychanie torem
brzusznym i przeponowym).

30

30

Wpływ treningu wytrzymałościowego na funkcjonowanie układu
oddechowego:

 zmniejszenie stosunku wentylacji do pobieranego tlenu,
 zmniejszenie częstości oddechów w spoczynku i wolniejszy wzrost
podczas wysiłku,
 pogłębienie oddechów,
 poprawa ekonomiki mięśni oddechowych przejawiająca się przez:

- zmniejszenie wydatku energetycznego,
- mniejsze wytwarzanie mleczanów podczas intensywnej pracy,
- nasilenie utylizacji mleczanu jako substratu energetycznego;

 wzrost ruchomości klatki piersiowej,
 wzrost maksymalnej wentylacji dowolnej,
 wzrost natężonej objętości wydechowej jednosekundowej,
 wzrost pojemności życiowej płuc,
 zwiększenie pojemności dyfuzji płuc w spoczynku i podczas
wysiłku.

31

31

UKŁAD NERWOWY

Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) odgrywa zasadniczą rolę w czasie wysiłku
fizycznego. OUN odpowiada za:

 planowanie i kontrolowanie ruchów dowolnych,
 adaptację organizmu do wysiłku fizycznego,
 sterowanie termoregulacją podczas wysiłku.

Umiarkowany wysiłek fizyczny ma działanie ochronne na
OUN przez:
 opóźnienie starzenia się układu nerwowego,
 nasila neurogenezę,
 zwiększa możliwości poznawcze,
 opóźnia rozwój wielu chorób degeneracyjnych.

32

32

Mechanizm ochronny związany jest z oddziaływaniem insulinopodobnego
czynnika wzrostu IGF-1 (wysiłek fizyczny stymuluje wydzielanie GH, ten z
kolei IGF-1, który posiada swoje receptory głównie w mięśniach i w mózgu),
który działa poprzez:

 hamowanie apoptozy (zaprogramowanej śmierci komórek),
 nasilenie syntezy białek zaangażowanych w proces neurogenezy,
 wpływa na homeostazę wapniową, a pośrednio zależną od wapnia
syntezę dopaminy,
 zwiększenie utylizacji glukozy,
 wpływ na pobudliwość neuronów poprzez poprawę funkcji synaps,
 nasilenie wykorzystania tlenu przez neurony.

Alternatywą w leczeniu chorób degeneracyjnych OUN mogłoby być
zatem podawanie IGF-1, jednak badania dowodzą, że czynnik ten
zwiększa ryzyko rozwoju niektórych nowotworów.

Jednorazowy wysiłek wpływa na OUN przez zmiany adaptacyjne
głównie w układzie krążenia i oddechowym.