I. Fizjologia wysiłku

Klasyfikacja wysiłków fizycznych

Czym jest wysiłek fizyczny?

praca mięśni szkieletowych wraz z całym zespołem towarzyszących jej czynnościowych zmian w organizmie

Kryteria podziału

1.Ilośd zaangażowanej masy mięśniowe

Lokalne do 30% masy mięśniowej. Ogólne powyżej 30% masy mięśniowej

Rodzaj skurczów mięśniowych

• •Statyczne- skurcze izometryczne

• •Dynamiczne- skurcze izotoniczne

Czas trwania

• Krótkie

• Średnia

• Długie

Zródło energii do pracy mięśniowej

1.Tlenowe

2.Beztlenowe

a. kwasomlekowe

b. niekwasomlekowe

3. Mieszane

INTENSYWNOŚD – WYSIŁKI DYNAMICZNE

Miarą obciążenia bezwzględnego jest ilośd energii

wydatkowanej przez organizm w jednostce czasu (moc).

Intensywność może być wyrażona

•w jednostkach objętości tlenu zużywanego przez organizm w ciągu minuty (l/min)

•w jednostkach pracy zewnętrznej wykonanej w określonym czasie (W, kJ/min)

•w postaci częstości skurczów serca

•w postaci wydatku energii w jednostce czasu (cal/min, kJ/min)

Intensywnośd

Dynamiczne % VO2 max

1.maksymalne

2 supramaksymalne

3.submaksymalne

• lekkie do 20 % 10% |

• średnie 20-50% 10-30 % |REHABILITACJA

• ciężkie 50-70% 30- 50 % |

  • b.ciężkie pow 70% pow 50 % |

INTENSYWNOŚc – WYSIŁKI STATYCZNE

Miarą obciążenia bezwzględnego jest wielkość siły niezbędnej do pokonania oporu zewnętrznego, np. wielkość utrzymywanego ciężaru

Statyczne % MVC

Miarą obciążenia względnego jest wielkość siły zaangażowanej przy pokonywaniu oporu zewnętrznego wyrażona w % maksymalnego skurczu dowolnego danej grupy mięśniowej

• lekkie do 15 %

• średnie 15 -30 %

• ciężkie 30-50%

• b.cięzkie pow 50 %

Zależność pomiędzy intensywnością wysiłku a czasem jego trwania

•Skurcz izometryczny może byc utrzymywany dłużej przez mięśnie z większym udziałem włókien ST mimo, że większa siła skurczu jest gdy więcej włókien FT

WYSIŁKI STATYCZNE-charakterystyka

•Rodzaj skurczu mięśniowego

Skurcz izometryczny - wzrasta napięcie mięśnia przy stałej długości

(wynikiem nie jest ruch ale utrzymanie części ciała w stałym położeniu np. odkręcanie mocno przykręconych śrub, stanie, trzymanie ciężarów)

Zmiany we krwi pod wpływem wysiłku

•Poliglobulia

•Hemodylucja

•Leukocytoza miogenna

•Wzrost LA

•Zaburzenia RKZ

Zmiana ilości krwinek czerwonych

• Wysiłki krótkotrwałe

Wysiłki długotrwałe

Wysokościowe zmiany we krwi

•nasilona erytropoeza

•wzrost stężenia Hb w krwince

•Spadek wysycenia Hb tlenem na skutek wzrostu stężenia 2,3 DPG (przesunięcie krzywej dysocjacji oksyhemoglobiny)

•Spadek ilości osocza

•Wzrost objętości krwi

Zmiany HB i Hct

•Zmiany tych parametrów związane są ze zmiana ilości krwinek czerwonych.

Zmiana ilości krwinek białych ( leukocytoza miogenna)

•I faza limfocytarna

wzrost ilości limfocytów do 55% i spadek granulocytów obojętnochłonnych. Ogólna ilość leukocytów nie zmienia się.

•II faza neutrofilna

Zwiększenie ilości obojętnochłonnych do 78%. Zmniejszenie limfocytów poniżej wartości spoczynkowej. Pojawiają się kwasochłonne. Ogólna liczba leukocytów nie zmienia się lub wzrasta do 12 tys.

III intoksykacyjna

•Regeneracyjny - nasilenie fazy II obojętnochłonne do 90% dalaszy spadek ilości limfocytów ogólna ilośd do 40 tys.

•Degeneracyjny - u ludzi niewytrenowanych spadek ilości leukocytów poniżej wartości spoczynkowych

Mechanizmy leukocytozy

• •Na skutek wzrostu stężenia katecholamin ( interreakcja pomiędzy leukocytami a komórkami śródbłonka )

• •Zmniejszanie limfocytów w II fazie związane jest z wydzielaniem kortyzolu, który nasila przemieszczanie się limfocytów do tkanek.

• •Zwiększenie ilości komórek marginalnych zgromadzonych w śledzionie i innych narządach limfatycznych.

• •Wysiłkowego pobudzenia układu współczulnego i skurczu naczyo limfatycznych

• •Prawdopodobnie wzrost temperatury ciała i osmolarności krwi

• •Trwa do 24h po ukonczonym wysiłku

Zmiana ilości płytek krwi - trombocytoza

• Dwuetapowy wzrost

• do 10 min. gwałtowny- nawet do 10% wartości wyjściowej

• powyżej 10 min. wolniejszy wzrost

• Mechanizm wzrostu podobny jak przy leukocytach (rola układu współczulnego i osmolarności osocza)

• Ok. 30 % trombocytów uwalnianych jest podczas wysiłku ze śledziony ( obserwujemy jej powiększenie związane ze zwiększonym przepływem krwi)

• Prawdopodobnie początkowa trombocytoza jest przyczyną nagłych zawałów wysiłkowych

Kwas mlekowy

•Powstaje w wyniku glikolizy mleczanowej

W spoczynku stężenie powinno wynosid 0,4-1,6mmol/l. Głównym jego źródłem są erytrocyty

•Po wysiłku jego ilośd wzrasta najczęściej w zależności od intensywności wysiłku

Największe stężenie tego kwasu we krwi obserwuje się 3-5min po zakończeniu wysiłku.

•Transport mleczanu do krwi (rys) !

Zmiany w wyniku wysiłku krótkotrwałego:

•Początkowo stężenie wzrasta proporcjonalnie do wysiłku, ale nieznacznie aż do osiągnięcia intensywności:

•30-40%VO2max dla ludzi o małej wydolności

•40-60% o średniej

•60-70% o dużej

•Po przekroczeniu tego obciążenia następuje gwałtowny wzrost stężenia spowodowany wzrostem tempa glikolizy.

• To obciążenie podczas wysiłku o wzrastającej intensywności nazywa się progiem mleczanowym.

Przy wysiłkach długotrwałych

• przy małej intensywności w początkowym okresie (10-30min) stężenie mleczanu wzrasta, natomiast później obniża się.

• Jest to wynikiem hamowania glikolizy przez wolne kwasy tłuszczowe utleniane w k. mięśniowych.

Przy wysiłkach statycznych

• W czasie ich trwania nie obserwuje się zmian stężenia mleczanu we krwi. Dopiero po ich zakonczeniu. Jest to spowodowane utrudnionym odpływem krwi z mięśni.

Wzrost stężenia LA we krwi jest przyczyną:

•kwasicy metabolicznej typu mleczanowego

•wzrostu stężenia jonów wodorowych we krwi (głównie pochodzą z rozpadu ATP wykorzystywanego w procesie glikolizy)

• obniżenie pH do 6,8-6,9

•zmniejszenia zawartości zasad buforujących

• zwiększenia się niedobór zasad

•obniżenie pCO2 w krwi tętniczej

Kwasica metaboliczna

•Wzrost stężenia jonów H i spadek jonów wodorowęglanowych

•Ustrojowe mechanizmy kompensujące kwasicę

Rodzaj związku buforującego	% pojemności buforowej
Układ hemoglobinowy	21
Układ białczanowy	6
Bufor wodorowęglanowy	3
Bufor fosforanowy	1
Funkcja płuc i nerek ( usuwanie nadmiaru CO2 i H+)	69

KWASICA METABOLICZNA

•Jest to stan charakteryzujący się pierwotnym (niezależnym od mechanizmu oddechowego) zmniejszeniem stężenia HCO3- we krwi

•Powstaje na skutek gromadzenia się w organizmie nielotnych kwasów (np. kwas mlekowy podczas wysiłku fizycznego

-niewyrównana - pCO2 nie obniżone, pH obniżone

-częściowo wyrównana - pCO2 obniżone lecz w stopniu niedostatecznym do normalizacji pH

-wyrównana - pCO2 obniżone w takim stopniu, że pH osiąga wartości prawidłowe

Objawy

•zaburzenia oddechowe (oddech przyspieszony, tzw. „oddech gonionego psa”, oddech Kussmaula)

•zaburzenia elektrolitowe (najczęściej hiperkaliemia)

•zaburzenia świadomości

•zaburzenia rytmu serca

•zaburzenia kontroli ciśnienia tętniczego krwi (hipotonia lub hipertonia, w zależności od przyczyny)

Zmiany stężenia glukozy(70-110mg/dl) i wkt

Zmiana ilości WKT i glicerolu

Zmiany ilości białka

•wynikają ze zmiany objętości osocza

•zwiększony dopływ limfy do krwi

•wzrost 10%

•albuminy, α2 makroglobulina, transferyna, α1 antytrypsyna, IgA, IgG.

•wzrost ciśnienia onkotycznego krwi

•wysiłkowa proteinuria

Wpływ treningu

•spadek LA (przy tym samym obciążeniu wysiłkowym) przesunięcie progu LA

•wzrost pojemności buforowej krwi

•wzrost ilości hemoglobiny (erytropoetyna)

•wzrost objętości osocza 15 %