background image

1

1

Wpływ wysiłku fizycznego 

na wybrane narządy i 

funkcje organizmu 

człowieka

background image

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. 

background image

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. 

background image

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.

background image

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.

background image

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. 

background image

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.

background image

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.

background image

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), 

background image

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,

background image

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 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.

background image

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,

background image

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.

background image

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 przekroju poprzecznego tego włókna,
 do przerostu mięśnia potrzebna jest odpowiednia dieta; 
20% białek dostarczanych wraz z pożywieniem 
wykorzystanych jest do resyntezy, w przypadku diety 
ubogobiałkowej nie dochodzi do przerostu mięśnia.

background image

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,

background image

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.

background image

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.

background image

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.

background image

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.

background image

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. 

background image

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.

background image

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

background image

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.

background image

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.

background image

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.

background image

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!

background image

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).

background image

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. 

background image

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)
 zmęczenie mięśni oddechowych (objawem jest nieefektywne 
oddychanie, ruchy paradoksalne powłok brzusznych, spłycenie i 
przyśpieszenie oddechu oraz naprzemienne oddychanie torem 
brzusznym i przeponowym).

background image

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.

background image

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.

background image

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.


Document Outline