Wydolność fizyczna – zdolność do wykonywania długotrwałego i ciężkiego wysiłku z udziałem dużych grup mięśniowych, bez większych zmian homeostazy i objawów zmęczenia.
Wydolność fizyczną można określić u każdego człowieka.

Czynniki warunkujące wydolność fizyczną:
- przemiany energetyczne – procesy tlenowe, beztlenowe, rezerwy
- poziom koordynacji nerwowo-mięśniowej różnych grup mięśniowych
- termoregulacja ustroju i gospodarka wodno-elektrolityczna
- właściwości budowy ciała
- czynniki psychologiczne – motywacja
- czynniki genetyczne (aż 80% zależy od tego wydolność)
- środowisko – odżywianie, klimat, poziom życia, trening zdrowotny

O wydolności decyduje:
- VO2Max
- pojemność dyfuzyjna płuc
- objętość krwi krążącej i pojemność tlenowa krwi
- max. objętość minutowa CO (SVmax * HRmax)
- regulacja naczynio-ruchowa
- mięśniowy przepływ krwi
- tolerancja zmian zmęczeniowych
- zasoby substratów energetycznych

Klasyfikacja wysiłków:
1. Wg. charakteru pracy:
- statyczne (izometryczne)
- dynamiczne
2. Wielkości zaangażowanych grup mięśniowych:
- lokalne ( >30% )
- globalne ( <30% )
3. Czas trwania pracy:
- krótkotrwałe ( kilkanaście sekund)
- średniego czasu (do 1h)
- gługotrwałe ( <1h )
4. Wg. intensywności:
- submaksymalne ( > VO2max )
- maksymalne ( = VO2max )
- supramaksymalne ( < VO2max )
5. Środki energetyczne:
- tlenowe
- beztlenowe

VO2max – maksymalny pobór tlenu w ciągu 1min maksymalnego wysiłku.
VO2 spocz – ok. 0,3l/min
VO2max – od 3 do 6l/min

deficyt tlenowy – niedobór tlenu
dług tlenowy – nadwyżka tlenu
deficyt = dług

Metody pomiaru VO2max:
- bezpośrednia – laboratoryjna – podłączenie do maszyny, która mierzy pobór tlenu, podczas wysiłku.
- pośrednia – poprzez przewidywanie VO2max ze średnich pułapów z równowagi fizjologicznej – Test Astranda, Test Margarii.

Testy pośrednie:
1. W trakcie wysiłku:
- Astranda, Margarii, PWC
2. Po wysiłku:
- Ruffiera, Martineta, Próba Harwardzka

TEST Astranda - pomiar VO2max metodą pośrednią na podstawie częstości skurczów serca podczas pracy submaksymalnej

WYKONANIE:
- wysiłek 5-8 min na cykloegonometrze do wartości tętna 130-150 ud/min
(do osiągnięcia stanu równowagi czynnościowej stady-state)
- od początku rejestrowana jest częstość skurczów serca
* badany pedałuje w rytmie 50ob/min.
* wielkość mocy zależy od wydolności ćwiczącego i dobierana jest indywidualnie
* w czasie próby pod koniec każdej minuty rejestrowana jest częstość skurczów serca i powinna być w przedziale 130-170 ud/min

Obliczanie VO2max:
Średnią wartość HR z okresu równowagi fizjologicznej wykorzystujemy do wyliczeń VO2max. W celu wyliczenia posługujemy się tabelami lub nomogramem Astranda.
W określeniu VO2max łączymy linia prostą wielkość obciążenia w Watach, z odpowiadającym poborem tlenu, a następnie z częstością skurczów serca HR i odczytujemy wynik w skali mierzonej w l/min. Następnie sprawdzamy w tabelce w przeliczeniu na l/min/kg masy ciała.

TEST Crambtona i reakcja ortostatyczna:
- Istotą tej próby jest określenie częstości tętna i ciśnienia krwi u badanego pozostającego w pozycji leżącej (10 min) i po 2 min stania.
- wynik badania przedstawia się w postaci wskaźnika Crambtona
- wskaźnik ten umożliwia dokonanie oceny typu hemodynamicznych reakcji kompensacyjnych wywołanych zmianą pozycji ciała
- reakcje te zależą d wydolności układu krążenia i mechanizmów nerwowych

- zmiana pozycji ciała z leżącej na stojącą powoduje, że ok 400-600 ml krwi przemieszcza się pod wpływem siły ciężkości, głownie do żył dolnej połowy ciała. Krew ta „zalega” w podatnych na rozciągnięcie naczyniach żylnych

- w efekcie zmniejsza się powrót żylny i pojemność minutowa serca
- powoduje to chwilowe zmniejszenie efektywnej objętości krwi krążącej i spadek ciśnienia tętniczego

- spadek ciśnienia zmniejsza toniczne pobudzenie baroreceptorów aortalnych, zatok szyjnych i obszaru sercowo płucnego. Stan ten powoduje:
* zmniejszenie lub zniesienie hamowania włókien współczulnych unerwiających tętnice, żyły, serce
(efektem tego jest wzrost kurczliwości serca)
* akcja serca ulega przyspieszeniu

W następstwie tego dochodzi do:
- przyspieszenie rytmu serca
- zwiększenie siły skurczów serca
- zwiększenie pojemności minutowej
- wyrównanie obniżonego ciśnienia krwi

U osób zdrowych w przypadku reakcji ortostatycznej następuje zwiększenie częstości skurczów serca o ok 10-20 ud/min, niewielkie obniżenie ciśnienia skurczowego o ok 10mmHg wraz ze wzrostem ciśnienia rozkurczowego.

Współczynnik Crambtona:
IC = 25(3,15 + DTS * DPA/20)

DTS – różnica ciśnienia skurczowego
DPA – różnica tętna

METABOLIZM (przemiana materii) – to ogół reakcji chemicznych i towarzyszące im przemiany energetyczne (przemiana i uwalnianie energii) zachodzące w każdej komórce organizmu.
1lO2 = 5kcal (u dorosłego wynosi 1400-1800 kcal)

Metody oceny wydatku energetycznego:
- Kalorymetrii bezpośredniej – pomiar ciepła wytwarzanego przez ciało jest miarą ogólnej przemiany energetycznej człowieka. Całkowita energia zużywana przez ustrój na wykonanie pracy mechanicznej lub osmotycznej lub na syntezę chemiczną i ostateczną zamianę na ciepło kcal = jednostka ciepła

- Kalorymetrii pośredniej – pomiar ilości O2 w powietrzu zużywanego przez ustrój jest pomiarem przemian energetycznych. Energia dostarczana przez pokarm jest wykorzystywana w procesie utleniania, którego natężenie zależy od ilości O2 dostarczonego z powietrza atmosferycznego.

Metoda analizy wymiany gazowej – określenie użycia O2 niezbędnego do utleniania pokarmów i wydalenia CO2, który z H2O jest końcowym produktem utleniania i stało się podstawą badania kosztu energetycznego pracy ciała.

Do pomiaru efektu kalorytycznego wykorzystano ILORAZ ODDECHOWY (RQ) – na jego podstawie można określić w jakim stosunku biorą udział poszczególne składniki pokarmowe w procesach oksydacyjnych. RQ umożliwia także obliczanie ilości kcal z jednego CO2.

Nasilenie procesów metabolicznych zależy od aktywności oranizmu.Wielkość przemian materii podczas pracy zależy od jej: charakteru, czasu trwania i intensywności, płci, wieku, wytrenowania.

CZYNNOŚCIOWY WYDATEK ENERGETYCZNY – ilość energii zużywanej podczas pracy. Uwzględnia wielkość podstawowej przemiany materii oraz wydatek energetyczny powstający pod wpływem wysiłku fizycznego.

Metoda kalorymetrii pośredniej w układzie otwartym – metoda Douglasa- Haldone’a

VO2 zap. = VO2p + VO2d

VO2 zap. – ogólne zapotrzebowanie na O2 podczas pracy
VO2p – zużycie tlenu w czasie pracy

- koszt energetyczny pracy wyrażamy ilością energii wyprodukowanej przez ustrój podczas określonego rodzaju aktywności fizycznej
- procesy energetyczne żywego organizmu związane są bezpośrednio z zużywaniem tlenu
- znając ilość tlenu pobranego przez ustrój osoby badanej oraz równoważnik kaloryczny dla tle, można obliczyć wydatek energetyczny w kolokaloriach
- chcąc obliczyć koszt energetyczny musimy oznaczyć także zużywaną ilość tlenu w nadmiarze do potrzeb spożytkowanych w okresie odpoczynku powysiłkowego. Ilość ta równa się zaciągniętemu podczas pracy długowi tlenowemu
- ponadto należy oznaczyć zużycie tlenu w warunkach spoczynkowych
- zatem koszt energetyczny pracy wyrażony jest sumą objętości tlenu zużytego ponad poziom spoczynkowej pracy i po jej ukończeniu

Metody określania wydatku energetycznego:
- metody tabelaryczne – odczytywanie wartości wysiłku z tabel
- metoda oparta na pomiarze częstości skurczów serca – opisywana wzorem:
M = 4 * HR – 225
M – koszt energetyczny (W/m²)

Źródła energii do pracy mięśniowej:

ATP – zapasy w mięśniach i cytoplazmie – kilka sekund aktywności
fosfokreatyna (CP) – zgromadzona w mięśniach – do kilkunastu sekund
glikoliza beztlenowa – pochodzi z glukozy we krwi lub glikogenu w mięśniach i wątroby – 1-2 min

Klasyfikacja ciężkości wysiłku fizycznego w zależności od wydatku energetycznego:

Wielkość pracy	Wielkość pracy kcal*min^−1	Zużycie tlenu l*min^−1
lekka	ok 2,5	ok 0,5l
umiarkowana	powyżej 5	powyżej 1l
ciężka	powyżej 7,5	powyżej 1,5l
bardzo ciężka	powyżej 10	powyżej 2l
skrajnie ciężka	powyżej 12,5	powyżej 2,5l

0,3l tlenu (minimalne zużycie w spoczynku) daje na godzinę zużycie tlenu równe 18l (0,3 * 60).
Na dobę daje to 24*18 = 432l tlenu

Zużycie 1l = 5kcal
dobowe zużycie – 432l O2 * 5kcal = 2160 kcal/dobę (żeby przeliczyć na KJ mnożymy razy 4)

Przykład przeliczania kalorii:
spacer:
120 min
1l min
odejmujemy od każdej minuty 0,3l (nie wiem dlaczego xD)
w 120 min 85l
85l * 5kcal = 425 kcal spalone ;)

WYTRZYMAŁOŚĆ BEZTLENOWA – oznacza zdolność do wykonywania maksymalnej pracy podczas wysiłku o krótkim czasie trwania (max 30 sek). Bez dostępu tlenu wykorzystujemy ATP, fosfokreatyne, glikogen.

TEST Wingate (30s) – służy do oceny wydolności beztlenowej. Im większy dług tlenowy, tym lepsza wydolność (max 20l)

Wykonanie testu:
- po rozgrzewce 5min.
- na cykloergometrze rowerowym wyposażonym w elektroniczny licznik częstości obrotów
- przy indywidualnie dobranym obciążeniu 7,5% masy ciała
- test wykonuje się przez 30 s z maksymalną intensywnością

 Wpływ na test ma nasze samopoczucie, czy jesteśmy wypoczęci , czy jedliśmy cos , motywacja zewnetrzna.

Rejestrujemy następujące parametry:
- wielkość wykonanej pracy (KJ)
- wielkość mocy średniej wyrażonej w watach (wat/kg masy ciała)
- wielkość mocy maksymalnej (wat/kg masy ciała)
- czas osiągnięcia maksymalnej mocy (s)
- czas utrzymania maksymalnej mocy (s)
- tempo spadku mocy (wat/s)

Równowaga

ODRUCHY POSTAWNE – mierzy się w badaniach posturograficznych. Badanie wykonuje się w pozycji stojącej na platformie przy oczach otwartych, zamkniętych i przy koncentracji na wskazanym punkcie (sprzężenie zwrotne). Każdy pomiar trwa 32 s i obserwujemy wychylenie środka ciężkości (w prawo, lewo, przód, tył)
- umiejętność utrzymywania równowagi nie jest cechą wrodzoną lecz nabytą w dłuższym procesie uczenia się.
- utrzymywanie położenia i równowagi ciała człowieka zależy głównie od współdziałania zmysłów równowagi, czucia głębokiego i wzroku
- receptory zmysłu równowagi mieszczą się w uchu wewnętrznym, w tylnej części błędnika (koreczek, łagiewka równowaga statyczna, Przewody półkoliste równowaga dynamiczna
- zmysł czucia głębokiego determinowany jest przez receptory znajdujące się w mięśniach i stawach (proprioreceptory mięśniowe, stawowe i ścięgnowe) oraz w polach czuciowych kory mózgowej
- zmysł wzroku informuje o położeniu ciała względem otoczenia.

Metoda pomiaru:
1. Podłączyć posturograf do komputera klasy IBM PC.
2. Wcisnąć aby zacząć

Równowaga jest kompensacją jednych wychyleń ciała względem innych. Dzieje się to na drodze łuku odruchowego w OUN.

PROMIEŃ ŚREDNI – R- promień odchylenia środka ciężkości, Im mniejszy tym lepsza równowaga

P
R2 R1

L R

R3 R4

T

POLE POWIERZCHNI CAŁKOWITEJ - s – suma trójkątów utworzonych przez 2 kolejne wychylenia (mm²). Im suma wyższa tym gorsza równowaga

S1 s2

s3

LINIA ROZWINIĘTA – L – całkowita długość środka rzutu środka cieżkości w trakcie próby. Im dłuższa linia tym gorsza równowaga

KOMPONENTY CIAŁA

Metody oceny komponentów ciała:
- metoda hydro densytomentryczna
- metoda pomiaru fałdów skórno-tłuszczowych
- tomografii komputerowej
- spektrofotometrii w bliskiej podczerwieni
- bioelektryczna impedancja

Z fizjologiczneg punktu widzenia najlepiej jest wydzielić z ciła nastpujące komponenty:

BEZTŁUSZCZOWA MASA CIAŁA – (masa ciała szczupłego) – LBM
- w skład wchodzi tkanka mięśniowa, kostna i narządy wewnętrzne
- zawartość LBM zależy od typu budowy ciała (ciężaru kości, umięśnienia) a także od wysokości ciała
- Zmiany LBM są wynikiem zwiększenia masy mięśniowej (np. pod wpływem treningu) lub zmniejszenia (bezruch itp.) Zmiany masy kostnej zachodzą w okresie rozwojowym lub starzenia się

MASĘ TKANKI TŁUSZCZOWEJ - (FAT)
- w masie tkanki tłuszczowej wyróżnia się tkankę tłuszczową podskórną oraz tkankę tłuszczową mięśni i narządów wewnętrznych.
- zawartość tkanki tłuszczowej ulega zmianie: wzrasta stosunkowo szybko do okresu pokwitania. Po krótkim kresie stabilizacji po okresie dojrzewania, obserwuje się powolny przyrost tkanki tłuszczowej. W 7-8 dekadzie życia obserwuje się zmniejszenie zawartości tkanki tłuszczowej.

ZAWARTOŚĆ WODY
- ogólna objętość wody w organizmie odpowiada średnio 60% masy ciała
- niezbędny element składowy ciała
- funkcja: transportowa, regulacja temperatury ciała i ciśnienia krwi
- zmniejsza się do 50% ok 60 roku życia

Średnie proporcje składu ciała u kobiet i mężczyzn:

Komponent	Kobieta	Mężczyzna
wiek (lata)	20-24	20-24
wys. ciała (cm)	166,0	178,0
masa ciała (kg)	56,92	75,0
kości % (kg)	12 (6,82)	14,9 (11,17)
masa ciała szczupłego % (kg)	81 (46,09)	88 (66,0)
masa tkanki tłuszczowej % (kg)	19 (10,83)	12 (9.0)
woda % (kg)	54 (31)	66 (45)

Wpływ na stosunki ilościowe składników ciała:
- czynniki genetyczne
- poziom odżywiania
- skład pokarmów
- wiek
- płeć
- stopień aktywności ruchowej

- maksymalny wzrost masy ciała szczupłego LBM – K – ok 17 roku życia – M – ok 20 roku życia. Później następuje stabilizacja (wzrost można powiększyć przez masę mięśniową)
- w miarę starzenia się zmniejsza się zawartość masy ciała szczupłego. Na ten stan wpływa także redukcja masy kostnej.
- w wieku 60-63 lat następuje ujemna korelacja między całkowitą masą ciała, a masą ciała szczupłego (im większa ogólna masa ciała, tym mniejszy % stanowi beztłuszczowa masa ciała)
- współzależność między wskaźnikami wielu funkcji organizmu, a komponentami ciała jest najwyższa w okresie rozwojowym. Z wiekiem ta zależność się zmniejsza.
- w każdym wieku wydolność fizyczna zależy bardziej od komponentów ciała, niż od jego powierzchni (wzrostu, wagi)
- istnieje wysoka współzależność między wydolnością fizyczną a masą ciała szczupłego
- ćwiczenia aerobowe redukują tkankę tłuszczową oraz zwiększają masę ciała szczupłego