91.Podział wysiłku fiz. w zależności od:

1) rodzaju skurczów mięśni:

· wysiłek statyczny – aktywność mięśni polega na dłużej utrzymujących się skurczach izometrycznych, czyli w których nie zmienia się odległość przyczepów początkowych w stosunku do przyczepów końcowych, a wzrasta napięcie mięśniowe;

· wysiłek dynamiczny – polega na skurczach izotonicznych i krótkotrwałych skurczach izometrycznych. Skurcz izotoniczny – zmienia się odległość miedzy przyczepami, ale napięcie jest stałe, np. bieganie, chód;

· wysiłek auksotoniczny – zmiana w niewielkim stopniu długość mięśnia przy jednoczesnym wzroście napięcia;

2) wielkości grup mięśniowych zaangażowanych w pracę:

· lokalne – gdy mniej niż 30% masy mięśniowej zaangażowanej jest w pracę, np. praca kończyn górnych;

· ogólne – gdy powyżej 30% % masy mięśniowej zaangażowanej jest w pracę, np. praca kończyn dolnych;

3) czasu trwania wysiłku:

· wysiłki krótkotrwałe – praca mięśni trwa do kilkunastu minut;

· wysiłki średniej długości – praca mięśni trwa od kilkunastu minut do 30-60 min;

· wysiłki długotrwałe – trwające powyżej 30-60 min;

4) zapotrzebowania na tlen:

· wysiłki maksymalne gdy zapotrzebowanie na tlen podczas wykonywania pracy jest równe indywidualnej wartości pułapu tlenowego;

· wysiłki supramaksymalne – gdy zapotrzebowanie na tlen przekracza VO2max;

· wysiłki submaksymalne – gdy zapotrzebowanie na tlen jest mniejsze niż VO2max .

92.

Takie zmniejszenie się objętości wyrzutowej serca stwierdzono po

przekroczeniu przez częstość jego skurczów poziomu około 180 na min.

Maksymalna częstość skurczów serca, osiągana u ludzi młodych (dwadzieścia,

dwadzieścia kilka lat) podczas wysiłków fizycznych, wynosi około 200/min.

W miarę upływu lat i starzenia się organizmu maksymalna częstość skurczów

serca zmniejsza się. Jest to jedna z przyczyn obniżania się z wiekiem maksymalnej

objętości minutowej serca, w ślad za nią- sprawności zaopatrzenia tlenowego tkanek i

wydolności fizycznej organizmu.

Objętość wyrzutowa serca

u zdrowego, dorosłego mężczyzny wynosi w spoczynku około 70-80 ml. W ciągu minuty

serce pompuje więc do tętnic około5-6 litrów krwi.

Podczas wysiłków fizycznych objętość wyrzutowa zwiększa się w miarę

wzrostu ich intensywności, ale tylko w pewnym zakresie przyspieszenia czynności serca.

Indywidualnie maksymalne wielkości objętości wyrzutowej serca osiągane są

podczas wysiłków fizycznych powodujących przyspieszenie akcji serca do 120-140

skurczów na minutę (w spoczynku-około 70 skurczów na minutę) –wtedy wynoszą

160-200 ml. Maksymalna objętość minutowa serca może zatem osiągać wartość rzędu 40 l.

W pojedynczych przypadkach sportowców o wyjątkowo wysokiej wydolności fizycznej

stwierdzono jeszcze większe wartości, sięgające prawie 60 l.

Proporcjonalnie do zapotrzebowania na tlen wzrasta pojemność minutowa serca - jest to spowodowane wzrostem częstości skurczów serca i objętości wyrzutowej serca.

Charakterystyka zmian pojemności minutowej serca w czasie wysiłku

 

üPojemność minutowa serca podczas wysiłku dynamicznego zwiększa się proporcjonalnie do zapotrzebowania na tlen

ëprzeciętna wydolność fizyczna - 20 - 25 L/min przy maksymalnym obciążeniu.

ësportowcy wytrzymałościowi –nawet powyżej 40 L/min

üWzrost pojemności minutowej serca w czasie wysiłku zachodzi dzięki zwiększeniu liczby częstości skurczów i objętości wyrzutowej.

üNadmierne zwiększenie pojemności minutowej serca w stosunku do zapotrzebowania na tlen to hiperkinetyczna reakcja hemodynamiczna. Może ona wystąpić między innymi u zdrowych ludzi, zwłaszcza u kobiet bez konkretnej przyczyny a także w nadczynności tarczycy

üPojemność minutowa serca zależy od:

ëIntensywności wysiłku – prostolinijny przebieg zależności

ëPozycji ciała - pozycja leząca, siedząca, stojąca – CO zwiększa

się wprost proporcjonalnie do obciążenia

wysiłkowego

- przejście z siadu do leżenia – CO wzrasta około

2l/min (u ludzi starszych 1l/min)

Ciśnienie tętnicze krwi (skurczowe, rozkurczowe, średnie i pulsowe) w czasie wysiłków dynamicznych

- Ciśnienie tętnicze skurczowe krwi wzrasta w czasie wysiłków dynamicznych proporcjonalnie do wielkości obciążenia, natomiast ciśnienie rozkurczowe wykazuje tylko nieznaczny wzrost, nie zmienia się lub nawet obniża.

-Jest to spowodowane zwiększeniem pojemności minutowej serca przy jednoczesnym zmniejszeniu oporu obwodowego na skutek rozszerzenia naczyń tętniczych w mięśniach.

- Po zakończeniu wysiłku ciśnienie tętnicze krwi często obniża się do wartości mniejszych niż przed wysiłkiem.

-U chorych z nadciśnieniem powysiłkowe obniżenie ciśnienia tętniczego może utrzymywać się nawet przez kilka godzin.

- Podczas wysiłków fizycznych wzrost ciśnienia skurczowego jest znacznie większy niż wzrost ciśnienia rozkurczowego

-Ciśnienie tętnicze krwi osiąga poziom odpowiadający intensywności wysiłku zwykle już po 1-3 min od chwili jego rozpoczęcia i utrzymuje się na tym poziomie, ulegając tylko niewielkim wahaniom.

93.

Redystrybucja przepływu krwi przez rożne obszary naczyniowe w wyniku rozszerzenia naczynia krwionośnego w pracujących mięśniach szkieletowych i zwężenie łożyska naczyniowego w narządach wewnętrznych. Decydujące o tym mechanizmy to: aktywacja układu współczulnego oraz wzrost tempa lokalnego metabolizmu z gromadzeniem produktów przemiany materii.

94.

Oddychanie proces życiowy jest wyzwoleniem energii zgromadzonej w organizmie. Do wyzwolenia energii ze związków chemicznych w organizmie człowieka niezbędny jest tlen atmosferyczny. Oddychanie dzieli się na :

• oddychanie zewnętrzne polegające na doprowadzeniu cząsteczek tlenu atmosferycznego do wnętrza komórek

• oddychanie wewnętrzne czyli wewnątrzkomórkowe w czasie którego cząsteczki tlenu wchodzą w reakcje chemiczne.

95. Funkcje układu oddechowego

-utrzymywanie stałości środowiska wewnętrznego przez dostarczanie O2 i wydalaniu CO2;

-regulacja równowagi kwasowo-zasadowej;

-ochrona przed wdychanymi ciałami obcymi;

-zapobieganie dostawaniu się do krążenia dużego skrzeplin, powstałych w krążeniu żylnym;

-ogrzewanie, nawilżanie i oczyszczanie wydychanego powietrza;

-odbieranie bodźców zapachowych;

-rola w fonacji;

-komórki nabłonka dróg oddechowych produkują hormony polipeptydowe

96.

Wdech proces, w trakcie którego dochodzi do przesunięcia powietrza z otoczenia do płuc. W czasie wdechu powiększa się objętość klatki piersiowej. Skurcz mięśni wdechowych (przepona i mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne) powoduje powiększenie wymiarów wewnętrzny klatki piersiowej: pionowego, strzałkowego i czołowego. Opłucna płucna przylega do opłucnej ściennej i w czasie wdechu podąża za nią, wypełniając cała jamę opłucnej, w której panuje ujemne ciśnienie w czasie spokojnego oddychania. Powoduje to rozciągnięcie tkanki płucnej, obniżenie się ciśnienia w pęcherzykach płucnych, w drogach oddechowych i napływ powietrza do płuc w celu wyrównania powstałej różnicy ciśnień.

Wydech akt bierny, nie wymaga skurczu mięśni, w czasie nasilonego wydechu kurczą się mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne oraz mięśnie przedniej ściany brzusznej, przede wszystkim mięśnie proste brzucha.

Wentylacja minutowa płuc - objętość powietrza pobierana i oddawana w ciągu minuty do płuc i dróg oddechowych. (8 L powietrza na minute-16 oddechówx500mL powietrza objętości oddechowej)

Przestrzeń martwa anatomiczna to obszar, w którym nie następuje wymiana gazowa z powodu braku warunków anatomicznych; jej funkcja to doprowadzanie powietrza do płuc, jego nawilżanie, ogrzewanie i oczyszczanie. Nalezą do niej: jama nosowa, gardło, krtań, tchawica, oskrzela, oskrzeliki.

Przestrzeń martwa fizjologiczna stanowi objętość powietrza pęcherzykowatego nie biorącego udziału w wymianie gazowej z krwią.

97.

Objętość płuc

1)Objętość oddechowa (TV – tżdal volume) to objętość powietrza wdychanego i wydychanego podczas jednego spokojnego cyklu oddechowego.

2)Objętość wdechowa zapasowa (1RV – inspżratory reserve volume) to objętość powietrza którą badany może wprowadzić do płuc w czasie maksymalnego wdechu, mierzona od szczytu spokojnego wdechu do szczytu maksymalnego wdechu.

3)Objętość wydechowa zapasowa (ERV – expiratory reserve volume) to objętość powietrza którą badany wydycha z płuc w czasie maksymalnego wydechu, mierzona od szczytu spokojnego wydechu do szczytu maksymalnego wydechu.

4)Objętość zalegająca (RV – resżdual volume) to objętość powietrza, która pozostaje w płucach po najgłębszym wydechu. Wielkość jej wynosi około 25% całkowitej pojemności płuc.

Pojemności płuc

1)Pojemność życiowa płuc (VC – vital capacżty) jest sumą objętości oddechowej, wdechowej zapasowej i wydechowej zapasowej (VC = TV + IRV + ERV), czyli odpowiada ilości powietrza, która jest wydalana z płuc w czasie maksymalnego wydechu poprzedzonego maksymalnym wdechem (ok. 75% całkowitej pojemności płuc).

2)Pojemność wdechowa (IC – inspżratory capacity) jest sumą objętości oddechowej i wdechowej zapasowej (IC = TV + IRV), czyli odpowiada ilości powietrza wprowadzonego do płuc w czasie maksymalnego wdechu, licząc od szczytu spokojnego wydechu.

3)Czynnościowa pojemność zalegająca (FRC – functżonal residual capacity) jest sumą objętości wydechowej zapasowej i objętości zalegającej (FRC = ERV + RV), czyli jest to ilość powietrza znajdującego się w płucach w chwili zakończenia spokojnego wydechu.

4)Całkowita pojemność płuc (TLC – total lung capacity) jest sumą wszystkich czterech objętości (TLC = TV + IRV + ERV + RV), czyli jest to ilość powietrza znajdująca się w płucach na szczycie najgłębszego wdechu.

98.

Podczas badania spirometrycznego mierzy się objętości i pojemności płuc oraz przepływy powietrza znajdującego się w płucach i oskrzelach w różnych fazach cyklu oddechowego. Spirometria ma na celu określenie rezerw wentylacyjnych układu oddechowego. Badanie wykonuje się przy pomocy urządzenia zwanego spirometrem.

Spirometria jest niezbędna do rozpoznania i kontroli efektów leczenia częstych chorób układu oddechowego. Przed przystąpieniem do badania spirometrycznego, pacjent wykonuje kilka głębokich wdechów. Ostatni głęboki wdech kończy się przyłożeniem ust do ustnika, połączonego specjalną rurką z aparatem spirometrycznym. Badanie polega na jak najszybszym wdmuchiwaniu do aparatu całego zapasu powietrza zawartego w płucach. Kolejne ruchy oddechowe są wykonywane zgodnie z zaleceniami osoby wykonującej badanie.

Spirometria jest podstawowym badaniem pozwalającym m.in. wykryć jedną z najgroźniejszych chorób cywilizacyjnych: przewlekłą chorobę płuc, atakującą głównie palaczy. Wykonuje się je również w celu diagnostyki niektórych schorzeń układu oddechowego, np.: zapalenia oskrzeli, rozedmy, czasami też po to, by wyjaśnić przyczyny duszności.

99.

Dyfuzja gazów przez ścianę pęcherzyków odbywa się zgodnie z gradientem prężności cząsteczek gazów. Cząsteczki tlenu dyfundują ze światła pęcherzyków do krwi. Cząsteczki O2 dyfundują d krwi, pokonują ścianę pęcherzyka płucnego i ścianę naczynia włosowatego. Następnie rozpuszczają się w osoczu wypełniającym naczynia włosowate. Z osocza O2 natychmiast dyfunduje do erytrocytów. W przeciwnym kierunku dyfundują cząsteczki dwutlenku węgla. Cząsteczeki CO2 dyfundują z osocza krwi nieprzepływającej przez naczynia włosowate do światła pęcherzyków.

Dyfuzja gazów w tkankach

Cząsteczki tlenu uwolnione z hemoglobiny przechodzą przez otoczkę erytrocytów do osocza, następnie przez komórki śródbłonka naczyń włosowatych do płynu międzykomórkowego i dopiero z tego płynu dyfundują przez błonę komórkową do poszczególnych tkanek.

Stopień zużycia tlenu przez poszczególne tkanki wyraża się różnicą tętniczo – żylną w zawartości tlenu. Krew tętnicza dopływającą do wszystkich tkanek ma jednakową zawartość tlenu, natomiast krew żylna może zawierać go więcej lub mniej.

100.

Oddychanie wewnątrzkomórkowe

Oddychanie komórkowe polega na utlenianiu biologicznym, czyli odłączaniu atomów

wodoru (albo samych elektronów) od substratu organicznego. Towarzyszy temu uwalnianie

energii, której część jest zmagazynowana jako energia w postaci związku

wysokoenergetycznego w ATP, pozostała część zostaje rozproszona w postaci ciepła.

Proces zachodzi w mitochondriach, których ilość w komórce zależy od jej zapotrzebowania

energetycznego. C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O

Oddychanie odbywa się w trzech etapach.

Pierwszym z nich jest glikoliza. Przebiega w cytoplazmie komórki. Jest to proces przemiany

6- węglowej cząsteczki glukozy w dwie 3- węglowe cząsteczki kwasu pirogronowego. Proces

ten nie wymaga obecności tlenu więc przebiega jednakowo w warunkach tlenowych i

beztlenowych. Proces zapoczątkowuje fosforylacja, czyli przyłączenie fosforanu do

cząsteczki glukozy. Cząsteczka glukozy ulega rozpadowi i powstają dwie cząsteczki

trójwęglowego związku – aldehydu 3-fosfoglicerynowego, co wymaga dopływu energii i

fosforanów z dwóch cząsteczek ATP (strata energetyczna). Następnie aldehyd zostaje

utleniony do kwasu pirogronowego. Podczas tych reakcji uwalniana jest energia, która zostaje

zmagazynowana w czterech cząsteczkach ATP. Produktem glikolizy jest też zredukowany

przenośnik wodoru NADPH2. Powstały w wyniku glikolizy kwas pirogronowy przenika do wnętrza mitochondrium i ulega oksydacyjnej dekarboksylacji z odłączeniem grupy karboksylowej i uwolnieniem

cząsteczki dwutlenku węgla. Podczas tego procesu uwalniane są atomy wodoru, wiązane

przez przenośnik wodoru w komórce – NAD. Powstaje związek dwuwęglowy acetylo-CoA.

Związek ten zostaje włączony w cykl przemian zwanych Cyklem Krebsa.

Cykl Krebsa: Zachodzi w macierzy mitochondrialnej i stanowi ciąg reakcji, w których

acetylo-CoA jest przekształcony do dwutlenku węgla i atomów wodoru.

Pierwszym etapem Cyklu Krebsa jest przyłączenie acetylo-CoA do kwasy

szczawiooctowego, czego produktem jest kwas cytrynowy, Potem odbywa się ciąg przemian

kwasu cytrynowego w inne kwasy np. bursztynowy, czy jabłkowy. Podczas tych reakcji

dochodzi do dwukrotnej dekarboksylacji (w wydzielenie dwóch cząsteczek CO2) i

czterokrotnej dehydrogenacji z wytworzeniem 3 cząsteczek NADPH2 i jednej cząsteczki

FADH2. Nośniki te niosą wodór na grzebienie mitochondrialne, gdzie zachodzi ostatni etap

oddychania: łańcuch oddechowy.

Łańcuch oddechowy: zlokalizowany na wewnętrznej błonie mitochondrialnej. Tam zachodzi

zasadniczy dla oddychania tlenowego proces utleniania wodoru tlenem atmosferycznym.

Połączony ze stopniowym uwalnianiem energii, która jest wykorzystywana do syntezy ATP.

Cześć energii rozpraszana jest w postaci ciepła.

W wyniku tych przemian zachodzących podczas oddychania komórkowego, z utleniania

jednej cząsteczki glukozy powstaje 38 cząsteczek ATP, co stanowi 405 energii zawartej w tej

cząsteczce. Pozostała energia wydziela się w postaci ciepła. Zysk energetyczny utleniania

jednej cząsteczki glukozy wynosi 36 cząsteczek ATP (38 ATP - 2 ATP strata podczas glikolizy.