Reakcje organizmu na wysiłek fizyczny

Reakcje organizmu na
wysiłek fizyczny
Zmiany adaptacyjne do wysiłku
Zakres i rodzaj zmian zależą od czasu
wykonywania wysiłku jego intensywności,
rodzaju skurczów mięśni i wielkości
zaangażowanych grup mięśniowych
Obserwowane zmiany przystosowawcze
dotyczą wielu układów ale szczególnie
układu krążenia i oddychania,
mięśniowego, hormonalnego oraz
nerwowego.
Klasyfikacja wysiłków – rodzaj
wykonanej pracy
Dynamiczne (przeważający udział
skurczy izotonicznych, np. chód,
bieg jazda na rowerze)
 Statyczne (dominuje aktywność
mięśni dłużej utrzymujących skurcze
izometryczne np. utrzymanie
ciężaru)

Klasyfikacja wysiłków – czas
trwania
Krótkotrwałe (do 10 sekund, przeważają
procesy beztlenowe)
 Średniej długości (około 2 min, procesy
tlenowe 50% i beztlenowe 50%)
 Długotrwałe (przeważają procesy tlenowe)

Klasyfikacja wysiłków – wielkość
zaangażowanych grup mięśniowych
Lokalne (mniej niż 30% całej masy
mięśni, np.praca wykonana za
pomocą kończyn górnych)
 Ogólne (ponad 30% masy mięśni,
np. praca wykonana za pomocą obu
kończyn dolnych)

Klasyfikacja wysiłków – intensywność
obciążenia bezwzględne
Wyrażone jako ilość energii
wydatkowanej w jednostce czasu:
Waty [W]
 Kilogramometry [kGm]

Klasyfikacja wysiłków – intensywność
obciążenia względne
Wyrażony proporcją między
zapotrzebowaniem na tlen podczas
wykonywanej pracy a maksymalnym
pochłanianiem tlenu przez organizm:
 Submaksymalne Vo2 < Vo2max
 Maksymalne Vo2 = Vo2max
 Supramaksymalne Vo2 > Vo2max
Klasyfikacja wysiłków – rodzaj
źródeł energetycznych
Tlenowe (aerobowe) wysiłki
długotrwałe o obciążeniu mniejszym
od maksymalnego, energia do pracy
pochodzi głównie z procesów
tlenowych.
 Beztlenowe (anaerobowe) wysiłki
krótkotrwałe, mogą być intensywne,
energia do pracy pochodzi z
procesów beztlenowych

Rodzaj i procent wykorzystania energii w
zależności od czasu trwania wysiłku
Zależność czasu trwania wysiłku
od jego intensywności
Zmiany w funkcjonowaniu organizmu
podczas jednorazowego wysiłku
W momencie rozpoczęcia wysiłku
obserwuje się wzrost podstawowych
parametrów charakteryzujących
układ krążenia i oddychania.
 Wzrost jest wprost proporcjonalny
do obciążenia i w granicach
wysiłków submaksymalnych ma
charakter liniowy.

Adaptacja układu krążenia
do wysiłku fizycznego
Istotą adaptacji jest utrzymanie dużych
wartości przepływu krwi przez pracujące
mięśnie.
Może być on uzyskany przez:

rozkurcz mięśni gładkich naczyń

wzrost średniego ciśnienia tętniczego

Wzrost objętości wyrzutowej serca

Wzrost częstości skurczów serca
Zmiany wskaźników krążeniowych podczas
wysiłków o narastającej intensywności
Wzrost pojemności minutowej serca
Wzrost CO jest proporcjonalny do
intensywności pracy.
Wielkość redystrybucji pojemności
minutowej serca do pracujących mięśni
będzie tym większa im mniejszy będzie
opór naczyniowy w łożysku naczyniowym
oraz im większa będzie pojemność
minutowa serca
Zmiany dystrybucji pojemności minutowej w
zależności od intensywności wysiłku
Przepływ krwi
ml/min
spoczynek
Wysiłek
lekki
Wysiłek
ciężki
Wysiłek
max
CO
5800
1400
1100
750
250
1200
500
9500
1100
900
750
350
4500
1500
17500
600
600
750
750
12500
1900
25000
300
250
750
1000
22500
600
Trzewny
Nerkowy
Mózgowy
Wieńcowy
Mięśniowy
Skórny
Mechanizmy adaptacyjne układu
krążenia do wysiłku



Pobudzenie układu współczulnego i
zahamowanie aktywności
przywspółczulnej serca
Zwiększenie powrotu żylnego na skutek
działania pompy oddechowej i mięśniowej
Zmniejszenie oporu w łożysku
naczyniowym pracujących mięśni na
skutek działania czynników lokalnych
Czynniki decydujące o
wielkości powrotu żylnego
Średnie ciśnienie wypełnienia układu
krążenia
 Ciśnienie w prawym przedsionku
 Opór powrotu żylnego
 Pompa mięśniowa

Przekrwienie czynnościowe mięśni
Wzrost podaży tlenu bez zmian
przepływu krwi możliwy jest dzięki:
 Wzrostowi temperatury i obniżeniu
pH co powoduje przesuniecie
krzywej dysocjacji oksyhemoglobiny
w prawo
 Prowadzi to do spadku
powinowactwa hemoglobiny do tlenu
Układ krążenia - podsumowanie
Głównymi funkcjami układu krążenia
w trakcie wysiłku są:
 Transport tlenu do pracujących
mięśni,
 Transport ciepła z narządów o
wysokiej przemianie materii.
Morfologiczna adaptacja do
powtarzanego wysiłku
Przerost mięśnia sercowego (serce
sportowca), bradykardia
spoczynkowa, wzrost objętości
wyrzutowej
 Wzrost gęstości naczyń
mikrokrążenia (nie farmakologiczna
metoda leczeni nadciśnienia
tętniczego to aktywność fizyczna)

Reakcja układu oddechowego na
wysiłek fizyczny

Wzrost wentylacji minutowej
(hiperwentylacji wysiłkowej)

Wzrost pojemności dyfuzyjnej płuc
Cele adaptacji układu oddechowego do
wysiłku fizycznego
Wielkość wentylacji płuc w zależności od
intensywności wysiłku
Odpowiedz oddechowa na wysiłek fizyczny
Wentylacja w wysiłku

wielkość wentylacji wzrasta wprost
proporcjonalnie do intensywności wysiłku

przy stałej intensywności wentylacja stabilizuje
się na równym poziomie

wzrost wentylacji odbywa się początkowo
poprzez wzrost objętości oddechowej a
następnie w wyniku wzrostu intensywności
wysiłku poprzez przyspieszenie rytmu
oddechowego
Parametry oddechowe w wysiłku maksymalnym u
osób wytrenowanych i nie trenujących
Parametr
trenujący
Nie trenujący
Wentylacja
minutowa
200L
150L
Objętość
oddechowa
3500 ml
3000ml
Rytm
oddechowy
60/min
60/min
Zmiany adaptacyjne zachodzące we
krwi w czasie wysiłku dotyczą:
Elementów morfotycznych
 Zmian pH
 Poziomu kwasu mlekowego
 Poziomu glukozy
 Poziomu kwasów tłuszczowych
 Poziomu hormonów ( np.kortyzolu,
adrenaliny, aldosteronu)

Wysiłek dynamiczny o dużej
intensywności i krótkim czasie trwania
Aktywowane są jednostki motoryczne
szybkokurczliwe
 Energia głównie z procesów beztlenowych
 Parametry fizjologiczne układu krążenia (HR,
SV, CO i BP) oraz oddychania (Ve) niższe niż
w pracy maksymalnej
 Występuje zjawisko zmęczenia

Wysiłek dynamiczny o umiarkowanej
intensywności - długotrwały
Wywołuje zmiany czynności układu krążenia
i oddychania warunkujące wystąpienie stanu
równowagi fizjologicznej
 Charakter zmian umożliwia kontynuowanie
pracy przez dłuższy okres czasu.
 Z chwila rozpoczęcia pracy dochodzi do
wzmożenia czynności krążenia i oddychania
aż do uzyskania stanu równowagi

Stan równowagi fizjologicznej
Stan równowagi fizjologicznej
Do organizmu dostarczane jest tyle tlenu ile
wynosi zapotrzebowanie
Zanim organizm osiągnie stan równowagi
fizjologicznej zaciąga deficyt tlenowy
Po zakończeniu wysiłku obserwowany jest
nadmiar pobierania tlenu ponad pobór
spoczynkowy. Jest to dług tlenowy
Krzywe obrazujące pobór tlenu, wentylację i częstość skurczów
serca w czasie stanu równowagi czynnościowej
Zależność między pochłanianiem
tlenu a intensywnością wysiłku
Wysiłek statyczny



Charakteryzuje się przewagą skurczy
izometrycznych
Obserwowane HR i BP przyjmują wyższe
wartości niż w odpowiadających
obciążeniom wysiłkach dynamicznych
Typowym objawem po pracy statycznej
jest zwiększona wentylacja i pobór tlenu
od rejestrowanego w czasie pracy
Porównanie reakcji układu krążenia na
wysiłek dynamiczny i statyczny
Zależność między częstością skurczów
serca a maksymalnym poborem tlenu
Mechanizm ochronnego oddziaływania wysiłku
fizycznego na centralny układ nerwowy
Wpływ treningu fizycznego na
sprawność ruchową
Mechanizm wpływu treningu
fizycznego na siłę skurczu mięśnia
Wpływ jednorazowego wysiłku fizycznego
na elementy morfotyczne krwi
Wpływ wysiłku fizycznego na
poziom lipoprotein
Otyłość a aktywność fizyczna
Wpływ wysiłku fizycznego na
podstawowe funkcje nerek