Fizjologia wykład 25.04.2012

Biomedyczne podstawy wysiłku fizycznego

• nadmierny lub źle planowany wysiłek fizyczny może wpływać niekorzystnie na stan zdrowia

• w programowaniu ćwiczeń fizycznych dla uzyskania korzystnych efektów zdrowotnych należy uwzględnić indywidualne potrzeby pacjenta

Aktywność fizyczna a sprawność fizyczna

• aktywność fizyczna jest definiowana jako ruch ciała wywołany przez pracę mięśni szkieletowych

• sprawność fizyczna to zdolność do efektywnego wykonywania pracy mięśniowej

• sprawność fizyczna to gotowość człowieka do podejmowania i rozwiązywania trudnych zadań ruchowych opartych o odpowiednie uzdolnienia ruchowe i stan zrowia

Klasyfikacja wysiłków fizycznych : (mechaniczna)

• wysiłki dynamiczne izotoniczne:

> wysiłki koncentryczne (pokonujemy opór)

> wysiłki ekscentryczne (nie możemy pokonać oporu)

• wysiłki statyczne (izometryczne)

Rodzaje wysiłku fizycznego – klasyfikacja metaboliczna:

• wysiłek aerobowy (tlenowy) – wytwarzanie energii poprzez zwiększenie udziału reakcji tlenowej resyntezy ATP w komórkach mięśniowych

• wysiłek anerobowy (beztlenowy) – wytwarzanie energii w reakcjach beztlenowych

W oparciu o fizjologiczną charakterystykę wysiłku fizycznego rekomendowane są dwa rodzaj ćwiczeń fizycznych:

• dynamiczne – tlenowe (wytrzymałościowe)

• statyczne – beztlenowe (oporowe)

Klasyfikacja wysiłku na podstawie intensywności pracy:

• kryterium obciążenia bezwzględnego:

• ilość wydatkowanej energii w jednostce czasu

• objętość pobieranego tlenu w jednostce czasu

• wielkość mocy

• wielkość siły niezbędnej do pokonania oporu zewnętrznego

• kryterium obciążenia względnego:

• należna częstość skurczów serca (HR)

• wielkość zapotrzebowania na tlen wyrażana w %VO2max

• wielkość siły wyrażona w procentach siły uzyskanej podczas MVC

> wysiłki submaksymalne

> wysiłki maksymalne

> wysiłki supramaksymalne

Regulacja przemian w wysiłku fizycznym

Duży udział tkanki mięśniowej w ogólnej masie ciała stanowi o możliwości zastosowania ćwiczeń fizycznych w schorzeniach wynikających z zaburzenia bilansu energetycznego organizmu

• źródłem energii dla skurczu mięśnia jest hydroliza ATP

• energia z ATP jest wykorzystywana do generowania siły i mocy, transportu, reakcji syntezy oraz produkcji ciepła

• w wysiłku nawet o bardzo wysokiej mocy niewielkie obniżenie zawartości ATP w komórkach mięśniowych jest wynikiem stałej resyntezy ATP z:

• fosfokreatyny (Pcr)

• glikogenu

• glukozy

• wolnych KT (FFA)

• ATP jest resyntezowane również za pomocą procesów tlenowych (glikoliza tlenowa, spalanie tłuszczów)

Regulacja procesów energetycznych:

Wydajność procesów energetycznych podczas wysiłku fizycznego jest regulowana przy współudziale:

• autonomicznego układu nerwowego

• układu endokrynnego

• układu krążenia

• poprzez oddziaływanie produktów procesów energetycznych

• czynników środowiskowych np. stosowana dieta

Rola hormonów w regulacji procesów energetycznych w wysiłku fizycznym:

• w celu wyrównania bilansu energetycznego w wysiłku fizycznym jest układ endokrynny

• w wysiłku fizycznym najbardziej istotne zmiany wywołane są zwiększeniem uwalniania amin katecholowych

Rola układu endokrynnego w regulacji metabolizmu:

• na uwagę zasługują następujące zmiany istotne dla metabolizmu wysiłkowego w zakresie regulacji:

• aktywność receptorów beta 1 i beta 2 adrenergicznych w tkance tłuszczowej oraz beta 2 w mięśniach w celu zwiększenia wykorzystani substratów energetycznych

• aktywność receptorów alfa 2 i beta adrenergicznych w trzustce odpowiednio dla hamowania sekrecji insuliny i stymulowania uwalniania glukagonu oraz sekrecji hormonów wzrostu i kortyzolu

Wydolność fizyczna i metody jej oceny:

• wydolność fizyczna oznacza zdolność organizmu do ciężkiego lub długotrwałego wysiłku fizycznego, wykonywanego z udziałem dużych grup mięśniowych bez szybko narastającego zmęczenia i warunkujących jego rozwój zmian w środowisku wewnątrzkomórkowym

• pojęcie to obejmuje również tolerancją zaburzeń homeostazy wewnątrzustrojowej wywołanej wysiłkiem fizycznym oraz zdolność organizmu do szybkiej ich likwidacji po zakończeniu wysiłku

Wskaźniki wydolności tlenowej:

• w badaniach klinicznych ogólnie przyjętym wskaźnikiem tolerancji wysiłkowej jest poziom wydolności tlenowej określanej na podstawie wartości:

• maksymalnego poboru tlenu (VO2max)

• wartości tolerowanego obciążenia na poziomi progu przemian anerobowych (AT)

Adaptacja do wysiłku tlenowego:

• o sprawności zaopatrzenia tlenowego organizmu decydują zmiany przystosowawcze w układzie oddechowym i sercowo-naczyniowym, które są zależne od następujących czynników:

• aktywności procesów biochemicznych decydujących o wykorzystaniu beztlenowych i/lub tlenowych źródeł energii

• wielkości zasobów energetycznych organizmu oraz sprawności ich metabolizacji

• sprawności procesów wyrównujących zaburzenia homeostazy

• tolerancji zmian wywołanych przez wysiłek