8 grudnia - egzamin - mięśnie, krążenie, układ oddechowy, wysiłek fizyczny.

Układ mięśniowy.

Około 45% masy ciała to mięśnie (gładkie, poprzecznie prążkowane, szkieletowe i mięsień sercowy).

Mięśnie szkieletowe:

Rys. Komórka

Skład sarkoplazmy:

• Około 5-7% stanowi woda.

• 18-20% stanowią białka (białka kurczliwe: aktyna, miozyna, troponina, topiomiozyna ), białka biorące udział w skurczu; mioglobina (odpowiednik hemoglobiny – zagazynowanie tlenu).

• 3-4% substancje mineralne i inne związki.

• 1-2% węglowodany - cukry w postaci glikogenu mięśniowego – zapas glikozy w mięśniach i w wątrobie (glikogen).

• Około 1% stanowią tłuszcze (lipidy) w postaci wolnych kwasów tłuszczowych.

• Poniżej 1% ATP – adenozynotrójfosforad.

Miofibryl – włókienko kurczliwe.

Synapsa nerwowo-mięśniowa – połączenie

Akson – wypustka nerwowa.

Eurotransmiter – stopka końcowa – pęcherzyki zawierające acetylocholinę.

Rys. Płytka motoryczna.

Impuls nerwowy (fala depolaryzacji) - dociera do stopki końcowej powodując uwolnienie acetylocholiny (neuroprzekaźnika) z pęcherzyków synaptycznych do szczeliny synaptycznej. Acetylocholina dociera do płytki motorycznej (błony zasynaptycznej, w wyniku czego dochodzi do jej depolaryzacji i rozprzestrzeniania fali depolaryzacji wśród sarkolemmy (błony komórkowej).

Główne cechy komórek mięśniowych:

• Pobudliwość – zdolność reagowania na bodźce,

• Kurczliwość – zdolność do czynnej zmiany długości i napięcia.

Mechanizm skurczu mięśniowego

Fisfokreatyna – Cp

Fala depolaryzacji (impuls) biegnąca wzdłuż sarkolemmy (błony komórkowej) wnika do wnętrza komórki mięśniowej poprzez kanaliki poprzeczne T. Powoduje to zwiększenie przepuszczalności kanalików podłużnych L dla jonów wapnia, które są tzw. czynnikiem skurczowym.

Jony wapnia aktywują miozynę, co prowadzi do rozpadu ATP na ADP (wolny fosfor). Dzięki energii z tej reakcji powstają wiązania mostkowe między główkami miozynowymi, a aktyną, w wyniku czego włókienka aktyny wsuwają się pomiędzy włókienka miozyny. Prowadzi to do skrócenia sarkomerów, a więc włókienek kurczliwych, komórek mięśniowych i całego mięśnia. Po przejściu pobudzenia ATP zostaje odbudowane kosztem rozpadu fosfokreatyny (Cp → C + p).

W obecności ATP wiązania mostkowe ulegają rozłączeniu, co prowadzi do rozkurczu mięśnia.

Dzięki energii z rozpadu ATP zmienia się konfiguracja tropiomiozyny, co powoduje „odciągnięcie” troponiny, która uwalnia wówczas miejsce na aktynie, przeznaczone do połączenia z główkami miozynowymi. Główki miozynowe przyłączają się wówczas do aktyny zmieniając kąt z około 90 stopni na około 45 stopni. Prowadzi to do wsuwania aktyny między miozynę i skrócenia sarkomeru.

Fizjologia układu mięśniowego

• Wysiłki beztlenowe ( przemiany beztlenowe) – na początku wysiłku (nagła zmiana).

• Po zwiększeniu intensywności wysiłku.

• Przy wysiłkach o bardzo wysokiej intensywności, podczas których zapotrzebowanie na tlen jest większe od maksymalnego poboru tlenu.

Cykl Krebsa – produkty przemiany tlenowej → dwutlenek węgla i woda.

RODZAJE SKURCZÓW MIEŚNIOWYCH

• Podział ze względu na zmianę długości i napięcia mięśnia.

1. Skurcz izometryczny – charakteryzuje się stałą długością, ale zmiennym napięciem.

2. Skurcz izotoniczny – charakteryzuje się stałym napięciem, zmienną długością.

3. Skurcz auksotoniczny – charakteryzuje się zmianą długości i napięcia.

• Podział ze względu na kierunek przemieszczania się przyczepów mięśniowych.

1. Skurcz koncentryczny - przyczepy mięśniowe zbliżają się do siebie.

2. Skurcz ekscentryczny – przyczepy oddalają się od siebie (w połączeniu ze wzrostem napięcia).

RODZAJE WŁÓKIEN MIEŚNIOWYCH

1. Włókna wolno-kurczliwe (czerwone, typu I, włókna ST).

• Mała aktywność ATP,

• Niska aktywność enzymów glikolitycznych,

• Duża liczba mitochondriów,

• Wysoka aktywność enzymów mitochondrialnych,

• Duża zawartość mioglobiny,

• Bogate ukrwienie (duża liczba naczyń włosowatych),

• Mała szybkość skracania,

• Duża wytrzymałość (odporność na zmęczenie).

1. Włókna szybko-kurczliwe (białe, typu II).

• Cechy przeciwne do typu I.

• W efekcie tych cech, charakteryzuje się dużą szybkością skracania.

Włókna 2A – są trzy razy szybsze od włókien typu I.

Włókna 2B – są trzy razy szybsze od 2A.

ZMĘCZENIE I PRZYCZYNY ZMĘCZENIA MIĘŚNI

Zmęczenie – jest to przejściowe zmniejszenie zdolności do pracy objawiające się spadkiem jej intensywności i efektywności.

Przyczyny zmęczenia:

• Wzrost stężenia kwaśnych metabolitów wysiłkowej przemiany materii.

• Zadłużenie tlenowe tkanek – powstaje dług tlenowy.

• Wyczerpanie zapasów energetycznych.

• Odwodnienie – utrata elektrolitów.

Fizjologia układu krążenia

• Mięsień sercowy,

• Krążenie duże i małe,

• Automatyzm pracy serca,

• Cykl pracy serca.

Ściany przedsionków mają dwie warstwy, ściany komór – trzy warstwy.

Układ krążenia dzielimy na dwie części:

1. Krążenie duże.

2. Krążenie małe (płucne).

Krążenie duże – zaczyna się w lewej komorze, a kończy w prawym przedsionku. Krew z lewej komory wpływa aortą, płynie do wszystkich tkanek. W tkankach oddaje tlen, pobiera dwutlenek węgla i wraca do prawego przedsionka dwoma żyłami głównymi. Z dolnych części ciała żyłą główną dolną, a z górnych – żyłą główną górną.

Krążenie małe – zaczyna się w prawej komorze, a kończy w lewym przedsionku. Krew z prawej komory wypływa tętnicą płucną, płynie do płuc. Tam oddaje dwutlenek węgla i pobiera tlen. Wraca do lewego przedsionka czterema żyłami płucnymi.

Automatyzm pracy serca

W samym mięśniu sercowym wytworzone są impulsy pobudzające go do skurczu. W związku z czym mięsień sercowy może pracować niezależnie od wpływów zewnętrznych.

Główne cechy mięśnia sercowego:

• Pobudliwość (zdolność reagowanie na bodźce),

• Kurczliwość (zdolność do czynnej zmiany długości i napięcia),

• Automatyzm pracy – układ bodźcotwórczy i bodźcoprzewodzący serca.

I-rzędowy ośrodek automatyzmu pracy serca (węzeł zatokowo-przedsionkowy; ośrodek Keith-Flacka) – znajduje się w górnej części prawego przedsionka w okolicy ujścia żył głównych. W tym ośrodku powstają impulsy pobudzające serce do skurczu z częstotliwością około 60-80 impulsów/min.

II-rzędowy ośrodek automatyzmu pracy serca (węzeł przedsionkowo-komorowy; ośrodek Aschaff-Tawary) – znajduje się w dolnej części prawego przedsionka w okolicy przegrody przedsionkowo-komorowej. W tym ośrodku powstają impulsy z częstotliwością 40-50 impulsów/min.

Z ośrodka II-rzedowego odchodzą dwie odnogi pęczka Palladino-Hisa – jedna do prawej, a druga do lewej komory wzdłuż przegrody międzykomorowej. Pęczek Hisa zakończony jest włóknami Purkiniego obejmującymi mięśniówke komór.

Impuls (fala depolaryzacji) powstaje w węźle zatokowo-przedsionkowym. Następnie rozprzestrzenia się po mięśniówce przedsionków. Dociera do węzła przedsionkowo-komorowego. Schodzi wzdłuż przegrody międzykomorowej pęczkiem Palladino-Hisa i dzięki włóknom Purkiniego obejmuje mięśniówkę komór.

Cykl pracy serca – cały jeden pełny cykl pracy serca (0,8 s.)

1. Faza pauzy (0,3 s.).

2. Faza skurczu przedsionków (0,1 s.).

3. Faza skurczu komór z rozkurczem przedsionków (0,3 s.) (skurcz izowolumetryczny 0,005 s. i skurcz izotoniczny 0,25 s.).

4. Faza rozkurczu komór (0,1 s.).

Faza pauzy – krew napływa żyłami do przedsionków i wypełnia jamy serca.

Faza skurczu przedsionków – zamykają się zastawki żylne. Przedsionki dopełniają komory.

Faza skurczu komór z równoczesnym rozkurczem przedsionków:

Skurcz izowolumetryczny – stała długość włókien mięśniowych i objętości serca. Na początku skurczu komór zwiększa się ciśnienie w komorach co prowadzi do zamknięcia zastawek przedsionkowo-komorowych. Wówczas ciśnienie w komorach jest jeszcze mniejsze od ciśnienia w tętnicach, w związku z czym zastawki tętnicze pozostają zamknięte ponieważ krew jest nieściśliwa, mięsień kurczy się skurczem izowolumetrycznym, a więc zwiększa swoje napięcie bez zmiany długości włókien mięśniowych (0,05 s.). W wyniku skurczu izowolumetrycznego ciśnienie w komorach staje się większe od ciśnienia w tętnicach, co powoduje otwarcie zastawek tętniczych i rozpoczęcie fazy skurczu izotonicznego komór, podczas której krew tłoczona jest z komór do tętnic.

Naczynia krwionośne:

• Naczynia tętnicze,

• Naczynia żylne,

• Naczynia włosowate.

Naczynia tętnicze – naczynia wyprowadzające krew z serca.

Żyły – naczynia, którymi krew dopływa do serca. Wraca z tkanek.

Tętnicami i żyłami krew tylko płynie. Właściwa wymiana między krwią, a tkankami odbywa się w naczyniach włosowatych.

Dwa rodzaje tętnic:

• Tętnice typu sprężystego,

• Tętnice typu mięśniowego.

Tętnice typu sprężystego (największe tętnice, czyli aorta i tętnica płucna) w swojej środkowej warstwie nie posiadają mięśni gładkich lecz grubą warstwę włókien sprężystych. Dzięki tej warstwie są zdolne do magazynowania energii powstającej podczas wyrzutu krwi z komór do tętnic.

Regulacja wielkości przepływu krwi przez naczynia włosowate.

Przepływ krwi przez naczynia włosowate związany jest z tzw. zwieraczami przedwłośniczkowymi znajdującymi się na początku naczyń włosowatych. Jeśli dany narząd jest aktywny (wymaga zwiększonego napływu krwi (wówczas zwieracze ulegają rozwarciu dzięki czemu krew wpływa do łożyska naczyniowego danego narządu. W narządach nieaktywnych zwieracze pozostają zamknięte uniemożliwiając przepływ krwi przez naczynia włosowate. W takim przypadku krew przepływa bezpośrednio z tętniczek do żył pomijając sieć naczyń włosowatych przez tzw. zespolenie tętniczo-żylne (metaalteriole).

Ciśnienie krwi – wielkość należna, zależność, regulacja.

Ciśnienie krwi jest to siła z jaką krew działa na ściany naczyń krwionośnych. W naczyniach tętniczych ciśnienie krwi zmienia się wraz z fazą pracy serca. W naczyniach włosowatych i żyłach ciśnienie jest stałe. W czasie skurczu komór (wtłoczenia krwi do tętnic) w tętnicach panuje cisnienie skurczowe (systaliczne; maksymalne). Natomiast w czasie rozkurczu i pauzy w tętnicach panuje ciśnienie rozkurczowe (diastoliczne; minimalne).

Ciśnienie skurczowe – około 120 mm Hg.

Ciśnienie rozkurczowe – około 80 mm Hg (milimetrów słupa rtęci).

Nadciśnienie – 140/90 mm Hg.

Zmiany ciśnienia krwi w poszczególnych odcinkach układu krążenia.

Ciśnienie maleje im dalej od serca.

Na początku aorty ciśnienie wynosi około 140/90 mm Hg. Później w mniejszych tętnicach np. tętnicach ramieniowych 120/80 mm Hg. W małych tętniczkach około 70/50 mm Hg. Naczynia włosowate – 30-40 mm Hg. Małe żyły – 10-20 mm Hg. W dużych żyłach – 2-5 mm Hg.

Zależność sumy przekroju naczyń krwionośnych i liniowej szybkości przepływu krwi.

Od czego zależy ciśnienie krwi?

1. Od intensywności pracy serca.

• Częstość skurczów serca (liczba skurczów serca w czasie jednej minuty – HR).

• W spoczynku około 70/min

• Podczas wysiłku około 220 – wiek

• Objętość wyrzutowa serca – SV (objętość krwi tłoczonej przez jedną komorę w czasie jednego skurczu).

• W spoczynku około 70 ml

• Przy maksymalnym wysiłku – około 120-150 ml

• Pojemność minutowa serca (objętość krwi tłoczonej przez jedną komorę w czasie 1 minuty).

• W spoczynku – około 5 l krwi/ 1 min

• Przy max wysiłku – około 20-25 l/ 1min

1. Od wielkości oporów naczyniowych.

• Od aktualnego przekroju naczyń krwionośnych.

• Od elastyczności naczyń krwionośnych (im mniejsza elastyczność naczynia tym większe ciśnienie).

• Od wrodzonych cech budowy układu krążenia.

1. Od ogólnej objętości krwi.

2. Od lepkości krwi (im większa lepkość tym większe ciśnienie).

Czynniki zewnętrzne:

1. Od wysiłku.

2. Od stanów emocjonalnych.

3. Od wieku.

4. Od płci.

5. Od położenia ciała.

Podstawy elektrokardiografii (EKG):

Elektrokardiografia – badanie czynności bioelektrycznej serca. 1. Badanie prądów czynnościowych powstających podczas pracy serca.

Odprowadzenia stosowane w elektrokardiografii:

1. Odprowadzenia dwubiegunowe kończynowe (klasyczne).

∆ Einthavena

• Prawe przedramię, lewe przedramię.

• Prawe przedramię, lewe podudzie.

• Lewe przedramię, lewe podudzie.

1. Odprowadzenia jednobiegunowe kończynowe:

• aVL (z lewego przedramienia),

• aVF (z prawego przedramienia),

• aVR (z lewego podudzia).

1. Odprowadzenia jednobiegunowe piersiowe (przedsercowe).

Załamek P – depolaryzacja (pobudzenie) przedsionków. Odpowiada fazie skurczu przedsionków.

Odcinek PQ – czas przewodzenia bodźca z przedsionków do komór.

Zespół komorowy QRS – depolaryzacja komór. Odpowiada fazie skurczu izowolumetrycznego komór.

Odcinek ST – faza wolnej repolaryzacji komór. Odpowiada fazie skurczu izowolumetrycznego komów.

Załamek T – faza szybkiej repolaryzacji komór (powrót do stanu wyjściowego). Odpowiada fazie rozkurczu komór.

Fizjologia układu oddechowego

• Oddychanie płucne i tkankowe,

• Transport O2 i CO2 przez krew,

• Mechanizm wdechu i wydechu,

• Wymiana gazów oddechowych.

Oddychanie – jest to wymiana gazów oddechowych (tlenu i dwutlenku węgla) między organizmem, a otaczającym go środowiskiem. W procesie oddychania organizm człowieka pobiera i zużywa tlen, a produkuje i wydala dwutlenek węgla.

Drogi oddechowe – dzielimy je na górne i dolne.

Do górnych dróg oddechowych zaliczamy:

• Jamę nosową,

• Gardło,

• Krtań.

Dolne drogi oddechowe to:

• Tchawica,

• Oskrzela,

• Oskrzeliki (I, II, III rzędu).

Wymiana gazów oddechowych odbywa się jedynie w pęcherzykach płucnych (drogi oddechowe stanowią tzw. przestrzeń martwą).

Pęcherzyki płucne – paliczkowa te rozdarcia końcowych dróg oddechowych zbudowane z bardzo cienkiego, jednowarstwowego nabłonka oddechowego, otoczone gęstą siecią naczyń włosowatych i elastycznych włókien tkanki łącznej.

Oddychanie:

• Zewnętrzne (płucne),

• Transport gazów przez krew,

• Oddychanie wewnętrzne (tkankowe).

Oddychanie zewnętrzne (płucne):

• Wymiana gazów oddechowych (tlenu i dwutlenku węgla) między powietrzem znajdującym się w pęcherzykach płucnych, a krwią.

• Tlen przenika z pęcherzyków płucnych do krwi, a dwutlenek węgla odwrotnie.

Transport gazów przez krew:

• Tlen transportowany jest w połączeniu z hemoglobiną (czerwonymi krwinkami, które się w niej znajdują).

• 100 ml krwi transportuje około 20 ml tlenu.

• Z 20 ml zaledwie 0,3 ml rozpuszcza się fizycznie w osoczu.

• Około 70% dwutlenku węgla transportuje osocze w postaci dwuwęglanów. Około 25% dwutlenku węgla jest transportowane w połączeniu z hemoglobiną w postaci wiązań karbaminowych. Pozostałe 5% rozpuszcza się w osoczu, jest transportowane w postaci kwasu węglowego.

Oddychanie wewnętrzne (tkankowe):

• Wymiana gazów oddechowych między krwią, a tkankami.

• Tlen przenika z krwi do tkanek, a dwutlenek węgla z tkanek do krwi.

Mechanizm oddychania:

• Mechanizm wdechu,

• Mechanizm wydechu.

Mechanizm wdechu

Wdech zawsze jest procesem czynnym tzn., że wymaga udziału mięśni wdechowych.

Mięśnie wdechowe dzielimy na:

• Główne,

• Pomocnicze.

Główne (podstawowe) – podczas zwykłego oddechu, spokojnego oddychania.

Pomocnicze – podczas wysiłku fizycznego.

Główne:

• Mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne,

• Przepona.

Mięśnie międzyżebrowe – unoszą żebra, a więc powodują powiększenie rozmiarów klatki piersiowej w kierunku przednio-tylnym i bocznym.

Przepona – podczas wdechu obniża się, a więc powoduje powiększenie rozmiarów klatki piersiowej w kierunku pionowym (podłużnym).

Płuca – są otoczone błoną międzytkankową tak zwana opłucną płucną, a na niej znajduje się opłucna ścienna. Między dwiema błonami znajduje się jama opłucna. W jamie opłucnej panuje podciśnienie (ujemne ciśnienie) – mniejsze od atmosferycznego. Podczas spokojnego wdechu ciśnienie w jamie opłucnej wynosi około -2/-3 mm Hg. Przy średnio głębokim wdechu -9/-10 mm Hg. Przy maksymalnym wdechu nawet do -30 mm Hg.

Podczas wdechu zwiększa się objętość płuc (dzięki podciśnieniu panującemu w jamie opłucnej) co powoduje zwiększenie objętości pęcherzyków płucnych (powstaje w nich podciśnienie, które powoduje zassanie powietrza przez drogi oddechowe do pęcherzyków płucnych.

Mechanizm wydechu

W warunkach spoczynkowych wydech jest procesem biernym. Klatka piersiowa bez udziału mięśni wraca do stanu wyjściowego. Powoduje to elastyczność tkanek i siła ciążenia. W warunkach nasilonej wentylacji płuc np. w czasie wysiłku fizycznego, wydech staje się również procesem czynnym, a więc wymaga udziału mięśni wydechowych.

Mięśnie wydechowe to mięśnie:

• Międzyżebrowe wewnętrzne,

• Mięśnie brzucha.

Wydech powoduje zmniejszenie objętości pęcherzyków płucnych czego efektem jest wzrost ciśnienia w pęcherzykach prowadzący do usunięcia powietrza z pęcherzyków, przez drogi oddechowe na zewnątrz.

Mechanizm wymiany gazów oddechowych

Gazy oddechowe przenikają przez błony przepuszczalne zgodnie z prawem dyfuzji, a więc ze środowiska o większym ciśnieniu parcjalnym, do środowiska o mniejszym ciśnieniu parcjalnym danego gazu.

Ciśnienie parcjalne (prężność gazu) jest to ciśnienie każdego ze składników mieszaniny gazów.

Całkowita pojemność płuc i jej składowe:

Całkowita pojemność płuc (TLC) – objętość powietrza jaka znajduje się w płucach po wykonaniu maksymalnego wdechu (około 6 l). Dzieli się na mniejsze części tzw. objętości.

Objętość oddechowa (TV) – objętość powietrza jaką wciągamy do płuc podczas spokojnego oddechu (około 0,5 l).

Objętość zapasowa wdechowa (IRV) – około 3 l. Objętość powietrza jaką można wciągnąć do płuc po zakończeniu spokojnego wdechu.

Objętość zapasowa wydechowa (ERV) – wynosi około 1,2 l. Objętość powietrza jaką można usunąć z płuc po wykonaniu spokojnego wydechu.

Pojemność życiowa płuc (VC) – około 0,4 l. Objętość powietrza jaką można usunąć z płuc od maksymalnego wdechu do maksymalnego wydechu.

Należna pojemność życiowa płuc (wzory):

Dla kobiet:

VC = 5,2 * Wysokość ciała w metrach – 0,018 * wiek – 4,36

Dla mężczyzn:

VC = 5,2 * Wysokość ciała w metrach – 0,022 * wiek – 3,6

Wentylacja minutowa płuc:

VE = TV * FR

VE – wentylacja minutowa płuc.

TV – objętość oddechowa.

FR – częstość oddychania.

Jest to objętość powietrza wciągana do płuc w czasie 1 minuty (około 8 ml). To iloczyn objętości oddechowej i częstości oddechu.

Maksymalna wentylacja płuc – maksymalna wentylacja płuc przy maksymalnym wysiłku fizycznym. Nawet do 200 ml/min.

Minutowy pobór tlenu

Minutowe wydalanie dwutlenku węgla

Około 400 ml/min – zużywamy tlenu w spoczynku.

Około 320 ml/min – zużywamy dwutlenku węgla w spoczynku.

Maksymalny minutowy pobór tlenu.

VO2max

Maksymalna ilość tlenu jaką pobiera organizm w czasie jednej minuty podczas maksymalnego wysiłku fizycznego. U osób nietrenujących 7-8 l/min.

Regulacja oddychania

• Regulacja częstości i głębokości oddychania odbywa się za pośrednictwem ośrodka oddechowego znajdującego się w rdzeniu przedłużonym.

• Ośrodek oddechowy składa się z części wdechowej i wydechowej.

• Ośrodek wdechowy kilkanaście razy na minutę (około 16) wytwarza impulsy nerwowe inicjujące wdech.

• Ośrodek wdechowy hamowany jest zwrotnie przez impulsy z mechanoreceptorów tkanki płucnej (odruch Heringa-Breuera).

Odruch Heringa-Breuera (teoria samosterownictwa oddychania) – krążący we krwi dwutlenek węgla pobudza wdechową część ośrodka oddechowego. Wówczas z tego ośrodka zostają wysłane impulsy nerwowe do mięśni wdechowych, powodujące ich skurcz. Dochodzi wówczas do wdechu, podczas którego zwiększa się objętość pęcherzyków płucnych. Na szczycie wdechu pobudzone zostają mechanoreceptory znajdujące się w pęcherzykach płucnych, z których za pośrednictwem nerwu błędnego zostają wysłane impulsy hamujące część wdechową ośrodka oddechowego. W wyniku zahamowania wdechu dochodzi do biernego wydechu. W czasie nasilonej wentylacji płuc (np. podczas wysiłku fizycznego) impulsy z mechanoreceptorów nie tylko hamują część wdechową, ale równocześnie pobudzają wydechową część ośrodka oddechowego.

Rodzaje niedotlenienia (hipoksji):

Hipo – za mało

Hiper – za dużo

Hipoksja atoksyczna (hipobaryczna) – niedotlenienie spowodowane zbyt małą prężnością tlenu w powietrzu atmosferycznym (np. w wysokich górach).

Hipoksja histotoksyczna – niedotlenienie spowodowane toksycznym wpływem różnych związków na nośniki tlenu (np. zatrucie tlenkiem węgla).

Hipoksja zastoinowa – niedotlenienie spowodowane nagromadzeniem krwi w jednych częściach ciała kosztem innych, głównie kosztem centralnego układu nerwowego.

Hipoksja anemiczna – niedotlenienie spowodowane anemią (zmniejszoną liczbą czerwonych ciałek krwi, czyli również hemoglobiny).

Choroba kesonowa, choroba dekompresyjna, aeroembolizm - zawodowa choroba nurków i robotników pracujących w kesonach. Wywołuje zespół objawów, które pozostają w związku ze zbyt gwałtowną zmianą wysokiego ciśnienia, jakie panuje głęboko pod wodą, na ciśnienia atmosferycznego. W czasie szybkiego obniżania się ciśnienia (zbyt szybkiego wynurzania się nurka) gazy rozpuszczone we krwi i tkance tłuszczowej (głównie azot) tworzą pęcherzyki powodujące zatory w drobnych naczyniach krwionośnych. W zależności od umiejscowienia zatorów pojawiają się określone objawy, np. bóle zamostkowe, bóle stawów, porażenia mięśni, zapaść. Choroba kesonowa może doprowadzić do śmierci. Zapobieganie jej polega na powolnym przechodzeniu do normalnego ciśnienia.

Fizjologia wysiłku fizycznego

Wpływ regularnej aktywności fizycznej na układ mięśniowy:

• Hipertrofia (przerost mięśni) – jest to powiększenie przekroju poprzecznego miocytów (komórek mięśni), co prowadzi do zwiększenia masy mięśniowej.

• Zwiększenie ukrwienia mięśni.

• Zwiększenie zawartości związków energetycznych (ATP, PCr) i mioglobiny (białko będące odpowiednikiem hemoglobiny).

• Zmiana właściwości funkcjonalnych komórek mięśniowych (włókna wolno- i szybkokurczliwe).

• Zwiększenie wytrzymałości (odporności na zmęczenie).

• Zwiększenie szybkości skracania.

• Zwiększenie siły mięśniowej (anatomiczne – hipertrofia i funkcjonalne – rekrutacja większej ilości jednostek motorycznych, aktywacja mięśni synergistycznych, hamowanie antagonistów).

Wpływ regularnej aktywności fizycznej na układ krążenia:

• Zwiększenie efektywności pracy serca (wzrost objętości wyrzutowej serca – objętość krwi tłoczonej przez 1 komorę w czasie 1 skurczu).

• Hipertrofia – przerost mięśnia sercowego.

• Bradykardia – zmniejszenie częstości skurczu serca (głównie w spoczynku).

• Zwiększenie ukrwienia serca.

• Zmniejszenie skurczowego i rozkurczowego ciśnienia krwi w spoczynku.

Wpływ regularnej aktywności fizycznej na układ oddechowy:

• Zwiększenie pojemności życiowej płuc.

• Zwiększenie maksymalnej wentylacji płuc (w wyniku wzrostu siły mięśni oddechowych i ruchomości klatki piersiowej).

• Zwiększenie pojemności dyfuzyjnej płuc (w wyniku poprawy wentylacji do przepływu krwi).

Dyfuzja – przenikanie z większego do mniejszego.

• Zmniejszenie częstości oddechów z równoczesnym ich pogłębieniem.

• Zwiększenie maksymalnego poboru tlenu jako efekt usprawnienia wszystkich mechanizmów zaopatrzenia tlenowego.

Zmiany wybranych parametrów układu oddechowego i układu krążenia podczas wysiłku o stałej intensywności.

Deficyt tlenowy – jest to występujący podczas pracy (najczęściej na początku) niedobór tlenu, stanowiący różnicę między zaopatrzeniem na tlen, a jego aktualnym zużyciem.

Stan równowagi czynnościowej (Steady State) – związany jest z osiągnięciem stabilizacji parametrów układu oddechowego i układu krążenia (np. minutowego poboru tlenu, wentylacji minutowej płuc, częstości skurczów serca i innych) podczas wysiłku o stałej intensywności.

Dług tlenowy – to występujący w fazie wypoczynku wysiłkowy niedobór tlenu, którego wielkość stanowi nadmiar zużywanego tlenu w stosunku do organizmu będącego w spoczynku.

Zmiany wybranych parametrów układu oddechowego i układu krążenia podczas wysiłków o stopniowo wzrastającej intensywności.

W czasie wysiłku o stopniowo wzrastającej intensywności, parametry układu oddechowego i układu krążenia, a więc pobór tlenu, wentylacja płuc, częstość skurczów serca rosną proporcjonalnie do wzrostu intensywności wysiłku osiągając swój maksymalny poziom w momencie przerwania wysiłku z powodu skrajnego wyczerpania (zmęczenia).

Wydolność fizyczna

Zdolność organizmu do wykonywania pracy fizycznej o możliwie największej intensywności (mocy) w zależności od czasu trwania wysiłku.

Aerobowa (tlenowa):

• Zdolność organizmu do wykonywania wysiłków długotrwałych o umiarkowanej intensywności (typu wytrzymałościowego),

• Wskaźnikami wydolności aerobowej są:

• Maksymalny minutowy pobór tlenu (VO2max),

• Poziom progów metabolicznych.

• Maksymalny minutowy pobór tlenu (VO2 max).

Anaerobowa (beztlenowa):

• Zdolność organizmu do wykonywania wysiłków krótkotrwałych o maksymalnej intensywności (typu szybkościowego).

• Wskaźnikiem wydolności beztlenowej jest wielkość maksymalnej mocy anaerobowej (MAP).

Wydolność aerobowa

Maksymalny pobór tlenu (VO2max)

Największa ilość tlenu, jaką może pobrać i zużyć organizm w ciągu jednej minuty, podczas maksymalnego wysiłku fizycznego.

VO2max	Nietrenujący	Trenujący (konkurencje wytrzymałościowe)
Kobiety (l/min)	2-2,5	5-6
Kobiety (ml/kg/min)	38-40	70-80
Mężczyźni (l/min)	3-5	7-8
Mężczyźni (ml/kg/min)	40-45	80-90

VO2max i progi metaboliczne

TDMA – próg niekompensowanej kwasicy metabolicznej.

AT – próg beztlenowy.

Metodyka badan fizjologicznych:

• Test wydolności tlenowej (test stopniowy).

• Test wydolności beztlenowej (maksymalnej mocy aerobowej).

Wydolność anaerobowa

Maksymalna moc anaerobowa (MMA, MAP, MPO)

• Jest to maksymalna wielkość mocy osiągnięcia przez daną grupę mięśni w czasie próby wysiłkowej.

Czynniki mające wpływa na wielkość MAP:

• Stan energetyczny mięśnia.

• Temperatura wewnątrzmięśniowa.

• Szybkość skracania (im szybsza kurczliwość mięśnia tym szybsza moc).

• Siła izometryczna.

Badanie maksymalnej mocy anaerobowej:

• Test Margarii – Kalamena.

• Test Wingate.

*2 h przed wysiłkiem fizycznym staramy się nie jeść (w szczególności tłuszczy i słodyczy).

Sód zawarty w wodzie wpływa na szybkość wchłaniania wody do organizmu.

Im bardziej przezroczysty mocz tym bardziej nawodniony organizm.

Płyn izotoniczny zawiera duży poziom glukozy (6-8 g/100 ml napoju) – szybko się wchłania do organizmu. Najlepszy do picia podczas wysiłku.