Rola układu krążenia podczas wysiłku fizycznego, BILOGIA, FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA


Podstawową rolą układu krążenia w czasie wysiłku fizycznego jest dostarczenie tlenu do pracujących mięsni i usunięcie z organizmu dwutlenku węgla powstałego w czasie procesów utleniania i innych zbędnych produktów przemiany materii . Jest to oczywiście możliwe dzięki połączeniu funkcji układu krążenia i oddychania . Układy te są ze sobą wzajemnie powiązane pod względem funkcjonalnym czego wynikiem jest możliwość pobierania przez organizm tlenu ( maksymalne pobieranie tlenu czyli VO2max - wskaźnik służący do określania zdolności do wysiłków o charakterze wytrzymałościowym ) .

Rola układu krążenia w czasie wysiłku jest ogromna , nie sprowadza się jedynie do transportu tlenu i dwutlenku węgla . Krążąca krew dostarcza do pracujących mięśni substraty energetyczne , takie jak glukoza czy wolne kwasy tłuszczowe i aminokwasy . Krew transportuje również hormony z miejsc ich wytworzenia do tkanek , usuwa z mięśni produkty przemiany materii np. kwas mlekowy oraz ciepło powstałe pod wpływem pracy i tych reakcji.

Energię do pracy uzyskuje się z rozpadu ATP pod wpływem atpazy miofibrylarnej . Na skutek tego procesu następuje zwiększenie ADP . Resynteza ta zależy od intensywności i czasu trwania wysiłku na drodze przemian tlenowych i lub beztlenowych . W czasie wysiłków o wzrastającym natężeniu energia do progu przemian beztlenowych czerpana jest przede wszystkim z przemian tlenowych . Kiedy nastąpi przekroczenie określonego progu intensywności , który zależy od wydolności fizycznej danej jednostki (od 40 -90 % VO2max) energia zaczyna być odtwarzana na drodze przemian beztlenowych czego następującym skutkiem jest wzrost poziomu kwasu mlekowego we krwi i w mięśniach . Źródłem energii do resyntezy ATP może być : 1) rozpad fosfokreatyny , 2) rozpad wysokoenergetycznych związków będących pochodnymi glukozy , 3) fosforylacja oksydacyjna czyli przyłączenie do ADP nieorganicznego fosforu połączone z utlenianiem w mitochondriach pirogronianu oraz wolnych kwasów tłuszczowych , ketokwasów , aminokwasów . Podczas intensywnego wysiłku zasoby fosfokreatyny w mięśniach szybko się zużywają . Wzrost stężenia ADP powstałego na skutek rozpadu ATP i częściowo przez defosforylację kwasu difosfoglicerynowego będącego produktem glikolizy powoduje aktywację rozkładów fosfokreatyny . Glikoliza jest to rozkład glikogenu lub glikozy do kwasu pirogronowego , który w warunkach beztlenowych ulega redukcji do kwasu mlekowego . Poprzez glikolizę dochodzi do wiązania nieorganicznych fosforanów z pośrednimi produktami tego procesu w postaci połączeń wysokoenergetycznych , które przenoszone są na ADP . Wysokie stężenie ADP powoduje gwałtowne rozpoczęcie glikolizy zwiększając aktywność enzymów decydujących o tempie przebiegu tego procesu . Przemiany tlenowe dostarczają duże ilości ATP w porównaniu z przemianami beztlenowymi . Tak więc transport tlenu z płuc do tkanek obwodowych ( głównie mięśnie ) , dwutlenku węgla w kierunku przeciwnym oraz transport substratów energetycznych z ich źródeł pozamięśniowych ( wątroba , tkanka tłuszczowa ) do mózgu i mięśni należą do bardzo ważnych funkcji pełnionych przez układ krążenia . Transport tlenu z płuc do tkanek zależy od pojemności minutowej serca , ilości krążącej krwi , pojemności tlenowej krwi , ilości tlenu ofiarowanego ( ilość tlenu w 100ml krwi razy odżywczy tkankowy przepływ krwi ) ,utylizacji tkankowej tlenu .

Kolejną ważną rolą układu krążenia jest utrzymanie termoregulacji ustroju na odpowiednim poziomie za pośrednictwem krwi . Proces termoregulacji cieplnej ustroju ma za zadanie utrzymać temperaturę ciała na stałym poziomie bez względu na zmieniające się warunki zewnętrzne . Praca fizyczna utrudnia to zadanie ponieważ 80% całej ilości energii wytwarzanej podczas pracy mięśniowej przekształca się w energię cieplną a w warunkach obciążenia bilans cieplny nie zawsze może być wyrównany a ciepłota ciała może wzrosnąć do niebezpiecznej dla życia wartości . Wzrost temperatury powyżej 3° C wywołuje zaburzenia czynności ośrodkowego układu krążenia , nerwowej kontroli czynności układu krążenia , zagrażając niewydolnością krążenia . Podwyższenie temperatury ciała powoduje aktywację mechanizmów termoregulacji polegająca na zwiększeniu usuwanie ciepła do otoczenia . Jeden z mechanizmów polega na tym , że rozszerzają się naczynia krwionośne obwodowe skóry , zwiększa się przepływ krwi , co podwyższa temperaturę skóry . Na skutek tego zjawiska wzrasta usuwanie ciepła z organizmu na drodze przewodzenia , konwekcji i przenoszenia . Utrata ciepła następuje również poprzez parowanie potu .

Układ krążenia wywiera wpływ na gospodarkę wodno - elektrolitowa , która jest niezbędnie ważna podczas wysiłku przez osocze krwi którego woda stanowi ok. 80% . Jak wiemy około 60 % ustroju człowieka stanowi woda z czego około 2/3 znajduje się w obrębie komórek a 1/3 zlokalizowana jest pozakomórkowo co znaczy , że stanowi pozakomórkową przestrzeń płynową . Woda jest niezwykle ważna dla ustroju , jest środkiem roztwarzającym i transportowym . Znaczne ograniczenie dostarczania wody już po dwóch , trzech dniach prowadzi do znacznych zaburzeń metabolicznych . Utrata wody odpowiadająca 15% masy ciała prowadzi do śmierci . Organizm stara się utrzymać swoje zasoby wodne na odpowiednim poziomie . Istotne znaczenie dla ustroju ma regulacja objętości krwi krążącej i tak np: w ciągu jednej minuty ponad 2/3 wody zawartej we krwi ulega wymianie z płynem komórkowym . W warunkach spoczynku dziennie ok. 2,5l wody ulega wydaleniu za pośrednictwem nerek(1,5l) , płuc (0,5l) i skóry (0,5l) . Niezbędne jest wiec dostarczenie 2,5l wody . Połowę dostarczamy wraz ze stałym pożywieniem natomiast pozostałą część musimy dostarczyć w stanie ciekłym . W czasie wysiłku fizycznego wzrastają wymagania metaboliczne co prowadzi do zwiększenia zapotrzebowania na wodę , które jest wynikiem utraty potu (do 0,6l) oraz zwiększonego oddawania wody w skutek nasilenia czynności oddechowych . Deficyt wody i elektrolitów może znacznie ograniczyć zdolność do wysiłków fizycznych , prowadzi do zagęszczanie krwi , a przez to do zwiększania obciążenia serca oraz do zaburzenia prawidłowej koordynacji i termoregulacji . Organizm reguluje nadmiary i deficyty wody poprzez czynność nerek .

Jak już wspomniałem we wstępie układ krążenia transportuje wiele hormonów z gruczołów , które je produkują do miejsc gdzie aktualnie są potrzebne . Organizm człowieka charakteryzuje ogromna różnorodność morfologiczna i czynnościowa tworzących go układów , które połączone są wzajemnymi zależnościami . Warunkiem sprawnego funkcjonowania organizmu jest poprawne koordynowanie procesów przemiany materii odnoszących się do procesów zachodzących w poszczególnych komórkach i narządach jak i w różnych częściach ustroju . I właśnie w tej koordynacji istotna rolę pełnia hormony przy czym regulacja hormonalna jest bardzo ściśle powiązana z innymi mechanizmami regulującymi . Właściwe wykorzystanie i odpowiedni przebieg wewnątrzkomórkowych procesów energetycznych , umożliwiające komórce mięśniowej wypełnienie jej zadań zależy od wpływów czynników hormonalnych i nerwowych . Po przez hormony rozumiemy związki chemiczne , syntetyzowane w odpowiednich miejscach ustroju ( zwykle w gruczołach dokrewnych ) i przenoszone przez krew do innych części ustroju gdzie po działaniu na swoiste tkanki i narządy wywołują reakcje układową pełniąc wewnątrz organizmu funkcje integracyjną . Krew przepływając przez wszystkie narządy i tkanki spełnia za pośrednictwem hormonów bardzo ważną rolę w zakresie koordynacji i adaptacji wielu narządów i układów do wykonywanej pracy . Docierając wraz z krwią i płynami ustrojowymi do wszystkich narządów , tkanek a nawet komórek hormony przestrajają organizm na wyższy poziom czynnościowy .

Pisząc o roli układu krążenia podczas wysiłku nie można zapomnieć o czynności oddechowej krwi . Wiąże się ona ze specyficzna budową erytrocytów , które są przystosowane do przenoszenia tlenu . Można powiedzieć , że najważniejszym składnikiem krwi jest hemoglobina , która jest związkiem białka globiny i hemu zawierającego żelazo . Hemoglobina łatwo łączy się z tlenem (w płucach) i równie łatwo ulega dysocjacji (na odcinku tkanek) . Krew żylna transportująca zwiększone ilości dwutlenku węgla (z tkanek) i zawierająca obniżoną zawartość tlenu(po oddaniu go tkankom) wydala w płucach dwutlenek węgla i ulega nasyceniu tlenem . Ciśnienie parcjalne tlenu w powietrzu pęcherzykowym wynosi ok. 100mmHg a w krwi żylnej ok. 40mmHg w spoczynku . Różnica tych ciśnień doprowadza do dyfuzji tlenu z powietrza pęcherzykowego do krwi przez błonę pęcherzykowo-włośniczkową . Ciśnienie parcjalne CO2 w powietrzu pęcherzykowym wynosi ok. 40mmHg a w krwi żylnej 46mmHg (w spoczynku) . W tym przypadku różnica ciśnień parcjalnych również zapewnia efektywne wydalanie CO2 do płuc . Podobna wymiana gazowa zachodzi między krwią a tkankami . Ciśnienie parcjalne tlenu we krwi jest większe a CO2 mniejsze niż w tkankach . Wobec tego krew dyfunduje z krwi do pracujących tkanek a CO2 przeciwnie czyli z tkanek do krwi . Podczas wysiłku dane liczbowe obrazujące mechanizm wymiany gazowej zmieniają się zależnie od różnych warunków np. intensywności pracy , jej charakteru i czasu trwania , ciśnienia parcjalnego tlenu w powietrzu wdechowym itp. Podczas wysiłków fizycznych wysycenie hemoglobiny tlenem może spadać o kilka mmHg a w warunkach górskich nawet do 60mmHg . Spada również zawartość tlenu w krwi żylnej nawet do 6% natomiast wykorzystanie tlenu krwi tętniczej , wynoszące w spoczynku 6-7% podczas pracy zwiększa się do 15% i więcej . Tak więc można powiedzieć , że rola krwi jako przewoźnika tlenu jest jedna z najważniejszych funkcji układu krążenia .

Pisząc o krwi nie można zapomnieć o jej roli w utrzymaniu stałego środowiska wewnętrznego . Nasz organizm jest bardzo wrażliwy na wszelkie zmiany środowiska wewnętrznego i akceptuje tylko nie wielkie zmiany w zakresie temperatury wewnętrznej , zawartości cukru we krwi i poziomu elektrolitów a w szczególności odczynu chemicznego krwi , pH krwi . Krew jest lekko zasadowa , jej pH=7,34 i nad zachowaniem tego odczynu czuwa szereg mechanizmów fizjologicznych od których sprawnego działania zależy w dużym stopniu wydolność fizyczna . Kwas mlekowy powstający podczas wysiłku dostaje się do krwi zmieniając jej odczyn w kierunku kwaśnym . W normalnych warunkach nie dochodzi do znacznych przesunięć pH krwi ponieważ zawiera ona tzw. bufory , które neutralizują nadmiar kwasu mlekowego . (Bufory krwi to układy związków należących do słabych kwasów i soli tych kwasów z mocnymi zasadami).Tak więc krew jako składowa układu krążenia panuje nad zachowaniem stałego środowiska wewnętrznego niezbędnego do prawidłowego funkcjonowania organizmu w czasie wysiłku jaki i po jego zakończeniu .

Kluczowe znaczenie układu krążenia podczas wysiłku objawia się przez zwiększenie przepływu krwi przez mięśnie , płuca i skórę co wynika jak wiemy ze zwiększonego zapotrzebowania na tlen podczas wysiłków . W układzie krążenia zachodzą zmiany , które są wynikiem wzrostu tempa przepływu krwi przez cały układ krążenia , czyli zwiększenia ilości krwi przepompowywanej przez serce w jednostce czasu (objętości minutowej serca) i zmian dystrybucji przepływu krwi przez różne obszary naczyniowe . Objętość minutowa serca podczas wysiłku dynamicznego zwiększa się proporcjonalnie do zapotrzebowania na tlen (intensywności wysiłku) . Wzrost pojemności minutowej serca w czasie wysiłku zachodzi przez zwiększenie częstości skurczów i objętości wyrzutowej serca . Objętość minutowa serca jest natomiast iloczynem częstości jego skurczów i objętości wyrzutowej czyli objętości krwi wyrzucanej z komory lewej w czasie jednego skurczu .

Bibliografia:

1)Układ krążenia E.Czyżewska,J.Górski,K.Nazar

2)Zarys fizjologii wysiłku i treningu I.Malarecki

3)www.publikacje.edu.pl



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Regulacja oddychania w czasie wysilku fizycznego, BILOGIA, FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA
fizjo1-czynności układu krążenia podczas wysiłku, Fizjologia
Praca sem II Rola układu krążenia, układu oddechowego oraz krwi w transporcie tlenu w spoczynku i
Reakcja układu krążenia na wysiłki dynamiczne, materiały fizjo, Fizjologia wysiłku fizycznego
fizjo2-czynności układu oddechowego podczas wysiłku, Fizjologia
ROLA UKLADU KRAZENIA wyklady z fizjologi
Fizjologia Wysilku Fizycznego, Prywatne, FIZJOLOGIA od LILI, Ćw
ADAPTACJA UKLADU KRAZENIA do WYSILKU, Wykłady-Ronikier, Ronikier2
5-ADAPTACJA UKŁADU KRĄŻENIA DO WYSIŁKU, Fizjoterapia, fizjoterapia
Rola ukłądu krazenia -old
Zmiany HR podczas wysiłku, Prywatne, Studia, Fizjologia
WPŁYW AKTYWNOSCI FICZYNEJ NA UKŁAD KRĄZENIA, BILOGIA, FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA
ADAPTACJA UKŁADU KRĄŻENIA DO WYSIŁKU
Czynnosci nerek podczas wysilku fizycznego
Fizjologia Wysilku Fizycznego, Prywatne, FIZJOLOGIA od LILI, Ćw
ADAPTACJA UKLADU KRAZENIA do WYSILKU
Czynniki wpływające na stopień wysycenia hemoglobiny tlenem, BILOGIA, FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA
Body- building systemTrening obwodowy (forma obwodowa kształtowania siły)., BILOGIA, FIZJOLOGIA CZŁO
WŁAŚCIWOŚCI FIZJOLOGICZNE MIĘŚNIA SERCOWEGO(1), BILOGIA, FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA

więcej podobnych podstron