FP 2 konsp 2009


FIZJOLOGIA PRACY
FIZJOLOGIA MIÅšNI I FIZJOLOGIA PRACY FIZYCZNEJ
DR HAB. PIOTR AASZCZYCA
WYKAADY DLA STUDENTÓW
WYśSZEJ SZKOAY ZARZDZANIA OCHRON PRACY
KATOWICE 2009
Zakres wykładu bie\ącego
1. Układ ruchu.
2. Fizjologia mięśni.
3. Mechanizm skurczu
4. Czynności układów zabezpieczających zdolność do pracy.
Krew
Układ krwionośny
Układ oddechowy
5. Fizjologia wysiłku fizycznego.
Typologia wysiłków fizycznych i praktyczne konsekwencje zró\nicowania wysiłków; m.in. wysiłki
statyczne i dynamiczne.
6. Koszt energetyczny i fizjologiczny pracy,
7. Wydolność fizyczna.
Podstawy oceny wydolności fizycznej.
8. Trening. Zmęczenie. Wypoczynek.
9. Motoryczność człowieka w procesie pracy.
Postawa ciała i jej zaburzenia w pracy.
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 1
PRACA PRACY NIERÓWNA
RODZAJE PRACY - RODZAJE WYSIAKU FIZYCZNEGO
PRACA
1. dynamiczna - przemieszczanie, np.:
- przeciąganie liny, pływanie, bieg narciarski, rąbanie drewna, wspinaczka ... kopanie rowów, ...
statyczna - podtrzymywanie - unieruchamianie, np.:
- utrzymywanie pozycji ciała, trzymanie rąk nad głową, unieruchamianie przedmiotu, ...
2. o ró\nym zaanga\owaniu ciała
ogólna - całym ciałem np.: - przeciąganie liny, wiosłowanie ...
miejscowa - jednym elementem łańcucha kinematycznego ciała, np.: - mocowanie na rękę, zaciskanie
pięści, ...
3. o ró\nej dynamice wydatku energetycznego
szybkościowa sprint, ...
siłowa podnoszenie cię\arów, ...
wytrzymałościowa maraton ...
4. ró\nym czasie trwania
krótkotrwała:
krócej ni\ 30 min. - krótkotrwała - maksymalne dopuszczalne tętno 170/min
długotrwała:
dłu\ej ni\ 60 min. - długotrwała - maksymalne dopuszczalne tętno 130/min
5. ró\nym stopniu intensywności
wg Astranda - na podstawie indywidualnego wydatku energetycznego (Vo2max)
lekka średnia cię\ka b. cię\ka optymalna - 8h
0,1 Vo2max 0,1 - 0,35 Vo2max 0,35 - 0,5 Vo2max 0,5 - 1,0 Vo2max 0,30 - 0,35 Vo2max
wg Christensena i Buskirka oraz wg FAO - na podstawie wielu zmiennych, tu wydatku energetycznego
(brutto) wyra\onego w kcal/min
spoczynek b. lekki lekki średni cię\ki b. cię\ki krańcowo
ciÄ™\ki
1,0 < 2,5 2,5 - 5,0 5,0 - 7,5 7,5 - 10,0 10,0 - 12,5 >12,5
wg Lehmana - na podstawie wielu zmiennych, tu wydatku energetycznego (brutto) wyra\onego w
kcal/min
spoczynek b. lekki lekki średni cię\ki b. cię\ki krańcowo
ciÄ™\ki
1,13 1,13-2,17 2,17-3,21 3,21-4,25 4,25-5,29 5,29-6,33 >6,33
6. o ró\nym rytmie:
krótkotrwała (impulsowa)
interwałowa (przerywana)
ciągła
TRZEBA MIEĆ CZYM PRACOWAĆ.
UKAAD RUCHU JAKI JEST KAśDY WIDZI
patrz: W.Sylwanowicz:  Mały atlas anatomiczny PZWL
" UKAAD KOSTNY:
222-223 kości ( więcej w okresie kostnienia), ok. 14% m.c.
" URZDZENIA POMOCNICZE MIÅšNI
" MIÅšNIE:
ok. 40% m.c., 300-500 mięśni (zale\y jak kto liczy, zdarzają się jednak i niedorozwoje)
" tak\e UKAAD NERWOWY
- bo mięśniami coś musi kierować
oraz UKAADY ZABEZPIECZAJCE WYSIAEK FIZYCZNY - u. krÄ…\enia, oddechowy, wydalniczy, ...
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 2
KOŚĆ Z KOŚCI - CZYLI UKAAD KOSTNY ALBO SZKIELET
" kości: długie, krótkie, płaskie (w tym: pneumatyczne), ró\nokształtne
" morfologia kości: główka (koniec), nasada wzrostowa, trzon
" struktura wewnętrzna kości: osteony, jama szpikowa
(patrz: Encyklopedia)
SZKIELET OSIOWY:
Czaszka
- mózgoczaszka:
k.k. czołowa, 2 ciemieniowe, potyliczna,
2 skroniowe, sitowa, klinowa
- trzewioczaszka:
k.k. łzowa, podniebienna, lemiesz, szczękowa,
nosowa, gnykowa, \uchwa, kosteczki słuchowe,
Kręgosłup - Kręgi (ka\dy z trzonu, łuków i wyrostków):
7 szyjnych ( w tym: dzwigacz i obrotnik), 12 piersiowych,
5 lędzwiowych, 5 krzy\owych (zrośnięte), 1-3 ogonowe
śebra,
7 prawdziwych, 3 rzekome, 2 wolne
Mostek (rękojeść, trzon, wyrostek mieczykowaty
SZKIELET KOCCZYN:
OBRCZ KOCCZYNY GÓRNEJ (BARKOWA) OBRCZ KOCCZYNY DOLNEJ (MIEDNICZNA)
Obojczyk i Aopatka Kość miedniczna (zrośnięta) =
= k. biodrowa + kulszowa + Å‚onowa
KOCCZYNA GÓRNA WOLNA KOCCZYNA DOLNA WOLNA
K. ramieniowa K. udowa
K. łokciowa i k. promieniowa K. piszczelowa, k. strzałkowa, rzepka
K.k. nadgarstka (8) K.k. stępu (5)
K.k. śródręcza (5) K.k. śródstopia (5)
K.k. palców (4 x 3 + 2) K.k. palców (4 x 3 + 2)
POACZENIA KOÅšCI
włókniste: szwy (np. czaszki), wklinowania zębów, więzozrosty (np. więzadła stawowe)
chrząstkowe: chrząstkozrosty (krą\ki miedzykręgowe), spojenia (łonowe)
maziowe: stawy
stawy proste i zło\one: płaski, zawiasowy,
zawiasowy kłykciowym obrotowy, siodełkowy,
kulisty
(patrz:  Mały atlas ... , patrz: Encyklopedia)
URZDZENIA POMOCNICZE KOÅšCI I MIÅšNI:
" obrąbek stawowy (chrzęstny)
" więzadła stawowe (połączenia włókniste kości - patrz wcześniej)
" krą\ki stawowe, np. międzykręgowe zło\one z pierścienia włóknistego i jądra mia\d\ystego (chrzęstne -
chrząstkozrosty - patrz wy\ej: połączenia kości)
" Å‚Ä…kotki stawowe
" kaletki maziowe
" kaletki śluzowe podskórne
" pochewki ścięgien
" więzadła pochwowe ścięgien - troczki
" trzeszczki - bloczki (np. rzepka w stawie kolanowym)
" powięzie mięśni
" torebki stawowe
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 3
Kilka wa\nych spraw w związku z układem ruchu, o których nie powinno się
zapominać
FIZJOLOGICZNE KRZYWIZNY KRGOSAUPA I ICH ROZWÓJ
" C-kształtny kręgosłup płodu noworodka (tak\e
małp)
" S-kształtny kręgosłup dojrzałego człowieka
Kifozy ( garb ):
piersiowa i krzy\owa
Lordozy ( wypięty brzuch ):
szyjna i lędzwiowa
Mechanizm rozwojowy kształtowania się krzywizn kręgosłupa, kolejno:
szyjnej unoszenie głowy,
piersiowej siedzenie
lędzwiowej stanie
Znaczenie fizjologiczne krzywizn kręgosłupa
porównaj amortyzujące własności kija od miotły i wygiętego łuku Robin Hooda
przenoszenie obcią\eń i wstrząsów przez kręgosłup podczas stania, marszu i biegu &
Masa\yści i niektórzy ortopedzi twierdzą, \e po odgłosie kroków mo\na poznać,
czy idąca osoba ma zdrowy kręgosłup i umie go właściwie u\ywać.
 Cię\kostępy tupiąc obcią\ają kręgosłup - skar\ą się na zwyrodnienia i bóle kręgosłupa.
Patologiczne boczne krzywizny kręgosłupa - skoliozy - powodują większe obcią\enia i bóle mięśni.
Kręgosłup jako dzwignia przy podnoszeniu cię\arów
Podstawowa zasada szkolenia BHP:
Nie podnoś cię\arów kręgosłupem. Podnoś cię\ary nogami (z przysiadu).
Patrz: techniki podnoszenia cię\arów przez cię\arowców.
Trzony kręgów obcią\one przy kręgosłupie pochylonym w przód wyciskają jądro
mia\d\yste dysków do tyłu - w stronę kanału kręgowego i uciskają na rdzeń kręgowy.
(Jak pestka wiśni spomiędzy palców - mechanika klina albo równi pochyłej).
Kręgosłup mo\na złamać, co zazwyczaj uszkadza rdzeń kręgowy.
Przyczyny złamań kręgosłupa:
- uderzenia w tułów, bezwładny odrzut głowy do tyłu
(wypadki samochodowe  głownie najechanie od tyłu  stąd zagłówki),
upadki na głowę, skoki do wody na głowę
Skutki złamań kręgosłupa:
- przerwanie szlaków nerwowych prowadzących z mózgowia do rdzenia kręgowego sterujących mięśniami
(w tym mięśniami oddechowymi,
tak\e przerwanie odroczone wskutek wylewów krwi, uszkadzających rdzeń
- śmierć z uduszenia, szok rdzeniowy, tetraplegia, hemiplegia, paraplegia ...
(patrz: Encyklopedia)
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 4
MIÅšNIE
MIÅšNIE (jako narzÄ…d) zbudowane z:
- tkanki mięśniowej typu poprzecznie prą\kowanego szkieletowego
- rozpiętej na siatkowatym SPRśYSTYM zrębie tkanki łącznej
(śródmięsna, omięsna, namięsna)
- oraz naczyń krwionośnych i włókien nerwowych.
- otoczone powięziami
- zakończone ścięgnami
Ka\dy mięsień człowieka (z 500 wyró\nianych przez anatomów) ma swoją nazwę,
ale ogólnie mięśnie szkieletowe klasyfikuje się:
" wg poło\enia punktów przyczepu na:
- skórne (mimiczne),
Mięsień szkieletowy
- szkieletowe (te  zwykłe )
typu podwójnie pierzastego wrzecionowaty
- i trzewne (zwieracze)
" wg ilości stawów, które uruchamiają na:
- jedno-,
- dwu-
- i wielostawowe
" wg rozległości ruchu i siły skurczu na:
- długie, -
- szerokie,
- krótkie, -
- mieszane
- i zwieracze
" wg kształtu i układu włókien wewnątrz brzuśca
na:
- wrzecionowate, -
- półpierzaste,
- pierzaste,
Od układu włókien zale\y pole przekroju
fizjologicznego mięśnia, a od tego pola siał
bezwzględna skurczu mięśnia oraz rozległość
skrócenia całkowitego mięśnia podczas skurczu
" wg kształtu i układu włókien brzuśca na:
- wielogłowe (udo),
- wieloogonowe (przedramiÄ™ - palce),
- dwubrzuścowe,
- płaskie (brzuch),
- długie z pasmami ścięgnistymi (brzuch),
- zwieracze (zewnętrzne),
- okrÄ™\ne (ust., oka)
Oprócz mięśnie szkieletowych występują jeszcze dwa inne rodzaje mięsni zbudowane z innych rodzajów tkanki
mięśniowej.
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 5
TKANKA MIÅšNIOWA MA TRZY TYPY:
POPRZECZNIE
PRśKOWANA GAADKA
Własność SZKIELETOWA SERCOWA
forma narządu odrębna bryła: brzusiec i odrębna bryła, worek w ścianie narządów
ścięgna wielokomorowy cewkowatych -  rur
wielkość komórek 5 cm x 50 µm. 1 cm x 15 µm. 0,3 mm x 10 µm.
ilość i poło\enie jąder tysiące, obwodowo setki, centralnie jedno, centralnie
uło\enie filamentów równolegle - sarkomer równolegle - sarkomer spiralnie
aktyny i miozyny (prÄ…\kowanie) (prÄ…\kowanie) (brak prÄ…\kowania)
kontakt między tylko z neuronami - między sobą (wstawki - między sobą (złącza
komórkami (synapsy) złącza elektryczne) elektryczne) i neuronami
ilość mitochondriów liczne bardzo liczne nieliczne
pobudzanie do skurczu acetylocholina z komórek układ bodzczotwórczy samoczynne, przez
nerwowych serca - automatyzm hormony lub mediator
rodzaj skurczu tÄ™\cowy pojedynczy toniczny
czas trwania skurczu ok. 1-10 ms ok. 300-500 ms sekundy lub minuty
szybkość skurczu du\a ale ró\na średnia mała
odporność na brak O2 ró\na - znaczna bardzo mała (zawał) bardzo du\a
typy włókien FTa, FTb, ST - wielojednostkowe
trzewne
Włókna mięśnia szkieletowego MOG NALEśEĆ DO JEDNEGO Z TRZECH TYPÓW
Typ Inny Barwa (ilość Szybkość Podatność Zapotrzebo- Dominujący Rodzaj wysiłku
skrót mioglobiny) skurczu na zmęczenie wanie na tlen proces metab.
FTa FTOG czerwona du\a mała du\e glikoliza,  średniody-
= II a (du\o Mb)  szybkie lub średnia niekonieczny utlen. mitoch. stansowiec
FTb FTG biała du\a mała małe glikoliza  sprinter
= II b (b. mało Mb)  szybkie  męczliwe niekonieczny beztlenowo (królik, kura)
ST STO czerwona mała bardzo mała średnie utlenianie  turysta
= I (du\o Mb)  wolne  wytrzymałe niezbędny mitoch. (kaczka)
Trzy typy włókien mięśniowych mają ró\ny udział w budowie ró\nych mięśni.
Są ró\ne mięśnie do:
" długiego stania ...
" unoszenia głowy ponad poziom ...
" szybkiego, ale krótkiego uciekania ...
Kilka wa\nych spraw, o których warto pamiętać w związku z układem ruchu
1. Udział ka\dego z trzech rodzajów włókien mięśniowych (FTa, FTb, ST) w budowie mięśni jest
zdeterminowany genetycznie. Tylko w niewielkim stopniu mo\na go zmienić. Ka\dy ma zatem
predyspozycje do wykonywania określonego rodzaju wysiłków fizycznych.
2. Rozwój tkanki mięśniowej i tkanki kostnej jest pobudzany przez męskie hormony płciowe (androgeny),
szczególnie w okresie dojrzewania. Wtedy kształtują się ostateczne ró\nice w budowie kośćca i umięśnienia
(biodra, barki, klatka piersiowa ... itd.). Hormony płciowe (męskie) są produkowane równie\ przez korę
nadnerczy - w stresie (np. wysiłkowym) - stąd maskulinizacja zawodniczek sportów siłowych.
3. Hormony męskie powodują przerost mięśni - Zawodnicy sportowi stosują więc niedozwolony doping
hormonalny androgenami (tzw. sterydami anabolicznymi).
4. Pod wpływem androgenów mięśnie przerastają, ale ich ścięgna nie. Aatwo zatem o kontuzje - zerwanie
ścięgien - u tzw.  koksiarzy .
5. Młodzi chłopcy chcą imponować mięśniami innym chłopcom i dziewczętom. Powstał nowy rodzaj
uzale\nień farmakologicznych ( narkomanii ) - body building -  szprycowanie się androgenami, \eby bez
ćwiczeń mieć  takie ciało .
6. Ka\da głupota ma jednak krótkie nogi. Uszkadza serce, wątrobę, uszkadza jądra, zmniejsza potencję, ...
7. Wysiłek fizyczny przeregulowuje gospodarkę hormonalną - tzw. hormonalny mechanizm glukostazy.
UczestniczÄ… w nim: noradrenalina, insulina, glukagon, glikokortykosterydy i HORMON WZROSTU (HGH)
8. Co z tego wynika dla wychowania młodzie\y?
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 6
MIŚNIE KURCZ SI GDY ICH UśYWAMY
Mnóstwo haseł, które wymagają uporządkowania:
Odruch, Motoneuron, Neuron ruchowy, Jednostka motoryczna, Włókna mięśniowe, Miofibryla,
Miofilamenty, Włókienka kurczliwe, Sarkomer, Mion, Aktyna, Troponina, Miozyna, Siateczka
endoplazmatyczna, Mediator, Acetylocholina, Depolaryzacja, Jony, Drugi przekaznik, Jony wapnia,
Ślizgowy mechanizm skurczu mięśnia, Skurcz izometryczny, Skurcz izotoniczny, Skurcz tę\cowy,
Skurcz pojedynczy, ATP, Katabolizm, Oddychanie komórkowe, Oddychanie beztlenowe i tlenowe,
Kwas mlekowy i mleczany, yródła energii do skurczu mięśnia, Praca dynamiczna i statyczna, Deficyt i
Dług tlenowy, Zmęczenie.
Mięsień podczas pracy
" SiÅ‚a - 0,8-4 × 10-4 N/włókno 15-100 N/cm2
" Rezerwuar tlenu - 0,1-0,2% Mb (mioglobiny) w mięśniu
" Ukrwienie - 1 500 - 3 000 włośniczek /mm2 przekroju mięśnia
otwartych w spoczynku 30-100 włośniczek /mm2 przekroju mięśnia
750 × wzrost przepÅ‚ywu podczas pracy
MECHANIZM SKURCZU
KRÓTKO MÓWIC: WIELKI TRYUMF BIOLOGII MOLEKULARNEJ I CHAMSKIEGO REDUKCJONIZMU
Zmiany potencjału błony podczas depolaryzacji i Schemat budowy sarkomeru
E
T
(3)
[mV]
L
t [ms]
0
-20
(4)
-40
(2)
Z
H
-60
(1) (6)
(5)
I
A
Skurcz - od pobudzenia neuronu do ślizgowego ruchu miofilamentów
I II III IV i V VI VII
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 7
MECHANIKA SKURCZU MIÅšNIA
Mięsień mo\e kurczyć się:
" zmieniając swoją długość - izotonicznie - podczas pracy dynamicznej
" nie zmieniając długości, za to zwiększając napięcie - izometrycznie - podczas pracy statycznej
" w warunkach rzeczywistych zaÅ› skurcz ma charakter mieszany - auksotoniczny
Sumowanie skurczów pojedynczych w skurczu tę\cowym
Skurcz tÄ™\cowy
Skurcz pojedynczy
Wypadkowa siła skurczu
Zapis serii
depolaryzacji
Po pojedynczym pobudzeniu bodzcem pojedynczy skurcz włókna mięśnia trwa kilka tysięcznych sekundy.
 Prawdziwe skurcze pracujących mięśni trwają kilkaset - kilkadziesiąt tysięcy razy dłu\ej - sekundy lub
minuty. Aby je uzyskać włókna mięśniowe muszą być pobudzane kilkadziesiąt razy na sekundę. Skurcz
wywołany taką serią pobudzeń zwany jest skurczem tę\cowym.
Siła skurczu mięśnia zale\y od jego początkowego rozciągnięcia - rosnąc przy niewielkim początkowym
rozciągnięciu mięśnia. Większa jest te\ gdy mięsień opiera się  biernie rozciąganiu czyli podczas pracy
ekscentrycznej, takiej jaką wykonują mięśnie nóg podczas schodzenia ze schodów.
Siła działania mięśnia w zale\ności
od długości początkowej i od szybkości skurczu
F [N]
F [N]
Aktywna Elastyczna
Ekscentryczna Koncentryczna
- 0 +
v [cm/s]
l [cm]
SZYBKOŚĆ I SIAA REAKCJA RUCHOWEJ (Hill) są funkcyjnie powiązane (równanie hiperboli):
(F + a) (V + b) = k
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 8
SKD SI BIERZE ENERGIA DO PRACY MISNI
NAJNOWOCZEÅšNIEJSZY OD 3,5 MLD LAT SILNIK WYMYÅšLONY PRZEZ EWOLUCJ
Prawda jest prosta i banalna:
1. Energia pochodzi z oddychania komórkowego
2. Oddychanie komórkowe to SPALANIE WODORU W TLENIE.
3. Przy tym zawsze powstaje du\o energii.
4. Wszystkie komplikacje są tylko po to, \eby ją złapać i się nie poparzyć.
5. EnergiÄ™ Å‚apie siÄ™ w UNIWERSALNY NOÅšNIK ENERGII czyli w ATP
ATP - 12-16 kcal/mol (czyli na 509 g lub jak kto woli 0,5 kg ATP)
(7 kcal/mol wiązania estrowego - 3-8 x więcej ni\ w innych wiązaniach)
Dziennie nasz organizm musi  wyprodukować od 45 do 70, a czasami nawet 450 kg ATP
POTEM ODZYSKUJE SI ENERGI
ATP çÅ‚ ADP + Pi + 7 kcal/mol tzw. hydroliza ATP - natychmiastowe zu\ycie
P-Cr + ADP çÅ‚ Cr + ATP tzw. depozyt fosfagenowy - trwalszy zapas
ZASÓB FOSFAGENÓW W MISNIU (FTB > FTA > ST)
5 mmol ATP / kg mięśnia świe\ego
i 15 mM PCr / kg mięśnia świe\ego (30 kg mięśni u 70 kg osoby 570-690 mmol fosfagenów)
co wystarcza na:
1 minutę szybkiego marszu; 20-30 sekund biegu przełajowego; 6 sekund sprintu lub pływania
Skąd wziąć wodór do spalania i czy koniecznie trzeba ... ju\ o tym mówiliśmy
ODDYCHANIE BEZTLENOWE (SIC!) - CZYLI  FERMENTACJA MLEKOWA :
2 [NAD+ NADH+H+] 2 [NADH+H+ NAD+]
Glc çÅ‚ 2 ald. P-glic. çÅ‚ 2 kw. 1,3 - dwu P-glic. çÅ‚ 2 kw. pirogr. çÅ‚ 2 kw. mlekowy
2 ATP 2 ADP 2 x [2 ADP 2 ATP]
lub prościej
C6H12O6 çÅ‚ 2 CH3CHOHCOOH + CO2 + 37 kcal /mol
(2 lub 4 ATP zale\nie od szlaku)
Owszem, tak mo\na, mo\na ... tylko niedługo ...1,5 minuty, no, mo\e i z 5 minut ...
Potem mięśnie się zakwaszają jak ogórki albo kapusta na bigos.
ODDYCHANIE TLENOWE PRZEBIEGA W TRZECH ETAPACH
NAJPIERW TRZEBA PRZYGOTOWAĆ SUROWCE DO UZYSKANIA WODORU
CZYLI GLIKOLIZA:
2 [NAD+ NADH+H+]
Glc çÅ‚ Fru-1,6-dwu P çÅ‚ 2 ald. P-glic. çÅ‚ 2 kw. 1,3 - dwu P-glic. çÅ‚ 2 kw. pirogr.
2 ATP 2 ADP 2 x [2 ADP 2 ATP]
Glc çÅ‚ 680 -738 kcal brutto çÅ‚ 40% w ATP z oddychania = 266 kcal
POTEM TRZEBA WYDOBYĆ Z SUROWCA TEN NIESZCZSNY WODÓR
CZYLI CYKL KWASÓW TRÓJKARBOKSYLOWYCH ALBO CYKL KREBSA:
CH3COCOOH + CoA-SH + 4 NAD+ + FAD + GDP + Pi + 2 H2O +  C4 çÅ‚
çÅ‚ CoA-SH + 3 CO2 + 4 (NADH + H+) + FADH2 + GTP +  C4
bilans wodorów:
przychód: 4 z pirogronianu, 2 z GTP i Pi, 4 z 2 H2O. rozchód: 8 w 4 (NADH+H+ ), 2 FADH2.
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 9
WRESZCIE TRZEBA SPALIĆ TEN WODÓR BEZ WYBUCHU -
AACCUCH PRZENOŚNIKÓW ELEKTRONÓW - ODDYCHANIE MITOCHONDRIALNE:
SubH2 çÅ‚ NAD+ çÅ‚ FAD çÅ‚ CoQ çÅ‚ 2 × {cyt b çÅ‚ cyt c çÅ‚ cyt a} çÅ‚ 1/2 O2
2 H+ + 2 e- + 1/2 O2 + 3 ADP + 3 Pi çÅ‚ H2O + 3 ATP
Tym się właśnie ró\ni mitochondrium od głupich pomysłów Józia Priestleya (1774) oraz od katastrofy Graffa
Zeppelina w Nowym Jorku (1936).
bilans energetyczny oddychania mitochondrialnego z glikolizÄ…:
aktywacja: - 2 ATP/Glc
glikoliza: + 4 ATP/Glc + 2 (NADH+H+)/Glc
cykl k.t-k. : + 2 GTP/Glc + [8 (NADH + H+) + 2 FADH2] /Glc
fosforylacja: 2 × 3 ATP/(NADH+H+) + 8 × 3 ATP/(NADH+H+) + 2 × 2 ATP/ FADH2 =
= (34 + 4) ATP = 38 ATP
razem: (34 + 2 + 4 - 2) ATP = 38 ATP ( - 2 ATP straty na transport mitochondrialny)
266 kcal/mol Glk, 40% brutto
jest jeszcze BETA OKSYDACJA WOLNYCH KWASÓW TAUSZCZOWYCH:
EKONOMIA PRACY: PRACA KOSZTUJE ENERGI
ZWRÓĆ UWAG, śE
" ilość wykonanej pracy jest zale\na wprost od:
- ilości spalonego wodoru
- ilości tlenu zu\ytego do spalania wodoru
- i ilości glukozy lub tłuszczów, z których wodór został uzyskany
" glukozę i tłuszcze trzeba zjeść (i uzyskać z jedzenia)
" tlen trzeba pobrać z powietrza
" i tlen i glukozę trzeba przenieść z krwią z płuc i przewodu pokarmowego do mięśni
" podczas spalania uwalnia się ciepło - a\ 60% energii oddychania to ciepło
KOSZT ENERGETYCZNY PRACY
wg Christensena i Buskirka oraz wg FAO - na podstawie wielu zmiennych, tu wydatku energetycznego (brutto)
wyra\onego w kcal/min
spoczynek b. lekki lekki średni cię\ki b. cię\ki krańcowo
ciÄ™\ki
1,0 < 2,5 2,5 - 5,0 5,0 - 7,5 7,5 - 10,0 10,0 - 12,5 >12,5
wg Lehmana - na podstawie wielu zmiennych, tu wydatku energetycznego (brutto) wyra\onego w kcal/min
spoczynek b. lekki lekki średni cię\ki b. cię\ki krańcowo
ciÄ™\ki
1,13 1,13-2,17 2,17-3,21 3,21-4,25 4,25-5,29 5,29-6,33 >6,33
To siÄ™ tak\e przelicza na tlen
wg Astranda - na podstawie indywidualnego wydatku energetycznego (Vo2max)
lekka średnia cię\ka b. cię\ka optymalna - 8h
0,1 Vo2max 0,1 - 0,35 Vo2max 0,35 - 0,5 Vo2max 0,5 - 1,0 Vo2max 0,30 - 0,35 Vo2max
Energetyka zu\ycia tlenu - Współczynnik Oddechowy RQ i Równowa\nik Kaloryczny Tlenu EqO2
Substrat Cukry Białka Tłuszcze Średnio
RQ 1,00 0,85 0,71 0,75-0,82
EqO2 [kcal/l O2] 5,05 4,86 4,69 4,74-4,825
To mo\na równie\ przeliczyć na ilość spo\ytego pokarmu ale a tym - kiedy indziej.
Substrat Cukry Białka Tłuszcze
Wartość energetyczna [kcal/g] 3,8-4,1 4,1 9,1-9,3
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 10
EKONOMIA PRACY - JAK W BANKU: KOSZTY, DEFICYT, DAUG I SPAATA.
Koszty bywają wy\sze od chwilowo dostępnych środków, np.:
" podczas ekstremalnych wysiłków (np. sprintu, ...)
" w niedotlenieniu (w wysokich górach lub podczas nurkowania ...)
" w niewydolności oddechowej lub krą\eniowej ...
" na poczÄ…tku ka\dej pracy zanim  wszystko siÄ™ rozrusza
" momenty przestawienia - kryzysy zdolności do pracy ...
Wtedy pojawia się DEFICYT pokrywany przez DAUG, który pózniej się SPAACA
Częstość skurczów serca na minutę
200
B
160
A
120
80
Spoczynek Wdra\anie Równowaga Odnowa Spoczynek
0 2 4 6 Czas pracy [minuty]
DAUG TLENOWY:
" składniki klasyczne:
1. Bezmleczanowy (ubytek zapasu fosfokreatyny i ATP w mięśniu)
5 µmol ATP/ g mięśnia
2. Mleczanowy (z  fermentacji mlekowej w mięśniu)
z 0,012 g lac/100 ml do 0,140 g lac/100 ml wzrasta > 10 ×
z pH 7,4 pH 7,00 lub nawet pH 6,8
częściowo spłacane w czasie wysiłku
" składniki  nowoczesne :
koszt tlenowy glukoneogenezy,
reoksygenacja hemoglobiny (10%)
reoksygenacja osocza, płynu tkankowego i mioblobiny (2-5%)
koszt tlenowy metabolizmu wtórnego: transport Ca, Na, K, metabolizm NA i hormonów
Deficyt tlenowy i jego zale\ność od ubytku fosfagenów oraz powstawania mleczanów
Def O2 [dcm3 O2 ] 1 2 3 4 5 6 7
ATP+PCr [mM/kg mięśnia] 3 6 9 12 13,5 14 14
Lac [mM/kg mięśnia] 3,5 7,5 12 17 21 26
Związek między czasem wysiłku maksymalnego a udziałem metabolizmu beztlenowego i tlenowego (za
Gollnickiem P.D. i Hermansenem L 1973, oraz Astrandem P.O. i Rodahlem 1977 )
Czas sekundy/minuty [ . /  ] 10 30 60 2 4 10 30 60 120
Udział metabolizmu anaerobowego [%] 90 80 70 50 35 15 5 2 1
Udział metabolizmu aerobowego [%] 10 20 30 50 65 85 85 98 99
Szacunkowy wydatek maks. [kcal] 24 50 45 100 245 675 1215
Blood lactate treshold - próg intensywności wysiłku do pojawienia się mleczanów we krwi
Największa akumulacja mleczanów w wysiłkach o czasie trwania 60-180 sekund
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 11
Zawartość mleczanów we krwi podczas wysiłków o ró\nej intensywności
25% Vo2max 50% Vo2max 75% Vo2max 100% Vo2max
Trenowani 1 1,3 2,1 5,5 wartości względne
Nietrenowani 1 1,3 3,0 4,8 wartości względne
U trenowanych o 20-30% większa zawartość mleczanów [lac] po wysiłku ni\ u nietrenowanych
W RÓśNYCH OKRESACH PRACY WYKORZYSTYWANE S RÓśNE yRÓDAA ENERGII,
CO DAJE RÓśN MOC I NIE JEST OBOJTNE DLA SPORTOWCÓW I DBAJCYCH O LINI
Coś za coś - im dłu\ej, tym mniejsza moc, ale większa uzyskana energia
Moc pracy
Kryzysy zdolności do pracy -  Drugi oddech
15 30 60 2 4 8 16 32 64 128 sekundy i minuty
Fosfogeny - Beztlenowo
Glikogen - Beztlenowo
Glikogen - Tlenowo
Kwasy tłuszczowe - Tlenowo
Wiedząc to mo\na powiedzieć, \e naukowa metoda na odchudzanie polega na ...
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 12
EKONOMIA PRACY: PRACA KOSZTUJE NIE TYLKO ENERGI
KOSZT FIZJOLOGICZNY PRACY
Zakres zmienności parametrów fizjologicznych podczas pracy
Parametr Spoczynek Wysiłek Ekstremalnie Jednostka
SV 55 - 90 150 200 ml/1cykl serca
HR 60 - 80 180 200 - 270 cykl/min
AVDo2 5,0 - 6,9 14,5 - 17,0 17,0 mlO2/100ml krwi
Q 4,0 - 6,0 18,5 - 24,1 42,3 l krwi/min
Vo2 (Vo2max) 0,2 - 0,3 2,6 - 4,1 7 l tlenu /min
Ps/PD 120/80 180/76 250/110 mmHg
f 10 - 20 30 - 33 33 - 50 cykl/min
MV/MMV 8 65 - 100 140 - 260 l powietrza /min
Def. O2 - 0,1 - 0,25 0,3 102/kg m.c.
o
Trect < 37,5 oC 37,5 - 38,0 oC > 38,0 oC C
gdzie: SV - pojemność wyrzutowa serca, HR - częstość skurczów, Q - pojemność minutowa serca, Vo2 -
minutowy pobór i transport tlenu z krwią, Ps/Pd - ciśnienie tętnicze, f - częstość oddechu, MV/MMV -
wentylacja minutowa, Def O2 - deficyt tlenu, Trect - temperatura rektalna
PODSTAWOWE ZALEśNOŚCI EMPIRYCZNE - PARAMETRY KRśENIOWE A OBCIśENIE PRAC
Q = SV × HR pojemność minutowa serca  czasami skracana jako CO
Vo2 = AVD × Q minutowe zu\ycie tlenu
W = "Vo2STP × EQo2 × · praca u\yteczna
·
·
·
I ostatecznie po zło\eniu równań  podstawowe równanie hemodynamiczne
W = · × EQo2 (HR × SV × AVD - Vo2B)
· × × ×
· × × ×
· × × ×
słuszne dla:
Vo2 = 0,2 - 0,8 Vo2max
EQ = 4,9 kcal/1 02 (RQ = 0,9)
· = 0,10 - 0,25 - zale\nie od rodzaju pracy i innych czynników
·
·
·
W równaniu zawarte intuicyjnie znane ka\demu prawo, \e:
W ~ HR
Gdzie oznaczenia jak wy\ej oraz: Vo2 - objÄ™tość tlenu (STP), EQo2 - równowa\nik energetyczny tlenu, · -
·
·
·
współczynnik sprawności mechanicznej, W - praca u\yteczna, B - indeks wartości spoczynkowej, np.Vo2B
Wzajemna zale\ność HR i Vo2
% max HR 50 60 70 80 90 100
% Vo2max 28 42 56 70 83 100
Zale\ność produkcji energii (przemiany energii - metabolizmu - PM) od częstości skurczów serca
PM = 4 × HR  255 [kcal / godz]
Nale\na maksymalna częstość skurczów serca i tętna w zale\ności od wieku i Wskaznik Rezerwy Tętna
HRmax = 220  A lub HRmax = 210  (0,65 × A) [A] = [lat])
×
×
×
RT = HRmax - HRprac oraz WRT = (HRmax - HRprac) / (HRmax - HRprac)
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 13
UKAADY ZABEZPIECZAJCE ZDOLNOŚĆ DO WYSIAKU
KREW - UDZIAA W ZABEZPIECZANIU WYSIAKU
Krwinki czerwone, hemoglobina i białka osocza w transporcie O2 i CO2
Transport O2 we krwi Transport CO2 we krwi Transport metabolitów
5 × 106 E/mm3 NaHCO3 - 70% 6-8 g prt/100 ml
265 × 106 Hb/E Hb-NH-COOH - 20% 0,9 g NaCl/100 ml
4 O2/Hb Prt-NH-COOH - 10% 0,08-0,14 g Glc/100 ml
14-16 g Hb/100 ml pCO2 - 1% 0,012-0,020-0,140 g lac/100 ml
17-20 ml O2/100 ml 50-60 ml CO2 /100 ml pH (6,8) -7,00-7,36-7,40
pO2 = 120-40 mmHg pO2 = 46-60 mmHg
Skróty u\yte w tabeli:
E - erytrocyty, Hb - hemoglobina, prt - proteiny = białko, Glc - glukoza, lac- kwas mlekowy,
Hb-NH-COOH i Prt-NH-COOH - karbaminohemoglobina i karbaminoproteiny - jako przenośniki CO2
Efekt Bohra - czyli jak zwiększyć uwalnianie O2 z HbO2 przez CO2 i temperaturę
Hemoglobina mo\e występować w postaci utlenowanej lub odtlenowanej oraz (je\eli jest odtlenowana)
zredukowanej lub utlenionej (wtedy jako methemoglobina), a tak\e jako karbaminohemoglobina i
karboksyhemoglobina (kiedy i co to znaczy?).
WiÄ…zanie i oddawanie tlenu przez hemoglobinÄ™
%HbO2
mo\na zilustrować wykresem (wykresy trzeba umieć
interpretować).
A
Na wiązanie tlenu przez hemoglobinę wpływa
B
pH krwi, pCO2, i temperatura. Nazywa siÄ™ to efektem
Bohra. Obni\enie pH oraz wzrost pCO2 i temperatury
utrudniajÄ… wiÄ…zanie O2 przez Hb. Na wykresie obrazuje
to krzywa B. Krzywa A obrazuje wiÄ…zanie O2 przez Hb
w przeciwnych warunkach.
Efekt ten daje  zysk w uwalnianiu tlenu w miejscach
 gorÄ…cych i zakwaszonych przez mleczany i CO2.
pO2
Bufory ustrojowe - udział względem buforu węglanowego wziętego jako 1
Bufor Krew Wszystkie płyny
wodorowęglanowy -HCO3 1 1
fosforanowy -HPO4 0,3 0,3
karbaminohemoglobinowy Hb-NH- 5,3 1,5
karbaminoproteinowy Prt-NH- 1,4 0,8
Krwinki białe  odporność (tym razem nie  oporność )
Zgodnie z kolejnością na rysunku: monocyty i limfocyty  rozpoznają obce białka (wolne lub na obcych
komórkach) i współpracując wytwarzają przeciwciała, które mogą posłu\yć do wytworzenia leczniczych
surowic; neurotycy, bazocyty i eozynocyty - uczestniczą z po\eraniu obcych komórek, hamowaniu krzepnięcia
i zwiększaniu ukrwienia w miejscach zapalenia  obumarłe w  obronie organizmu tworzą ropę
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 14
Układ hemostazy (krzepnięcia krwi)
- w przypadku uszkodzenia naczyń trzeba zabezpieczyć krew przed wylaniem
- układ enzymatycznego aktywacji i kaskadowego wzmocnienia bodzca do krzepnięcia
- wapniozale\ny mechanizm proteolitycznej (hydroliza) aktywacji enzymów kaskady krzepnięcia
Układ zewnatrzpochodny - tkankopochodny
- szybkoaktywujÄ…cy - szybkiego zasklepiania rany (sekundy )
tromboplastyna uwalniana z uszkodzonych komórek tkanek otaczających naczynia
Układ wewnątrzpochodny - osoczowy
- wolnoaktywujÄ…cy - odcinania miejsc uszkodzonych (minuty)
tromboplastyna zawarta w krwi
Czynniki krzepnięcia
I Fibrynogen - prekursor fibryny
II Protrombina - Trombina - czynnik aktywujÄ…cy fibrynogen
III Tromboplastyna - tkankowy enzym inicjujÄ…cy kaskadÄ™ wzmocnienia enzymatycznego
IV Wapń
V i VI Proakceleryna i po aktywacji Akceleryna - współaktywator tromboplastyny
VII Prokonwertyna i po aktywacji Konwertyna
VIII Globulina antyhemofilowa A (AHG) niedobór powoduje jeden z rodzajów hemofilii
IX Osoczowy składnik tromboplastyczny Christmas (PTC) w niedoborze inny rodzaj hemofilii
X Czynnik Stuarta-Powera - aktywator tromboplastyny
XI Czynnik przeciwhemofilowy C (PTC = AHFC) w niedoborze kolejny rodzaj hemofilii
XII Czynnik kontaktu Hagemanna - aktywator układu wewnątrzpochodnego
XIII Czynnik Laki-Loranda - stabilizator fibryny
Retraktoenzym - jeszcze jeden stabilizator skrzepu
Plazminogen i Urokinaza - czynniki ostatniego etapu hemostazy - fibrynolizy
Wrodzony brak czynników krzepnięcia (najczęściej VIII lub IX) hemofilia czyli krwawiączka.
Etapy krzepnięcia:
1. aktywacja układu
2. aktywacja trombiny
3. wytwarzanie fibryny do 2,5 - 4 minut
4. stabilizacja i retrakcja do 24 godzin
5. fibrynoliza do 4 tygodni
Ogólna uwaga:
Hemostaza jest procesem:
1/ katalizowanym enzymatycznie, 2/ uruchamianym przez bodziec (jest więc reakcją)
3/ polegajÄ…cym na kaskadowym wzmocnieniu (wielostopniowym)
4/ zale\nym od wapnia (drugi przekaznik?)
5/ który musi być częściej hamowany ni\ uruchamiany (zawały!)
Wa\ne (bo mo\na w mięć kontakt się w osobami poranionymi i krwawiącymi):
1. Krwawienie ma charakterystyczne fazy:
- zaraz po urazie- kilka sekund skurczu naczyń zanim krew zacznie płynąć
- po kilku sekundach wypływ krwi (wa\ny bo częściowo wypłukuje  bród z rany) i dostarcza materiału do
krzepnięcia)
2. Tworzenie skrzepu jest procesem enzymatycznym, który przebieg szybciej w optymalnej- fizjologicznej
temperaturze ciała  ochłodzenie zranionego miejsca spowalnia krzepnięcie krwi - krwotok trwa dłu\ej
3. Wielkość krwawienia zale\y od stopnia otwarcia naczyń w okolicy rany  zimno powoduje zwę\enie naczyń,
mo\e więc sprzyjać ustaniu krwotoku (ale nie powstaniu skrzepu)
4. Im wy\sze ciśnienie krwi w okolicy rany, tym gwałtowniejszy wypływ i wolniejsze krzepnięcie
- uniesienie ponad poziom serca krwawiącej kończyny zmniejszy krwawienie i przyspieszy powstanie
skrzepu
5. Powstawanie skrzepu wymaga obecności jonów wapnia  ich związanie hamuje krzepniecie krwi (nawet
całkowicie)
6. Wewnątrzpochodny układ krzepnięcia, jeśli zostanie zaktywowany w uszkodzonych, mia\d\ycowych
naczyniach lub przez inne procesy powoduje powstania zakrzepów w naczyniach  blokuje przepływ krwi 
powoduje ZAWAA (UDAR), nie tylko serca, tak\e innych narządów.
7. Aspiryna (polopiryna = kwas acetylosalicylowy) hamuje procesy krzepnięcia  po za\yciu krwawienie mo\e
być większe i trudniejsze do opanowania.
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 15
KRśENIE - SPOSÓB NA ROZPROWADZENIE KRWI A WRAZ Z NI TLENU I SUBSTRATÓW
Serce - pompa tłocząca
Kierunki przepływu krwi przez serce (widziane od przodu - prawa połowa po lewej stronie rysunku)
DO GAOWY
DO PAUC
DO TUAOWIA
Z GAOWY
Z PAUC
Z TUAOWIA
Serce samoczynnie pobudza siÄ™ do skurczu. Kurczy siÄ™ skurczami pojedynczymi
Pięć załączonych wykresów przedstawia:
1 2 3 I - kardiogram czyli zapis skracania siÄ™ serca podczas skurczu,
gdzie: 1- skurcz przedsionków, 2 - skurcz komór
I
II - sfigmogram - zapis zmian ciśnienia w tętnicach, gdzie:
1 2 3
1 - wyrzut krwi z komór,
2 - zamknięcie zastawek komorowo-aortalnych
II
3 - przekazywanie ciśnienia ze ścian tętnic do krwi
III - fonokardiogram - zapis hałasu podczas skurczów serca
1 2
gdzie:
III
1 -  bum , ton zamykania zastawek przedsionkowo-komorowych
2 -  tup , ton zamykania zastawek komorowo-tętniczych
3
IV - elektrokardiogram (EKG), czyli zapis prądów powstających
IV w całym sercu, gdzie
1 5
1 - załamek P - depolaryzacja i skurcz przedsionków
2 4
2 - załamek Q - początek depolaryzacji komór
i rozprzestrzeniania siÄ™ prÄ…du z przedsionka na komory
V
2, 4 - depolaryzacja komór i ich skurcz
1 2 3
5 - repolaryzacja komór i ich rozkurcz - spoczynek
V - zapis depolaryzacji pojedynczej komórki serca
Wierzchołki i doliny linii wzajemnie sobie odpowiadają.
Objawem pracy serca który trzeba umieć badać bez \adnych przyrządów jest tętno
(objaw zmian ciśnienia w tętnicach w miarę skurczów serca i wyrzucania krwi do tętnic)
- wystarczy w tym celu odszukać miejsce na ciele, w którym tętnica przebiega płytko pod skórą i ucisnąć je
dwoma - trzema palcami (nie kciukiem!!)  powinniśmy wyczuć tętnienie
- częstość tętna jest (o czym ka\dy wiem) wskaznikiem cię\kości pracy i nasilenia emocji
(co zapisane jest te\ jest w podstawowym równaniu hemodynamicznym)
OBWODOWY UKAAD KRśENIA
Krew wyrzucona z komór serca płynie kolejno przez:
z komory serca aortę tętnice tętniczki naczynia przedwłosowate ze zwieraczami
włośniczki czyli kapilary \yłki \yły \yłę główną do przedsionka serca
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 16
Ciśnienie filtracyjne
Ciśnienie wytwarzane przez serce wyciska płynną cześć krwi - osocze przez ścianę naczyń włosowatych
(kapilar) jak serwatkę z sernika pod prasą serowarską. Przesącz ten przemywa tkankę i jest dalej wchłaniany
na powrót do naczyń. Ciśnieniu wypychającemu przeciwstawia się ciśnienie onkotyczne czyli ciśnienie
roztwórcze białek osocza, wią\ących ( odsysających ) wodę.
Wektory ciśnienia w naczyniach włosowatych
Tętnice śyły
PT PO
PH
PF
Z przesÄ…czu powstaje te\:
1. Mocz - w nerkach
(znaczny spadek ciśnienia krwi grozi zatrzymaniem wytwarzania moczu i po kilkunastu godzinach
zatruciem własnymi produktami przemiany materii)
2. Płyn mózgowo-rdzeniowy - pod oponami mózgu
3. Limfa  we wszystkich tkankach
4. PÅ‚yn surowiczy w oparzeniach, odparzeniach itp.
Zaburzona równowaga miedzy przesączaniem a wchłanianiem prowadzi do obrzęków, szczególnie nóg
w wymuszonej, długotrwałej pozycji stojącej  typowe dla niektórych zawodów
Powrót \ylny krwi
Ciśnienie wytwarzane przez serce natrafia na opór w naczyniach i nie jest wystarczające aby  podnieść na
powrót krew z nóg do serca (na wysokość ok. 1,3 m).
Jest to przyczyną omdleń ludzi stojących nieruchomo przez dłu\szy czas (\ołnierze na warcie).
Powrót \ylny krwi do serca wspomagać muszą cztery czynniki powrotu \ylnego krwi do serca i przepływu
limfy
- siła z tyłu 1. hydrostatyczne ciśnienie napędowe sercowej pompy tłoczącej
- siła z boku 2. ciśnienie wytwarzane przez pracujące mięśnie - prasa mięśniowa  zgniatająca \yły
(stÄ…d praca dynamiczna  np. chodzenie - sprzyja powrotowi \ylnemu)
3. ciśnienie wytwarzane przez pulsujące tętnice - masa\ \ył przez tętnice
- siła od przodu 4. podciśnienie śródpiersiowe - zasysanie wskutek podciśnienia wytwarzanego przez
sprę\ystość elementów układów oddechowego szczególnie podczas wdechu
Cofaniu krwi zapobiegają działające jednokierunkowo, zastawki. Ich uszkodzenie objawia się tzw. \ylakami.
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 17
Regulacja krÄ…\enia
Regulacja krÄ…\enia zachodzi na drodze nerwowej (odruchowej) i humoralnej (t.j. miejscowej i hormonalnej)
Funkcje krą\eniowe są przykładem homeostazy (co to znaczy?) w trzech aspektach:
1/ \e jest dość tlenu dla narządów - szczególnie dla mózgu,
2/ \e ciśnienie krwi nie rozerwie naczyń,
3/ \e w nerkach jest utrzymane ciśnienie filtracyjne pozwalające wytwarzać mocz.
Krą\enie mo\na regulować przez zmiany czynności serca (centralne) lub zmiany rozwartości naczyń
(obwodowe).
MECHANIZMY REGULACJI KRśENIA
OŚRODKOWE (OGÓLNE) TKANKOWE (MIEJSCOWE)
Nerwowe i Hormonalne Metaboliczne i Parakrynne
SERCOWE NACZYNIOWE
(ino-, batmo-, dro-, chrono  tropowe) (naczyniorozszerzajace, naczynizwęzające)
PRESYJNE DEPRESYJNE
LOKALNE CZYNNIKI REGULUJCE KRśENIE
działające na mięśnie zwieracze przedwłośniczkowe i tętniczki prekapilarne (metaarteriole)
WAZOKONSTRYKTORY - ŚRODKI ZWEśAJACE NACZYNIA I PODNOSZACE CISNIENIE
Noradrenalina  alfa-adrenoceptory mięśniówki z zakończeń sympatycznych (krótkotrwałe działanie na
zwieracze prekapilarne znoszone przez lokalne wazodylatatory)
Adrenalina  z rdzenia nadnerczy: w niskich stę\eniach na alfa-adrenoceptory mięśniówki
wazodylatacyjnie, w większych stę\eniach na beta-adrenoreceptory wazokonstrykcyjnie)
Serotonina płytkowa - lokalnie podczas skaleczeń itp.
Prostaglandyna E (z błonowego kwasu arachidonowego odszczepianego przez PLA2 kataliza przez
syntetazÄ™ prostaglandynowÄ… blokowanÄ… kwasem acetylosalicylowym lub indometacynÄ™)
Prostaglandyna F2alfa (j.w.)
Tromboksan A [TXA] (płytkowy z błonowego kwasu arachidonowego przez syntetazę
prostaglandynowÄ… blokowanÄ… kwasem acetylosalicylowym - aspirynÄ… lub indometacynÄ…)
Leukotrieny [LTC, LTD] (z kwasu arachidonowego przez szlak lipooksygenazy przy zahamowanym
szlaku cyklooksygenazy)
Wazopresyna (czyli VA lub ADH)
Angiotensyna (układ: angiotensynogen - renina 42 kd. - kininaza angiotensynowa - angiotensynaza),
Du\y wzrost stę\enia K+ - np. po rozległych uszkodzeniach (zmia\d\eniach, oparzeniach)
WAZODYLATATORY - ÅšRODKI ROZSZERZAJCE NACZYNIA I PODNOSZACE CISNIENIE
Histamina (komórek tucznych, bazocytów i płytek)  z receptorem H1 i, rzadziej, H2
Kininy osoczowe powstajÄ…ce przez proteolizÄ™ kalikreinami (aktywowanych z prekalikrein) z
kininogenów osoczowych (np. bradykinina 9 osoczowa, kalidyna 10 gruczołowa)
Wzrost prę\ności CO2
Obni\enie prę\ności O2
Wzrost stÄ™\enia mleczanu
Zakwaszenie  obni\enie pH
Niewielki wzrost stÄ™\enia K+
Adenozyna i ATP
Prostaglandyny F (z błonowego kwasu arachidonowego przez syntetazę prostaglandynową blokowaną
kwasem acetylosalicylowym lub indometacynÄ™)
Prostacyklina sercowa [PGI2]
Wzrost ciśnienia osmotycznego
Podwy\szenie temperatury
tak\e: pochodne nitrogliceryny i Viagra
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 18
ODDYCHANIE
Składniki pojemności płuc i zale\ności między nimi:
(pojemności - capacities - zdolność zbiornika do pomieszczenia pewnej ilości powietrza, miara wielkości
przestrzeni, objętości - volumes - ilość powietrza znajdująca się w zbiorniku, miara ilości)
IRV
IC
Zapasowa objętość
Pojemność wdechowa
wdechowa
Inspiratory capacity
Inspiratory reserve
volume
VC TV
Pojemność \yciowa Objętość oddechowa
Vital capacity Tidal volume
ERV FRC
TLC
Zapasowa objętość Czynnościowa
Całkowita pojemność
wydechowa pojemność zalegająca
płuc
Expiratory reserve Functional residual
Total lung capacity
volume capacity
RV RV
Objętość zalegająca Objętość zalegająca
Residual volume Residual volume
Mechanika oddychania:
Podczas wdechu skurcze mięśni między\ebrowych  obracając \ebra i unosząc ich przedni kraniec pogłębiają
klatkę piersiową . Kurcząca się przepona spycha trzewia w dół równie\ pogłębiając klatkę piersiową. Pozwala to
na rozciągnięcie płuc i wdech. Wydech zachodzi biernie dzięki sprę\ystości płuc i cię\arowi klatki piersiowej.
Wymian gazowa w płucach
Rozmiar powierzchni oddechowej
300 000 000 pęcherzyków płucnych - powierzchnia rozwinięta ok. 100 m2
(wa\ne  trucizny świetnie wchłaniają się przez tak wielka powierzchnie
patrz palacze i narkomani)
Wymiana gazowa
" w spoczynku 250 ml O2 i 200 ml CO2
" w wysiłku wzrost 25 krotny, tj. nawet ok. 5 l O2 /min
Sprawność wentylacyjna - próba Tiffeneau = próba nasilonego jednosekundowego wydechu
(Forced Expiratory Volume)
FEV1/VC = FEV1/FVC
> 85% norma
< 70% obstrukcja dróg oddechowych (oskrzelików)
Maksymalna minutowa wentylacja dowolna (MMV)
MMVmasc = 140-180 l /min mÄ™\czyzni
MMVfem = 80-120 l/min kobiety
Trening biegowy nie wpływa decydująco na parametry oddechowe
Zasadowica oddechowa
po hyperwentylacji podczas spoczynku pH 7,63
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 19
Im wolniej oddychasz, tym taniej pracujesz
Koszt energetyczny wentylacji
Koszt oddychania Częstość Wentylacja Zu\ycie tlenu
f [1/min] MV [l/min] Vo2 [l O2 /min]
Spoczynek 3% Vo2max 10-20/min 8 0,3
Wysiłek normalny 10% Vo2max < 30-33/min 47-100 (140-260) 5
Wysiłek wyczerpujący > 30% Vo2max > 33 (50) /min > 140 < 5
Współczynnik Oddechowy i Równowa\nik Energetyczny tlenu
RQ I EQO2
Ilość energii uwolnionej ze zu\ycia tlenu zale\y od zródła, z którego pozyskiwany jest wodór w mitochondriach.
W oznaczaniu pomocne jest wskaznik RQ i zwiÄ…zany z nim EQO2
RQ = VCO2 / VO2 RQ = 0,7 -1,0
Energetyka zu\ycia tlenu  równowa\nik energetyczny tlenu EQo2 i wskaznik RQ w zale\ności od substratu
RQ [l] EqO2 [kcal / l] Substrat
1,00 5,05 Cukry
0,85 4,86 Białka
0,71 4,69 TÅ‚uszcze
0,75 - 0,82 4,74 - 4,825 Åšrednio
Jeśli to wiadomo, to oznaczanie wydatku energetycznego podczas pracy staje się łatwiejsze
PM = Vo2 × EQo2
×
×
×
i
W = PM × ·
× ·
× ·
× ·
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 20
KOSZT FIZJOLOGICZNY PRACY
- DLACZEGO WYSIAEK STATYCZNY JEST BARDZIEJ UCIśLIWY NIś DYNAMICZNY
WAśNE PYTANIE MA PROSTE ODPOWIEDZI.
Zmniejszenie czynnościowego przepływu przez mięsień w pracy statycznej
Siła rozwijana Przepływ krwi Czas pracy
5% Fmax mięśnia zmniejszenie przepływu krwi bez znaczenia
10-15% Fmax mięśnia zmniejszenie przepływu krwi > 1 godz.
20-30% Fmax mięśnia zmniejszenie przepływu krwi, dług tlenowy 6-15 min.
30-50% Fmax mięśnia zmniejszenie przepływu krwi, du\y dług tlenowy 1 min..
70% Fmax mięśnia ustanie przepływu krwi 10 sekund
WYSIAEK STATYCZNY JEST BARDZIEJ UCIśLIWY OD DYNAMICZNEGO ZE WZGLDU NA:
" zaciśnięcie tętnic utrzymujące się w czasie i powodujące lokalne niedokrwienie mięśni
" utrudnienie powrotu \ylnego krwi do serca ze względu na zaciśnięcie \ył i brak masującego działania
mięśni na naczynia
" konieczność utrzymywania postawy pod zwiększonym obcią\eniem, co wią\e się z utrzymywaniem skurczu
izometrycznego w mięśniach posturalnych
" konieczność usztywnienia klatki piersiowej z uruchomieniem tłoczni brzusznej i ograniczeniem ruchów
\eber oraz przepony
" utrudnienie oddychania
" wzrost ciśnienia śródpiersiowego z uciskiem na worek osierdziowy i ograniczeniem objętości wyrzutowej
serca, wzrostem częstości i ciśnienia krwi.
" W czasie wysiłku statycznego następuje wzrost tętna (120/min.), ciśnienia tętniczego (200/100 mm Hg ).
Bo m.in. (są jeszcze inne łatwe do odgadnięcia przyczyny):
CHARAKTERYSTYCZNE CECHY DIAGNOSTYCZNE WYSIAKU STATYCZNEGO:
" Efekt Valsalvy:
Częstość skurczów serca (HR) ulega dodatkowemu zwiększeniu ponad poziom podstawowy po zakończeniu
wysiłku statycznego (w warunkach dośw. Valsalvy-Flacka).
" Zjawisko Linharda:
Skurczowe ciśnienie tętnicze (Ps) po zakończeniu wysiłku statycznego obni\a się w sposób  ortodoksyjny ,
podczas gdy pojemność wyrzutowa (SV) rośnie paradoksalnie.
" Efekt Hansena:
Częstość tętna (HR) w wysiłku statycznym rośnie asymtotycznie wraz ze wzrostem czasu trwania (t) i
wydatkowanej siły (F).
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 21
OSZACOWANIE WYSIAKU STATYCZNEGO
MHT  wskaznik maksymalnego czasu utrzymania pozycji statycznej
Maximum Holding Time wg Rohmerta (1960)
" czas do wystąpienia bólu i odmowy wykonania podczas utrzymywania na wyciągniętych
w bok rękach (równocześnie) cię\aru na wysokości odpowiadającej acromiale
- dla rosnących obcią\eń mierzony czas oraz HRb i HR0 (15 sek) przed i po odmowie
Interpretacja graficzna - relacja: czas - masa (lub: iloczyn czas × masa vs. tÄ™tno)
MHT odnoszony jest do względnej siły mięśni, co eliminuje indywidualne ró\nice siły mięśniowej,
zmęczenie - gdy napięcie mięsni przekracza 15% maksymalnego napięcia
" Maksymalny czas utrzymania pozycji MHT gdy AVC < 15% MVC patrz tabelka
gdzie: MVC - maksymalna dowolna siła skurczu; AVC  aktualna/chwilowa siła skurczu
Wskaznik poziomu zmęczenia (Fatigue level)
FL = HT / MHT gdzie: HT  czas dowolnego utrzymania obserwowany
Dopuszczalny czas utrzymywania pozycji AHT (Acceptable holding time) d" 20% MHT
AHT = 20% MHT
Pamiętaj:
Tortury stosowane często w przeszłości (do XIX wieku nagminnie, a zdarza się i obecnie!!)
przez sądy, Inkwizycję, tyranów i zbrodniarzy polegały na wymuszeniu u torturowanej osoby
wysiłku statycznego polegającego na utrzymywaniu nienaturalnej pozycji nawet przez kilka
dni.
Praca nie mo\e być torturą
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 22
METODA OWAS
METODA OWAS OCENY OBCIśENIA STATYCZNEGO
(OVAKO WORKING POSTURE ANALYSIS SYSTEM)
Kodowanie obcią\eń statycznych w metodzie OWAS  kodowanie wskazników
A. Pozycja pleców:
1 - wyprostowane,
2  zgięte do przodu,
3  skręcone,
4  zgięte i skręcone,
B. Poło\enie przedramion:
1  obydwa poni\ej stawu Å‚okciowego,
2  jedno powy\ej stawu Å‚okciowego,
3  obydwa powy\ej stawu Å‚okciowego,
C. Praca nóg:
1  pozycja siedzÄ…ca,
2  stojÄ…ca z nogami wyprostowanymi,
3  stojÄ…ca z jednÄ…
nogÄ… wyprostowanÄ…,
4  stojąca z nogami zgiętymi,
5  stojąca z jedną nogą zgiętą,
6  klęczenie na jednym lub obu kolanach,
7 - chodzenie
D. Kody obcią\enia zewnętrznego
Kod obcią\enia Mę\czyzni Kobiety i młodociani Dziewczęta
zewnętrznego chłopcy
[kg] [kg] [kg]
1 < 10 < 5 < 2
2 10 - 20 5 - 10 2 - 6
3 > 20 > 10 > 6
Tabela przekodowania wskazników OWAS na kategorie obcią\enia
Plecy Przed-
A ramiona
B
Nogi
1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7
C
ObciÄ…-
\enie 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
D
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1
1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1
1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 3 2 2 3 1 1 1 1 1 2
2 1 2 2 3 2 2 3 2 2 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 3 3
2 2 2 2 3 2 2 3 2 3 3 3 4 4 3 4 4 3 3 4 2 3 4
2 3 3 3 4 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 2 3 4
3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 3 3 4 4 4 1 1 1 1 1 1
3 2 2 2 3 1 1 1 1 1 2 4 4 4 4 4 4 3 3 3 1 1 1
3 3 2 2 3 1 1 1 2 3 3 4 4 4 4 4 4 3 3 3 1 1 1
4 1 2 3 3 2 2 3 2 2 3 4 4 4 4 4 4 3 3 3 2 3 4
4 2 3 3 4 2 3 4 3 3 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 2 3 4
4 3 4 4 4 2 3 4 3 3 4 4 4 4 4 4 4 3 3 3 2 3 4
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 23
Symboliczne oznaczenie rodzaju obciÄ…\enia statycznego wg OVAS
Plecy Ramiona Nogi ObciÄ…\enie
Wartości kodu wskazników 2 3 2 1
Np. 2321  kategoria 2
Tabela kategorii obciÄ…\enia  opis
Opis kategorii
Kategoria 1 - pozycja lub pozycje przyjmowane podczas pracy sÄ… naturalne,
- obciÄ…\enie jest optymalne lub akceptowalne,
- nie ma potrzeby dokonywania zmian na stanowisku;
Kategoria 2 - pozycja lub pozycje przyjmowane podczas pracy mogą mieć negatywny wpływ na układ
mięśniowo-szkieletowy,
- obciÄ…\enie jest prawie akceptowalne,
- nie ma potrzeby dokonywania natychmiastowych zmian na stanowisku, ale nale\y wziąć pod
uwagę konieczność przeprowadzania takich zmian w bliskiej przyszłości
Kategoria 3 pozycja lub pozycje przyjmowane podczas pracy mają negatywny wpływ na układ
mięśniowo-szkieletowy,
- obciÄ…\enie jest du\e,
- zmiany na stanowisku nale\y przeprowadzić tak szybko, jak to mo\liwe;
Kategoria 4 - pozycja lub pozycje przyjmowane podczas pracy mają bardzo negatywny wpływ na układ
mięśniowo-szkieletowy,
- obciÄ…\enie jest bardzo du\e,
- zmiany na stanowisku nale\y przeprowadzić natychmiast.
Interpretacja wyników oceny obcią\enia statycznego kombinacją metody OVAS i metody chronometra\owej
Czas utrzymywania pozycji (%
ObciÄ…\enie Kategorie OVAS pozycji przy pracy
zmiany roboczej)
pozycja niewymuszona kategorii 1 do 70
pozycja wymuszona kategorii 1
Małe lub do 50
pozycja niewymuszona kategorii 2
pozycja wymuszona kategorii 2 do 30
pozycja niewymuszona kategorii 1 powy\ej 70
pozycja wymuszona kategorii 1
lub 50-70
Åšrednie
pozycja niewymuszona kategorii 2
pozycja wymuszona kategorii 2 30-50
pozycja wymuszona kategorii 3 lub 4 do 30
pozycja wymuszona kategorii 1
lub powy\ej 70
Du\e pozycja niewymuszona kategorii 2
pozycja wymuszona kategorii 2 powy\ej 50
pozycja wymuszona kategorii 3 lub 4 powy\ej 30
__________________________________________________________________________________________
Mówiąc o pracy
TRZEBA CHOĆBY WSPOMNIEĆ O HORMONACH ...
I mechanizmie glukostazy wysiłkowej
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 24
RESTYTUCJA POWYSIAKOWA CZYLI ODNOWA
RESTYTUCJA POWYSIAKOWA TTNA (I INNYCH PARAMETRÓW FIZJOLOGICZNYCH)
Częstość skurczów serca na minutę
200
B
160
A
120
80
Spoczynek Wdra\anie Równowaga Odnowa Spoczynek
0 2 4 6 Czas pracy [minuty]
Przed wysiłkiem, w czasie i po zastosowaniu względem badanego dowolnego obcią\enia fizycznego
trwającego ok. 5 min. do osiągnięcia stanu równowagi dynamicznej  steady-state nale\y badać wybraną
zmienną fizjologiczną, np. w podanych czasach mierzyć częstość tętna:
" przed wysiłkiem - w spoczynku HRR
" w trakcie - ok. 5 minuty wysiłku HRW
" po wysiłku, licząc od moment zakończenia próby jako czasu  0
HR1 - po upływie 60 sek. mierzyć przez 30 sek.
HR2 - po upływie 30 sek. przerwy (w 120 sek.) mierzyć przez 30 sek.
HR3 - po 30 sek. przerwy (w 180 sek.) mierzyć przez 30 sek.
HR5 - po 90 sek. przerwy (w 5 min.) mierzyć przez 30 sek.
HR10 - po 4,5 min. przerwy (w 10 min) mierzyć przez 30 sek.
Sporządzić wykres zmian HR względem czasu.
Typy krzywych restytucji w zale\ności od wielkości wysiłku i wydolności badanego:
" Normalna: HR1 > HR3 + 10/min ;
lub HR1, HR2, HR3 < 90/min
" Z brakiem odnowy: HR1 < HR3 + 10/min ;
lub HR3 > 90/min
" Odwrócona: HR1 < HR3 w wysiłku statycznym
Badanie restytucji po standardowych wysiłkach jest dobrą metodą oceny wydolności test harwardzki
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 25
DLACZEGO SPORTOWCY TRENUJ?
KILKA OCZYWISTOŚCI, KTÓRE DOTYCZ NIE TYLKO SPORTOWCÓW
TRENING WPAYWA NA UKAAD KRśENIA
Osoba
Niewytrenowana Wytrenowana Zmiana %
M - Rozmiar serca 250-300 g 350-500 g +140% - +200%
HR - Częstość skurczów 70-80/min 30-60/min -50% - -25%
SV - Pojemność wyrzutowa 80-90 ml 150 (200) ml +100%
QB - Objętość minutowa spoczynek 5 l/min 3-5 l/min -40%
Qmax - Maks. objętość minutowa 20-25 l/min 30-35 l/min +40% - +50%
Vvol_cor - Przepływ wieńcowy < 250 ml/min > 250 ml/min
O2_cor - Wieńcowe zu\ycie tlenu < 30 ml/min > 30 ml/min
Główne efekty chronicznego treningu:
przerost serca
bradykardia
OD TRENINGU ROBI SI STRASZNE ... MIÅšNIE
Zmiany potreningowe odnoszone do masy świe\ego mięśnia (p. 428)
Zmienna Jednostka Nietrenowani Trenowani % ró\nicy
glikogen [mmol/kg] 85 120 + 41
liczba mitochondriów [mln/mm3] 0,59 1,20 +103
objętość mitochondriów w komórce [%] 2,15 8,00 +272
ATP w spoczynku [mmol/kg] 3,0 6,0 +100
PCr w spoczynku [mmol/kg] 11,0 18,0 +64
Cr w spoczynku [mmol/kg] 10,7 14,5 +35
PFK {fosfofruktokinaza) [mmol/kg] 50 50 0
Gln-phosphorylase (fosforylaza) [mmol/kg] 4-6 6-9 +60
SDH [mmol/kg] 5-10 15-20 +133
Lac (max) [mmol/kg] 110 150 +36
SVmax [ml] 120 180 +50
Qmax [l/min] 20 30-40 +75
HRrest [1/min] 70 40 -43
HRmax [1/min] 190 180 -5
Vblood Obj. krwi [l] 4,7 6,0 +28
Vo2max [ml O2/ kg min] 30-40 65-80 107
TRENING POPRAWIA ZDOLNOŚĆ ADAPTACJI NIE TYLKO DO WYSIAKU
Zale\ność zawartość mleczanów we krwi podczas wysiłków o ró\nej intensywności od treningu
25% Vo2max 50% Vo2max 75% Vo2max 100% Vo2max
Trenowani 1 1,3 2,1 5,5 wartości względne
Nietrenowani 1 1,3 3,0 4,8 wartości względne
U trenowanych o 20-30% większa zawartość mleczanów [lac] po wysiłku ni\ u nietrenowanych
WYSIAEK WPAYWA NA PSYCHIK I BUDUJE WIZI
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 26
DOLCE FAR NIENTE CZYLI ZGUBNE SKUTKI LENISTWA I HIPOKINEZJI
HIPOKINEZJA JEST MCZCA
Hipokinezja jest to ... niedoruch - niedobór ruchu.
u kosmonautów w stanie niewa\kości, obło\nie chorych, uwięzionych ...
Konsekwencje hipokinezji:
" obni\enie ciśnienia tętniczego
" zmniejszenie objętości krwi krą\ącej
" zmniejszenie maksymalnego poboru tlenu
" ujemny bilans azotowy - niszczenie własnych białek
" obni\enie tolerancji glukozy
" zmniejszenie wydolności fizycznej
" odwapnienie kości
" zaniki mięśni
" obni\enie tolerancji względem wysokiej i niskiej temperatury
" zmniejszona odporność na czynniki zakazne
" częstsze występowanie chorób cywilizacyjnych (zawał serca, mia\d\yca)
" przyspieszenie procesów starzenia się.
Skutek 3 tygodni unieruchomienia (wg Saltina i wsp.)
Parametr Przed immobilizacją Po immobilizacji Ró\nica
Vo2 [l O2/min] 3,3 2,4 -26%
AVD [ml O2/100 ml] 16,5 16,4 -0,6%
Q [l/min] 20,0 14,8 -26%
HR [1/min] 193 197 +2,1%
SV [ml] 104 74 -28,8%
ZMCZENIE JEST MECHANIZMEM OBRONNYM
Zakwaszenie i sztywność mięśni po wysiłku - mo\liwe przyczyny
" zjawiska osmotyczne i metaboliczne
" drobne naddarcia tkanki Å‚Ä…cznej
" przykurcz mięśnia
" uszkodzenia - naciągnięcie lub naddarcia części tkanki mięśniowej i łącznej
KLASYFIKACJA ZMCZENIA WG JETHONA
A. Względem intensywności i trwałości objawów
1. Zmęczenie ostre
2. Zmęczenie przewlekłe
3. Przemęczenie
B. Względem czynnika wywołującego
1. Lokalne zmęczenie mięśniowe
a/ statyczne
b/ dynamiczne
c/ zręcznościowe
2. Ogólne zmęczenie fizyczne
a/ wskutek pracy w środowisku optymalnym
b/ wskutek pracy w warunkach ekstremalnych
c/ wskutek zaburzenia rytmu biologicznego
3. Zmęczenie psychiczne
a/ umysłowe
b/ subiektywne - motywacyjne
c/ znu\enie - na tle monotonii
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 27
MECHANIZM ZMCZENIA
Lokalne zmęczenie mięśniowe - Przyczyny
" Upośledzenie transmisji nerwowej w płytkach motorycznych
(model współdziałania pary mediatorów)
gdy\ np. dr\Ä…czka pora\enna, miotonia wrodzona, zatrucia antagonistami AchE
ale brak zmian w EPSP w zmęczeniu
" Upośledzenie sprzę\enia elektromechanicznego w mięśniu
bo: ró\nice przepuszczalności sarkolemmy i błon siateczki sarkoplazmatycznej dla Ca2+ we włóknach ST
(większa) i FT (mniejsza) a podatność na zmęczenie
" Wyczerpanie substratów energetycznych i nagromadzenie czynnych produktów hamujących
gdy\: 3 krotne ró\nice (FT > ST) w zasobie: ATP,
gromadzenie mleczanów (0.3% lac znosi zdolność skurczu )
ale FT bardziej wra\liwe na mleczan ni\ ST
ale brak fosforylazy glikogenu (w miopatii McArdlea) i brak syntezy lac współistnieje z męczliwością
tak\e wyczerpanie zasobu PCr, Glc,
ale w ST mniej PCr a bardziej odporne na zmęczenie
gromadzeni metabolitów pośrednich o własnościach regulacyjnych: Glu-6-P, Fru-6-P, pyr, lac, ...
zasób substratów energetycznych (Gln, TG) - im większy, tym dłu\szy czas o męczenia
- brak naczyniorozszerzającego działania metabolitów (NO) (2008)
utrata wapnia z komórek (2008)
Ogólne zmęczenie fizyczne - Przyczyny
" Zmniejszenie - wyczerpanie zasobów substratów energetycznych w mięśniach i wątrobie i niemo\ność
mobilizacji rezerw:
gdy\: skutek niedocukrzenia, spo\ycia pokarmu ... etc.
Utrata Ca2+ z komórek mięśniowych przez zaktywowane kanały
 mo\liwość blokady S 107 (Columbia Univ. 2008)
" Niewydolność zaopatrzenia w tlen
gdy\: choroba wysokogórska, skutki choroby niedokrwiennej i dychawicy ... etc
tak\e niedobór aktywności nNOS i brak NO działającego wazodylatacyjnie
" Przekroczona wydolność termoregulacyjna
gdy\: wydolność zale\na od temperatury mózgu, ciała i otoczenia ( klimat tropikalny, udar cieplny ...etc)
" Przekroczona wydolność wydalnicza i detoksykacyjna
gdy\: obni\enie w ewidentnych zatruciach ...
" Wyczerpanie mechanizmów regulacyjnych utrzymujących homeostazę - niedobory hormonalne etc.
O WYDAJNOÅšCI DECYDUJE NIE TYLKO ZMCZENIE
Zale\ność wydajności od rytmu pracy wg Vernona
Wydajność godzinowa, dzienna, tygodniowa ...
Od 14 godzin o 8 godzin dniówki na dobę - wzrost wydajności dziennej i godzinowej
Poni\ej 8 godzin dniówki na dobę - wzrost wydajności godzinowej lecz obni\enie dziennej
Zasady tayloryzmu wg La Chateliera
1. Ustalić jedyny, dokładny i ograniczony cel czynności
2. Wybrać najlepsze metody osiągnięcia celu - opracować program /algorytm/ realizacji celu
3. Przygotować środki niezbędne do realizacji celu
4. Realizować cel ściśle wg ustalonego programu
Dopuszczalne temperatury (WBGT) w pracy
Cię\kość pracy
Rodzaj pracy Lekka Åšrednia CiÄ™\ka
Ciągła bez przerw 30,0 26,7 25,0
75% pracy + 25% odpoczynku / ka\dÄ… godzinÄ™ 30,6 28,0 25,9
50% pracy + 50% odpoczynku / ka\dÄ… godzinÄ™ 31,4 29,4 27,9
25% pracy + 75% odpoczynku / ka\dÄ… godzinÄ™ 32,2 31,1 30,0
Graniczna wartość trect = 38oC
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 28
ZDOLNOŚĆ DO WYSIAKU
ZDOLNOŚĆ DO WYSIAKU MOśNA MIERZYĆ NA WIELE SPOSOBÓW,
CHODZI JEDNAK O TO BY ZMIERZYĆ J TANIO I DOKAADNIE
WSKAyNIKI WYDOLNOÅšCI FIZYCZNEJ I FIZJOLOGICZNEJ
" Maksymalna siła statyczna i dynamiczna
" Maksymalna szybkość ruchów
" Stopień koordynacji ruchów - poziom cech motorycznych
" Maksymalna moc
" Maksymalna praca - maksymalny czas pracy pod obciÄ…\eniem
" Pułap tlenowy ("RQ = 0,40) RQ = 1,15
" Maksymalny dług tlenowy - 30 % Vo2max (niewytrenowani); 50-60 % Vo2max (wytrenowani)
" Wydolność serca (PWC130; PWC170)
" Wydolność układu krą\enia - jako restytucja tętna (próba harvadzka)
" Wydolność oddechowa (FEV1, MMV, Vo2, próba Valsalvy-Flacka, próba Mullera, próba Astranda-
Ryhming)
MIERZONO PRZEZ OSTATNIE 150 LAT - DZIÅš ZBIERA SI TEGO OWOCE
ZASADA DOKONYWANIA OCENY PRACY DYNAMICZNEJ:
Czynnościowe próby wysiłkowe nale\y prowadzić do momentu ustalenia się  steady state ,
czyli stanu chwilowej równowagi dynamicznej (homeostazy) w trakcie wysiłku, (minimum 5-6 minut) pod
warunkiem nieprzekroczenia pułapu tlenowego.
Warunki przerwania prób wysiłkowych:
- czas wykonania próby: 5 min - mę\czyzni, 4 min - kobiety (zale\nie od wersji testu),
- odmowa kontynuowania próby przez badanego.
- badany nie potrafi utrzymać tempa przez okres ok. 20 sek.
- badany nie mo\e złapać tchu, pojawiają się bóle w okolicy serca, mroczki przed oczami, uczucie słabości itp.
- w warunkach obciÄ…\enia termicznego temperatura rektalna powy\ej 38oC
Ocena wydolności na podstawie Vo2max wg Astranda
słaba dostateczna średnia dobra wybitna
Vo2max [l/min] <2,79 2,80-3,09 3,10-3,69 3,70-3,99 >4,00
Vo2max [l/min/kg mc] <38 39-43 44-51 52-56 >57
BYAO TESTÓW WIELE
Test wyskoku dosię\nego Seargenta - mierzy zasób ATP oraz zdolność jego
wykorzystania
Próba sześciu stopni wg Calamana i Margarii - mierzy zasób wszystkich fosfagenów
Wysiłkowe próby krą\eniowe wg Martineta i wg Rufiera:
Mierzyć częstość tętna (Ct) przed, natychmiast po oraz w 1, 3 i 5 (odpowiednie oznaczenia: B, 0, 1, 3, 5) minut
po wykonaniu 20 (30) przysiadów w tempie 1 na sekundę (Martinet) albo 30 przysiadów w 45 sekund
(Rufier), po czym wyliczyć wskaznik :
IS = 0.1× (Ct0 - 70) + 2× (Ct1 - CtB)
Ocena:
IS: 0-2.9 - bardzo dobra; 3-6 - przeciętna - zadawalająco, 6.1-8 - poni\ej średniej, < 8 - zła.
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 29
TEST NAD TESTAMI - Test harwardzki czyli Harvard Step-up test
Czas wykonywania próby: zadany lub nale\y zmierzyć rzeczywisty czas
t = 5 min (300 sek.) lub w modyfikacji 5 minut dla mÄ™\czyzn i 4 minuty dla kobiet
lub do odmowy wykonania, ze względu na niezdolność do kontynuowania wysiłku
Wysokość stopnia:
h = 51cm (mÄ™\czyzni) - 46cm (kobiety)
Tempo wchodzenia na stopień: f = 30\min - na cztery takty (taktowanie 120\min)
Okresy pomiaru tętna:
UWAGA! Natychmiast po zakończeniu próby wchodzenia na stopień posadzić badanego i w trzech
kolejnych etapach czasowych liczonych od chwili przerwania wysiłku mierzyć częstość tętna, za
ka\dym razem przez 30 sek.. Zatem, całość pomiarów trwa 3 30  , a w 60 sekundzie po zakończeniu
wysiłku nale\y rozpocząć pomiar pierwszy, po nim kolejne zgodnie z tabelką:
Tabela czynności w przebiegu testu harwardzkiego
Przerwa  0 Pomiar 1 Przerwa 1 Pomiar 2 Przerwa 2 Pomiar 3
HR1 HR2 HR3
czas  0 po 1 min po 1,5 min po 2 min po 2,5 min po 3 min
60 sek przez 30 sek przez 30 sek przez 30 sek przez 30 sek przez 30 sek
0  - 60  1 - 1 30  1 30  - 2 00  2 - 2 30  2 30  - 3 00  3 - 3 30 
Wyliczenia:
półminutowe częstości tętna (HR) i rzeczywisty czas próby (t) w sek. podstawić do wzoru:
100 × t
IST = çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚çÅ‚-
2× (HR1 + HR2 + HR3)
Ocena >90 89-80 79-65 64-55 <55
IST bdb db przec zła bardzo zła
WARIACJE NA TEMAT
Próba Astranda i Ryhming do oceny pułapu tlenowego - VO2 max
Czas wykonywania próby: zadany lub nale\y zmierzyć rzeczywisty czas
t = 6 min (360 sek.)
Wysokość stopnia:
h = 40 cm (mÄ™\czyzni) - 33 cm (kobiety)
Tempo wchodzenia na stopień: f = 22,5/min (90/4 min)
Okresy pomiaru tętna:
natychmiast po wysiłku, przez 30 sekund, lub pod koniec wysiłku jeśli istnieje techniczna mo\liwość.
Opracowanie wyników: odczytać wartość VO2max z nomogramu
Próba stopnia Queens College do oceny pułapu tlenowego - VO2 max
Czas wykonywania próby: zadany lub nale\y zmierzyć rzeczywisty czas
t = 3 min (180 sek.)
Wysokość stopnia:
h = 41,3 cm
Tempo wchodzenia na stopień:
f = 22 dla kobiet (rytm 88 / minutÄ™) f = 24 dla mÄ™\czyzn (rytm 96 / minutÄ™)
Pomiar tętna:
po wysiłku: od 5 do 20 sekundy, przez 15 sekund, przeliczone na minutę
VO2max = 111,33 - 0,42 HR (mÄ™\czyzni), VO2max = 65,81 - 0,1847 HR (kobiety),
95% pewności z błędem oceny ok. 16% dla
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 30
Próba jednej mili wg Kline a do oceny pułapu tlenowego
Na podstawie czasu marszu (ok. kwadransa) na 1 milę (1609,34 m.) i częstości serca na końcu ostatniej
ćwiartki(?) mili (okrą\enia stadionu?)
VO2max = 132,853 - 0,0769 BW - 0,3877 A + 6,315 G - 3,2649 T1 - 0,1565 HR1-4
gdzie: VO2max - maksymalny pobór tlenu w [ml O2 / kg/ min] ; BW - masa w [kg] ; A - wiek [lat] ; G - płeć [0
- K, 1 - M.]; HR1-4 - częstość tętna na końcu trasy próby, T1 - czas pokonania trasy w [minutach i setnych
minut]
Próba pojemności pracy (Power Work Capacity) PWC170 i PWC130 wg Wahlunda-
Sjöstranda
Zastosować względem badanego dwa ró\ne obcią\enia wysiłkiem trwające po 5-6 min. ( steady state )
z okresem przerwy między nimi 5 - 15 min. (optimum 30 min).
Pod koniec próby - w trakcie wysiłku - zmierzyć częstość tętna.
Obcią\enia nale\y dobrać następująco:
- cykloergometr: I - 1W\kg mc - ok. 60 W; II - 2W\kg mc - ok. 120 W
- step-up test: I stopień h = 36cm ; II stopień h = 41-46cm
Skorzystać ze wzoru na obcią\enie przy wchodzeniu na stopień.
M = 0,323 × MC × h × f [W] gdzie: MC [kg]; h [m]; f [1/min]
× × ×
× × ×
× × ×
" Skonstruować wykres zale\ności HR od W (obcią\enia - mocy wydatkowanej w Watach).
" Nanieść częstości tętna przy obu obcią\eniach, połączyć punkty linii, odczytać z wykresu obcią\enie
odpowiadajÄ…ce 170\min. i 130\min
Maksymalna i dopuszczalna częstość serca w zale\ności od wieku u niesportowców (wg ró\nych autorów).
Wiek w latach HR maksymalne HR dopuszczalne
15 203
20-29 193 170
30-39 185 160
40-49 176 150
50-59 168 140
60-69 162 130
70-79 153
Tak\e (dla przypomnienia)
HRmax = 220  wiek [lat]
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 31
PRACA FIZYCZNA TO RUCHY CIAAA
REAKCJE RUCHOWE MAJ RÓZNYCH CHARAKTER, W TYM:
taksje, odruchy (bezwarunkowe i warunkowe),
instynkty,
zachowania inteligentne
w tym: praksje, kombinacje ruchowe i czynności zintelektualizowane
ODRUCH - reakcja adaptacyjna za pośrednictwem UN
(w takiej definicji mieści się te\ Instynkt i Zachowanie Inteligentne - definicja do kitu!)
Auk odruchowy:
Receptor - Droga dośrodkowa - Ośrodek odruchu - Droga odśrodkowa- Efektor
Schemat funkcjonalny - etapy odruchu:
... - Bodziec çÅ‚ Reakcja çÅ‚ Wzmocnienie = Bodziec çÅ‚ ...
pętla sprzę\enia zwrotnego!!
Klasyfikacja odruchów:
1. w zale\ności od stopnia zło\oności:
" Reakcje albo Odruchy Proste czyli bez wyboru (typ A wg Dondersa - taki jeden fizjolog z XIX w.),
" Reakcje albo Odruchy ZÅ‚o\one czyli z wielokrotnym wyborem (typ B),
" Reakcje albo Odruchy ZÅ‚o\one z wyborem i zaniechaniem (typ C),
" Reakcje albo Odruchy Kojarzeniowe (typ D)
2. w zale\ności od ... (no właśnie: w zale\ności od czego?)
" Odruchy bezwarunkowe (wrodzone = dziedziczne) i Odruchy warunkowe (wyuczone = nabyte)
" Odruchy warunkowe klasyczne (Pawłow) i instrumentalne (Skinner)
Czy rozró\niasz BODZIEC BEZWARUNKOWY od BODyCA WARUNKOWEGO?
Bodziec bezwarunkowy - zmienia stan organizmu, zaburza homeostazÄ™
Bodziec warunkowy - nie zmienia stanu organizmu, mo\e być i zwykle jest zapowiedzią bodzca
bezwarunkowego (ostrze\eniem przed ...)
Krótki Spis Odruchów Wrodzonych, w tym odruchów atawistycznych:
odruchy wegetatywne i samozachowawcze, w tym:
kichanie, kaszel, mruganie, ślinienie, łzawienie, przełykanie, wydzielanie soków trawiennych,
o. wymiotny, defekacji, mikcji, oddychania, zespół odruchów krą\eniowo-oddechowych,
odruch napinania szyi (w pozycji na brzuchu),
odruch chwytny (Darwina) z rąk i stóp, (pózniej o. Babińskiego ze stóp),
skrzy\owany odruch kroczenia (z nóg), odruch chodzenia, odruch pływania,
odruch Moro (przeciwupadkowy: wyrzut kończyn z chwytem i krzykiem),
Powstawanie Odruchów Warunkowych czyli Warunkowanie ze wzmacnianiem:
f& pozytywnym / negatywnym ;
f&f& nieregularnym / po stałej liczbie prób / po stałym czasie od poprzedniej próby
Hamowanie Odruchów:
f& zewnętrzne, f&f& wewnętrzne przez: wygaszanie, ró\nicowanie, opóznianie
Kategorie czynności motorycznych:
- toniczne (napięcie podstawowe, np. sztywność zdenerwowanego - wiotkość przysenna lub w omdleniu),
- postawne statyczne (postawa podczas pracy),
- postawne statokinetyczne (poprawcze, np. łapanie równowagi po potknięciu),
- lokomocyjne (przemieszczanie, chód, bieg, brachiacja),
- orientacyjne (spostrzeganie, wodzenie wzrokiem za ..., nastawianie uszu ...),
- manipulacyjne = operacyjne (wykonywanie operacji roboczych, tak\e nogami - pilot, kierowca, pianista),
- ekspresyjne - komunikacyjne (mimika, np.: uśmiech, postawa ciała, np.  postawa zbitego psa , mowa, pismo).
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 32
Stereoptyp dynamiczny (Pawłow)
- układ odruchów i czynności wyuczonych stanowiący aktualny repertuar reakcji
MOTORYCZNOŚĆ
- zespół reaktywności ruchowej człowieka lub zwierzęcia, charakterystyka reakcji ruchowych,
OPIS MOTORYCZNOÅšCI
TREŚĆ RUCHU - skutek, cel ruchu :
produkcyjna, sportowa, wyrazowa, bojowa, samoobsługowa ... etc.
IDEA RUCHU - motywacja w tym sensie, w jakim o motywacji mówią psycholodzy i biolodzy
CECHY MOTORYCZNE:
siła, szybkość, wytrzymałość,
zwinność = zręczność = koordynacja, ... i pochodne.
Uwaga: to się da zmierzyć - są do tego odpowiednie testy.
FORMA PRZESTRZENNA (wg Kurta Meinla) :
własności strukturalne: struktura fazowa, harmonia
własności dynamiczne:
rytm, płynność, transmisja, elastyczność,
własności psychiczne:
precyzja, antycypacja, nasycenie ruchu, zakres umiejętności
Uwaga: to się da mierzyć, kształtować i rozwijać np. u sportowców, pracowników, uczniów....
ANALIZA MOTORYCZNOÅšCI:
elementy ruchowe - skurcz jednego mięśnia, jednej grupy w jednym odcinku łańcucha kinematycznego
(zgięcie, wyprostowanie, odwiedzenie, przywiedzenie ... itp.)
akty ruchowe - równoczesna akcja kilku mięśni lub grup w kilku ogniwach łańcucha kinematycznego
(cios, krok, skok, skłon ... itp.)
działanie ruchowe - zło\enie następczych, dopełniających się aktów prowadzących do wykonywania
sensownej czynności: (chodzenie, piłowanie, kręcenie korbą, uderzanie ... itp.)
czynność ruchowa - zło\enie działań ruchowych prowadzące do uzyskania elementarnego celu
działania (wbicie gwozdzia, napisanie listu na komputerze ... )
postępowanie ruchowe - zbiór czynności określonych celem - ostatecznym wynikiem, skutkiem -
znaczeniem adaptacyjnym -  \yciowym : (trening sportowy, praca zawodowa, rekreacja ... )
PRAWO FITTSA
Trudność ruchu docelowego  ocena wg prawa Fittsa.
Prawo Fittsa wią\e szybkość z dokładnością ruchu:
MT = a + b × ID
×
×
×
Gdzie:
MT  czas ruchu (Motion Time)
a, b  stale empiryczne
ID - współczynnik trudności (Index of Difficulty)
ID = log2 (2 A / W) (istniejÄ… inne wzory)
A - amplituda ruchu,
W - szerokość celu (tolerancja)
Odwrotność współczynnika ID interpretuje się jako wskaznik wykonania - IP (Index of Performance).
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 33
OPIS MOTORYCZNOÅšCI ROBOCZEJ - THERBLIGI
- mikroruchy w karcie mikroruchów
Analiza ruchów, analiza mikroruchów, analiza pracy:
10 (lub 18) therbligów (Frank i Lillian Gilberth):
sięganie, poruszanie, obracanie, podpieranie, chwytanie, puszczanie,
kładzenie, rozkładanie, ruchy oczu, ruchy nóg i korpusu
trajektoria, wydatek energetyczny, szybkość - wpływ treningu
THERBLIGI
Ch P N U Z R W
Chwytać Puścić Nastawić Ustawić Złączyć Rozłączyć U\ywać
S Wp TÅ‚ Tb Pn
Szukać Wybrać Przenosić Przemieszczać się Oczekiwać
Pu Trz O Pl K
Przestój Trzymać Odpoczywać Planować Kontrolować
Klasyfikacja ruchów sterowania:
dynamiczne - statyczne, ciągłe - chwilowe, ścigające - kompensacyjne,
docelowe - swobodne, seryjne - pojedyncze, dowolne - zautomatyzowane,
balistyczne - korygowane, pod kontrolÄ… wzrokowÄ… - proprioceptywnÄ… - przyrzÄ…dowÄ….
Ruchy balistyczne w porównaniu z ruchami pod kontrolą /w sprzę\eniu/ sensomotoryczną
szybsze i dokładniejsze.
Charakterystyka ruchów sterowania:
" czas reakcji w zale\ności od rodzaju odruchu, częstości bodzca, siły bodzca
zgodnie z zasadą tolerancji (optimum i wg modalności bodzca)
" szybkość ruchu w zale\ności od zasięgu (15% - 5% wzrostu czasu ruchu po podwojeniu drogi)
w ruchach pojedynczych
stała przy zasięgu do 50 cm - zmiana zasięgu kompensowana szybkością
rosnÄ…ca powy\ej 50 cm
w ruchach naprzemiennych (tam i z powrotem)
" stała przy zasięgu do 40 cm - zmiana zasięgu kompensowana szybkością
rosnÄ…ca powy\ej 40 cm
mo\na przyspieszyć zamieniając ruch posuwisty na obrotowy
" szybkość ruchu przy obecności technicznych ograniczników zasięgu (zapadka, zderzak) 17% - 12% większa
" szybkość w zale\ności od u\ywanej kończyny, palca:
prawa ręka >> lewa ręka >> prawa noga >> lewa noga
wskaziciel >> środkowy >> serdeczny >> mały
" szybkość w zale\ności od kierunku ruchu
w pionie >> w poziomie
w płaszczyznie strzałkowej >> bocznie
w płaszczyznach głównych >> ukośnie
obrotowe >> posuwiste
" dokładność w zale\ności od u\ywanej kończyny, palca (jak szybkość):
prawa ręka >> lewa ręka >> prawa noga >> lewa noga
wskaziciel >> środkowy >> serdeczny >> mały
" dokładność ruchu w zale\ności od kierunku i sposobu kontroli
w prawa >> w lewo do siebie >> od siebie
prawa ręka na kontrolę kinestetyczną - lewa ręka na kontrolę somestetyczną (dotyk)
" siła ruchu w zale\ności od:
f& szybkości (równanie Hilla) ; f& zasięgu i napięcia - rozciągnięcia początkowego, f& kierunku ruchu
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 34
ZASADY ROZWOJU MOTORYCZNEGO:
1. Rozwój ruchowy od generalizacji do specjalizacji bodzca i reakcji:
 Aktywność zgeneralizowana poprzedza aktywność zlokalizowaną - wyspecjalizowaną
2. Postęp w rozwoju ruchowym przebiega w dół osi cefalokaudalnej i wedle następstwa proksimo-dystalnego.
Nowe kategorie czynność ruchowej pojawiają się tym pózniej im dalej od mózgu.
3. Rozwój od ruchów symetrycznych przez asymetryczne do zlateralizowanych.
Asymetria czynności utrudniona przez zjawisko transferu bilateralnego pobudzeń.
4. Rozwój od ruchów cyklicznych do acyklicznych.
Ruchy acykliczne wymagają hamowania, a zdolność do hamowania pobudzeń rozwija się wolno ...
5. Zmiana modalności dominującej w sprzę\eniu sensomotorycznym
- od proprio - i tango- do tele- archaicznych i tele- nowoczesnych .. ; od bodzców pierwszoukładowych do
bodzców drugoukładowych. (I i II układ sygnalizacyjny wg Pawłowa)
6. Od eksterioryzacji (jawności ruchów) do interioryzacji (niejawności) i intelektualizacji
(np. czytanie, budowanie modeli myślowych)
7. Nowe stereotypy ruchowe kształtowane metodą prób i błędów w cyklu:
... asocjacja - stabilizacja - dysocjacja - reasocjacja - ...
na początku łańcucha uczenia nowych ruchów podstawowe odruchy wrodzone
(M.Demel, A. Skład: Teoria wychowania fizycznego ... str 114-115.)
REGUAY BIOMECHANICZNE TICHAUERA
Pozycja ciała
" Aokcie trzymać nisko
" Redukować do minimum moment zginający kręgosłup (nie pochylać się i nie wyginąć, szczególnie
pod obciÄ…\eniem)
" Uwzględnić roznice anatomiczne i mo\liwości energetyczne/wysiłkowe związane z płcią
" Optymalizować konfiguracje pomiędzy poszczególnymi segmentami ciała (przyjmować naturalne,
niewymuszone pozycje  brak napięcia mięśni i bólu po długotrwałym utrzymywaniu postawy)
" Unikać obserwacji pola pracy poza strefą wygodnego widzenia (maksymalny kąt bryłowy = 60 sr
??- PA, niewymagalne skręcanie, pochylanie głowy ani zwracanie spojrzenia)
Relacje i oddziaływani między człowiekiem a urządzeniami technicznymi
" Nie utrudniać krą\enia krwi poprzez długotrwały ucisk lub nacisk na mięśnie i naczynia krwionośne
(ucisk naro\y, zaciśnięcie chwytu etc)
" Unikać wibracji zwłaszcza w zakresach rezonansowych (kilka Hz  kilkadziesiąt Hz, subiektywnie
odczuwalna, jako dr\enie wewnÄ…trz)
" Stosować siedzisko umo\liwiające indywidualne dopasowanie do u\ytkownika
" Trzymać rękę prosto podczas skrętów przedramienia i ramienia
" Unikać skupionych nacisków na kości i tkankę łączną (np. klęczenie)
Relacje związane z ruchami ciała
" Stosować krótkie ruchy sięgania (odpowiednio rozmieszczać przedmioty pracy) i unikąć sięgania
dalej ni\ 40 cm w przód.
" wykorzystywać naturalne sposoby ruchów, bez wymuszeń
" Unikać ruchów po liniach prostych
" Stosować tylko dobrze zaprojektowane i wykonane robocze (o właściwym rozmiarze i miękkości) o raz
właściwie ukształtowane narzędzia odpowiednie do zadania (bez partactwa i prowizorki)
" Projektować proces pracy tak aby mięśnie były obcią\one symetrycznie.
Czynniki monotonii pracy (wg Górskiej zmor.)
" Mały zakres obserwacji, odbioru bodzców
" Jedynie okazjonalna potrzeba/mo\liwość zmiany pozycji
" Jednostajność i rytmiczność bodzców
" Ograniczone mo\liwości poruszania
" Subiektywne wra\enia ciepła, gorąca
" Aatwość czynności roboczej
" Konieczność utrzymania uwagi (niemo\ność odwrócenia uwagi od procesu)
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 35
KONSTYTUCJA SOMATYCZNA CZAOWIEKA A ZDOLNOŚĆ DO PRACY
KONSTYTUCJA TO INACZEJ SPOSÓB BUDOWY CIAAA ... I DUSZY ...
LUB TYP CZAOWIEKA, ALBO INACZEJ SOMATOTYP
Na konstytucję (somatotyp) składa się:
" zespół cech fizycznych, funkcjonalnych, behawioralnych i psychicznych
" w tym reaktywność organizmu
" zdeterminowany genetycznie
" modyfikowany w trakcie ontogenezy
" kształtowany pod wpływem czynników środowiska
" wynik interakcji genotypu i środowiska
Konstytucyjne systemy typologiczne majÄ… za podstawÄ™ o:
" morfologię - wygląd: kształt i proporcje ciała
" udział i stan poszczególnych typów tkanek w budowie ciała
" nasilenie przemiany materii, dynamikÄ™ regulacji hormonalnej i nerwowej
" stereotyp dynamiczny układy nerwowego - pobudliwość i cechy osobowości
" odporność immunologiczną, cechy patologiczne i anomalie
NA POCZTKU BYAA TYPOLOGIA HIPOKRATESA (IV W PNE) OPARTA O CECHY BUDOWY
FIZYCZNEJ
" typ suchotniczy
" typ apoplektyczny
POTEM TYPOLOGIA CHARAKTEROLOGICZNA GALENA I TYPOLOGIA REAKTYWNOÅšCI
NERWOWEJ I.PAWAOWA
" typ choleryczny typ pobudliwy
" typ sangwiniczny typ \ywy
" typ flegmatyczny typ spokojny
" typ melancholiczny typ słaby
TYPOLOGIA KONSTYTUCJI PSYCHOSOMATYCZNEJ E.KRETSCHMERA Z 1921 R. (SZKOAA
NIEMIECKA)
" typ leptosomatyczny (skrajnie - asteniczny) temperament schizotymiczny
" typ atletyczny temperament iksotymiczny - barykinetyczny (wiskozyjny)
" typ pykniczny temperament cyklotymiczny
" typ dysplastyczny
Wartości wskazników dla typów somatycznych wg Kretschmera
MÄ™\czyzni Kobiety
leptosomatyk atletyk pyknik leptosomatyk atletyk pyknik
Wsk. Rohrera (A) <1,12 1,13-1,34 >1,35 <1,22 1,23-1,43 >1,44
Wsk. Rohrera (B) 1,26 1,51 1,61 1,27 14,8 15,3
21,6 23,3 22,6 21,6 23,2 22,2
(a-a)/(B-v)×100
50,3 54,8 58,1 51,7 53,9 56,2
(cir.th)/(B-v)×100
16,4 17,3 17,8 - - -
(ic-ic)/(B-v)×100
- - - 56,2 61,8 63,4
(cir.ic)/(B-v)×100
A - wg. M.Kowalewskiej; B - wg J.Mydlarskiego i K.Więzowskiego oraz dla kobiet wg A.Haleczki
TYPOLOGIA KONSTYTUCYJNA W.H.SHELDONA (1940) Z MODYFIKACJAMI R.W.PARNELA,
B.HEATHA I L.CARTERA:
Dokonana na podstawie:
" wskaznika endomorfii -otłuszczenia - suma grubość fałdu skórno-tłuszczowego
na ramieniu, pod łopatka i na brzuchu (tak\e przyśrodkowo na goleni),
" wskaznika mezomorfii - tęgości - z szerokości nasad dalszych kości ramienia i uda
oraz obwodów mięśniowych ramienia i łydki (po odjęciu grubości fałdu s.-t.)
" wskaznika ektomorfii - smukÅ‚oÅ›ci - (B-v) / 3"åÅ‚MC
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 36
Somatotypy Sheldona z roku 1940 (na podstawie badania 4000 studentów amerykańskich)
" typ endomorficzny 7:1:1 temperament wiscerotoniczny
" typ mezomorficzny 1:7:1 (r = 0,80 !!) temperament somatotoniczny
" typ ektomorficzny 1:1:7 temperament cerebrotoniczny
Punkt centralny rozkładu somatotypów dla mę\czyzn - 444 dla kobiet 433
wiscerotonia - pogoda, towarzyskość, tolerancja, uprzejmość, pragnienie sympatii, stałość nastroju
somatotonia - energia, aktywność, odwaga fizyczna, chęć władzy, skłonność do ryzyka, niewra\liwość
cerebrotonia - powściągliwość, wyostrzona uwaga, nadreaktywność, chwiejność,
gynadromorfia - upodobnienie somatotypu między płciami:
najczęściej u mę\czyzn - endomorfów i kobiet - mezomorfów
U endomorfów - wcześniejsze dojrzewanie,
częstsze: szpotawość, koślawość, płaskostopie
\ołądek typu hipertonicznego, większa wątroba, większa macica, mniejsze nadnercza,
U ektomorfów - pózniejsze dojrzewanie,
częstsze: skoliozy, odstawanie łopatek, płaskostopie
zaznaczona płatowa budowa płuc, małe pojemność \yciowa, \ołądek typu hipotonicznego
 Maratończycy są mali i szczupli. Cię\arowcy mają krótkie ręce i nogi ...  Dobrze umięśniony, barczysty i
długonogi Dawid Michała Anioła nie miałby \adnych szans w innych biegach ni\ sprint. Najodpowiedniejszą
konkurencją dla niego byłoby zapewne 400 m.
Murzyni Watusi - średnio po 195 cm wzrostu z narodowym zamiłowaniem do skoków.
Masajowie sÄ… fenomenalnymi piechurami
Akademie wojskowe nie przyjmują endomorfów.
Wśród sportowców prawie nie ma endomorfów.
Wg J.M.Tannera, rekordziści to wyłącznie typy z ektomorficzno-mezomorficznej połowy trójkąta somatotypów.
Regułą jest mniej ni\ 4 punkty za endomorfię.
W Rzymie w 1964:
Miotacze kulą skupiają się wokół 4-6-2; chodziarze (50 km) - 2-4-4, ale nie nadaj się do kuli, młota, oszczepu;
Miotacze z reguły powy\ej 185 wzrostu. Skoczkowie powy\ej 183 wzrostu.
Morfologiczne przystosowanie do dyscyplin biegowych (średnie wartości):
Dystans 100 400 800-1500 5000-10000 maraton chód
Wzrost 178 185 180 173 170
Masa 73 77 61
Wiek 23 24 25 26-27 30 31
W populacji nietrenujących beztłuszczowa masa ciała stanowi 85% dla mę\czyzn i 77% dla kobiet. W
populacji trenujących udział tłuszczów jest o połowę do dwóch trzecich mniejszy (5-18% i 6-20%).
Typowi siatkarze, koszykarze i miotacze: 200 cm, 100 kg, średniodystansowcy: 180-185 cm, 60-65 kg,
maratończycy: 170 cm i <60 kg.
Biorąc pod uwagę typologię konstytucyjną Kretschmera wśród lekkoatletów mo\na wyró\nić grupy
uprawiające ró\ne zespoły konkurencji:
zespół: 51-56% A + 33% L ... - biegacze średnio-, długodystansowi, płotkarze, trójskok,
zespół: 59-65% A + 17-25% L + 12-15% P. - sprint, 400 m., skok w dal i o tyczce,
zespół: 65-72% A + 21-25% P. ... - dyskobol - oszczepnik
zespół: 60-30% L + 25-60% A. ... - bokserzy wag lekkich i średnich
zespół: 3-20% A + 60-87% A ... - bokserzy wag lekkich i średnich
zespół: 77% A + 17% P. ... - gimnastycy
zespół: 15% A + 82% P. .... - kula, młot
zespół: 59% A + 38% P. .... - cię\arowcy
zespół: 65% L + 28% P. ... - siatkarze
Charakterystykę zespołu ustalano obliczając kolejno: ró\nicę między wskaznikami średnimi czystych
typów a wskaznikami zespołów, kwadrat tej ró\nicy, sumę kwadratów ró\nic wobec standardów dla typów
Kretschmerowskich, odwrotność tej sumy, sumę odwrotności dla trzech typów Kretschmerowskich, procent jaki
stanowi odwrotność kwadratu względem uzyskanej sumy odwrotności,
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 37
Próbowano te\ korelować inne cechy konstytucyjne ze specyficzna sprawnością ruchową i
wydolnością:
" wy\szą sprawność ruchową (w porównaniu z populacją ogólną Wielkopolski) cechowali studenci o grupie
krwi A i grupie Rh(d)+
" wysokosprawni mają wśród linii papilarnych palców częściej łuki i pętle, zaś rzadziej wiry,
" indywidualne typy wzorów bruzd wargowych (I - wyrazne, rzadkie, proste; II - gęstsze, zadarte,
rozdwajające się; III - liczne, rozgałęzione, płytkie; IV - siateczkowate) ró\nią się równie\ ze stopniem
sprawności
" proporcje wzajemne długości placów rąk i nóg tak\e wykazują zró\nicowanie
Zbigniew Drozdowski: Antropologia sportowa. Monografie AWF w Poznaniu. PWN 1984
Wysmukłość kości małych zwierząt w porównaniu z masywnością kośćca zwierząt wielkich wynika z równania
obcią\eń pola przekroju kośćca i związku masy z wymiarami liniowymi.
MC = km × L3 i S = ks × L2 skÄ…d F = MC × g i F / S = L × g × km / ks
A więc zakładając, \e wytrzymałość kości jest stała, przekrój kości rośnie proporcjonalnie do wymiarów
człowieka lub zwierzęcia.
Paradoksalnie jednak wysokość skoku nie zale\y od rozmiarów zwierzęcia, a tylko od stosunku siły mięśni nóg
do cię\aru ciała.
MC × g × hskoku = Fnóg × hwybicia skÄ…d hskoku = Fnóg × hwybicia / (MC × g)
śe zaś siła nóg proporcjonalna do pola przekroju mięśni, pole przekroju proporcjonalne do kwadratu wymiarów
liniowych, a wysokość wybicia wprost proporcjonalna do wymiarów liniowych, wysokość skoku nie zale\y od
rozmiaru ciała.
Fnóg = kF × L2 i hwybicia = L × hW stÄ…d hskoku = L2 × L / L3 = 1 (!)
Co potwierdza, \e, \e wysokość skoku nie jest zale\na od wysokości ciała. Słoń podskakuje więc, w pewnym
sensie  tak samo wysoko jak mysz albo pchła.
Skoro zaś siła mięśni proporcjonalna jest do kwadratu, a cię\ar ciała do sześcianu wymiarów to małe zwierzęta
mają lepszy wskaznik nośności (udzwigu) ni\ du\e. Mrówka dzwiga wielokrotność cię\aru swego ciała, my zaś
mamy kłopot z częścią cię\aru własnego.
Z faktu, \e okres wahania wahadła matematycznego (T) rośnie z jego długością (L) równie\ wynikają
konsekwencje dla biologii i rozwoju.
T = 2 Ä„ "åÅ‚(L/g)
W rzeczywistym wahadle fizycznym okres zale\y od pierwiastka z iloczynu ramienia (L), masy (m) i
przyspieszenia ziemskiego (g), podzielonego przez moment bezwładności (I) pomno\ony przez przyspieszenie
kątowe (ą). Zatem we wzorze w miejsce (L / g) nale\y podstawić: (m g L) / (I ą) .
Stąd, im dłu\sza i cię\sza kończyna, tym wolniej da się nią machać - tym wolniejsze, acz dłu\sze, są pojedyncze
kroki. Odchudzając długie nogi (koń. sarna) mo\na jednak przystosować je do szybszego tempa ruchu. Stąd te\
dzieci, myszy i drobne ptaki szybko drobią, a stateczne matrony, mistrzowie sumo i słonie wolno i dostojnie
kroczą. Równie\, krótsze nogi kobiet powodują, \e stawiają one kroki nie tylko krótsze ale i w większym tempie
- z większą częstością ni\ mę\czyzni. W biegu kończynę trzeba zaś naprzemian to skracać to wydłu\ać, aby jej
moment bezwładności był dostosowany do szybkości ruchu.
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 38
DYMORFIZM PACIOWY A KONSTYTUCJA
Dymorfizm płciowy człowieka
- typowy dla gatunków poligamicznych,
- fizyczny średnio wyra\ony,
- przeciętnie wyra\ający się 8% ró\nicami morfometrycznymi,
- zewnętrznie przejawiający się drugorzędowymi i trzeciorzędowymi cechami płciowymi
pierwszorzędowe cechu płciowe to gonady
drugorzędowe cechy płciowe to genitalia,
trzeciorzędowe cechy płciowe to piersi, ró\nice budowy kośćca, owłosienia,
tak\e cechy psychiczne, rola społeczna).
Ró\nice przeciętnego wzrostu mę\czyzn i kobiet 10-12 cm
Ró\nice sięgów 5-40 cm między płciami
Typologiczne ujęcie dymorficznych ró\nic w budowie ciała:
TYP MSKI: TYP śECSKI:
silna budowa górnych części ciała, karku i obręczy mniejsza wysokość i masa ciała,
barkowej, drobniejsza głowa, bardziej dziecięce proporcje twarzy,
du\a głowa, wystający profil twarzy, bardziej zaokrąglone kształty, relatywnie dłu\szy
wąskie biodra, relatywnie krótszy tułów i dłu\sze tułów, krótsze kończyny przy czym górne krótsze
kończyny(!!), względem dolnych w porównaniu do mę\czyzn,
otłuszczenie 15-18% mc, mięśnie 42% mc, znaczniejsze otłuszczenie (24-28% mc) skupione
głównie w obręczy biodrowej,
większe zró\nicowanie osobnicze subtelniejsza budowa kośćca i słabsze mięśnie (36%
mc), luzniejsze torebki stawowe, większa gibkość i
precyzja ruchów, ni\ej środek cię\kości ciała,
mniejsza - tak\e relatywnie - pojemność płuc i serca,
wy\sza częstość tętna,
o 50% mniejsza siła mięśniowa i o 25-30% mniejsza
ni\ u mę\czyzn wydolność fizyczna,
ni\sza przemiana podstawowa,
wy\sza odporność,
mniejsze zró\nicowanie osobnicze
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 39
Ró\nice w czynnościach nerwowych między płciami i ich podło\e
KOBIETY MśCZYyNI
" większa zdolność magazynowania informacji " pamiętają informacje gdy są powiązane ze sobą
nieistotnych i przypadkowych
" mózg bardziej wyspecjalizowany:
" mniej wyrazny podział funkcji między prawą i lewą Prawa półkula - umiejętności przestrzenne
półkulą - obie biorą udział w czynnościach Lewa półkula - umiejętności językowe
werbalnych i wizualnych
" rozproszenie ośrodków odpowiedzialnych za
" skupienie ośrodków językowych (gramatyka, gramatykę, ortografię i fonetykę z przodu i z tyłu
ortografia, fonetyka) z przodu lewej półkuli - lewej półkuli - gorsze zdolności językowe, większe
większe zdolności językowe, szybciej i łatwiej uczą trudności z gramatyką i ortografią, częstsze
się czytać (tak\e z powodu większych zdolności dysleksje
słuchowych)
" lepiej radzÄ… sobie w testach wymagajÄ…cych
" lepiej rozwiązują testy słowne, preferują umiejętności wzrokowo-przestrzennych
komunikacjÄ™ werbalnÄ…
" lepsza orientacja przestrzenna dzięki bardziej
" gorsza orientacja przestrzenna z powodu większego wyodrębnionemu obszarowi w mózgu
rozproszenia ośrodków
" słabsza intuicja wskutek gorszego łączenia inf.
" lepsza intuicja - wskutek lepszej komunikacji wzrokowych i werbalnych (?)
między ośrodkami werbalnymi i wzrokowymi -
" trudność w wyra\aniu uczuć z powodu
proporcjonalnie większe ciało modzelowate
ograniczonego przepływu informacji między
" łatwość w wyra\aniu uczuć - lepsze połączenie ośrodkami emocji w prawej półkuli do ośrodków
między ośrodkami emocji w prawej i lewej półkuli werbalnych w lewej półkuli, większa zdolność do
oraz ośrodkami mowy; stąd większa trudność w "chłodnej", rzeczowej analizy sytuacji
oddzieleniu emocji od rozumowania
" preferują zabawy związane ze światem
" w dzieciństwie preferują zabawy oparte na przedmiotów i jego przekształcaniem
relacjach międzyludzkich
" preferujÄ… samodzielne dociekania i rozwiÄ…zywanie
" w szkole uczą się w oparciu o technikę: "ja mówię zadań
- ty słuchasz"
" z wiekiem rośnie znaczenie osiągnięć szkolnych i
" u nastolatek zmniejsza się znaczenie osiągnięć motywacja do nich
szkolnych i motywacja do nich
" preferują zawody, w których dominują czynności
" preferują zawody, wią\ące się z interakcjami mechaniczne lub działalność teoretyczna
międzyludzkimi
" brak cyklicznych zmian emocjonalnych, ogólnie
" silniejsze wahania i zmiany nastroju w cyklu słabsza emocjonalność w porównaniu z kobietami,
miesiączkowym pod wpływem hormonów a jej rysem charakterystycznym jest agresywność
Estrogeny - zwiększają aktywność neuronów co uwarunkowana działaniem testosteronu na męski
prowadzi do większego o\ywienia i wydolności mózg, zwłaszcza w okresie dojrzewania. Z tego
umysłowej oraz wra\liwości zmysłowej w fazie wynika silna tendencja do rywalizacji, dominacji i
folikularnej cyklu miesiączkowego rozwiązań siłowych, a tak\e zachowań
Progesteron - zmniejsza przepływ krwi w mózgu i przestępczych. Testosteron potęguje umiejętności
metabolizm neuronów co powoduje większą wzrokowo przestrzenne, pobudza mózg, ułatwia
ospałość i męczliwość, obni\a libido i stabilizuje koncentrację i zwiększa jego odporność na
emocjonalnie w fazie lutealnej cyklu miesięcznego zmęczenie i znu\enie.
Zespół napięcia przedmiesiączkowego objawiający
się zwykle "huśtawką nastrojów" wywołany jest
spadkiem stę\enia estrogenów i progesteronu
[na podst. ksią\ki A. Moir, D. Jessel - Płeć mózgu, PIW 1993]
FP W2 Praca fizyczna, dr hab. P.Aaszczyca, WSZOP 2009 40


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
FP 3 konsp 2009
FP 1 konsp 2009
FP 5 konsp 2009
FP 2 konsp 2009
FP 4 konsp 2009
2009 2010 rejon
2009 pytania testowe
[W] Badania Operacyjne Zagadnienia transportowe (2009 04 19)
Twilight Saga New Moon 2009 CAM XviD POISON

więcej podobnych podstron