Wydolność fizyczna organizmu (wykład 06.10.2010)

Definicja wydolności - zdolność do wykonywania wysiłku, z udziałem dużych grup mięśniowych, bez większych zmian homeostazy organizmu i objawów zmęczenia.

Czynniki kształtujące wydolność fizyczną

• cechy wrodzone organizmu np. płeć, budowa ciała, skład ciała, udowa mięśni, wielkość serca i płuc, koordynacja ruchowa, koordynacja ruchowo- mięśniowa, termoregulacja (80 %)

• czynniki środowiskowe np. wiek, styl życia, trening, dieta (20 %)

Wydolność fizyczna - jest cechą organizmu, może ulegać zmianom pod wpływem czynników takich jak : trening, obniżona aktywność fizyczna, dieta, choroba

Ze względu na źródła energii potrzebne do wykonania pracy dzielimy wydolność na : tlenową i beztlenową.

Wydolność tlenowa

Czynnikami kształtującymi wydolność są przede wszystkim czynniki warunkujące transport tlenu i metabolizm

• sprawne funkcjonowanie układu krążenia (pojemność wyrzutowa serca)

• pojemność tlenowa krwi i wielkość przepływu przez tkanki

• liczba kapilar w tkance mięśniowej

• rodzaj tkanki mięśniowej (ilość mioglobiny, aktywność enzymów, zasoby glikogenu)

• sprawność mechanizmów buforujących organizm

• termoregulacja

Najczęściej używanym wskaźnikiem wydolności tlenowej jest maksymalne zużycie tlenu VO2 max . Jest to ilość tlenu zużywana przez organizm w czasie maksymalnego wysiłku o charakterze ogólnym w czasie jednej minuty.

Wartości średnie u dorosłych

1,5 l/min - 6 l/min

15 ml/kg/min - 85 ml/kg/min

Metody oceny wydolności

Metoda bezpośrednia- polega na pomiarze poboru tlenu w czasie pracy dynamicznej o wzrastającym obciążeniu , w momencie osiągnięcia pracy maksymalnej występuje maksymalny pobór tlenu VO2 max

Metody pośrednie - polegają na pomiarze częstości skurczów serca ze stanu równowagi czynnościowej i prognozowaniu wartości VO2 max z odpowiednich nomogramów lub wzorów

Wskaźniki wydolności

• VO2 max

• HR ze stanu równowagi fizjologicznej

• Wartości PWC 170

• Zmiany HR obserwowane po wysiłku

• Czas powrotu do wartości spoczynkowych po wysiłku (czas restytucji)

• Próg przemian anaerobowych

Próg przemian anaerobowych - to takie obciążenie wysiłkiem, powyżej którego zaczyna się akumulacja mleczanu we krwi. Poziom kwasu mlekowego we krwi jest wypadkową jego produkcji w mięśniach oraz jego utylizacji przez :mięśnie, wątrobę, mięsień sercowy i inne tkanki.

Próg przemian beztlenowych, różne sposoby wyznaczania

• próg mleczanowy LT

• początkowa akumulacja kwasu mlekowego we krwi OBLA

• wentylacyjny próg beztlenowy

• próg tlenowo-beztlenowy

• próg skompensowanej kwasicy metabolicznej

Próg mleczanowy

• metoda inwazyjna (polega na analizie poziomu kwasu mlekowego we krwi w zależności od intensywności wysiłku) Obecnie metoda ta jest uważana za najlepszy sposób oceny wydolności tlenowej

Intensywność progowa wykorzystywana jest w treningu prowadzącym do poprawy wydolności tlenowej

Próg wentylacyjny

• pomiar parametrów gazometrycznych: VE, VO2, VCO2, RQ

• opiera się na założeniu, że po przekroczeniu intensywności powyżej 40 %

VO2 max na skutek buforowania powstającego kwasu mlekowego, następuje nie liniowy przyrost wentylacji, wydalania CO2, rośnie ekwiwalent VE / VO2 i RQ

Pośrednią metodą określania progu może być terenowy test Conconiego

• opiera się na wykonywaniu wysiłków o narastającej intensywności (wysiłek progresywny ) i pomiarze częstości skurczów serca w końcowym momencie wysiłku, z uzyskanych wyników wykreśla się zależność intensywności od HR, wyniki nie są jednoznaczne

Testy terenowe

• Coopera - 12 min bieg, pomiar dystansu, do wyliczeń tylko dystans w milach

• Jednomilowy bieg - jak najszybciej przebiec jedną milę , pomiar czasu, do wyliczeń, do wyliczeń uwzględnia się wiek, płeć, BMI - sportowcy

• Jednomilowy chód - marsz jedną milę, HR 15 sekund po zakończeniu marszu, do wyliczeń płeć, wiek, masa, czas i HR - dla starszych lub o niskiej aktywności fizycznej

• Fiński test chodu - dystans 2 km, pomiar czasu marszu [s], HR natychmiast po marszu przez 15 s, do wyliczeń czas, prędkość BMI, HR - nie polecany dla osób trenujących

Wydolność beztlenowa

• maksymalna ilość energii możliwa do uzyskania w procesach beztlenowych, oceniana za pomocą ilości pracy wykonanej w ciągu 30-60 sekund

W wysiłkach krótkotrwałych o dużej intensywności

• zdolność do pracy zależy przede wszystkim od potencjału anaerobowego

• największą intensywność określamy mocą maksymalną

• im większy potencjał beztlenowy tym większa wydolność beztlenowa

O wydolności beztlenowej organizmu decyduje

• zasób źródeł energetycznych ATP, CP, glikogen

• sprawność mobilizacji i wykorzystania tych źródeł

• wysoka aktywność układów enzymatycznych

• mechanizmy kompensujące zachwianą równowagę kwasowo- zasadową (układy buforowe krwi i tkanek)

• zakres tolerancji na wysoki poziom zakwaszenia ustroju

Czynniki ograniczające zdolność do realizacji wysiłku dzięki metabolizmowi beztlenowemu to:

• wyczerpanie wewnątrzmięśniowych zasobów węglowodanowych do poziomu poniżej 50 % stanu wyjściowego

• obniżenie stosunku ATP /ADP, spowolnienie resyntezy ATP

• wysokie stężenie jonów H+, które lokują glikolizę na skutek osłabienia aktywności fosfofruktokinazy (przy LA około 17 mmol/L)

Maksymalna moc beztlenowa zależy od:

• procesów bezmleczanowych , ma na to wpływ ilość wysokoenergetycznych związków fosforanowych w mięśniach oraz szybkość przebiegu tych procesów

• procesów mleczanowych uruchamianych z pewnym opóźnieniem, w miarę zwiększania ciężkości pracy, polegających na glikolizie beztlenowej. Wydajność zależy od zawartości glikogenu w mięśniach (0.4 -1,8 % masy mięśniowej)

Udział beztlenowych procesów metabolicznych w wysiłkach fizycznych

• prowadzi do wytwarzania kwasu mlekowego

• kwas mlekowy (LA) pojawia się w mięśniach około 3-4 min po wysiłku i w ciągu 2-3 min dyfunduje z mięśni do krwi

• powoduje to przesunięcie równowagi kwasowo-zasadowej w stronę kwaśną

• stan równowagi kwasowo-zasadowej określa: stężenie jonów wodorowych, ciśnienie parcjalne CO2, stężenie wodorowęglanów HCO- 3

• zakwaszenie środowiska hamuje aktywność enzymów procesów glikolizy

Mechanizmy zabezpieczające przed zaburzeniami równowagi kwasowo-zasadowej

W przypadku wystąpienia kwasicy metabolicznej jest ona usuwana przez związki buforowe krwi i tkanek

• chemiczne układy buforowe

• układ oddechowy

• nerki

Fizjologia wysiłku - wykład- 20.10.2010

Ocena zdolności do pracy w warunkach beztlenowych

- najczęściej opiera się na pomiarach długu tlenowego i stężenia kwasu mlekowego

- wielkość długu tlenowego zależy między innymi od intensywności wysiłku, zaopatrzenia tlenowego i stopnia wytrenowania

- czym większy jest udział procesów beztlenowych w wytwarzaniu energii do wykonania pracy tym większy dług tlenowy i większe stężenie kwasu mlekowego

Dług tlenowy (EPOC)

-zwiększony w porównaniu ze spoczynkiem, pobór tlenu po zakończeniu wysiłku

Powstawanie EPOC powodują:

-resynteza ATP i PC

- resynteza glikogenu z mleczanu

- zużywanie mleczanu przez nerki, wątrobę, mięśnie szkieletowe

- powrót do spoczynkowych wartości tlenu we krwi i mioglobinie

- zwiększenie HR i Ve

- zwiększone stężenie hormonów (adrenaliny, noradrenaliny, tyroksyny, glikokortkoidów)

- zwiększona temperatura ciała

Pomiar długu tlenowego

- konieczny analizator gazu powietrza wydychanego

- w przypadku wykonania wysiłku kótkotrwałego o maksymalnej mocy

Pomiar stężenia mlekowego

- metoda inwazyjna

- polega na oznaczeniu stężenia LA we krwi 3 minuty po zakończeniu pracy o mocy maksymanej

- maksymalne wartości dla LA =20 mmol/l

Zmiany pH i RQ

- czym te zmiany są większe tym możliwości beztlenowe organizmu są większe

- najniższe wartości pH to 7,0 a wartości RQ to ok. 1,8

Metody oceny wydolności beztlenowe

- pomiar parametrów fizjologicznych : maksymalnego długu tlenowego, maksymalnego stężenia kwasu mlekowego, zmian pH i RQ

- mechaniczne- pomiar mocy podczas wysiłku

Badanie mocy fosfogenowej

- wysiłki trwające kilka sekund o możliwie największej intensywności

Testy :

- Margarii Kalamena (wbieganie na schody, elektroniczny system pomiaru czasu wykonywania próby )

- Wingate (czas trwania 30 sekund, wykonywany na cykloergometru, obciążenie 7,5 % masy ciała, badany wykonuje wysiłek o jak największej intensywności, szybkość obrotu koła) analizuje się : moc max., spadek mocy, czas uzyskania mocy max., czas utrzymania mocy max.,

ZMĘCZENIE - jest to niezdolność do kontynuowania niezbędnej lub oczekiwanej pracy albo utrata zdolności do wytwarzania siły.

Przyczyny zmęczenia - zmęczenie występuje wówczas gdy zakłócony lub przerwany zostaje łańcuch zdarzeń, między ośrodkowym układem nerwowym a włóknem mięśniowym.

Wskaźniki oceny stanu zmęczenia
- zmiany w układzie biochemicznym mięśnia

- pocenie się (odwodnienie organizmu lub utrata elektrolitów, przyspieszających rozwój zmęczenia

- pogorszenie koordynacji ruchowo-wzrokowej (spowolnienie ruchów, spadek siły mięśni i dokładności czynności manualnych)
- spadek wydajności ilościowej i jakościowej pracy (wzrost liczby błędów, czasu reakcji )

Wskaźniki oceny stanu zmęczenia psychicznego

- zmniejszenie stopnia koncentracji

- spowolnienie i osłabienie postrzegania

- spadek motywacji do pracy

- zaburzenia emocjonalne (apati a lub rozdrażnienie)

- nastawienie systemu nerwowego a odpoczynek (ziewanie, senność)

Zmiany wywołane wysiłkiem fizycznym dotyczą:

- regulacji nerwowej i hormonalnej

- przemian energetycznych

- sprawności homeostazy

- podniesienia kosztu energetycznego wysiłku związanego z :

- termoregulacją (pot)

- układem krążenia (wzrost przepływu krwi )

-układem oddec howym (wzrost wentylcji )

Teorie wyjaśniające mechanizm zmęczenia

- wyczerpania

- niedotlenienia

- zatrucia (LA, jony wodorowe, amoniak, serotonina)

Obecnie zmiany występujące w trakcie zmęczenia dzieli się na ośrodkowe i obwodowe.

Znaczenie zmęczenia ośrodkowego - w jego trakcie zmniejsza się częstotliwość pobudzenia jednostek malorycznych co prowadzi do obniżenia poziomu intensywności wysiłku.

Bolesność mięśni związana z wysiłkiem fizycznym

W czasie wysiłku:

- wzrost stężenia mleczanu

- produkty rozpadu ATP (fosforan, AMP)

- amoniak (powstający w czasie kryzysu energetycznego)

Zespół opóźnionej bolesności po wysiłku fizycznym

- uszkodzenie włókien mięśniowych co indukuje lokalną reakcję zapalną organizmu

- w mięśniach pojawiają się leukocyty obojętnochłonne i makrofagi

- chemiczne mediatory (prostaglandyny) zapalenia pobudzają zakończenia nerwów przewodzących bodźce bólowe

- odczuwanie bólu nasila reakcja związana z obrzękiem i ociepleniem tkanki mięśniowej

- sztywność mięśni - uwolnienie jonów wapnia z siateczki sarkoplazmatycznej

Przyczyny zmęczenia po wysiłkach o dużej intensywności

- wzrost jonów wodorowych

- wzrost ADP w mięśniach

- wzrost jonów fosfornowych

- gromadzenie amoniaku (pobudza glikolizę, hamuje procesy tlenowe)

Przyczyny zmęczenia po wysiłkach długotrwałych

- wyczerpanie zapasów glikogenu mięśniowego

- ubytek wody

- utrudniony przepływ krwi przez pracujące mięśnie w czasie wysiłków statycznych

Szybkość występowania zmęczenia zależy od :

- ilości włókien ST i FT (proporcje)

- wydolności fizycznej

- warunków środowiskowych (temperatury otoczenia, wilgotności)

Fazy rozwoju zmęczenia

- faza hamowania specyficznego (względem wykonywanej długo czynności)

- faza przemieszczonej uwagi i obronnego pobudzenia (zajmowanie się czymś innym niż należy)

Zmęczenie - klasyfikacja

• Przewlekłe (przetrenowanie) - powstaje w następstwie wielokrotnego powtarzania treningu przy stosowaniu nieadekwatnych przerw wypoczynkowych

• Lokalne (narządowe) - zmęczenie pojedyńczych narządów ruchu

• Ogólne (ustrojowe) - podlega mu cały organizm człowieka, wystepuje o wysiłkach angażujących większą część mięśni

Zmęczenie nie jest stanem patologicznym, powoduje przejściowe obniżenie zdolności do wykonywania pracy. Jednak gdy nakładać się będą na siebie nielikwidowane skutki zmęczenia mogą prowadzić do przemęczenia i zmian chorobowych.

Wypoczynek to złożony i aktywny (wymagający zużycia energii) proces prowadzący do odbudowy zużytego potencjału eneretycznego .

Fazy wypoczynku

I faza - po okresie wyczerpania podczas pracy następuje pełna kompensacja prowadząca do resyntesy zużytych związków energetycznych do poziomu wyjściowego

II faza - to hiperkompensacja zwiększająca pierwotny poziom substancji energetycznych ponad stan wyjściowy

Wypoczynek - restytucja powysiłkowa

Im bardziej wzmożone procesy zużycia czy rozpadu zachodzące podczas wykonywanej pracy tym bardziej intensywniej przebiegają procesy odnowy i tym bardziej wyraźnie rozwijają się przejawy hiperkompensacji.

Po wysiłkach krótkotrwałych o dużej intensywności kompensacja i hiperkompensacja następują szybciej oraz trwają krócej niż po wysiłkach długich i mniej intensywnych

W restytucji powysiłkowej najszybciej likwidowany jest nadmiar kwasu mlekowego w mięśniach i krwi, potem następuje resyntezy fosfokreatyny dalej glikogenu i na koniec białek

Metody pomiaru wypoczynku

• Obliczanie długu tlenowego

• Określanie zmian częstości skurczów serca i ciśnienia tętniczego po wysiłku

• Mierzenie czasu restytucji

Dług tlenowy (wg Eberharda 2007)

Klasyfikacja wypoczynku

• Bierny

• Aktywny:

Wykonywanie pracy fizycznej lub umysłowej, ale innej niż ta która spowodowała zmęczenie

Dlaczego wypoczynek aktywny?

• Inne bodźce obwodowe lub ośrodkowe pobudzają okolice mózgu co skraca czas restytucji,

• Stymulacja układu krążenia i oddechowego przyspiesza spłatę długu tlenowego oraz eliminację mleczanów,

• Stymulacja powrotu żylnego przez pompę mięśniową.

Wypoczynek zależy również od dostarczenia odpowiedniego pożywienia

• Węglowodany przyspieszają proces odbudowy glikogenu w wątrobie i mięśniach

• Natychmiast po wysiłku białka - najlepsze warunki do budowy masy mięśniowej

• Odpowiednie nawodnienie organizmu i uzupełnianie jonów

Ważne są substraty do produkcji neromediatorów

Suplementacja takimi związkami jak: cholina, tyrozyna, acetyl-tyrozyna, acetyl-l-karnityna,

podnosi poziom acetylocholiny

Przerwy wypoczynkowe

• Przerwy należy stosować wtedy gdy zaczyna się zmęczenie

• Klasyfikacja przerw zależnie od czasu trwania (mikropauzy, krótkie, długie).

• Najczęściej sądzi się, że krótkie przerwy są bardziej skuteczne niż długie, ponieważ znaczna część długu tlenowego jest wyrównywana w pierwszych minutach wypoczynku

Wpływ przerw wypoczynkowych na Vo₂, HR i LA (wg Astrand 1970)

Długie przerwy wypoczynkowe

• Przerwy od 3 do 40 minut są najczęściej stosowane w pracy zawodowej i rekreacji ruchowej

• Przykład: w fabryce zegarków 8 godzinny dzień pracy był przedzielony dwiema 20 minutowymi przerwami. Po zmianie ich na sześć 3 minutowych zwiększyła się wydajność pracy o 11%

Trening a zmęczenie

Trening definiowany jako powtarzane wysiłki, może wywołać długotrwałe zmęczenie, jeśli okresy odpoczynku były niewystarczające do odtworzenia homeostazy między wysiłkami.

Przetrenowanie odzwierciedla brak równowagi miedzy wielkością obciążeń treningowych a odpoczynkiem i charakteryzuje się spadkiem wydolności organizmu

Wpływ wielkości obciążeń treningowych na wydolność fizyczną organizmu
(Hubner-Woźniak, Lutosławska 2000)

PRZETRENOWANIE

To stan przewlekłego zmęczenia o podostrym przebiegu, powstający podczas intensywnego treningu przy stosowaniu nieadekwatnych przerw wypoczynkowych.

OBJAWY PRZETRENOWANIA

- początkowo mało widoczne (przebieg podostry) i trudne do określenia np. pogorszenie samopoczucia bez konkretnych dolegliwości - objawy subiektywne

- zmęczenie ostre - objawia się wyraźnie i trwa dłużej (stan przewlekły)

Przyczyny przetrenowania

• Istnieje wiele hipotez, które próbują wyjaśnić mechanizm pojawienia się zespołu przetrenowania.

• Jedna z hipotez zakłada, że decydującą rolę odgrywa podwzgórze wpływając na aktywację autonomicznego układu nerwowego i osi: podwzgórze-przysadka- kora nadnerczy

Wyróżnia się dwa typy zespołu przetrenowania związanego z autonomicznym układem nerwowy

Typ współczulny

• Wzrost HR spoczynkowego

• Zaburzenia snu

• Irytacja

• Utrata masy ciała

• Spadek apetytu

• Występuje w sportach szybkościowo-siłowych

Typ przywspółczulny

• Niskie HR spoczynkowe

• Długotrwały sen

• Depresja

• Występuje w sportach wytrzymałościowych

Przetrenowanie a metabolizm

Istnieje coraz więcej dowodów sugerujących, że procesowi przetrenowania towarzyszą zmiany metabolizmu dotyczące: węglowodanów, lipidów, aminokwasów, białek, procesów oksydacyjnych oraz funkcji hormonalnych i immunologicznych.

Zużycie glikogenu mięśniowego

• Wiadomo, że spadek poziomu glikogenu mięśniowego może powodować wystąpienie zmęczenia i obniżenie wydolności.

• Brak jest jednak dowodów, że prowadzi to do zespołu przetrenowania, który występuje również przy prawidłowym stężeniu glikogenu

Wpływ obniżonego stężenia glikogenu i udział aminokwasów rozgałęzionych w zespole przetrenowania

Poziom komórkowy - hormony modelujące procesy anaboliczne i kataboliczne

• Podczas wysiłku fizycznego układ dokrewny wpływa na podtrzymanie procesów katabolicznych, natomiast po jego zakończeniu promuje procesy anaboliczne

• Testosteron (T) i Kortyzol (K) to hormony o przeciwstawnym działaniu w metabolizmie białek

• Stosunek T/K wykorzystuje się do oceny równowagi kataboliczno-anabolicznej

• Spadek T/K o 30% uważany jest za wskaźnik zbyt wysokiej intensywności treningu i ryzyka wystąpienie zespołu przetrenowania w dyscyplinach siłowych i szybkościowych

W stanie przetrenowania obniża się stężenie niektórych aminokwasów np glutaminy we krwi

• Glutamina jest głównym substratem energetycznym wykorzystywanym przez leukocyty,

• Zaburzenia poziomu glutaminy są odpowiedzialne za zaburzenia komórkowego układu immunologicznego

Wpływ glutaminy na funkcjonowanie układu immunologicznego

Parametry układu odpornościowego mierzone w spoczynku u osób uczestniczących w wysiłkach o różnej intensywności
(B. Wit, 1994)

Wysiłek fizyczny a reaktywne formy tlenu

• Wysiłek fizyczny może wpływać na zwiększenie produkcji RFT

• Przy wysokim stężeniu RFT mechanizmy obronne mogą być niewystarczające i może to powodować uszkodzenia białek tłuszczy i DNA,

• Może to prowadzić do powstania reakcji zapalnej

Uszkodzenia mięśni

• Umiarkowane uszkodzenie mięśni, po których następuje odnowa, jest integralnym elementem procesu treningowego

• W warunkach dużych obciążeń treningowych i niewystarczających odpoczynków umiarkowane uszkodzenia mięśni rozwijają się w stan chroniczny

Schemat zależności pomiędzy różnymi czynnikami wywołującymi zespół przetrenowania

Diagnozowanie zespołu przetrenowania

PRZETRENOWANIE

OBIEKTYWNE OBJAWY PRZETRENOWANIA

• pogorszenie wydolności i wyników sportowych

• pogorszenie umiejętności technicznych

• wydłużenie czasu reakcji odruchowej (refleks)

POSTĘPOWANIE W STANACH PRZETRENOWANIA

- obniżenie intensywności trening

- atrakcyjne formy aktywnego wypoczynku

- kontakt trener zawodnik

- sauna, kąpiele

- podawanie witamin C i B complex

ZAPOBIEGANIE PRZETRENOWANIU POLEGA NA STOSOWANU RACJONALNEGO TRENINGU I ADEKWATNYCH PRZERW WYPOCZYNKOWYCH

Prezentacja 3

Reakcje organizmu na wysiłek fizyczny (wykład 20.10.2010)

Klasyfikacja wysiłków - rodzaj wykonywanej pracy

*Dynamiczne - przeważający udział skurczy izotonicznych np., chód, bieg czy jazda na rowerze

*Statyczne - dominuje aktywność mięśni dłużej utrzymujących skurcze izometryczne np. utrzymanie ciężaru

Klasyfikacja wysiłków - czas trwania

*Krótkotrwałe - do 10 sekund, przeważają procesy beztlenowe

*Średniej długości - ok., 2 min, procesy tlenowe 50 % i beztlenowe 50 %

*Długotrwałe - przeważają procesy tlenowe

Klasyfikacja wysiłków - wielkość zaangażowanych grup mięśniowych

*Lokalne - mniej niż 30 % całej masy mięśni, np., praca wykonana za pomocą kończyn górnych

*Ogólne - ponad 30 % masy mięśni np., praca wykonana za pomocą obu kończyn dolnych

Klasyfikacja wysiłków - intensywność obciążenia bezwzględne

Wyrażone jako ilość energii wydatkowanej w jednostce czasu:

• Waty (W)

• Kilogramometry (kGm)

Klasyfikacja wysiłków - intensywność obciążenia względne

Wyrażony proporcją między zapotrzebowaniem na tlen podczas wykonywanej pracy a maksymalnym pochłanianiem tlenu przez organizm:

• Submaksymalne VO2<VO2 max

• Maksymalne VO2=VO2 max

• Supramksymalne VO2>VO2 max

Ocena intensywności wysiłku % VO2 max

Klasyfikacja wysiłków - rodzaj źródeł energetycznych

• Tlenowe (aerobowe) - wysiłki długotrwałe o obciążeniu mniejszym od maksymalnego, energia do pracy pochodzi głównie z procesów tlenowych

• Beztlenowe (anaerobowe) - wysiłki krótkotrwałe, mogą być intensywne, energia do pracy pochodzi z procesów beztlenowych

Zmiany w funkcjonowaniu organizmu podczas jednorazowego wysiłku

W momencie rozpoczęcia wysiłku obserwuje się wzrost podstawowych parametrów charakteryzujących układ krążenia i oddychania.

Wzrost jest wprost proporcjonalny do obciążenia i w granicach wysiłków submaksymalnych ma charakter liniowy.

Podstawowe parametry układu krążenia. Pojemność minutowa serca.

CO = SV x HR

5L 70 ml 70 ud./min spocz.

40L 200 ml 200 ud./min max.

Adaptacja układu krążenia do wysiłku fizycznego

Istotą adaptacji jest utrzymanie dużych wartości przepływu krwi przez pracujące mięśnie.

Może być on uzyskany przez :

• rozkurcz mięśni gładkich naczyń

• wzrost średniego ciśnienia tętniczego

• wzrost objętości wyrzutowej serca

• wzrost częstości skurczów serca

Zmiany adaptacyjne do wysiłku

Zakres i rodzaj zmian zależą od czasu wykonywania wysiłku, jego intensywności, rodzaju skurczów mięśni i wielkości zaangażowanych grup mięśniowych.

Obserwowane zmiany przystosowawcze dotyczą wielu układów ale szczególnie układu krążenia i oddychania, mięśniowego, hormonalnego oraz nerwowego.

Reakcja układu krążenia na wysiłek fizyczny

Objętość minutowa serca (CO)

• szybko wzrasta na początku wysiłku i stabilizuje się w zależności od intensywności wysiłku

• zależności od wielkości obciążenia stabilizacja następuje po 3-8 minutach

• zależność między objętością minutową serca a obciążeniem i poborem tlenu ma charakter liniowy

Reakcja układu krążenia na wysiłek fizyczny

Maksymalne wartości CO

Kobiety - ok. 20 l/min

Mężczyźni - ok. 30 l/min

Sportowcy - ok. 40 l/min

Częstość skurczów serca HR

• szybko wzrasta na początku wysiłku i stabilizuje się w wysiłkach submaksymalnych

• poziom równowagi czynnościowej jest liniowo zależny od obciążenia i poboru tlenu

• maksymalna częstość skurczów serca średnio wynosi ok.220 - wiek

Ciśnienie tętnicze krwi BP

• po ok. 2 - 3 minutach wzrasta do wartości odpowiadającej intensywności wysiłku

• wartości maksymalne BP (skurczowe 220-250 mmHg,

rozkurczowe 100-110 mmHg)

Objętość wyrzutowa serca SV

• szybko wzrasta o ok. 50 % wartości spoczynkowej

• przy dalszym wzroście intensywności wysiłkowej wzrost CO odbywa się już wyłącznie na skutek wzrostu HR

• w wysiłkach przekraczających 80-90 % HR max u ludzi niewytrenowanych SV może się zmniejszyć, u ludzi wytrenowanych SV nie zmienia się

Wzrost pojemności minutowej serca

Wzrost CO jest proporcjonalny do intensywności pracy.

Wielkość redystrybucji pojemności minutowej serca do pracujących mięśni będzie tym większa im mniejszy będzie opór naczyniowy w łożysku naczyniowym oraz im większa będzie pojemność minutowa serca

Mechanizmy adaptacyjne układu krążenia do wysiłku

• pobudzenie układu współczulnego i zhamowanie aktywności przywspółczulnej serca

• zwiększenie powrotu żylnego na skutek działania pompy oddechowej i mięśniowej

• zmniejszenie oporu w łożysku naczyniowym pracujących mięśni na skutek działania czynników lokalnych

Czynniki decydujące o wielkości powrotu żylnego

• średnie ciśnienie wypełnienia układu krążenia

• ciśnienie w prawym przedsionku

• opór powrotu żylnego

• pompa mięśniowa

Przekrwienie czynnościowe mięśni

Wzrost podaży tlenu bez zmian przepływu krwi możliwy jest dzięki:

• wzrostowi temperatury i obniżeniu pH co powoduje przesunięcie krzywej dysocjacji oksyhemoglobiny w prawo

• prowadzi to do spadku powinowactwa hemoglobiny do tlenu

Głównymi funkcjami układu krążenia w trakcie wysiłku są:

• transport tlenu do pracujących mięśni

• transport ciepła z narządów o wysokiej przemianie materii

Morfologiczna adaptacja do powtarzanego wysiłku

• przerost mięśnia sercowego (serce sportowca), bradykardia spoczynkowa, wzrost objętości wyrzutowej

• wzrost gęstości naczyń mikrokrążenia (nie farmakologiczna metoda leczenia ciśnienia tętniczego to aktywność fizyczna)

Reakcja układu oddechowego na wysiłek fizyczny

• wzrost wentylacji minutowej (hiperwentylacji wysiłkowej)

• wzrost pojemności dyfuzyjnej płuc

Parametry układu oddechowego. Wentylacja minutowa (VE)

VE = Bf x VT

Bf - rytm oddechowy

VT - objętość oddechowa

8 L = 16 x 0,5 L war. spocz.

200 L = 50 x 4 L war. max.

Reakcja wysiłkowa układu oddechowego

• na początku wysiłku szybki wzrost wentylacji i 20-30 sekundowa stabilizacja na tym poziomie

• druga faza wzrostu wentylacji do stabilizacji po 3-4 minutach na poziomie odpowiadającym intensywności wysiłku

• dwufazowe zmiany powysiłkowe, natychmiastowy spadek, kilkusekundowa stabilizacja i powolne kilkuminutowe zmniejszanie się wentylacji do wartości wyjściowej

• wysiłkowy wzrost wentylacji jest liniowo zależny od obciążenia do intensywności ok. 70 % max. poboru tlenu

• maksymalna wentylacja wynosi u niewytrenowanych ok. 100l/min. u wytrenowanych ok. 200l/min.

Wymiana gazowa w płucach zależy od:

• wentylacji pęcherzykowej

• przepływu krwi

Przepływ krwi (w spoczynku 5-6 l, podczas wysiłku 25-30 l na minutę) zwiększa się poprzez:

• zwiększenie łożyska wymiany gazowej (otwarcie nieczynnych naczyń kapilarnych)

• wyrównanie dystrybucji krwi w różnych częściach płuc

• skrócenie czasu kontaktu krwi z powietrzem pęcherzykowym z ok. 0,75 s do 0,25 s

Wentylacja pęcherzykowa

VA = (VT - VO ) x f R

VA - wentylacja pęcherzykowa

VT - objętość oddechowa

VD - objętość przestrzeni martwej

FR - częstość oddechów

Korzystniej jest zwiększyć VA poprzez pogłębienie oddechów niż przez zwiększenie częstości oddechów

Wentylacja w wysiłku

• wielkość wentylacji wzrasta wprost proporcjonalnie do intensywności wysiłku

• przy stałej intensywności wentylacja stabilizuje się na równym poziomie

• wzrost wentylacji odbywa się początkowo poprzez wzrost objętości oddechowej a następnie w wyniku wzrostu intensywności wysiłku poprzez przyspieszenie rytmu oddechowego

Zmiany adaptacyjne zachodzące we krwi w czasie wysiłku dotyczą :

• elementów morfotycznych

• zmian p H

• poziomu kwasu mlekowego

• poziomu glukozy

• poziomu kwasów tłuszczowych

• poziomu hormonów (np. kortyzolu, adrenaliny, aldosteronu)

Wysiłek dynamiczny o dużej intensywności i krótkim czasie trwania

• aktywowane są jednostki motoryczne szybkokurczliwe

• energia głównie z procesów beztlenowych

• parametry fizjologiczne układu krążenia (HR, SV, CO i BP) oraz oddychania (VE ) niższe niż w pracy maksymalnej

• występuje zjawisko zmęczenia

Wysiłek dynamiczny o umiarkowanej, stałej intensywności - długotrwały

• aktywowane są jednostki wolnokurczliwe

• wywołuje zmiany czynności układu krążenia i oddychania warunkujące występowanie stanu równowagi fizjologicznej

• charakter zmian umożliwia kontynuowanie pracy przez dłuższy okres czasu

• z chwilą rozpoczęcia pracy dochodzi do wzmożenia czynności krążenia i oddychania aż do uzyskania stanu równowagi

Stan równowagi fizjologicznej

Do organizmu dostarczane jest tyle tlenu ile wynosi zapotrzebowanie. Zanim organizm osiągnie stan równowagi fizjologicznej zaciąga deficyt tlenowy . Po zakończeniu wysiłku obserwowany jest nadmiar pobierania tlenu ponad pobór spoczynkowy. Jest to dług tlenowy.

Wysiłek maksymalny

• parametry układu krążenia i oddychania osiągają najwyższe dla danego organizmu wartości .

• HR max, CO max, SV max, VE max,

Reakcja układu krążenia na wysiłek statyczny

• znaczne zmniejszenie przepływu krwi przez pracujące mięśnie na skutek nacisku na naczynia krwionośne

• nagromadzenie produktów przemiany materii powodujące odruchowy wzrost częstości skurczów serca i skurcz naczyń obwodowych

• duży wzrost ciśnienia tętniczego krwi (skurczowe i rozkurczowe)

• brak wzrostu objętości wyrzutowej (lub nawet jej spadek)

• niewielki wzrost objętości minutowej serca

• w czasie wysiłku statycznego można zaobserwować zmniejszenie się wentylacji, a w momencie przedłużającego się wysiłku tego typu dopiero jej wzrost

• typowym objawem po pracy statycznej jest zwiększona wentylacja i pobór tlenu od rejestrowanego w czasie pracy (efekt Lindharda)

Prezentacja 4

Fizjologia wysiłku (27.10.2010)

Skład ciała - metody pomiaru i analiza

Stosowane są różne opisy budowy ciała człowieka np.,

wg., składu chemicznego:

• białka

• tłuszcze

• węglowodany

• woda

• składniki mineralne

wg., budowy anatomicznej:

• kości

• mięśnie

• organy wewnętrzne

W fizjologii najczęściej stosuje się podział:

• masa ciała szczupłego, LBM (lub beztłuszczowa masa ciała, FFM)

• tkanka tłuszczowa, FAT

Ważnym elementem jest woda, ale znajduje się ona zarówno w LBM (ok. 75 %), jak i w FAT (ok. 10 %)

Beztłuszczowa masa ciała

• LBM - lean body mass

• FFM - fat free mass

Tkanka mięśniowa

Tkanka kostna

Narządy wewnętrzne

Przyczyny zmian w obrębie LBM

• zwiększenie masy mięśniowej (trening fizyczny )

• zmniejszenie masy mięśniowej (bezczynność ruchowa)

• zmiany masy układu kostnego (rozwój dzieci, osteoporoza)

• starzenie się organizmu (sarkopenia)

• zmiany patologiczne

Tłuszczowa masa ciała FAT

• BF - body fat

• FM - fat mass

Podskórna

Trzewna (mięśnie, narządy wewnętrzne, jama brzuszna )

Funkcje tkanki tłuszczowej

• amortyzacja

• stanowi materiał energetyczny

• termoizolacja, termoregulacja

• udział w syntezie niektórych hormonów (estrogeny, lektyna)

Tkanka tłuszczowa

• całkowita zawartość FAT zwiększa się z wiekiem

• minimalna zawartość tkanki tłuszczowej

dla kobiet : 8 %

dla mężczyzn : 5 %

• w okresie noworodkowym i dojrzewania płciowego dochodzi do zwiększenia liczby komórek tłuszczowych

Woda

TBW - total body water

Ogólna objętość wody w organizmie odpowiada średnio 60 % masy ciała

Na TBW składają się:

• płyn wewnątrzkomórkowy (30-40 % masy ciała)

• płyn zewnątrzkomórkowy (osocze, limfa, płyny tkankowe)

• płyn transkomórkowy (płyn mózgowo-rdzeniowy, płyn w komorze oka, płyny w stawach i jamach ciała np., soki trawienne

Rola wody w organizmie

• funkcje transportowe

• udział w procesach regulacji temperatury ciała oraz ciśnienia krwi

• stanowi środowisko dla wszystkich procesów zachodzących w komórkach

• jest substratem i produktem wielu reakcji biochemicznych

Na stosunki ilościowe omawianych komponentów ciała wpływają:

• czynniki genetyczne

• sposób odżywiania i skład pokarmów

• wiek

• płeć

• stopień aktywności fizycznej

• zmiany patologiczne

Obecnie istnieje wiele metod oceny składu ciała:

*Metody laboratoryjne - mają dużą wartość, jednak są drogie i niedostępne w codziennej praktyce klinicznej

• hydrodensytometria (ważnie pod wodą)

• tomografia komputerowa (CT)

• rezonans magnetyczny (MR)

• metoda przewodnictwa elektrycznego

• metoda rozcieńczania izotopów

Inne metody, wykorzystywane w badaniach populacyjnych:

• antropometria (pomiary fałdów skórnych)

• impedancja bioelektryczna (ocena oddziaływania podczerwieni)

• absorpcjometria promieniowania X o dwóch energiach (DXA)

Metoda antropometryczna (cyrklowa)

• pomiar fałdów skórno-tłuszczowych

• założenie - pod skórą jest stała frakcja tkanki tłuszczowej

• trudność oceny u osób starszych ze względu na centralizację tkanki tłuszczowej, co nie wiąże się z grubością fałdu skórnego

• masę tkanki tłuszczowej ocenia się na podstawie odpowiednich tablic

• powtarzalność tej metody jest niska

• pomiar od 3 do 12 fałdów

• szybki odczyt (ze względu na ściśliwość fałdu)

• wymagana jest dokładność lokalizacji pomiarów w kolejnych badaniach

• uzyskane wartości podstawiamy do wzorów, a następnie wyniki zawartości tłuszczu odczytujemy z tabel stworzonych dla odpowiedniej populacji

Impedancja bioelektryczna (BIA - bioelectrical impedance analysis)

• opiera się na różnicy w przewodzeniu prądu elektrycznego w komponencie wodnym i tłuszczowym

• polega na wysyłaniu bardzo słabego prądu przez tkanki i na zmierzeniu oporu elektrycznego ciała

• metoda prosta i szybka, nieinwazyjna, bezpieczna i relatywnie tania

Aby pomiar metodą BIA był rzetelny, muszą być spełnione warunki:

• 4 godz. przed badaniem nie jeść i nie pić

• 12 godz. przed badaniem nie należy intensywnie ćwiczyć

• 48 godz. przed badaniem nie należy spożywać alkoholu i kawy

• nie należy robić pomiarów w czasie menstruacji

• powtórny pomiar należy wykonać o tej samej porze

• powyższe warunki wynikają z faktu, że z uwodnienia ciała obliczany jest poziom tkanki tłuszczowej

• nawet fizjologiczne, dobowe wahania stanu uwodnienia mogą wpływać na wynik pomiaru

• metody BIA nie stosujemy: u kobiet w ciąży, u osób z rozrusznikiem serca

Spektrofotometria

• metoda oparta na absorpcji fali podczerwieni przez tkanki

• pomiar wykonujemy w połowie długości ramienia. Jest to miejsce ściśle określone, oznaczane specjalną miarką

• do powierzchni skóry przykładana jest sonda, która wysyła różnej długości fale podczerwone, odbijają się one od tkanek i z powrotem są wychwytywane przez sondę

Absorpcjometria promieniowania X o dwóch energiach

(DXA - dual-energy X - ray absorptiometry)

• wykorzystuje zjawisko osłabienia wiązki promieniowania jonizującego, przechodzącej przez różne tkanki organizmu

• różnica w pochłanianiu dwóch energii (43 i 110 keV) przez tkankę miękką i kostną

keV- kiloelektronowolt

- ocena gęstości mineralnej kości

• ocena zawartości tkanki tłuszczowej

• łatwość wykonania, duża dokładność i powtarzalność

• możliwość badania zarówno całego ciała, jak i poszczególnych regionów (jama brzuszna, kończyny)

• wyniki badania metodą DXA wysoce korelują z wynikami badania tkanki tłuszczowej metodami CT , MR czy BIA

Znaczenie pomiarów masy i składu ciała

• ocena zaburzeń przemiany materii i rezultatów ich leczenia

• diagnostyka otyłości i niedożywienia

• określanie stanu odżywienia poszczególnych osób i całej populacji

• diagnostyka niektórych zaburzeń hormonalnych

• ocena skuteczności programów treningowych oraz zaleceń dietetycznych

• mobilizują i motywują ludzi do ruchu

• pozwalają śledzić proces treningowy

Błędy pomiarów w poszczególnych metodach:

• antropometria- z góry zakłada, że pewien % tłuszczu znajduje się pod skórą

• BIA- mierzy wodę, pozostałe składniki szacuje, woda to labilny składnik

• spektrofotometria- mierzy tłuszcz, inne komponenty wylicza

Wskaźnik masy ciała, BMI - body mass index

• in. wskaźnik Queteleta II

• obliczany poprzez podzielenie masy ciała w kilogramach przez kwadrat wzrostu w metrach

• wyrażany w kg /m2

Wartości liczbowe BMI i odpowiednie kategorie wagowe

• wygłodzenie <15

• wychudzenie 15,1 - 17,4

• niedowaga 17,5 - 18,5

• waga w normie 18,5 - 24,9

• nadwaga 25 - 29,9

• otyłość I stopnia 30 - 34, 9

• otyłość II stopnia 35 - 39,9

• otyłość III stopnia > 40

Wartość BMI nie jest adekwatna dla oceny prawidłowej masy ciała u:

• sportowców

• kobiet w ciąży i w okresie laktacji

• osób o wątłej budowie ciała

BMI

• wskazuje dość ogólnie na prawidłowość lub zaburzenie masy ciała

• nie odzwierciedla stopnia otłuszczenia organizmu

• nie różnicuje masy tkanki tłuszczowej od masy mięśni i układu kostnego

• nie określa dystrybucji tkanki tłuszczowej w organizmie

Rodzaj otyłości

• otyłość aneroidalna typ ,,jabłko”

• otyłość ginoidalna typ ,,gruszka”

Do oceny otyłości brzusznej służą:

- WC- pomiar obwodu pasa (waist circumference)

- WHR- wskaźnik talia-biodro (waist to hip ratio)

- WHtR- współczynniki obwodu pasa do wysokości ciała (waist-to-height-ratio)
Obwód pasa, WC

• prosta miara otyłości brzusznej

• może stanowić istotny wskaźnik zespołu metabolicznego

Wskaźnik talia/biodra WHR

• talie mierzymy w połowie odległości między dolnym brzegiem żeber a górnym grzebieniem kości biodrowej

• obwód bioder określa się na wysokości krętarza większego kości biodrowej

• otyłość brzuszną stwierdzamy gdy WHR jest:

>0,80 (kobiety)

>1,00 (mężczyźni)

Obwód pasa do wysokości ciała, WHtR

• obliczany poprzez podzielenie obwodu talii, przez wysokość ciała, wyrażany w %

• należy utrzymywać obwód pasa (WC) na poziomie nie przekraczającym połowy wysokości ciała (Ht)

Zespół metaboliczny - jest coraz częściej rozpoznawanym schorzeniem wieloobjawowym. Objawy to: zaburzenia gospodarki węglowodanowej, insulino odporność, dyslipidenia, otyłość brzuszna, nadciśnienie tętnicze, nieprawidłowa tolerancja glukozy, stan prozakrzepowy i prozapalny. Poszczególne elementy wskazują na związek ze schorzeniami układu sercowo-naczyniowego. Działania profilaktyczne w zespole metabolicznym mają na celu obniżenie ryzyka występowania chorób sercowo-naczyniowych.

Zespół metaboliczny wiązano z występowaniem (wg. WHO 1998)

• otyłości

• nieprawidłowego metabolizmu glukozy

• podwyższonego ciśnienia tętniczego

• odporności na insulinę

• zaburzeń lipidowych

Zespół metaboliczny występuje nie tylko u otyłych. Stwierdzono, że u niektórych osób z prawidłową masą ciała występują zaburzenia typowe dla zespołu metabolicznego. Okazało się, że wiąże to się z występowaniem zwiększonej ilości tkanki tłuszczowej w okolicach brzucha. Dotychczas uważano, że częstość występowania zespołu metabolicznego rośnie z wiekiem oraz, że występuje częściej u mężczyzn. Ogólnie w ostatnich latach częstość występowania ZM wzrasta, ale obserwuje się większy wzrost u młodych kobiet.

Diagnozowanie osób metabolicznie otyłych z prawidłową masą ciała

- pomiar zawartości tkanki tłuszczowej (powyżej 30 %)

• obliczanie wskaźników insulino odporności np. insulinemia w surowicy na czczo/glikemia na czczo/22,5

• ocena profilu lipidowego

Wybrane składowe zespołu metabolicznego a dymorfizm płciowy

• większa insulino odporność u mężczyzn

• większa hiperglikemia u kobiet

• profil lipidowy korzystniejszy u kobiet przed menopauzą niż u mężczyzn

• nadciśnienie tętnicze rzadziej u kobiet niż u mężczyzn

• substancje uwalniane z tkanki tłuszczowej leptyna, interleukiny, TNF- (działanie prozapalne) większe u kobiet

• białko ostrej fazy CRP (proces zapalny) prognozuje rozwój zespołu metabolicznego u kobiet

Prezentacja 5

Wybrane zagadnienia z fizjologii treningu

Anna Czajkowska

Trening fizyczny definicja

TRENING - to systematyczna, świadomie kierowana działalność ruchowa człowieka, mająca na celu podniesienie jego zdolności wysiłkowej oraz umiejętności ruchowych, z zamiarem osiągnięcia jak najlepszych wyników sportowych.

TRENING SPORTOWY - jest procesem adaptacji czyli przystosowania się do stopniowo i systematycznie zwiększających się obciążeń treningowych.

Trening powinien opierać się na podstawach fizjologicznych

Proces ciągły prowadzący do adaptacji organizmu do zastosowanych obciążeń, prowadzący do zwiększenia maksymalnego poboru tlenu lub poziomu progu przemian beztlenowych.

W treningu sportowym i treningu zdrowotnym istnieje konieczność przestrzegania pewnych reguł

Zjawisko superkompensacji

Pobudzanie narządów przez dłuższy czas powoduje ich zmęczenie, które przejawia się zmniejszoną zdolnością do wykonania pracy. Po okresie wypoczynku następuje powrót do stanu wyjściowego, a następnie okres zwiększonej wydolności zwanej superkompensacją .

Superkompensacja jest więc jedną z cech dobrze prowadzonego treningu

Zasady treningu

• Indywidualizacja (dobieranie obciążenia do możliwości danej osoby)

• Specyficzność (adaptacja do wysiłku określonych układów lub części ciała angażowanych w pracę

• Cykliczność (wysiłek musi być powtarzany w określonych odstępach czasu)

• Stopniowe zwiększanie obciążenia (organizm adoptuje się do zastosowanych obciążeń

Składowe treningu

Obciążenie treningowe

Intensywność (% HR lub % VO_2max )

Częstotliwość (np.:2 x dziennie sportowcy, 3x tygodniowo zdrowotnie)

Czas trwania ( np.: 20-30 min zdrowotnie, 120 min. zawodnicy dyscyplin wytrzymałościowych

Zmiany VO_2max

• Przyjmuje się, że poprawa pułapu tlenowego wynosi zazwyczaj 5-25%

• Mogą jednak istnieć wyjątki od tej reguły

• Osoby o niższych wartościach wyjściowych

• Efekt wysokiej częstotliwości treningu

• Czynnik genetyczny ma duży wpływ na VO_2max jednak istnieją osoby odpowiadające lub nieodpowiadające na zastosowany trening. Niezależnie od zastosowanego treningu reakcja może być jedynie w zakresie limitu genetycznego)

• Obecnie niektórzy autorzy sugerują, że czynnik genetyczny warunkuje wydolność w stopniu mniejszym niż 50%

Trening podtrzymujący

• Na skutek treningu po kilku tygodniach obserwuje się wzrost wydolności tlenowej lub beztlenowej

• Po zaprzestaniu ćwiczeń wskaźniki fizjologiczne w krótkim czasie się obniżają

• Potrzebne jest przeprowadzenie treningu podtrzymującego do utrzymania poziomu wydolności (przynajmniej 3 razy w tygodniu na poziomie 70%maksymalnego poboru tlenu

Fizjologiczna charakterystyka metod treningowych

• Metoda ciągła (50-60% VO_2max trening zdrowotny; 80-90% VO_2max trening sportowy wytrzymałościowy).

• Metoda interwałowa (trening wytrzymałości i szybkości zarazem, zazwyczaj praca i wypoczynek (czynny) taki sam czas).

• Metoda powtórzeniowa ( wysiłki o stałej intensywności i dłuższe przerwy miedzy nimi)

• Metoda zmienna ( krótkie wysiłki o dużej intensywności przedzielone dłuższymi o mniejszej intensywności)

Charakterystyka Vo2 i HR w czasie treningu realizowanego metoda ciągłą o stałej intensywności realizowanego przez kolarza o wysokim poziomie wydolności tlenowej

Dynamika zmian Vo2 i HR w czasie treningu metodą ciągłą o zmiennej planowo wzrastającej intensywności

Wskaźnikiem efektywności treningu może być adaptacja wysiłkowa

Zależność „obciążenie-efekt” w początkowym okresie może mieć charakter krzywej o przebiegu wykładniczym.

W wyniku zastosowania obciążeń o średniej intensywności, możemy uzyskać zmiany o charakterze prostolinijnym. Oznacza to, że możliwości adaptacyjne nie zostały osiągnięte i można zwiększać obciążenie bez zagrożenia dla procesu adaptacji

Gdy intensywność ćwiczeń zbliży się do wartości maksymalnych krzywa „obciążenie-efekt” ustabilizuje się

(konieczność kontrolowania treningu ponieważ istnieje możliwość przeciążenia)

Jeżeli krzywa przyjmie kształt paraboli to oznacza, że wzrost intensywności treningu może doprowadzić do obniżenia wartości charakteryzujących efekt treningowy

Zależność „obciążenie trening”

Aby doszło do rozwoju zmian adaptacyjnych obciążenie musi osiągnąć minimalną wartość zwaną obciążeniem progowym

Obciążenia o intensywności poniżej tej wartości określa się jako nieefektywne.

Obciążenia o intensywności ponad progowej noszą nazwę rozwijających

Wielkość obciążenia progowego, wyrażona w VO2 wynosi około 50-60% pułapu tlenowego

Rola treningu

• Działanie treningu ma pobudzić wewnątrzkomórkowy metabolizm energetyczny i układ dokrewny

• Każdy człowiek ma swój indywidualny przedział adaptacji każdej funkcji fizjologicznej

• Trening specjalistyczny prowadzi do rozwoju tych funkcji, które mają istotne znaczenie dla uzyskania dobrego wyniku sportowego

Specyficzny charakter zmian adaptacyjnych pod wpływem treningu w wybranej dyscyplinie sportu

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

Ćwiczenia fizyczne, uprawiane systematycznie i racjonalnie mają bardzo wszechstronny i głęboki wpływ na organizm. Powodują one powstanie daleko idących zmian zarówno morfologicznych jak i funkcjonalnych

Mechanizm ochronnego działania wysiłku fizycznego na CUN

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

UKŁAD KOSTNY

- poza funkcją podporową i ochronną (k. czaszki) pełni rolę biernego aparatu ruchu

Systematyczny trening:

• przyspiesza prawidłowy rozwój kości (długość i grubość)

• modyfikuje strukturę tkanki kostnej - zwiększa się warstwa substancji zbitej, zwiększa się ilość osteonów tj. elementów architektonicznych i czynnościowych tkanki kostnej zbitej; zmianom ulega struktura i układ beleczek kostnych

• zmienia skład chemiczny kości - zwiększa się ilość substancji organicznych i soli mineralnych

Wszystkie te zmiany pod wpływem treningu czynią kość bardziej wytrzymałą i odporną na urazy mechaniczne

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

UKŁAD KOSTNY

- w skutek treningu sportowego rozwija się klatka piersiowa, co powiększa możliwości układu oddechowego

- przeciążenie wysiłkiem w młodym wieku może być przyczyną niekorzystnych zmian w aparacie kostnym

- wczesne obciążenie dużym wysiłkiem może powodować przyspieszenie procesu kostnienia, co hamuje rozwój kości na długość

- jednocześnie następuje rozwój kości w wymiarze poprzecznym, dochodzi do przerostu masy kostnej w miejscach przyczepów mięśni, nadmiernie obciążone kręgi mogą ulec spłaszczeniu

ZBYT DUŻE OBCIĄŻENIA WYSIŁKIEM W WIEKU MŁODOCIANYM MOGĄ OPÓŹNIĆ LUB ZATRZYMAĆ WZROST MŁODYCH ORGANIZMÓW

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

UKŁAD MIĘŚNIOWY

- pod wpływem treningu obserwuje się przyrost masy mięśniowej z ok. 35-40% do 50% (przyrost ten jest sumą przyrostów masy pojedynczych włókien)

- najbardziej efektywny rozwój muskulatury odbywa się w treningu statycznym, siłowym i szybkościowym

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

ZMIANY BIOCHEMICZNE W UKŁADZIE MIĘŚNIOWYM

- zwiększa się ilość białka kurczliwego-miozyny (białko to jest elementem struktury kurczliwej, ale pełni również w tkance rolę enzymatyczną katalizując rozpad ATP w czasie skurczu mięśniowego

- zwiększa się sieć naczyń włosowatych (nawet o 40-45%) co powoduje lepsze zaopatrywanie mięśni w tlen

- zwiększa się ilość mioglobiny

ZMIANY POTRENINGOWE

- powiększają siłę mięśni,

- poprawiają zdolność do pracy,

- czynią mięśnie bardziej odpornymi na zmęczenie

Mechanizm wpływu treningu fizycznego na siłę skurczu mięśnia

Wpływ treningu fizycznego na sprawność ruchową

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

ZMIANY POTRENINGOWE W NARZĄDACH WEWNĘTRZNYCH

SERCE

• powiększa się proporcjonalnie do całej masy mięśniowej

• Wzrasta masa mięśnia sercowego z 4,8 do 8 (g/kg masy ciała)

• zwiększa się pojemność wyrzutowa serca (SV)

niewytrenowani wytrenowani

w spoczynku 50-70 ml 100 ml

w wysiłku max 160 ml 200-220 ml

- Większa pojemność minutowa serca umożliwia sprawniejsze zaopatrywanie pracujących tkanek w składniki odżywcze i tlen a także usuwanie produktów przemian tkankowych

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

ZMIANY POTRENINGOWE W NARZĄDACH WEWNĘTRZNYCH

SERCE SPORTOWE (to serce zaadoptowane do obciążeń związanych z systematyczną pracą mięśniową)

- pod wpływem regularnego treningu może nastąpić hipertrofia mięśnia sercowego

TRENING SIŁOWY, STATYCZNY powoduje koncentryczny przerost mięśnia sercowego czyli wzrost grubości mięśnia sercowego kosztem objętości jego jam

Jest to zmiana niekorzystna z punktu widzenia hemodynamiki

TRENING DYNAMICZNY, WYTRZYMAŁOŚCIOWY powoduje przerost ekscentryczny czyli zwiększenie się objętości jam serca przy niewielkim pogrubieniu ścian serca

Wpływ treningu na parametry układu krążenia podczas wysiłku submaksymalnego

Wpływ treningu na parametry układu krążenia podczas wysiłku submaksymalnego

Wpływ treningu na zasoby glikogenu, poziom kwasu mlekowego i iloraz oddechowy podczas wysiłku submaksymalnego

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

ZMIANY POTRENINGOWE W NARZĄDACH WEWNĘTRZNYCH

WĄTROBA

• wzrasta zapas glikogenu i usprawnia się jego udział w przemianach energetycznych

• dzięki zwiększeniu aktywności odpowiednich enzymów poprawia się przemiana węglowodanów, białek i tłuszczy

• w wyniku treningu wytrzymałościowego obserwuje się wzrost wykorzystania tłuszczy jako surowca energetycznego

.

Charakterystyka zależności HR i VO₂ przed (2) i po (1) treningu wydolności tlenowej

Zmiany parametrów fizjologicznych w czasie pracy maksymalnej w wyniku treningu

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

ZMIANY POTRENINGOWE W NARZĄDACH WEWNĘTRZNYCH

UKŁAD ODDECHOWY

- wzrasta pojemność życiowa płuc

- oddechy są głębsze

• zwalnia się rytm oddechowy

• zwiększa się wykorzystanie tlenu z powietrza wdechowego

Wzrost maksymalnej wentylacji płuc do 240 l/min

Poziom kwasu mlekowego i wentylacji minutowej trenujących i nietrenujących

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

ZMIANY POTRENINGOWE W NARZĄDACH WEWNĘTRZNYCH

KREW

- zwiększenie ilości erytrocytów 6 mln/mm3

- zwiększenie zwartości hemoglobiny w krwi

• wzrasta zasób rezerw zasadowych (o 10-20%) co zwiększa odporność na przejściowy wzrost zakwaszenia podczas wysiłku

Wpływ treningu sportowego na objętość krwi krążącej

WPŁYW TRENINGU NA ORGANIZM

Wpływ wysiłku fizycznego na poziom lipoprotein w surowicy

Parametry układu odpornościowego mierzone w spoczynku u osób uczestniczących w zajęciach rekreacyjnych i u trenujących sportowców (B. Wit, 1994)

Zmiany HR w wysiłku i po nim osoby trenującej i nietrenującej

Prezentacja 6

Wydolność w ontogenezie

Wydolność fizyczna jest cechą organizmu zależną od wielu czynników, ale również wpływ na to, jaka jest jej wartość,

mają wiek i płeć

• Wydolność fizyczna dzieci
  i w okresie dojrzewania

• Dziecko a dorosły

Dziecko w okresie rozwojowym nie jest miniaturą osoby dorosłej ponieważ wykazuje wyraźną odmienność funkcji całego organizmu jak i poszczególnych układów

• 
  Problematyka wysiłku dziecięcego dotyczyć może:

• Wzrastania

• Zmian funkcjonalnych związanych z wiekiem

• Dojrzewania

Okres rozwoju dzieci lub młodzieży może być definiowany jako: wiek kalendarzowy, wiek kostny lub poziom dojrzewania płciowego

• Wysokość i masa ciała

W okresie 2 pierwszych lat dziecko osiąga 50% wysokości wieku dorosłego.

Przyrosty masy i wysokości ciała mają podobny przebieg czasowy u obu płci.

Dziewczynki dojrzewają około 2-2,5 lat wcześniej niż chłopcy

Pełną wysokość ciała osiągają:

dziewczynki około 16,6 roku a chłopcy w 18 roku życia.

Największe przyspieszenie wzrostu i masy:

u dziewczynek około 12 roku życia,

u chłopców około 14 roku życia.

• Ocena dojrzałości płciowej

Wymiary ciała dziecka nie odzwierciedlają poziomu dojrzałości płciowej

Metody oceny dojrzałości

• Wiek kostny

• Dojrzałość płciowa

• Dojrzałość somatyczna

• Wiek zębowy

• Wiek kostny

• Wiek kostny można oceniać na podstawie etapu procesu wzrostu kości długich i procesu kostnienia chrząstek

• W kości piszczelowej proces kostnienia u mężczyzn kończy się w części dystalnej (staw skokowy) ok. 17 roku życia, a w części proksymalnej (staw kolanowy) ok. 20 roku życia.

• U kobiet ten proces kończy się 2-3 lata wcześniej; dziewczęta osiągają pełną dojrzałość kostną (zakończenie kształtowania struktury i długości kości) kilka lat przed chłopcami

• Wydolność fizyczna dzieci

• Wydolność fizyczna zwiększa się w okresie od 6 roku życia do osiągnięcia dojrzałości

• Wzrost wydolności nie jest liniowy i zależy od nierównomiernego przebiegu rozwoju różnych układów

• Przyczyny mniejszej wydolności dzieci: mniejsza kurczliwość mięśnia sercowego, mniejsza objętość krwi krążącej, typowy dla wieku dziecięcego metabolizm.

• Rozwój układu nerwowego

Rozwija się najwcześniej decydując o możliwościach ruchowych dziecka, poprawiając koordynację, kontrolę równowagi i zwinność

Najintensywniej rozwija się w okresie przedszkolnym, później dość równomiernie

Mielinizacja włókien nerwowych przyspiesza czas reakcji

i umiejętności ruchowe

(kora mózgowa-wczesne dzieciństwo, pozostałe włókna do dojrzałości)

• Zdolności motoryczne

• Zwiększają się do 18 roku życia

• Siła mięśni wzrasta wraz z przyrostem ich masy

• Wzrost ich siły zależy od poziomu dojrzałości układu nerwowego

• Dynamika rozwojowa wskaźników układu krążenia w ontogenezie

• Układ krążenia

• W wysiłku dzieci cechuje silne pobudzenie adrenergiczne i małe noradrenergiczne co wywołuje niższe BP i podwyższone wartości HR

• Od 10 roku życia systematyczne rosną wartości spoczynkowe i wysiłkowe BP proporcjonalnie do rozmiarów ciała

• Układ krążenia

• HR obniża się wraz wiekiem (0.5 ud/min na rok)

• CO _max i SV _max rosną proporcjonalnie do wielkości serca

• Dzieci cechuje korzystna adaptacja układu krążenia do wysiłku: proporcja objętości serca do LBM, szybkie osiąganie 50% Vo_2max od rozpoczęcia wysiłku.

• Dynamika rozwojowa wskaźników układu oddechowego w ontogenezie (Kozłowski 1995)

• Układ oddechowy

• VE max zwiększa się wraz z dojrzewaniem fizycznym; wynosi ok. 40L/min u 4-6 letnich chłopców i wzrasta do 110-140L/min w okresie pełnej dojrzałości fizycznej

• Bezwzględne wielkości wskaźników oddechowych dziewcząt są mniejsze, zależne od wielkości klatki piersiowej i płuc.

• Wydolność dzieci

• Wielkość serca jest bezpośrednia zależna od wielkości całego ciała

• Mniejsza wielkość serca i mniejsza objętość krwi u dzieci powoduje mniejsze SV

• Większa HR max u dzieci tylko częściowo kompensuje mniejsze SV i w rezultacie CO max jest mniejsze niż u dorosłych

• VO2max wyrażone w L/min jest mniejsze u dzieci niż u dorosłych

• VO2max/ kg masy ciała u dzieci i dorosłych różni się niewiele

• Wydolność dzieci

• VO2max w L/min osiąga max między 17-21 roku życia mężczyzn i 12-15 roku życia u dziewcząt

• VO2max wyrażane na kg masy ciała stabilizuje się na jednym poziomie u mężczyzn pomiędzy 6 a 25 rokiem życia, natomiast u dziewcząt obniża się od ok. 13 roku życia.

• Niskie VO2 max w l/min ogranicza wysiłki wytrzymałościowe (biegi długodystansowe) pomimo odpowiednich rozmiarów ciała

• Metabolizm wysiłkowy

• Zasoby energetyczne (ATP,PC) w mięśniach, w przeliczeniu na kg. masy ciała są podobne u dzieci i dorosłych

• Dzieci w większym stopniu wykorzystują tłuszcze jak źródło energii do pracujących mięśni,

• U dzieci większa część energii pochodzi z procesów tlenowych

• Metabolizm wysiłkowy - cd

• Stężenie kwasu mlekowego w wysiłkach maksymalnych (6-9 mmol/l) są znacznie niższe niż u dorosłych przy zbliżonych wartościach Vo₂ i HR,

• Stężenie mleczanu we krwi podczas wysiłków maksymalnych zwiększa się wraz z wiekiem,

• Obserwuje się mniejszy udział procesów beztlenowych.

• Dzieci są dobrze chronione przed nadmiernym katabolizmem i kwasicą

• U dzieci obserwuje się tendencję do utrzymywania wysokiego poziomu glukozy we krwi i wysokiego stężenia hormonu wzrostu,

• Obniżony jest wysiłkowy poziom katecholamin

• Gospodarka elektrolitowa

• Dzieci w większym stopniu niż dorośli wykazują zwiększone zapotrzebowanie na elektrolity

• Wyraźne obniżenie stężenia elektrolitów po wysiłku (utrzymujące się przez 24-48 h)powinno być wcześnie rozpoznane i wyrównane

• Ekonomia wysiłkowa dzieci

• Niska CO ogranicza wysiłki, w których masa ciała jest głównym czynnikiem limitującym ruch(biegi długodystansowe); niekorzystny stosunek VO2max do masy ciała

• Przy określonej prędkości biegu dziecko ma zdecydowanie większe zużycie tlenu w stosunku do masy ciała w porównaniu do dorosłego

• Wiek dojrzewania - przyczyny różnic pomiędzy chłopcami a dziewczętami; inny skład ciała, poziom hemoglobiny,ilość erytrocytów.

• Wydatek energetyczny - większy u dzieci

• Wydolność fizyczna kobiet i mężczyzn

• Anna Czajkowska

• Porównanie cech antropometrycznych kobiet i mężczyzn

Różnice pomiędzy płciami pojawiają się dopiero w trakcie procesu dojrzewania płciowego i kształtują ostatecznie po jego zakończeniu

Proces ten rozpoczyna się u dziewcząt około 11-13 roku życia a u chłopców około14

• Kobiety charakteryzuje:

• Mniejsza wysokość ciała (8%)

• Mniejsza masa ciała (25-39%)

• Mniejszy udział tkanki mięśniowej

• Większy udział tkanki tłuszczowej

• Lżejsza budowa kości

• Mniej wytrzymały aparat stabilizujący, stawowy system więzadłowy

• Inna budowa stawów barkowych i biodrowych

• Mniejsza gęstość i większa rozciągliwość mięśni

• Odmienność cech somatycznych wynika z oddziaływania hormonów żeńskich
  estrogenów i progesteronu

Rola hormonów żeńskich

• Zapewnianie właściwego funkcjonowania układu rozrodczego

• Wzrost organizmu, poszerzenie miednicy, rozwój piersi, odkładanie tłuszczu w okolicy ud i bioder

• Wpływ na metabolizm tkanki kostnej

• Obniżanie stężenia TC i LDL a zwiększanie stężenia HDL

• Kontrola stosunku glukagonu do insuliny,

• Ochrona przed uszkodzeniem błony włókien mięśniowych.

• Różnice fizjologiczne między kobietami a mężczyznami w spoczynku

• Wielkość serca ( masa - 250 do 300 g, objętość serca - 550 do 750ml)

• HR spoczynkowe - wyższe u kobiet, BP skurczowe mniejsze u kobiet

• Objętość krwi (10%), liczba erytrocytów (4.5 do 5.5 mln/ml) stężenie hemoglobiny (140 do160 g/l)

• Rozmiar klatki piersiowej

• Statyczne parametry oddechowe (pojemność życiowa i pojemność oddechowa, około 50%)

• Spoczynkowa przemiana materii (10%)

• Mniejszy udział zawartości włókien szybkokurczacych się.

• Różnice fizjologiczne między kobietami a mężczyznami w wysiłku

• Siła mięśniowa (dla kończyn dolnych wynosi około 20-30% a dla górnych 43-65%).

• Mniejsza siła i szybkość ale większa dokładność i estetyka.

• Mniejsza pojemność wyrzutowa serca.

• Większa częstotliwość oddechów, mniejsza objętość oddechowa a w konsekwencji mniejsza wentylacja.

• Mniejszy koszt energetyczny (mniejszy pobór tlenu).

• Niższe wartości pułapu tlenowego w wartościach bezwzględnych (30-50%) w wartościach względnych (20%) ale na kg LBM (5-11%).

• Przemiany energetyczne u kobiet i mężczyzn w wysiłkach submaksymalnych

• Czas pracy do wyczerpania jest dłuższy u kobiet,

• Wartość ilorazu oddechowego mniejsza,

• Kobiety w większym stopniu niż mężczyźni wykorzystują lipidy jako źródło energii (estradiol, aminy katecholowe),

• Kobiety charakteryzuje mniejsza zdolność do wysiłków beztlenowych,

• Mniejsza produkcja amoniaku u kobiet wpływa na większą wytrzymałość.

• Główne przyczyny występowania różnic w wydolności pomiędzy płciami

• Mniejsze rozmiary serca (SV max)

• Mniejsze rozmiary klatki piersiowej

• Mniejsza masa mięśniowa

• Mniejsza objętość krwi krążącej

• Mniejsza zawartość Hb we krwi

• Tempo zmniejszania VO2max wraz z wiekiem jest u kobiet nieco mniejsze

• Dlaczego warto zajmować się problemem aktywności fizycznej kobiet

Liczba dziewcząt i kobiet podejmujących aktywność fizyczną o różnej intensywności, zarówno rekreacyjną jak i sportową wzrosła wyraźnie w ostatnich latach

Istnieją liczne doniesienia wskazujące na zwiększoną częstość występowania zaburzeń cyklu miesiączkowego, zarówno w wyniku treningu sportowego, jak również u kobiet aktywnych rekreacyjnie

Najbardziej prawdopodobna wydaje się hipoteza wskazująca na udział zaburzeń równowagi energetycznej ustroju na zaburzenia miesiączkowania

Informacja o deficycie energii jest przekazywana do ośrodka rozrodczości w podwzgórzu i na tym poziomie dochodzi do zaburzeń regulacji osi podwzgórze - przysadka - jajniki.

• Wysiłek fizyczny zwiększa ryzyko zaburzeń cyklu miesiączkowego

• Zaburzenia miesiączkowania często występują u zawodniczek jako tzw. triada zawodniczek obok nieprawidłowego odżywiania i zmniejszonej gęstości kości

• Częstość występowania amenorrhoea i oligomenorhoeea (miesiączek rzadkich lub ich braku) u zawodniczek może dochodzić do 79%

• W badaniach elity polskich zawodniczek zaburzenia tego rodzaju wystąpiły u gimnastyczek (38,8%), biegaczek na dystansach długich i średnich (28,0%), pływaczek (22,9%) oraz w maratonie i chodzie sportowym (19,3%)

• Nie stwierdzono zaburzeń u kobiet uprawiających skoki i rzuty lekkoatletyczne

• W grach zespołowych częstość zbliżona do ogólnej populacji (6,2%)

• Podsumowanie

Wysiłek fizyczny nie jest sam w sobie przyczyną zaburzeń miesiączkowania ale raczej towarzyszący mu długotrwały stan zaburzonej równowagi energetycznej (Kęska 2003)

Hamowanie funkcji rozrodczej jest związane z mechanizmem adaptacji organizmu do warunków deficytu energii

• Czynniki dysfunkcji układu rozrodczego

• Niska masa ciała

• Gwałtowne zmiany masy ciała

• Niska zawartość tkanki tłuszczowej

• Intensywność, czas trwania i rodzaj wykonywanego wysiłku

• Stres fizyczny i psychiczny w wyniku treningu i zawodów

• Zaburzenia w przyjmowaniu pokarmów

• Predyspozycje genetyczne

• Wpływ zmian hormonalnych w cyklu miesiączkowym na zdolność wysiłkową kobiet

• Nie ma istotnego wpływu na charakterystykę kurczliwości mięśni

• Nie ma istotnego wpływu na VO2max

• Regularnie miesiączkujące kobiety atletki uczestniczące w sportach z intensywnymi wysiłkami anaerobowymi/aerobowymi nie potrzebują dostosowywać terminu planowanego wyczynu sportowego do fazy cyklu miesiączkowego

• W warunkach długotrwałego wysiłku w wysokiej temperaturze w środkowej fazie lutealnej, może wystąpić szybsze wyczerpanie na skutek podwyższonej temperatury ciała i potencjalnie większego obciążenia serca

• Nie zawsze cykle o prawidłowym czasie trwania są cyklami o prawidłowej strukturze

Wiele kobiet jest nieświadomych występowania cykli termicznie jednofazowych, bezowulacyjnych, ponieważ rytm krwawień miesięcznych jest regularny.

Skierska (1998 ) stwierdziła wysoką częstość niepełnych cykli miesiączkowych w losowo wybranej grupie studentek wychowania fizycznego, deklarujących regularne miesiączkowanie.

W grupie studentek trenujących różne dyscypliny sportowe cykle jednofazowe, bezowulacyjne stanowiły odpowiednio 58% wszystkich cykli a u studentek nie trenujących 69,4%

• Uwaga - problem

Zaobserwowane przez E. Skierską u studentek o wysokiej aktywności fizycznej częste występowanie cykli z krótką fazą lutealną (17,8%) ma szczególne znaczenie, gdyż produkcja hormonów jajnika jest wystarczająca do wystąpienia owulacji, ale zbyt niska do umożliwienia implantacji zarodka. Konsekwencją może być niepłodność oraz zwiększona utrata masy kostnej.

• Młode kobiety charakteryzuje wysoka częstość występowania cykli bezowulacyjnych niezależnie od ich aktywności fizycznej

• Jakość biologiczna cykli miesiączkowych kobiet podejmujących regularną aktywność fizyczną jest mniej stabilna w porównaniu z ich nie aktywnymi rówieśniczkami

• Termiczna obserwacja cykli jest przydatna w wykrywaniu zaburzeń miesiączkowych

• Zarówno nadmiar tkanki tłuszczowej jak i jej bardzo niska zawartość upośledza funkcje rozrodcze

• Sposób żywienia studentek jest niedostateczny kalorycznie o nieprawidłowym odsetkowym udziale składników pokarmowych

• Problemy fizjologiczne osób starszych

• Każda osoba charakteryzuje się indywidualnym poziomem i tempem zmian inwolucyjnych

Starość oznacza stopniowa utratę poszczególnych funkcji organizmu

Układ nerwowy:

• Obniżenie sprawności funkcji poznawczych

• Występowanie stanów depresyjnych

• Układ krążenia i oddechowy

• Krążenie krwi u ludzi starych jest hipokinetyczne (zmniejszona COmax, wydłużona faza rozkurczu, zmniejszona HRmax).

• W układzie oddechowym obserwuje się zmniejszanie rezerwy oddechowej (VC, MVV oraz FEV1 zmniejszają się, zwiększa się przestrzeń martwa).

• Wiek jako czynnik determinujący wydolność, przyczynia się do zmian masy i siły mięśniowej

• W dzieciństwie i wczesnej młodości ilość masy mięśniowej zwiększa się wraz ze wzrostem organizmu,

• W wieku 25-50 lat zachodzące stale procesy degradacji i syntezy białek mięśniowych pozostają w równowadze, masa mięśniowa nie zmienia się,

• Powyżej 50 roku życia obserwowany jest stały ubytek masy mięśniowej około 1-2% rocznie.

Sarkopenia -. zmniejszanie się ilości włókien, zwłaszcza szybkich, zmniejszanie się przekroju poprzecznego włókien mięśniowych, obniżanie się poboru tlenu.

• Przyczyny obniżenia się maksymalnego poboru tlenu:

• Zmniejszenie wydolności układu krążenia,

• Zmniejszenie masy mięśniowej,

• Zmniejszenie aktywności enzymów mitochondrialnych.

• Czynniki odgrywające rolę w mechanizmach prowadzące do zmniejszenia masy i siły mięśniowej:

• Brak regularnej aktywności fizycznej,

• Zmiany w metabolizmie białek mięśniowych,

• Zmiany w układzie hormonalnym,

• Zmiany w układzie nerwowym,

• Stres oksydacyjny.

• Zmiany w metabolizmie białek mięśniowych

• Tkanka mięśniowa ulega stałej przebudowie, codziennie 8-12% ulega degradacji a następnie resyntezie.

• Do resyntezy białek mięśniowych 20-30% aminokwasów pochodzi z diety.

• Gdy zachwiana równowaga między degradacją a syntezą, zmniejsza się przede wszystkim liczba jednostek szybkich, a w ramach kompensacji dochodzi do przerostu jednostek wolnych.

• Zmiany w układzie hormonalnym

• Insulina,

• Testosteron,

• Hormon wzrostu,

• Insulinopodobny czynnik wzrostu.

Wszystkie wymienione czynniki nasilają syntezę białek mięśniowych, spadek ich poziomu wpływa na występowanie sarkopenii.

• Zmiany w układzie nerwowym
  Stres oksydacyjny

U osób starszych obserwuje się zmniejszenie ilości motoneuronów w rogu przednim rdzenia kręgowego.

Z wiekiem zwiększa się wytwarzanie wolnych rodników tlenowych, które odpowiadają między innymi za oksydację białek. Białka oksydowane tracą zdolności kurczliwe.

• Uczestnictwo w aktywności fizycznej poprawia komfort życia poprzez:

• Regulację stanów emocjonalnych,

• Utrzymanie wydolności fizycznej,

• Kontrolę masy ciała,

• Przeciwdziałanie miażdżycy (regulacja poziomu lipidów) i nadciśnieniu,

• Przeciwdziałanie osteoporozie,

• Zwiększanie aktywności układu odpornościowego,

• Zmniejszanie ryzyka zachorowań na nowotwory

20

---