FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 1)}

UKŁAD ODDECHOWY

Funkcje układu oddechowego:

- doprowadzenie O₂ do płuc i naczyń krwionośnych;

- nawilżanie, ogrzanie, oczyszczenie powietrza wdechowego;

- utrzymanie odpowiedniego gradientu stężeń między pCO₂ i pO₂;

- filtrowanie krwi;

- uczestniczy w reakcjach obronnych organizmu;

- usprawnia powrót żylny;

- zbiornik krwi (12% ogólnej objętości);

Składnik powietrza:
- powietrze wdechowe N – 78 – 79% O₂ – 20 – 21% CO₂ – 0,03%

- powietrze wydechowe N – 78 – 79,5% O₂ – 16 – 17% CO₂ – 4%

Budowa układu oddechowego:

- górne i dolne drogi oddechowe i funkcje;

- maleje promień, maleje prędkość, cieńsze ściany;

- zmiana nabłonka:
- cylindryczny urzęsiony;

- sześcienny;

- płaski;

Mechanika oddychania:

- praca mięśni oddechowych;

- mięśnie wdechowe właściwe i pomocnicze;

- mięśnie wydechowe właściwe i pomocnicze;

- przepona – płaski mięsień (przyczepy), ruch 1,5 cm w dół, unerwiony przez nerw przeponowy:

Uszkodzenie 1-stronne – spadek V_E o ok. 20%;

Uszkodzenie 2-stronne – znaczne upośledzenie V_E;

70 – 75% praca przeponowa;

25 – 30% praca żeber

- ruch żeber – zmiana wymiaru: przednio tylnego I – VI, poprzecznego III – XII;

- zmiana wymiarów klatki piersiowej;

- zmiany ciśnienie śródpłucnego: szczelina między opłucnymi – płyn surowiczy (1-2ml);

- odma opłucnowa – wyrównywanie ciśnienia między jamą opłucną a powietrzem atmosferycznym (wstrzyknięcie powietrza, przebicie płuca);

- zmiany ciśnienie w płucach – ciśnienie powietrza wewnątrz płuc waha się w zależności od fazy oddechu: P_PŁUC < P_ATM wdech P_PŁUC > P_ATM wdech

Maksymalny skurcz mięśni może obniżyć P_PŁUC nawet o 100 mmHg poniżej P_ATM;

- cykl oddechowy;

Wdech aktywny (zawsze):

Siła skurczu mięśni wdechowych musi być większa od:

- oporu sprężystego: siła retrakcji płuc, sprężystość ścian klatki piersiowej (elastancja) ;

- oporu niesprężystego: tarcie cząsteczek powietrza o drogi oddechowe;

- bezwładność płuc i powietrza;

Wydech w spoczynku bierny: efekt działania energii potencjalnej zgromadzonej w czasie wdechu w strukturach sprężystych płuc i klatki piersiowej;

Tory oddychania: Rodzaj toru zależy od wieku, płci, warunków (ciąża, pozycja ciała, ciężki plecak…)

- górno – żebrowe;

- dolno – żebrowy;

- przeponowy;

Podział funkcjonalny oddychania:

- oddychanie zewnętrzne (płucne): wentylacja płuc, dyfuzja gazów pęcherzyk – krew;

- oddychanie pośrednie: transport gazów przez krew;

- oddychanie wewnętrzne: dyfuzja gazów krew – komórka;

- utlenianie komórkowe (fosforylacja oksydacyjna w mitochondriach);

Prawo Ficka – szybkość dyfuzji jest wprost proporcjonalna do różnicy stężeń dyfundujących gazów oraz powierzchni dyfuzji oraz odwrotnie proporcjonalna do grubości błony

$V = \frac{D*A(C_{1} - C_{2})}{d}$ V – szybkość, (C₁ – C₂) – różnica stężeń gazów, A – pow. dyfuzji, d – grubość błony,

D – współczynnik dyfuzji;

Transport 0₂:

- stężenie ciśnienia parcjalnego O₂ (pO₂):

- pęcherzyków płucnych: 100 mmHg;

- w naczyniach włosowatych: 40 mmHg;

- sposób transportu O₂ we krwi:

- rozpuszczane w osoczu 1%

- połączenie z hemoglobiną (oksyhemoglobina);

- 1 cząsteczka oksyhemoglobiny budowa;

Transport CO₂:

- stężenie ciśnienia parcjalnego CO₂ (pCO₂):

- pęcherzyków płucnych: 40 mmHg;

- w naczyniach włosowatych: 46 mmHg;

- sposób transportu CO₂ we krwi:

- 10% rozpuszczone w osoczu

- 10 – 20% połączone do białek – karbaminohemoglobina

- 70 – 80% jony wodorowęglanowe HCO₃^-:

- HCO₃^- w osoczu N_AHCO₃

- HCO₃^- w krwinkach KHCO₃

CO₂ + H₂O H₂CO₃ HCO₃^- + H⁺

Enzym katalizujący – anhydroza węglanowa;

Transport gazów:

- osocze tkanki

- oddychanie wewnętrzne – w mitochondriach, synteza wysokoenergetycznych związków fosforowych – ATP; aminokwasy, węglowodany, tłuszcze są przekształcane do acetylo–CoA (przemiany metaboliczne), cykl kwasów Krebsa (cytrynowego), łańcuch oddechowy;

- Wentylacja minutowa płuc – ilość powietrza która dostaje się do płuc i dróg oddechowych w ciągu jednej minuty;

- iloczyn objętości oddechowej i częstości oddechów V_E = TV * f

- warunki spoczynkowe: V_E = TV (0,5L) * f(12−16x) = 6 − 8 L/min
- im bliżej szczytów płuc tym średnica pęcherzyków jest mniejsze = mniejsza V_E

Wentylacja – normalny oddech 5OO ml, liczba oddechów – 12 – 16/min, wentylacja minutowa – 6000 ml, wentylacja pęcherzykowa – 4200 ml, przestrzeń martwa – 150 ml;

Rodzaje wentylacji:

- dowolna V_E – warunki niezmodyfikowane, wpływ mają ośrodki korowe;

- odruchowa V_E – przystosowanie ruchów oddychania w zależności od wieku, płci(…), poza kontrolą emocji i psychiki, oddychanie – przy wyraźnie zaznaczonej duszności (mało O₂, dużo CO₂), - w wysiłku fizycznym intensywnym, bliskiej max;

- oznaczenie spoczynkowego zużycia O₂ w układzie otwartym i zamkniętym:

- układ otwarty – oddychanie powietrzem atmosferycznym, pomiar możliwy w warunkach spoczynkowych podczas wykonywania pracy, w okresie powysiłkowym;

- układ zamknięty – oddychanie czystym tlenem, pomiar tylko w warunkach spoczynkowych – unieruchomienia badanego przy aparacie;

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 2)}

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 3)}

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 4)}

(kolokwium)

Wysiłek fizyczny – skurcz grup mięśniowych wraz z zespołem towarzyszącym im zmian czynnościowych innych narządów z układów; Charakter i zakres tych zmian zależą od:

- rodzaju wysiłku;

- intensywności wysiłku;

- czasu trwania;

Klasyfikacja i podział wysiłków fizycznych ze względu na:

- Rodzaj skurczu mięśniowego:

- izometryczny (wysiłki statyczne);

- izotoniczne (wysiłki dynamiczne);

~ skurcz koncentryczny – podczas skurczu przyczepy się do siebie zbliżają;

~ skurcz ekscentryczny – podczas skurczu przyczepy się od siebie oddalają;

- Masę grup mięśniowych:

- wysiłki lokalne – obejmują mniej niż 30% całej masy mięśniowej;

- wysiłki ogólne – zaangażowanych jest więcej niż 30% całej masy mięśniowej;

- Czas trwania wysiłku:

- krótkotrwałe – do 15 min;

- średnie – od 15 do 60 min;

- długotrwałe – od 60 min;

- Intensywność:

- wysiłki submaksymalne pobór tlenu < VO₂max

Aktualny pobór tlenu jest mniejszy od indywidualnej wartości VO₂max;

- wysiłki maksymalne pobór tlenu = VO₂max

- wysiłki supramaksymalne pobór tlenu > VO₂max

Zapotrzebowanie na tlen przewyższa VO₂max;

- Wysiłek dynamiczny Wysiłek statyczny VO₂max – pobór tlenu podczas maksymalnego

Lekki 10% VO₂max 10% MVC wysiłku fizycznego;

Średni 10 – 30% VO₂max 10 – 30% MVC MVC – maksymalny dowolny skurcz danej grupy

Ciężki 35 – 50% VO₂max 35 – 50% MVC mięśniowej;

B. ciężki >50 VO₂max >50% MVC

- Energetyka skurczu mięśniowego: (ATP 25s)

Metabolizm tlenowy:

- glikoliza tlenowa (wolna glukoza, glikogen mięśniowy i wątrobowy);

- β-oksydacja tłuszczu (WKT, kwas palmitynowy);

- ketokwasy – metabolizm tłuszczu;

- aminokwasy – spalanie białek glikoplastycznych;

Metabolizm beztlenowy:

- reakcja kinazy keratynowej (fosfokreatyna);

- reakcja miokinazowa;

- glikoliza beztlenowa (wolna glukoza, glikogen);

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 5)}

Krew w wysiłku fizycznym

1) Wysiłkowe zmiany we krwi:

a) OBRAZ BIAŁOKRWINKOWY

- 3 fazy przesunięcia w obrazie biało krwinkowym;

- uzależnione od intensywnego wysiłku fizycznego

b) OBRAZ CZERWONOKRWINKOWY

- podczas wysiłku nie zmienia się rzeczywista ilość erytrocytów;

- zmiany ilości erytrocytów są pozorne ze względu na zmiany ilości osocza (lepkość krwi);

OBRAZ BIAŁOKRWINKOWY

a) Wysiłki lekkie, umiarkowane

FAZA I – limfocytarna:

- wzrasta ilość limfocytów (do 55%);

- maleje ilość krwinek białych obojętnochłonnych;

- ogólna liczba leukocytów nie ulega zmianie lub tylko nieznacznie się powiększa;

b) Wysiłki ciężkie

FAZA II – neutrofilia:

- wzrasta liczba krwinek obojętnochłonnych (do 78%);

- pojawienie się postaci młodszych białek obojętno- i kwasochłonnych;

- maleje ilość limfocytów poniżej wartości spoczynkowej;

- ogólna ilość leukocytów wzrasta do 12 tys.;

c) Wysiłki bardzo ciężkie:

FAZA III – intoksykacyjna;

- Typ regeneracyjny (osoby wytrenowane):

- wzrost granulocytów obojętnochłonnych (do 90%)

- wzrost ogólny liczby leukocytów (20 – 50 tys./mm³);

- zupełny zanik krwinek kwasochłonnych;

- maleje ilość limfocytów (do 5%);

- Typ degeneracyjny (osoby niewytrenowane, przetrenowanie);

- wysiłek przewyższający możliwości osobnika;

- maleje ogólna liczba leukocytów (spadek odporności, leukopenia);

*Mechanizm powstania LEUKOCYTOZY POWYSIŁKOWEJ – wzrostu krwinek białych powyżej 20tys.

- ↑ temperatury ciała;

- ↑ stężenia katecholamin – wpływa na zmianę interakcji między leukocytami z komórek śródbłonka naczyniowego co powoduje demarginację leukocytów i wzrost ich ilości we krwi obwodowej. Mechanizm ten dotyczy głównie limfocytów i w II Fazie może być blokowany wzrostem kortyzolu ( w II fazie: ↑ stężenia kortyzolu powoduje ułatwione przechodzenie limfocytów do tkanek);

- ↑ aktywności SNS – skurczu naczyń krwionośnych;

- ↑ ilości komórek marginalnych w śledzionie i naczyniach limfatycznych;

- hemokoncentracja ( zmniejszenie objętości osocza);

OBRAZ CZERWONOKRWINKOWY

a) Wysiłki krótkotrwałe, intensywne (zmiany pozorne);

- ciśnienie onkotyczne < ciśnienie hydrostatyczne;

- przyczyną jest przesunięcie wody do przestrzeni międzykomórkowej (poza naczyniowej);

- w początkowych minutach maleje objętość osocza o 10 – 15% (potem stabilizacja);

- wzrasta lepkość krwi zagęszczenie krwi;

- pozorne zwiększenie się ilości erytrocytów – POLIGLOBULIA;

- wzrost hematokrytu i stężenia hemoglobiny;

b) Wysiłki długotrwałe, umiarkowane (zmiany pozorne);

- ciśnienie onkotyczne > ciśnienie hydrostatyczne;

- wzrost ciśnienia onkotycznego występuje na skutek gromadzenia się w osoczu białek, mleczanu, mocznika, inne;

- woda przesuwa się z przestrzeni międzykomórkowej do naczyń krwionośnych;

- wzrost objętości osocza;

- krew staje się mniej lepka odciążenie serca;

- pozorne zmniejszenie się ilości erytrocytów – HEMODYLUCJA;

- spadek hematokrytu i ilości hemoglobiny;

*Rzeczywista ilość erytrocytów może się obniżyć: (przyczyną jest wzrost objętości osocza (rozcieńczenie krwi – hemodylucja)

- Hemoliza powysiłkowa (wewnątrz naczyniowa):

- mechanizm uszkodzenia komórek;

- ↑ poziomu mleczanu (kwasica metaboliczna) – dodatkowo zmiana kształtu krwinek – ANIZOCYTOZA;

- ↑ temperatury wewnątrz organizmu;

- przejściowa hipoglikemia;

WYSIŁKOWE ZMIANY OSOCZA (zmiany rzeczywiste);

- w wysiłkach fizycznych dochodzi do znacznych zmian objętości osocza (zmiany rzeczywiste);

a) wysiłek krótkotrwały - w ciągu pierwszych 5 - 15 min wysiłku objętość osocza zmniejsza się o 10-15% następnie nie ulega większym zmianom. Im większa intensywność wysiłku tym większe zmniejszenie objętości osocza. Przyczyną tego jest głównie wzrost ciśnienia hydrostatycznego krwi w naczyniach włosowatych i jego przewaga nad ciśnieniem onkotycznym białek osocza. W wyniku tego następuje przesunięcie części wody z osocza do przestrzeni pozanaczyniowych.

b) wysiłek długotrwały - podczas nich może występować rozcieńczenie krwi (hemodilucja). Jest ono wynikiem przejścia części płynu pozanaczyniowego do naczyń krwionośnych. Możliwe ponieważ:

- Obniża się ciśnienie hydrostatyczne krwi

- Błona naczyń włosowatych jest bardziej przepuszczalna dla białek

- Zwiększony dopływ białek z chłonnego układu do naczyń krwionośnych

- Wzrost ciśnienia onkotycznego osocza

- metody oznaczania zmian objętości osocza:

- Nomogram (Van Benumonta) – zmiany hematokrytu;

- wzór (zmiany hematokrytu, hemoglobiny) $\%\ \text{PV\ }\left\lbrack \frac{\left( 100 - \ \text{Hct}_{1} \right)*\text{Hb}_{1}}{\left( 100 - \ \text{Hct}_{2} \right)*\text{Hb}_{2}} - 1 \right\rbrack*100\%$

Hb₁ −  przed wysilkiem,  Hb₂ −  po wysilku

ZMIANY POZIOMU MLECZANU WE KRWI (zmiany rzeczywiste);

- do PPA (próg przemian aerobowych) wzrost stężenia mleczanu jest wprost proporcjonalny do wzrostu intensywności wysiłku;

- po przekroczeniu PPA następuje nagły wzrost akumulacji mleczanu;

- tempo dyfuzji mleczanu z mięśni do krwi jest ograniczone max stężenie LA (mleczan) we krwi 3 – 5 minuty po zakończeniu wysiłku;

- Wartości LA:

- spoczynkowa 0,4 – 1,8 mmol/L

- max u osób niewytrenowanych 8,0 – 12,0 mmol/L

- max u osób wytrenowanych 15,0 – 18,0 mmol/L

Stężenie kwasu mlekowego jest wyższe u osób niewytrenowanych i u sportowców;

Wysiłki długotrwałe

Podczas tych wysiłków o małej lub umiarkowanej intensywności w początkowym okresie wysiłku (10 – 30 min) stężenie mleczanu wzrasta, natomiast później ulega obniżeniu. Jest to wynikiem hamowania glikolizy przez WKT utleniane w komórkach mięśniowych;

Wysiłki statyczne

W czasie ich trwania nie obserwuje się wzrostu mleczanu we krwi. Jest to spowodowane utrudnionym odpływem krwi z pracujących mięśni. Wzrost stężenie mleczanu następuje dopiero po zakończeniu wysiłku;

PARAMETR	WARTOŚĆ SPOCZYNKOWA	WARTOŚĆ WYSIŁKOWA
pH	7,35 – 7,45	↓
pCO2	32 – 46 mmHg	↓
pO2	74 – 108 mmHg	↑
HCO3^-	21 – 29 mmol/L	↓
TCO2	22 - 30 mmol/L	↓
BE	+/- 2,3 mmol/L	↓
LA	0,9 – 1,8 mmol/L	↑
Erytrocyty	4,5 – 5,5 mln/ml
Hct	M: 42 – 52% K:37 - 47%
Hb	M: 16g/dl K: 14,5 g/dl

Przemiany RKZ:

- pH – ujemny logarytm ze stężenia jonów H⁺;

- pCO₂ – ciśnienie parcjalne CO₂;

- pO₂ – ciśnienie parcjalne O₂;

- HCO₃^- – stężenie jonów wodorowęglanowych;

- TCO₂ – całkowita ilość O₂;

- BE – nadmiar/niedobór zasad buforowych

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 6)}

Dla określenia zdolności przystosowawczej układu krążenia do różnych warunków istnieje szereg prób czynnościowych obejmujących:

- część ortostatyczną;

- część dynamiczną;

REAKCJA ORTOSTATYCZNA – zmiany położenia ciała z pozycji leżącej na stojącą; pod wpływem grawitacji:

Zostaje przemieszczona znaczna ilość krwi do żył i naczyń włosowatych do dolnej części ciała zmniejsza się dopływ krwi do serca zmniejszenie pojemności wyrzutowej serca częściowe niedokrwienie mózgu;

WSTRZĄS ORTOSTATYCZNY – w przypadku niedostatecznej zdolności adaptacyjnej na w/w zjawisko;

Jednym z lepiej poznanych skutków długotrwałego pozostania w pozycji leżącej jest skłonność do obniżania się ciśnienia tętniczego krwi po zmianie pozycji ciała z leżącej na pionową;

Przyjęcie pozycji stojącej powoduje gwałtowne przemieszczenie krwi w kierunku kończyn dolnych. Normalna reakcja ortostatyczna zapobiega zaleganiu krwi w dolnej części ciała poprzez:

- wzrost oporu naczyniowego w wyniku skurczu tętniczek;

- wzrost częstości skurczów serca;

- wzrost kurczliwości mięśnia sercowego;

- skurcz dużych żył w obrębie trzewnym;

Kluczową rolę w wyzwalaniu reakcji ortostatycznej odgrywa odbarczenie baroreceptorów:

- zmniejszenie pobudzenie baroreceptorów tętniczych na skutek:

- zmniejszenia ciśnienia tętniczego krwi;

- zmniejszonej amplitudy skurczowo-rozkurczowej;

Wywołuje reakcje przeciwną niż pobudzanie baroreceptorów, czyli:

- zwiększenie częstości skurczów serca;

- zwężenie naczyń krwionośnych;

- zwiększenie SV i Q;

- zwiększenie ciśnienia tętniczego;

Test Cramptona

Pozwala na podstawie zachowania się tętna i ciśnienia skurczowego przy zmianie pozycji ciała(leżąc i stojąc) obliczając tzw. wskaźnik Cramptona określić sprawność adaptacyjną układu krążenia;

Opis ćwiczenia: Badana osoba leży 10min po czym mierzymy ciśnienie skurczowe i tętno. Następnie badany staje i po 2min wykonujemy pomiar ciśnienia i tętna. Różnicę tętna podstawiamy do wzoru w celu uzyskania tzw. Wskaźnika Cramptona. IRC=25x(3,15+DTA-DPS/20); DTA- różnica ciśnienia skurczowego

DPS- różnica tętna.

Interpretacja wyników:

> 95- bardzo dobra;

80-94 – dobra;

65-79 – dostateczna;

< 64 - zła;

Próba Ruffiera

Wyniki badań uzależnione są od indywidualnego ciężaru ciała.

Opis ćwiczenia: Badana osoba wykonuje 30 przysiadów w ciągu 1min. Pomiar tętna odbywa się w pozycji spoczynkowej, zaraz po wysiłku oraz 1 min po wysiłku.

Wskaźnik Ruffiera = (a1+a2+a3)-200/10; a1 – pomiar tętna w spoczynku;

a2 – pomiar tętna bezpośrednio po wysiłku;

a3 – pomiar tętna po 1min wypoczynku;

Interpretacja wyników:

0,0 – bardzo dobra;

0,1 - 5,0 – dobra;

5,1 - 10,0 – średnia;

10,1 - 15,0 – niewystarczająca;

Próba Schneidera

(…)

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 7)}

Próby czynnościowe:

PRÓBA MARTINETTA

Jedna z najprostszych prób czynnościowych stosowana głównie w badaniach masowych;

Przebieg:

- W leżeniu tyłem (przez kilka minut) należy zmierzyć ciśnienie i tętno;

- 20 lub 40 przysiadów w tempie 1 przysiad/sek. i natychmiastowy powrót do pozycji leżącej;

- pomiar należy wykonywać do momentu uzyskania wartości spoczynkowych:

- BP co 30 sek.;

- HR ciągle w interwałach 15 sek.

W warunkach prawidłowych max 3 min;

Czas > 3 – mniejsze sprawność przystosowawcza układu krążenia do wysiłku (stan przetrenowania zawodnika);

TEST HARWARDZKI

- Test wykonywany na stopniu o wysokości 45 cm (lub K: 46 cm, M: 51 cm);

- liczba wejść przez 5 min (ok. 30 wejść);

- Pomiar HR w pozycji siedzącej:

- a pomiar HR między 1min – 1min 30sek;

- a’ pomiar HR między 2min – 2min 30sek;

- a’’ pomiar HR między 4min – 4min 30sek;

Interpretacja:

> 90 – b. dobra kondycja;

80 – 89 – dobra;

65 – 79 – przeciętna;

55 – 64 – poniżej przeciętnej;

< 55 – zła kondycja;

Wskaźnik wydolności $= \ \frac{\text{czas\ w\ sek\ }\left( 300 \right)*100}{2\left( a + a^{'} + a^{''} \right)}$

TEST MASTERA

- schodki dwustopniowe – stopień ~ 22,9 cm;

- liczba wejść przez 5 min (ok. 30 wejść);

- Pomiar HR po wysiłku w pozycji siedzącej:

- a pomiar HR między 1min – 1min 30sek;

- a’ pomiar HR między 2min – 2min 30sek;

- a’’ pomiar HR między 3min – 3min 30sek;

Interpretacja:

> 90 – b. dobra ;

80 – 89 – dobra;

55 – 79 – przeciętna;

< 55 – słaba;

Wskaźnik wydolności $= \ \frac{\text{czas\ w\ sek\ }\left( 300 \right)*100}{2\left( a + a^{'} + a^{''} \right)}$

TEST BERGMANA (uproszczona wersja testu harwardzkiego);

- stopień 40 cm;

- liczba wejść przez 5 min (ok. 30 wejść);

- jednorazowy pomiar HR w pozycji siedzącej po 1 min od wykonania wysiłku (przez 30 sek.);

PRÓBA FLACKA (wpływ czynności oddychania na krążenie krwi)

- zmodyfikowana próba parcia wg Burgera;

- po max wdechu wydech przez ustnik połączony za pomocą gumowej rurki z nanometrem, tak aby utrzymać słupek rtęci na poziomie 40 mmHg przez 40 sek.;

- Pomiar HR co 5 sek.;

- wyróżnia się 4 typy reakcji:

- Typ 1 HR < 7 stabilne: osobnicy dobrze wytrenowani;

- Typ 2 HR < 9 stabilne: osobnicy o średnim stanie wytrenowania;

- Typ 3 HR = 10 osobnicy o niedostatecznym poziomie wytrenowania;

- Typ 4 przejściowy silny wzrost HR ≥ 13 (ok. 20 sek.) po czym nagły spadek HR; osobnicy z zdyskwalifikowani do uprawiania sportu wyczynowego;

- Wysokokwalifikowani sportowcy (wysoka pobudliwość emocjonalna) początkowo wzrost 5 sek. HR, szybko opada i stabilizuje się na poziomie < 7;

Mechanizmy wspomagające powrót żylny krwi do serca;

a) zastawki żylne;

b) pulsacja tętnic;

c) Pompa mięśniowa – rytmiczny ucisk (skurcz/rozkurcz) włókienek mięśniowych na naczynia żylne pomaga przesuwać krew w kierunku dosercowym. Aktywny przy wysiłku dynamicznym;

d) Pompa brzuszna – ucisk mięśni brzucha na narządy jamy brzusznej

- narządowe rezerwy krwi (wątroba, śledziona);

- aktywna przy wysiłkach statycznych;

- skuteczność zależy m.in. od synchronizacji skurczu mięśni, ustalania przepony i zamknięcia głośni;

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 8)}

Zmiany w układzie krążenia pod wpływem wysiłków dynamicznych;

Rola układu krążenie podczas wysiłków fizycznych:

- transport tlenu z płuc do tkanek obwodowych (głównie do mięśni) oraz CO₂ w kierunku przeciwnym;

- transport ciepła z narządów o dużej przemianie materii (mięśnie, wątroba) do skóry poprzez którą nadmiar usuwany jest z ustroju;

- transport substratów energetycznych poza mięśniowych;

- transport metabolitów z mięśni i innych tkanek do tkanek w których ulegają dalszej przemianie (wątroba, nieczynne mięśnia) lub usuwane (nerki);

- transport hormonów i innych substratów biologicznie czynnych;

[SV] ZMIANY OBJĘTOŚCI WYRZUTOWEJ SERCA

Obraz zmian zależy od pozycji w jakiej wykonywany jest wysiłek:

a) W POZYCJI LEŻĄCEJ: w spoczynku SV jest większa aniżeli w pozycji wyprostowanej (wzrost SV kosztem HR).
Z chwilą rozpoczęcia wysiłku w pozycji leżącej SV zwiększa się tylko 10% u ludzi młodych oraz o ok. 15% u ludzi starszych; nie zmienia się pomimo dalszego zwiększania obciążenia;

b) W POZYCJI WYPROSTOWANEJ: początkowo SV wzrasta proporcjonalnie do wzrostu obciążenia. Gdy wysiłek osiągnie intensywność 40 – 50% VO₂max to SV osiąga swoją maksymalną wartość i nie ulega już zmianie;

Wartości max SV mogą wzrastać:

- u osób starszych do ok. 110 ml;

- u osób młodych do ok. 160ml;

- u osób wytrenowanych do ok. 200ml;

Mechanizm zwiększania się SV podczas wysiłku:

- Zwiększony powrót krwi żylny do serca (powrót żylny), który spowodowany jest rytmicznymi skurczami mięśni szkieletowych (pompa mięśniowa) i z obniżeniem ciśnienia w klatce piersiowej w związku z pogłębianiem oddychania (pompa oddechowa) w wyniku jej działania następuje większe wypełnienie PP i PK i więcej wyrzucanej jest krwi, a potem więcej napływa do LP i LK – następuje:

- zwiększenie wypełniania jam serca;

- rozciągnięcie mięśnie sercowego;

- zwiększenie siły skurczu serca;

- wzrasta aktywność włókien współczulnych i krążących amin katecholowych (adrenaliny, noradrenaliny) we krwi:

- zwiększa się kurczliwość mięśnia sercowego. Wyrazem jest wzrost frakcji wyrzutowej serca z 60% do ok. 85% podczas max wysiłku;

- zwiększenie siły skurczu serca;

- zwiększenie szybkości skurczów serca;

[HR] ZMIANY CZĘSTOŚCI SKURCZÓW SERCA (tętna)

W warunkach spoczynkowych = 70x/min;

Wyróżnia się 2 fazy:

1) Szybka faza wzrostu – po rozpoczęciu wysiłku częstość skurczów serca (HR) natychmiast się zwiększa. Związane jest to ze zmniejszeniem aktywności unerwienia przywspółczulnego serca;

2) Wolna faza wzrostu – następuje po szybkiej fazie trwa do momentu odpowiadającego intensywności danego wysiłku. Na tym poziomie się stabilizuje. Faza ta zależy od zwiększania aktywności układu współczulnego;

(tętno – okresowy wzrost napięcia ścian tętnic pod wpływem zmian ciśnienia związanych z rytmiczną pracą serca);

Czas potrzebny do osiągnięcia stabilizacji HR na poziomie odpowiadającym obciążeniu wysiłkowemu jest tym dłuższy im większa jest intensywność pracy (obciążenia):

- 2 – 3 min – podczas wysiłków o małej intensywności;

- 5 -7min – podczas ciężkich wysiłków

Często po upływie 20min wysiłku ze stałym obciążeniem tętno zwiększa się ponownie stabilizując się znowu na nieco wyższym poziomie.

Podczas wysiłków o wzrastającej intensywności (obciążenia) częstość skurczów serca wzrasta proporcjonalnie do obciążenia wysiłkowego czyli proporcjonalnie do wzrostu zapotrzebowania na VO₂;

Maksymalna częstość skurczów serca jest wartością podobną (stałą) u osób w tym samym wieku:

HRmax = 220 – wiek (+/- 10 skurczy na minutę)

[Q] ZMIANY POJEMNOŚCI MINUTOWEJ SERCA PODCZAS WYSIŁKU O STAŁBYM OBCIĄŻENIU

Z chwilą rozpoczęcia wysiłku następuje szybkie choć niewielkie zwiększenie Q;

Następnie jest wolny wzrost aż do poziomu odpowiadającego intensywności wysiłku;

Pojemność minutowa serca przyjmuje wartości odpowiadające intensywności wysiłku w rożnym czasie
w zależności od obciążenia:

- 3 – 6 min – wysiłki o niewielkiej lub umiarkowanej intensywności;

- 7 – 8 min – wysiłki ciężkie;

Mechanizm zmian pojemności minutowej serca – 2 fazy adaptacji

1) Początkowo szybki wzrost Q spowodowany jest czynnikiem natury nerwowej przez:

- pobudzenie ośrodka przyśpieszającego prace serca w rdzeniu kręgowym;

- działania impulsów ze strefy ruchowej kory mózgowej;

- działanie impulsów z mechanoreceptorów znajdujących się w ścianie tętnic płucnych;

2) Faza wolniejsza zależy od czynników natury chemicznej:

- wzrost stężenia adrenaliny;

- wzrost temperatury wewnątrz ciała;

Zmiany pojemności minutowej serca

Podczas wysiłków o wzrastającej intensywności, Q wzrasta proporcjonalnie do obciążenia wysiłkowego, czyli proporcjonalnie do wzrostu zapotrzebowania ustroju na tlen (jeśli pobór tlenu wzrasta o 1L/min to Q wzrasta o 6L/min);

Qmax wynosi:

- u kobiet 18 – 21 L/min;

- u mężczyzn 24 – 30 L/min;

- u os. wytren. 40 L/min;

Q = HR*SV

Obojętnie w jakiej pozycji wykonywany jest wysiłek, bo charakter zmian taki sam, czyli proporcjonalny. Gdy pochłanianie tlenu przekroczy 80 – 85% VO₂max to następuje spłaszczenie zależności między Q, a poborem tlenu;

Granica efektywności wydolności fizycznej wynosi 80 – 85%, po przekroczeniu jej dalszy wzrost poboru tlenu zależeć będzie tylko od różnicy tętniczo – żylnej zawartości tlenu. Po przekroczeniu tej granicy zwiększa się udział pracy mięśni oddechowych;

[RR] ZMIANY CIŚNIENIA TĘTNICZEGO KRWI PODCZAS WYSIŁKU O WZRASTAJĄCYM OBCIĄŻENIU

Jest różne w różnych naczyniach (im dalej od serca tym jest mniejsza);

(Ciśnienie krwi – siła z jaką działa przepływająca krew na ściany naczyń tętniczych:

- skurczowe: najwyższe podczas wyrzutu lewej komory 100 – 139 mmHg;

- rozkurczowe: najniższe – rozkurcz i skurcz izowolumetryczny komór 60 – 89mmHg);

Ciśnienie skurczowe – wzrasta wraz ze wzrostem intensywności wysiłku. Zależy ona od Q. Podczas wysiłku max ciśnienie skurczowe może osiągnąć max:

RR_S : 200 – 220 mmHg

Ciśnienie rozkurczowe – zachowuje się różnie:

- podczas wysiłku submaksymalnych nie zmienia się lub obniża się;

- podczas wysiłków max może nieznacznie wzrastać;

RR_R : 100 – 110 mmHg

Ciśnienie tętnicze osiąga poziom odpowiadający intensywności wysiłku zwykle po 1 – 3 min od chwili jego rozpoczęcia i utrzymuje się na tym poziomie ulegając tylko niewielkim wahaniom. Po zakończeniu wysiłku ciśnienie obniża się do wartości spoczynkowej, a wysiłek nagle przerwany powoduje obniżenie ciśnienia nawet poniżej wartości spoczynkowej. Jest to wynik gromadzenia się krwi w kończynach dolnych;

WSR – wskaźnik restytucji

WSR = 100 *(Q2 – Q3) / (Q2 – Q1); Q1 – przed wysiłkiem, Q2 – po wysiłku,
Q3 – po określonym czasie restytucji;

< 50 – wysiłek zbyt ciężki, organizm ma problem z powrotem do stanu spoczynkowego;

50 – 60 – wysiłek kształtujący, powodujący zmiany adaptacyjne organizmu;

60 – 80 – wysiłek podtrzymujący;

> 80 wysiłek zbyt lekki, często stosowanie tak słabych bodźców może doprowadzić do spadku poziomu

adaptacji;

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 9)}

ZMIANY W UKŁADZIE KRĄŻENIA POD WPŁYWEM WYSIŁKÓW STATYCZNYCH

Zwiększone napięcie pracujących mięśni (skurcze izometryczne) powoduje mechaniczny ucisk na naczynia krwionośne. W wyniku tego przepływ krwi przez naczynia krwionośny jest utrudniony.

Odpowiedni przepływ krwi może być utrzymany przy niewielkich obciążeniach nie przekraczających 10 – 15 MVC (maksymalna siła skurczu). Przy obciążeniach 50% MVC możliwe jest zwiększenie przepływu krwi, ale już wtedy jest on niewystarczający z punktu widzenia potrzeb metabolicznych mięśni.

Przy dalszym zwiększeniu obciążenia nie obserwuje się wzrostu przepływu krwi;

W wyniku utrudnionego przepływu krwi przez mięsnie – mało tlenu jest dostarczane do mięśni, a
z drugiej strony jest utrudnione usuwanie ciepła oraz produktów przemiany materii. Dochodzi do szybkiego zmęczenie mięśni.

Największe zmiany pod wpływem wysiłku statycznego zachodzące w układzie krążenia zależą od wielkości siły skurczu mięśni szkieletowych;

[SV] OBJĘTOŚĆ WYRZUTOWA SERCA

Przy niewielkim obciążeniu do 20% MVC może się zmieniać albo nieznacznie wzrastać (przez wzrost kurczliwości mięśnia sercowego);

Przy większych obciążeniach zmniejsza się i 10 – 20 ml;

Przyczyną tego jest:

- zmniejszony powrót krwi żylny do serca;

- w związku ze stabilizacją klatki piersiowej dochodzi do zmniejszenia ruchów oddechowych;

- dochodzi do wzrostu ciśnienia w klatce piersiowej (nie działa pompa mięśniowa i oddechowa);

[HR] ZMIANY CZĘSTOŚCI SKURCZÓW SERCA (tętna)

Zwiększa się w pierwszych sekundach wysiłku;

Przy obciążeniach lekkich do 10 – 20 % MVC częstość skurczów serca w ciągu pierwszych 3 min wysiłku wzrasta o 10 – 15 uderzeń/min i następnie stabilizuje się na tym poziomie;

Przy obciążeniach większych stan równowagi nie jest osiągalny:

- przy 30% MVC częstość skurczów serca wzrasta do 120 ud./min;

- przy 50% MVC i więcej - HR wzrasta do 160 ud./min – krótki wysiłek;

- max wartość przy wysiłku statycznym HR osiąga do 160 ud./min;

W początkowej fazie wysiłku zwiększenie HR jest wynikiem zahamowania wpływu unerwienia przywspółczulnego, natomiast w późniejszym okresie wysiłku jest wynikiem działania adrenaliny
i noradrenaliny;

[Q] POJEMNOŚĆ MINUTOWA SERCA

Zwiększa się co jest wynikiem zwiększenia HR;

[RR] CIŚNIENIE TĘTNICZE KRWI

- Przy obciążeniach 15% MVC ciśnienie skurczowe i rozkurczowe wzrasta o 10mmHg;

- Przy obciążeniu 30% MVC ciśnienie skurczowe wzrasta o 30 – 60 mmHg, a rozkurczowe o 20 mmHg;

- Przy dużym obciążeniu ciśnienie skurczowe może bardzo szybko osiągnąć poziom 200 – 250 mmHg, a ciśnienie rozkurczowe 130 – 150 mmHg;

Przyczyną wzrostu ciśnienia jest wzrost Q przy równoczesnym braku zmian lub wzroście obwodowego oporu naczyniowego, ten jest spowodowany np. uciskiem mięśni na naczynia krwionośne;

	Wysiłki lekkie 15% MVC	Wysiłki średnie 30% MVC	Wysiłki ciężkie 50% MVC	Ponad
HR	↑ o 10 – 15 ud./min	120 ud./min	160 ud./min
SV	→ , ↑	↓ o 10 ml	↓ o 20 ml
Q	↑	↑	↑
RRs	↑ o 10 mmHg	↑ o 30 mmHg	↑ o 60 mmHg	↑ 200 – 250 mmHg
RRr	↑ o 10 mmHg	↑ o 20 mmHg	↑ o 40 mmHg	↑ 130 – 150 mmHg

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 10)}

(kolokwium)

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 11)}

Układ oddechowy
Wentylacja minutowa płuc – ilość powietrza, która dostaje się do płuc I dróg oddechowych podczas 1 min;
V_E = TV*f (TV – objętość oddechowa) W spoczynku 6 – 8l;

Wysiłek statyczny
- wysiłek lekki spłycenie oddychania (bo nie można rozprężyć płuc);

- wysiłek max zatrzymanie oddychania

Wysiłek dynamiczny

Zwiększa się:
- amplituda (głębokość) ok. 60% VC = 3l;

- częstość >30x/min (50-60x/min);

V_E może wzrosnąć 10 – 25 razy

- mała wydolność: 70 – 90 l/min;

- dobra wydolność: 100 – 130 l/min;

- sportowcy: 150 – 160 l/min (max 200 l/min);

Nasilenie V_E

- zwiększenie wentylacji minutowej w płucach:

- zapotrzebowanie na O₂;

- usuwanie CO₂;

- wzrost ucieczki H₂0 z organizmu

- bez znaczenia dla termoregulacji;

Wysiłek submaksymalny o stałej intensywności

- I Faza wzrostu – 20 – 30s;

- II Faza stabilizacji – 3 – 5 min;

Dwufazowy charakter zmian V_E:

Faza 1 – gwałtowny skok V_E z chwilą rozpoczęcia wysiłku (15 – 30sek), niezależnie od intensywności wysiłku;

Faza 2 – stopniowy wzrost V_E, stabilizacja na poziomie odpowiadającym intensywności wysiłku;

Po zakończeniu występują również 2 fazy zmian V_E;

Faza 1 – gwałtowne obniżenie V_E (większe niż skok w 1 fazie wysiłkowej);

Faza 2 – łagodny, równomierny spadek V_E (do wartości spoczynkowej);

Deficyt tlenowy – ilość tlenu jakiej brakuje do pokrycia zapotrzebowania;

Dług tlenowy – nadwyżka w poborze tlenu potrzebna do tego by spłacić deficyt tlenowy;

Wysiłek o narastającej intensywności

3 Fazy zmian:

Faza 1 – gwałtowny skok V_E z chwilą rozpoczęcia wysiłku (niezależny od intensywności wysiłku (niezależny od intensywności wysiłku);

Faza 2 – stopniowy wzrost V_E (proporcjonalny do intensywności wysiłku) Wysiłki do intensywności 50 – 60 VO₂max, wytrenowani 50 90% VO₂max);

Faza 3 – po przekroczeniu progu wentylacyjnego nagły nieproporcjonalny wzrost V_E (Hiperwentylacja koszt zwiększonej intensywności jest zbyt duży);

Regulacja oddychania:

- automatycznego ośrodka oddechowego;

- wysiłkowa regulacja oddychania:

1. Faza szybka neurogenny charakter zmian:

- gwałtowny skok V_E utrzymuje się przez 20 – 30 sek;

-impulsy pobudzające:

- pola ruchowe kory mózgowej – bodźce psychiczne;

- receptory metaboliczne mięśni;

- proprioreceptory mięśni, stawów, ścięgien;

2. Faz wolna humoralny charakter zmian;

- stopniowy wzrost V_E aż do stabilizacji na poziomie danej intensywności wysiłku;

- odruchowa reakcja na zmianę: pH, ↓pO₂, pCO₂↑, temperatury organizmu, ↑ stężenie katecholamin przy wzrastającej intensywności zasadniczy wpływ na regulację oddychania;

Max dowolna wentylacja płuc (MVV) – max ilość powietrza jaką badany może wydychać w jednostce czasu (największa głębokość i częstość oddechów);

Wartość MVV znacznie przekraczają wartości wysiłkowe;

Podczas przedłużania próby następuje upośledzenie mechanizmów regulujących;

Normy:

80 – 120l/min Przeciętna sprawność układu oddechowego;

100 – 155 l/min dobra sprawność układu oddechowego;

>200 sportowcy;

PRÓBA TIFFENEAU

- test czynnościowej sprawności i siły mięśni oddechowych (sprawność wentylacji płuc);

- polega na wykonaniu najgłębszego i najszybszego wydechu poprzedzonego maksymalnym wdechem;

- test ten różni się od pomiaru pojemności życiowej płuc (VC) szybkością i maksymalnym natężeniem wydechu;

- pomiar tylko w pierwszej sekundzie – pomiar maksymalnej pojemności wydechowej pierwszo sekundowej;

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 12)}

Metody oceny wydolności fizycznej;

Wydolność fizyczna – zdolność do ciężkich lub długotrwałych wysiłków fizycznych wykonanych z udziałem dużych grup mięśniowych bez szybko narastającego zmęczenia i warunkujących jego rozwój zmian w środowisku wewnątrz organizmu;
∟ tlenowa – wysiłek długotrwały i submaksymalny;
∟ beztlenowa – wysiłek krótkotrwały, ciężki;

Czynniki warunkujące:

1. Czynnik decydujący o zaopatrzeniu tlenowym mięśni i aktywności procesów biochemicznych w mięśniach warunkujących wykorzystanie tlenowych źródeł energii;

2. Zasoby substratów energetycznych w mięśniach i w innych tkankach oraz sprawność mobilizacji substratów ze źródeł poza mięśniowych;

3. Zdolność wyrównywania zmian w środowisku wewnątrz organizmu spowodowanych wysiłkiem (pojemność buforowa krwi, odpowiednia utylizacja kwasu mlekowego, termoregulacja);

4. Tolerancja zmian zmęczeniowych (motywacja osoby);

Metody oznaczania wydolności fizycznej:

1. Na podstawie VO₂max:

- bezpośrednia (pobór tlenu podczas maksymalnego wysiłku fizycznego);

- pośrednia (na podstawie HR: Astrand-Ryhming, Margarii);

2. Na podstawie progu przemian beztlenowych (PPA):

- inwazyjna (LA (próg mleczanowy));

- nieinwazyjna (VT (próg wentylacyjny));

3. Na podstawie wielkości wykonywanej pracy

- test PWC₁₇₀ (szacowania obciążenia przy HR=170x/min)

4. Na podstawie wydolności beztlenowej;

- test Wingate’a (ocena mocy maksymalnej kończyn dolnych);

Ad.1 Ocena wydolności fizycznej na podstawie VO₂max:

VO₂max (pułap tlenowy); - maksymalna ilość O₂ pobranego (zużytego) przez organizm w ciągu 1 minuty podczas maksymalnego wysiłku fizycznego;

- wyrażony w l/min lub ml/kg/min;

Normy: 20 – 85 ml/kg/min – osoby zdrowe;

<20 ml/kg/min – osoby chore;- VO₂max jest mniejszy u kobieto o około 20 – 30% (największa u kobiet 76 ml/kg/min (średnio 40 ml/kg/min), ponieważ mniejsze rozmiary serca (mniejsze SVmax), mniejsza objętość krążącej krwi, mniejsza zawartość hemoglobiny we krwi);

Czynniki warunkujące VO₂max:

1. Związane z funkcjonowaniem układu oddechowego:

- wentylacja minutowa płuc (VC);

- pojemność dyfuzyjna płuc;

2. Związane z krążeniem:

- pojemność minutowa serca;

- pojemność tlenow krwi;

- różnica tętniczo-żylna zawartości O₂ we krwi;

3. Czynniki związane z przepływem mięśniowym:

- przepływ krwi przez mięśnie;

- kapilaryzacja mięśni;

4. Związane z metabolizmem mięśni:

- gęstość mitochondriów w mięśniu;

- aktywność enzymów oksydacyjnych w komórkach mięśniowych;

- masa mięśni w typ włókien mięśniowych;

VO₂max zmniejsza się wraz z wiekiem

- od około 30 roku życia;

Ocenia na podstawie VO₂max (u osób zdrowych nietrenujących):

20 – 29 ml/kg/min słaba wydolność;

30 – 39 ml/kg/min średnia wydolność;

> 40 dobra wydolność;

U osób trenujących:

> 60 ml/kg/min;

Ocena wydolności fizycznej na podstawie VO₂max (metoda bezpośrednia):

Określenie poboru tlenu podczas maksymalnego wysiłku fizycznego

(bieg na bieżni, jazda na ergometrze np. rowerowym);

- wysiłek o wzrastającej intensywności;

- wielkość pierwszego obciążenia i tempo zmian dobiera się indywidualnie;

- wysiłek nie powinien trwać dłużej niż 15 min;

- kryterium osiągnięcia VO₂max jest to, że wielkość pobranego tlenu nie ulega zmianie mimo dalszego zwiększania obciążenia;

- z ostatnią minutą każdego obciążenia pobiera się próbkę powietrza wydychanego (wentylacja minutowa płuc):

$$\text{VO}_{2} = \frac{V_{E}*deficyt\ O_{2}}{100\%}$$

- wysiłek maksymalny, aż osoba badana nie może albo jak widać na wynikach że VO₂ jest już stałe;

Ocena wydolności fizycznej na podstawie VO₂max (metoda pośrednia):

- opierają się na fakcie występowania liniowej zależności między częstością skurczów serca, a obciążeniem wysiłkowym i pobieraniem tlenu przez organizm w zakresie wysiłków submaksymalnych;

Metody pośrednie:

TEST ASTRAND-RYHMING

- stałe obciążenie;

- 6 – 8 min;

- takie obciążenie, żeby HR 130 – 160 sk/min i nie ulegał zmianom więcej niż 4 skurcze;

- rytm pedałowania 60 obr./min;

- step – test;

- VO₂max odczytuje się z nomogramu i pomnożyć przez odpowiednią współ. dla wieku i podzielić przez masę;

TEST MARGARII

- 2x5 min wysiłek z 5 minutową przerwą;

- step – test;

- wysokość stopnia 30 cm – dzieci, 40 cm – dorośli;

- tempo:

I wys. – 15/min (met. 60/min);

II wys. – 25/min (met. 100/min);

- po każdym wysiłku mierzymy HR;

- VO₂max z nomogramu;

Ad.4 Ocena wydolności fizycznej na podstawie wydolności beztlenowej:

TEST WINGATE’a

- ocena wydolności beztlenowej;

- ocena mocy maksymalnej mięśni (najczęściej) kończyn dolnych;

- 5 min rozgrzewka – obciążenie ok. 100 W;

- 5 min odpoczynek czynny (chód);

- 30 sek. wysiłek z możliwie największą szybkością pedałowania z indywidualnie dobranym obciążeniem, wg zasady 75g na 1kg masy ciała;

- po zakończeniu należy wypocząć w pozycji leżącej celem uniknięcia efektu ortostatycznego! (Od razu!)

Parametry rejestrowane:

- moc maksymalna – osiągana w momencie największej częstości obrotów pedałów (W, W/kg);

- czas uzyskanie i utrzymania mocy maksymalnej;

- ogólna ilość pracy wykonana podczas 30 sek. wysiłku (KJ, J/kg);

- wskaźnik spadku mocy (%) wyrażający różnicę pomiędzy największą, a najniższą wartością mocy;

Przebieg ten oddaje charakter przemian energetycznych w pracy mięsni;

- podczas pierwszych sekund resynteza ATP odbywa się kosztem rozpadu fosfokreatyna. Dlatego też o wielkości rozwijanej mocy oraz czasie jej utrzymania decyduje …? – coś tam se decyduje;

- po kilku sekundach następuje spadek mocy (wyczerpanie się fosfokreatyna), a kontynuowanie pracy zależy od przemian beztlenowych glikogenowo-mleczanowych;

- w wyniki pojawienia się kwaś. produktów przemiany materii (kwas mlekowy) stan taki jest coraz bardziej uciążliwy dla mięśni i rozwija się zmęczenie;

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 13)}

Próg przemian anaerobowych (PPA, ang. AT);

- bardziej reaktywny;

- łatwiej zmierzyć;

- pokazuje drobne różnice i zmiany wyd. tlenu;

- parametr jest zawsze niżej niż VO₂max;

PPA – obciążenie wysiłkowe, które wywołało wystąpienie wielu nagłych zmian w organizmie człowieka:

- produkcja LA;
- wentylacja minutowa płuc;

- Oraz:

- HR, BPsys;

- elektryczna czynność mięśni (EMG);

- stężenie elektrolitów w ślinie;

- stężenie hormonów;

- Wartości, jednostki:

- % VO₂max;

- wartość tętna progowego;

Metody wyznaczania PPA:

1. Inwazyjne

- załamanie zależności między szybkością produkcji LA, a intensywnością wysiłku LT;

- zmiany w stężeniu hormonów;

2. Nieinwazyjne

- zmiany w wentylacji minutowej VT;

- załamanie zależności między HR, a intensywnością wysiłku;

- zmiany w EMG;

PPA – wartość obciążenie submaksymalnego podczas wysiłku o wzrastającej intensywności, po przekroczeniu której gwałtownie rożnie stężenie LA;

Iloraz oddechowy RQ/RER – stosunek objętości CO₂ do pobranego tlenu w tym samym czasie;

RER=VCO₂/VO₂

Węglowodany 1; Dieta mieszana RER=0,85
Białka 0,8; RER >1 – dieta węglowodanowa;
Tłuszcze 0,7; - intensywny wysiłek ↑ prod. CO₂, hiperwentylacja;

Próg wentylacyjny (VT);

- obciążenie wysiłkowe, powyżej którego:

- pobór tlenu jest większy niż zapotrzebowanie tlenowe;

- wysiłkowa hiperwentylacja;

- Na progu pojawiają się następujące zmiany:

- Hiperwentylacja występująca na skutek:

· ↑ wytwarzania i prężności CO₂ we krwi;

· ↓ pO₂ we krwi;

- W wyniku hiperwentylacji powstaje sytuacja odwrotna:

· ↓ wytwarzania i prężności CO₂ we krwi;

· ↑ pO₂ we krwi;

- ↓ VO₂/VE;

- RQ > 1;

Metody wyznaczania VT;

Test wysiłku o narastającej intensywności;

- ergometr (W), bieżnia (km/h);

- czas obciążenia 2 – 3 min;

Mierzone parametry:

- VE;

- pobór tlenu, wydalanie dwutlenku węgla, RER;

- HR;

Czas pomiaru:

- w spoczynku;

- na końcu każdego obciążenia;

Zakończenie testu:
- RER > 1;

- hiperwentylacja;

Próg wentylacyjny (VT)

Niewydolni: 30 – 50 %VO₂max;

Zdrowi, nie trenujący: 60 – 70 %VO₂max;

Wytrenowani: 80 – 95 %VO₂max;

Próg mleczanowy (LT)

Intensywność wysiłku, powyżej której:

- występuje nagły wzrost akumulacji mleczanów; ↓pH i HCO₃;

- stężenie mleczanów przekracza 4mmol/L;

Normy:

Spoczynkowa 0,4 – 1,8 mmol/L;

max. niewytrenowanie 8 – 12 mmol/L;

max. wytrenowani 15 – 18 mmol/L;

Metody wyznaczania

- test wysiłkowy (jak wcześniej);

- parametry – krew kapilarna (opuszek palca, płatek ucha);

- stężenie LA;

- pH, pCO₃^-;

- HR;

- Czas pomiaru – j/w.;

- Zakończenie testu:

- nieproporcjonalny wzrost stężenia LA;

- LA> 4mmol/L;

Czynniki wpływające na PPA:

- masa mięśniowa;

- skład mięśni (rodzaj włókien mięśniowych);

- trening wytrzymałościowy;

- temperatura;

- rozgrzewka;

- sprzęt pomiarowy;

- dieta;

- wiek;

- płeć (kobiety przy mniejszym obciążeniu);

Cel wyznaczania PPA:

- ocenia poziomu wytrzymałości;

- ustalenie obciążeń treningowych (rehabilitacyjnych), sterowanie treningiem wytrzymałościowym;

- PPA istotnie wzrasta pod wpływem treningu wytrzymałościowego:

- szczególnie przydatny u wysoko wytrenowanych (VO₂max nie ulega już istotnych zmianom);

- ocena efektów treningowych;

Test PWC₁₇₀;

Cel 1: oszacowanie obciążenia przy HR=170 ud./min;

Cel 2: również do wyznaczenia VO₂max;

Dwa 5 – 8’ submaksymalne wysiłki o stałym obciążeniu;

- Obciążenia wysiłkowe:

1) HR < 130 ud./min;

2) HR <150 ud./min;

- Na wykresie HR/moc prosta łączy wartość z dwóch obciążeń, ekstrapolacja prostej do HR=170 ud./min;

- Dla dzieci i osób starszych: PWC₁₅₀ lub PWC₁₃₀;

$$\text{VO}_{2}\max = \left\lbrack \frac{P_{2} - P_{1}}{\text{HR}_{2} - \text{HR}_{1}}*(170 - \text{HR}_{2}) \right\rbrack + P_{2}$$

FIZJOLOGIA _{(ćwiczenia 11)}

(kolokwium)