1. Wydolność, czynniki warunkujące ją

Wydolność fizyczna jest to zdolność do realizowania ciężkich lub długotrwałych wysiłków fizycznych, wykonywanych z udziałem dużych grup mięśniowych, bez szybko narastającego zmęczenia i warunkujących jego rozwój zmian w środowisku wewnętrznym organizmu.

Cechę tę warunkują:

1. sprawność funkcji zaopatrywania tlenowego mięśni i aktywizacja procesów biochemicznych decydujących o wykorzystywaniu tlenowych źródeł energii,

2. wielkość zasobów substratów energetycznych w mięśniach i innych tkankach oraz sprawność ich mobilizacji,

3. sprawność procesów wyrównujących zmiany w środowisku wewnętrznym organizmu spowodowane przez wysiłek (usuwanie katabolitów),

4. sprawność procesów termoregulacji,

5. tolerancja zmian zmęczeniowych.

1. Deficyt tlenowy – to różnica pomiędzy spodziewanym poborem tlenu, szacowanym na podstawie równowagi funkcjonalnej (steady state), a wielkością VO2 w pierwszych minutach wysiłku.

- W wysiłkach podprogowych, tam gdzie stan równowagi funkcjonalnej jest osiągany, różnica ta jest łatwa do wyliczenia, natomiast w wysiłkach ponadprogowych, z powodu braku steadyt state w poborze tlenu, wyliczenie deficytu tlenowego tym sposobem jest niemożliwe.

Długiem tlenowym – nazywamy nadwyżkę w poborze tenu ponad wartość spoczynkową, jaka występuje po zakończeniu wysiłku. Wielkość długu tlenowego możemy określić po wysiłkach zarówno podprogowych, jak i ponadprogowych.

W przebiegu długu tlenowego wyróżniamy trzy fazy:

- fazę szybką, trwającą kilka minut

-fazę wolną, trwającą do kilkudziesięciu minut

-fazę ultra wolną, trwającą do kilku h.

Po wysiłkach krótkotrwałych o intensywności podprogowej występuje jedynie faza szybka. Pozostałe dwie fazy długu tlenowego są obecne jedynie po wysiłkach intensywnych (ponadprogowych) oraz po przedłużonym czasie trwania.

1. Zmiany rozwojowe układu oddychania:

-Wraz ze wzrostem ciała zmieniają się mechaniczne warunki oddychania – zmniejszają się opory oddechowe, a wzrasta objętość, pojemność płuc (pojemność zwiększa się od okresu przedszkolnego, a kończy podczas okresu dojrzewania od 1000 do 3000 ud/min, a objętość 1400 – 4500 ml),

- w tym samym czasie zmniejsza się procentowy udział objętości oddechowej w pojemności życiowej płuc i wynosi: u dzieci 10-letnich ok 23%, 17-letnich ok. 13%

-zmniejsza się spoczynkowa ilość oddechów od 24 min u 6-latków do 16min w wieku 17. Przebieg wyżej wymienionych przemian jest podobny u chłopców i u dziewczynek. W porównaniu z dorosłymi natomiast praca oddechowa podczas wysiłków u dzieci jest większa

-Maksymalny pobór tlenu zwiększa się do okresu dojrzewania w tempie ok 200ml na rok zarówno u chłopców jak i u dziewcząt i utrzymuje się między nimi stała 10 – 15% różnica

-Po tym okresie obserwujemy spadek tego wskaźnika, który u dziewcząt rozpoczyna się około 12 – 15 roku życia, u chłopców od ok. 21r.ż.

- 14-latni chłopiec jest w stanie w dwukrotnie krótszym czasie niż 5-letni przebiec milę, mimo że ich maksymalny pobór tlenu jest podobny. Wynika to z tego że pomimo stabilizacji maksymalnego poboru tlenu w przeliczeniu na kg masy ciała wytrzymałość dziecka wzrasta z wiekiem

-największa wydolność jest w okresie dojrzewania, kilka lat wcześniej u dziewcząt niż u chłopców

-dzieci pochłaniają więcej tlenu niż dorośli podczas biegu z tą samą prędkością. Koszt energetyczny wykonywanego wysiłku u nich jest większy niż u dorosłego osobnika

-podczas wysiłku u dzieci następuje wyraźne zwiększenie aktywności hormonu wzrostu

1. Tolerancja wysiłkowa, czynniki ją warunkujące

Tolerancja wysiłku jest to zdolność realizacji pracy fizycznej, od momentu pojawienia się niekorzystnych zmian o charakterze psychicznym:

• niechęci do realizacji wysiłku,

• strachu, obawy przed wysiłkiem,

lub fizycznym:

• bólu,

• duszności,

• kołatania serca,

• nadmiernej potliwości, do momentu konieczności zaprzestania wysiłku.

Tolerancja wysiłku osoby niepełnosprawnej jest to zdolność realizacji wysiłku do momentu wystąpienia niekorzystnych reakcji ze strony narządów lub układów zajętych schorzeniem

1. Adaptacja do realizacji wysiłku – pierwszy okres po podjęciu pracy fizycznej; charakteryzuje się niedostatecznym dostarczaniem tlenu w stosunku do zwiększonych potrzeb, głównie ze strony pracujących mięśni. Przy obciążeniach submaksymalnych trwa do kilku minut, organizm pracuje w warunkach deficytu tlenowego. Służy przystosowaniu struktury i funkcji organizmu do optymalnego zużycia substratów energetycznych i tlenu w warunkach wysiłku fizycznego.

2. Stan równowagi czynnościowej, określanej również jako stan równowagi fizjologicznej (steady state). W tym okresie następuje ustalenie się równowagi pomiędzy zapotrzebowaniem na tlen a możliwościami jego dostarczania. Stabilizują się parametry krążeniowo – oddechowe; możliwość kontynuowania pracy w tym okresie zależy od intensywności wysiłku.

3. Próg przemian beztlenowych:

• U większości ludzi przemiany beztlenowe zaczynają istotnie się nasilać (po pewnym czasie dominować) w trakcie wysiłków powodujących wzrost częstości skurczów serca powyżej 170 ud./min..

• Dzieje się tak w czasie podejmowania bardzo intensywnych wysiłków, kiedy produkcja kwasu mlekowego (energetyczne przemiany beztlenowe) powoduje wzrost jego koncentracji we krwi powyżej 3,5-4 mM/L.

1. Metody badaniaVO2max:

1. Test Astrand – Ryhming

Badana osoba wykonuje 6 – 8 minutowy wysiłek o stałej mocy. Wysiłek może być wykonany na cykloergometrze lub w formie step testu. Od początku wysiłku rejestrowana jest częstość skurczów serca (HR). W czasie próby częstość skurczów serca powinna mieścić się w przedziale 120 – 170sk/min

-próba na cykloergometrze

Badany pedałuje w rytmie 60 obrotów/min. Wielkość mocy zależy od wydajności ćwiczącego i dobierana jest indywidualnie dla każdej osoby. W czasie próby pod koniec każdej min rejestrowana jest częstość skurczów serca, jej wielkość powinna mieścić się w przedziale 120 – 170 sk/min

- próba wchodzenia na stopień – step test

Badana osoba wchodzi na stopień w rytmie 22,5x/min. Wysokość stopnia dla kobiet 33cm, mężczyzn 40cm. Na jeden cykl wejścia i zejścia ze stopnia przypadają 4 sygnały akustyczne. Pierwszy – wejście na stopień jedną nogą, drugi – wejście na stopień drugą nogą, trzeci – zejście jedną nogą, czwarty – zejście drugą nogą.

-Obliczanie VO2max

Średnią wartość HR z okresy równowagi funkcjonalnej (z ostatnich 3 minut wysiłku), nazwaną HRsub wykorzystujemy do wyliczeń maksymalnego pobory tlenu. W celu wyliczenia VO2max posługujemy się tabelami lub monogramem Astranda

1. Test PWC170 – najpopularniejszy

- Hipotetyczna wartość mocy, która w badaniu wysiłkowym spowodowałaby stabilizację częstości skurczów serca na poziomie 170 ud/min (próg przemian beztlenowych),

-Należy on do grupy testów pośrednich, gdzie wynik próby przewiduje się na podstawie uzyskanych wartości submaksymalnych. W zakresie przemian tlenowych wnioskowanie to oparte jest na ścisłej, liniowej zależności pochłaniania tlenu i częstości skurczów serca.

-Wynik badania informuje o nieprzekraczalnej wartości obciążenia (w watach), którą możemy zastosować w treningu. Informacja uzyskana w wyniku badania PWC_X daje możliwość bezwzględnego określenia maksymalnej wartości obciążenia, która nie spowoduje przekroczenia HR bezpiecznej.

-Test składa się z dwóch wysiłków o charakterze wzrastającym, prowadzących do uzyskania w wyniku próby steady state na poziomie niższym niż 130/min.(150/min., 170/min.).

-Czas osiągnięcia równowagi czynnościowej może być osobniczo zróżnicowany i powinien się zawierać w przedziale 3-7 min.. W przypadku istotnego wydłużania się tego czasu, test należy przerwać. Wielkości obciążeń w próbach stosowania testu PWC₁₇₀, powinny być zbliżone do:

• wartość pierwszego obciążenia 1W/kg masy ciała,

• drugiego 1,5W/kg masy ciała.

Wartość PWC_X wyliczana jest ze wzoru:

PWC_X=N1+ (N2 – N1)/[(X1- f1)(f2-f1)] , gdzie:

N1 - obciążenie pierwsze,

N2 - obciążenie drugie,

f1 - HR pierwsza,

f2 - HR druga,

X - poziom PWC.

1. Test Margarii

1. Metody badań LT

1. Ocena progu mleczanowego – metoda inwazyja (LA)

Próg mleczanowy (LT) to taka intensywność wysiłku (wielkość generowanej mocy, prędkości biegu itd.), po przekroczeniu której stężenie mleczanu we krwi przekracza poziom spoczynkowy i systematycznie wzrasta.

Próba wykonywana jest na ergometrze rowerowym. Próg przemian wyznaczony jest w wysiłkach o stopniowo wzrastającej intensywności. W przypadku pracy na ergometrze rowerowym po pbraniu spoczynkowej próbki krwi badana osoba pedałuje w stałym rytmie. Zalecany jest rytm 60 ob./min. Stopniowo co 3min zwiększana jest wielkość siły hamującej cykloergometru tak, aby wielkość mocy wzrastała o 30W co 3min.

- W przypadku badań osób o niższej wydolności fizycznej zaleca się, aby przyrost mocy wynosił 20W co 3 min. Jeżeli próg mleczanowy wyznaczony jest u osób o wyjątkowo niskiej wydolności (VO2max poniżej 25mlxkgxmin-1), przyrost mocy nie powinien przekraczać 10W co 3 minuty. Wysiłek kontynuowany jest do odmowy przez badanego dalszego wysiłku.

- Próbki krwi najczęściej pobierane są z opuszki palca, płatka ucha lub jednej z żył przedramienia. Pobieranie ma miejsce w spoczynku oraz w końcowych sekundach każdego ze stopni wysiłkowych. Systematyczny, obserwowany po kolejnych wzrostach intensywności wysiłku przyrost koncentracji mleczanu w osoczu o co najmniej 0.5mmol 1-l uważany jest za przekroczenie progu mleczanowego LT.

b) wyznaczanie na podstawie progu wentylacyjnego

c) podczas prób biegowych na bieżni bądź stadionie

1. Zmiany rozwojowe układu krążenia

-najważniejszą funkcją serca jest dostarczenie tkankom odpowiedniej do potrzeb metabolicznych ilości krwi, która jest wyrażana pojemnością minutową

- u dzieci stwierdza się zwiększoną przemianę materii oraz mniejszą zawartość hemoglobiny, a także pojemność tlenową

-objętość minutowa serca podczas wysiłków fizycznych u dzieci wzrasta wprost proporcjonalnie do obciążenia aż do jego wartości bliskich maksymalnym, podobnie jak dorośli

- zmiany objętości minutowej serca ze wzrostem obciążenia wysiłkowego są podobne przy stosowaniu wysiłków porównywalnych, niezależnie od wieku. Jest to cecha układu krążenia, która nie zmienia się przez cały okres życia.

-Dzieci posiadają mniejszą objętość krwi, niższy maksymalny poziom pojemności minutowej serca oraz mniejszy maksymalny pobór tlenu niż dorośli. Z tego względu mogą one wykonywać mniejszą absolutną pracę zewnętrzną.

- Na dużą wydolność układu krążenia wskazuje fakt iż większość wskaźników układ krążenia wyrażona jest w kg masy ciała jest u nich zbliżona lub wyższa niż u dorosłych.

1. Wykorzystanie tlenu z przepływającej krwi podczas intensywnego wysiłku

-Podczas wysiłku fizycznego wzrasta zapotrzebowanie na tlen. Poziom zużycie tlenu w czasie pracy zależy od jej intensywności. W czasie wysiłków o maksymalnej mocy aerobowej pochłanianie tlenu osiąga najwyższą indywidualnie

-Z chwilą rozpoczęcia pracy wzrasta pojemność minutowa serca. Wzrost pojemności minutowej serca i częstości jego skurczów jest wprost proporcjonalny do intensywności wykonywanej pracy i pozioma zużycia tlenu.

-Wraz ze wzrostem intensywności wysiłku wzrasta wykorzystanie tlenu z przepływającej przez mięśnie krwi, co powoduje wzrost różnicy tętniczo – żylnej wysycenia krwi tlenem (Avd).