Reakcje

organizmu na

wysiłki fizyczne

różnego typu

Zakład Fizjologii AWF

Dr n. med. Andrzej

Wiśniewski

Wysiłek fizyczny

Czynność, której realizacja

wymaga skurczu mięśni –
zmiany długości mięśnia lub
napięcia mięśnia.
Zmiana długości mięśnia
wymaga dostarczenia
energii.

Rodzaje wysiłków

fizycznych

• DYNAMICZNE:

mięśnie kurcząc się

zmieniają długość i wykonują pracę
w znaczeniu fizycznym –
skurcze izo- i auksotoniczne

• STATYCZNE:

wzrasta napięcie mięśni

bez zmiany długości, skurcze
izometryczne

• MIESZANE:

w warunkach

naturalnych

Rodzaje wysiłków

fizycznych

• OGÓLNE:

z udziałem co najmniej

30% całkowitej masy mięśni

• MIEJSCOWE:

z udziałem mniej niż

30% muskulatury

Rodzaje wysiłków

fizycznych

• KRÓTKOTRWAŁE: do 15 min.
• O ŚREDNIM CZASIE: 15 – 30 min.
• DŁUGOTRWAŁE: > 30 min.

Rodzaje wysiłków

fizycznych

W zależności od obciążenia, np.:

• 50 W
• 100 W
• 125 W itd.

W zależności od odsetka VO2max,

np.:

• 30%
• 50%
• 70% itd.

Zużycie węglowodanów

Rodzaj

wysiłku

%

VO

2

max

HR

cukry

Lekki

30 – 40 110 - 130

stałe

przez 3 –

4 godz.

Średni

umiarkowan

y

60 – 70

130 –

150

obniżeni

e po 1 –

2 godz.

Bliski

max.

Intensywny

ok. 90

> 170

szybkie

obniżeni

e

Fizjologiczna odpowiedz na

wysiłek fizyczny

• Ciągła, trwająca co najmniej kilka

godzin dziennie, aktywność fizyczna
jest naturalną forma bytowania
organizmów zaopatrzonych w
mięśnie szkieletowe

• Znaczne ograniczenie aktywności

lub wręcz bezruch występują rzadko
w naturalnej formie
bytowania i są związane z chorobą
lub nadchodzącą śmiercią osobnika

Fizjologiczna odpowiedz na

wysiłek fizyczny

Współcześnie określa się

oddziaływanie wysiłku na

mięśnie jako

obciążanie

pracą

i traktuje jako

jakieś szczególne (sic!)

oddziaływanie takiego

bodźca na organizm.

Fizjologiczna odpowiedz na

wysiłek fizyczny

W zależności od rodzaju obciążenia
mięśnie przystosowują się, czyli
adaptują do rodzaju i wielkości
obciążenia wysiłkiem. Adaptacja
dotyczy:
• zwiększenia wymiaru włókien
• poprawy i doskonalenia
przekaźnictwa nerwowo-mięśniowego
• zwiększenia generowanej siły

Akcja  reakcja

• Wszystko co dzieje się wokół osobnika

jest rejestrowane, jest bodźcem na który
jego organizm odpowie, powtarzające
się bodźce tego samego typu to trening

• Odpowiedź na bodziec/bodźce rozgrywa

się na dwóch poziomach:

• „szybkiego reagowania”, czyli

nerwowym

= wytworzenie

bioprądu (impulsu nerwowego)

• „powolniejszego reagowania”, czyli

chemicznym

, inaczej humoralnym

(hormonalnym)

Adresaci reakcji organizmu

na odebrane bodźce

Przede wszystkim są nimi
różnorodne grupy mięśni
szkieletowych, gdyż nie ma
czynności wykonywanej przez
ciało, która nie wymagałaby
udziału jakiejś grupy mięśni
poprzecznie prążkowanych.

Co wynika z kosztu

energetycznego różnych

czynności?

Leżenie

1,25 kcal/min.

Siedzenie

1,25 – 2
kcal/min.

Marsz 7
km/godz.

5,5 kcal/min.

Rower 20
km/godz.

9 kcal/min.

Różne style życia

Siedzący

: 7 godzin snu

+ 15 godzin na
siedząco

ok. 1900
kcal/min.

Siedzący

: 7 godzin snu

+ 14 godzin na

siedząco + 1 godzina
na rowerze

ok. 2200
kcal/min.

Aktywny

: 7 godzin snu

+ 12 godzin na

siedząco + 2 godziny
aktywności fiz.

ok. 2500
kcal/min.

Pracowity

: 7 godzin

snu + 5 godzin

na siedząco + 12
godziny aktywności

fiz.

ok. 4000- 5000

kcal/min.

SPOCZYNEK

WYSIŁEK

SUBMAX

WYSIŁEK

MAX

CO

l/min.

6 L

21 L

25 L

m.

szkielet.

1,2 L,

21%

14 L,

66%

22 L,

88%

m. serca

0,25 L,

4%

0,85 L,

4%

1 L, 4%

mózg

0,75 L,

13%

0,95 L,

4,5%

0,75 L,

3%

skóra

0,5 L, 9%

3,2 L,

15%

0,6 L,

2,5%

HR

• przeciętnie 70/minutę
• w wysiłki maksymalnie do:

„przeciętny człowiek”

HR

max

= 220 – wiek badanego

„sportowiec”

HR

max

= 240 – wiek badanego

Wysiłek umiarkowany

: stała

wartość HR w czasie wysiłku o stałym

obciążeniu

Czas,
sek.

Zapotrzebowa
nie na TLEN

pokryte

w 100%

WYSIŁEK
z
niedobore
m TLENU

DEFICYT
O

2

DŁUG
TLENOWY

Równowaga funkcjonalna: zależność

częstości skurczów serca od obciążenia

50 W/min. = 300 kGm/min.

VO

2

max = 3,4 L/min.

dla 125 W/min. (RF =
131) i

dla 150 W/min. (RF =
144)

Zmiana częstości HR pod wpływem

treningu

HR, ud./min.

CZAS,
min.

WYSIŁEK //
WYPOCZYNEK

Zmiana objętości wyrzutowej

serca (L/min.) w czasie treningu

L/min.

%VO

2

ma

x

WYSIŁEK MAKSYMALNY

Czas,
sek.

150
W

+ 50 W

+ 50 W

+ 50 W

+ 50 W

ODMOW
A

RR w czasie aktywności

fizycznej

Każdy rodzaj
aktywności
fizycznej
powoduje
wzrost RR (BP),
przede
wszystkim
skurczowej
wartości (BPs)

mm
Hg

W

U KOGO OCENIAĆ WYDOLNOŚĆ

FIZYCZNĄ?

Wybrane grupy zawodowe:

• Żołnierze zawodowi, szczególnie

liniowi, piloci, astronauci

• Policja, służby specjalne, osoby

zajmujące się ochroną osób i mienia

• Osoby planujące trudne wyprawy:

rejsy, wspinaczkę, nowe lub rzadko

pokonywane przejścia

• Sportowcy i ubiegający się o

przyjęcie do drużyn sportowych

U KOGO OCENIAĆ WYDOLNOŚĆ

FIZYCZNĄ?

Populacja:

• w badaniach populacyjnych –

kryteria doboru, np. wiek, płeć,
miejsce zamieszkania

• w medycynie – w toku

rehabilitacji np. kardiologicznej,
po rozległych urazach

JAK OCENIAĆ WYDOLNOŚĆ

FIZYCZNĄ?

SPOSOBY OCENY:

• TESTY i PRÓBY WYSIŁKOWE
• ANKIETY dla oceny „poziomu”

aktywności fizycznej i
założeniu, że osoba o wiekszej
niż przeciętna aktywności
fizycznej może mieć lepszą
sprawność oraz wydolność
fizyczną

Sposoby

• Kwestionariusz

 przypisanie

„poziomu” aktywności (np. niska,
umiarkowana, wysoka)

• Kwestionariusz

 obliczenie

wskaźnika MPA bądź VPA (moderate
/ vigorous physical activity)

• Kwestionariusz

 przeliczenia na

jednostki MET (mean energy
expediture, kcal/kg/dzień, np.
przyjmując wartość odcięcia 5 MET –
czy były takie czynności?)

Kwestionariusz

Oszacowanie częstotliwości oraz

czasu poświęcanego na różnorodne
formy AF, rekreacji i sportu:

• Przeciętny czas (minuty)

uprawiania AF

• Ile razy w badanym przedziale

czasu

• Czy AF jest sporadyczna, sezonowa

czy regularna (ile razy w tygodniu)

Kwestionariusz

Określenie „zwyczajnej” /
„zwyczajowej” AF za pomocą
SKALI, np. :

0 – brak aktywności; 0.05 – bardzo,
bardzo słaba; 1 – bardzo słaba; 2 –
słaba ........., 10 – wyjątkowo
intensywna

Kwestionariusz

Pytania o czas
• spędzony na wykonywaniu

intensywnej, umiarkowanej i
lekkiej AF,

• na siedzenie i leżenie
Cel: oszacowanie całkowitego

wydatku energetycznego (Kcal /
KJ)

Sposoby

Czas objęty wywiadem:

• „długi”

– np. rok:

+

lepiej uśrednia

aktywność fiz. / - niedokładny,

badani nie pamiętają, podają to co

im się wydaje, a nie to co było

• „krótki”

– 1 (poprzedni) dzień, 3 dni,

często 7 dni, tzw. ostatni tydzień

• „mieszany”

– np. w odniesieniu do

uczniów, ustalenie ile czasu spędzili

na WF w szkole + pozaszkolna

aktywność fiz. + ocena w czasie 3/7

dniowa

Wartości odniesienia dla AF,

rekomendacje

międzynarodowe

• Physical Activity Guidelines for

Adolescents [PAGA]

• United States’ Healthy People

Objective No. 22.6

• United Kingdom Expert

Consensus Group guideline

• Healthy People Objective No.

22.7

Health Behaviour

in School-aged Children

WHO, 2001-2002

• Ocena AF testem Prochaska, Sallis,

Long 2001
• Zalecany poziom AF > 5
[liczba dni tygodnia z AF 60

min./dzień]

Zwraca uwagę czas AF – 60 min./dzień,

szczególnie w porównaniu do czasu

przeznaczonego na lekcje WF w polskich

szkołach (2 do 3 razy po 45 min.)!

Sallis, Buono, Roby, Micale,

Nelson, Kalifornia,1993

3 kwestionariusze:

• 7-dniowy PAR [physical activity recall],

pytanie o AF rano, popołudniu,
wieczorem pon-piątek + sob-niedz.,
przeliczenie na MET

• Godin-Shepard Physical Activity Survey:

ile razy w ciągu ostatniego tygodnia
badany miał AF > 15 min.

• Activiting Rating Scale, poziom AF:

wyraźnie niższa u innych, niższa niż u
innych, podobna itp.

Weston, Petosa, Pate

USA

•Previous Day Physical

Activity (PDPAR)

AF po szkole w godzinach 15:00 –

23:30,

17 interwałów po 30 min., 35

różnych czynności (jedzenie,
spanie, mycie się, czas w
komunikacji miejskiej, itp.)

Liou, Chiang, Taiwan,

2004

• 3-day Physical Actovity Logs, ale

AF mierzono w okresie ostatnich
7 dni, określano MPA i VPA*

* wskaźnik MVPA i VPA =

moderate / vigorous physical
activity)