wyklad 10 - Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w

Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku
Katedra: Promocji Zdrowia
Zakład: Biomedycznych Podstaw Zdrowia
Fizjologia człowieka
Osoby prowadzące przedmiot:
Prof. nadzw. dr hab. Zbigniew Jastrzębski
[email protected]
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Temat wykładu 10
Czynność układu krąŜenia podczas
wysiłku fizycznego
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
CZYNNOŚĆ UKŁADU KRĄśENIA
PODCZAS WYSIŁKU
FIZYCZNEGO
Dostarczanie tlenu do pracujących mięśni i usuwanie
z organizmu dwutlenku węgla powstającego w czasie
procesów utleniania jest moŜliwe dzięki
jednoczesnemu nasileniu funkcji układu
oddechowego i układu krąŜenia.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.219
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Reakcja układu krąŜenia
na wysiłki dynamiczne
Rola układu krąŜenia w czasie wysiłków nie
ogranicza się do transportu tlenu i dwutlenku węgla:
1)Krew zaopatruje takŜe mięśnie pracujące w
substraty energetyczne, takie jak glukoza i wolne
kwasy tłuszczowe lub aminokwasy,
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.219
Reakcja układu krąŜenia
na wysiłki dynamiczne
2) przenosi hormony z miejsc ich wydzielania do
róŜnych tkanek,
3) usuwa z mięśni produkty przemiany materii, takie
jak kwas mlekowy oraz ciepło powstające w czasie
tych przemian.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.219
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Reakcja układu krąŜenia
na wysiłki dynamiczne
Kluczowe znaczenie w reakcji układu krąŜenia na
wysiłki ma:
zwiększenie przepływu krwi przez mięśnie, płuca i
skórę. Zmiany te są wynikiem wzrostu tempa
przepływu krwi przez cały układ krąŜenia.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.219
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Objętość minutowa serca (Q)
Objętość minutowa serca - (cardiac output, Q)
podczas wysiłku dynamicznego zwiększa się
proporcjonalnie do zapotrzebowania na tlen
(intensywności wysiłku).
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.222
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Zmiany czynności serca podczas wysiłku o wzrastającym obciąŜeniu u męŜczyzny (kółka pełne) i
kobiety w wieku 20 lat. Po lewej stronie obciąŜenia wyraŜone w wartościach absolutnych (W), a po
prawej stronie obciąŜenia względne (% maksymalnego pobierania tlenu).
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.220
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Częstość skurczów serca
(heart rate, HR)
HR najłatwiejszy wskaźnik do zmierzenia i
zarejestrowania układu krąŜenia na wysiłek.
Zwiększenie HR następuje niemal natychmiast po
rozpoczęciu pracy i po upływie 2–5 min stabilizuje
się na poziomie odpowiadającym intensywności
pracy lub osiąga swoją maksymalną wartość (HR
max).
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.221
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Maksymalna częstość skurczów
serca (HR max)
PrzybliŜoną wartość HR max moŜna obliczyć
na podstawie równania :
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.221
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Częstość skurczów serca podczas wysiłków wykonywanych za pomocą kończyn
dolnych (kółka pełne) i górnych (kółka puste) przy takim samym pobieraniu tlenu.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.220
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Objętość wyrzutowa serca (SV)
SV - ilość krwi wtłaczanej przez jedną z komór serca
do odpowiedniego zbiornika tętniczego w czasie
pojedynczego skurczu serca. Wzrostowi objętości
wyrzutowej towarzyszy wzrost frakcji wyrzutowej(z
ok. 60% do 85% podczas wysiłków maksymalnych).
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.222
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Frakcja Wyrzutowa
Frakcja wyrzutowa, czyli stosunek objętości
wyrzutowej serca do całkowitej objętości krwi
w lewej komorze serca w końcowej fazie
rozkurczu, zaleŜy od siły i szybkości skurczu
mięśnia sercowego, jest więc wskaźnikiem jego
kurczliwości.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.222
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Maksymalna objętość
wyrzutowa serca(SV max)
Maksymalna objętość wyrzutowa serca zaleŜy
od objętości serca, siły i szybkości jego
skurczów (kurczliwości) oraz dopływu krwi do
serca i ciśnienia w aorcie.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.222
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Zmiany czynności serca podczas wysiłku o wzrastającym obciąŜeniu u męŜczyzny (kółka pełne) i
kobiety w wieku 20 lat. Po lewej stronie obciąŜenia wyraŜone w wartościach absolutnych (W), a po
prawej stronie obciąŜenia względne (% maksymalnego pobierania tlenu).
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.219
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Zmiany dystrybucji przepływu krwi
w organizmie
Podczas wysiłku są wynikiem działania czynników
powodujących rozszerzenie lub zwęŜenie tętniczek
doprowadzających krew do poszczególnych narządów
oraz zwieraczy przed włośniczkowych. Największy
wzrost przepływu krwi w czasie wysiłku występuje
w pracujących mięśniach szkieletowych.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.222-223
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Przepływ krwi przez mięśnie
szkieletowe
Przepływ krwi przez mięśnie szkieletowe w
spoczynku wynosi 30-50 ml, a podczas cięŜkich
wysiłków moŜe przekraczać 1000 ml. Wzrost ten jest
spowodowany zwiększeniem pojemności minutowej
serca i jednocześnie rozszerzeniem tętniczek i
zwieraczy przed włośniczkowych w mięśniach.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.223
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Przepływ krwi przez tętnice
wieńcowe serca
Przepływ krwi przez tętnice wieńcowe serca wzrasta
proporcjonalnie do zapotrzebowania mięśnia
sercowego na tlen, które rośnie wraz ze wzrostem
HR, ciśnienia tętniczego i kurczliwości serca.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.223
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Przepływ krwi przez skórę
W czasie wysiłku ma waŜne znaczenie w
termoregulacji, poniewaŜ ułatwia usuwanie ciepła z
organizmu. Rozszerzenie tętniczek w skórze
poprzedza jednak faza krótkotrwałego ich zwęŜenia
na początku wysiłku.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.223-224
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Przepływ krwi przez skórę
W miarę wzrostu intensywności pracy przepływ
skórny wzrasta aŜ do poziomu obciąŜenia ok. 60-70%
VO2max, po czym następuje ponownie skurcz
tętniczek w skórze i tendencja do zmniejszenia
przepływu.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.223-224
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Stan równowagi czynnościowej
Stan równowagi czynnościowej charakteryzujący się stabilizacją
wskaźników funkcji układu krąŜenia na poziomie
odpowiadającym zapotrzebowaniu tlenowemu utrzymuje się
podczas długotrwałych wysiłków tylko przy niskiej ich
intensywności. Podczas wysiłków o średniej i duŜej
intensywności obserwuje się stopniowe zwiększanie się HR w
miarę kontynuowania pracy przy jednoczesnym obniŜaniu się
objętości wyrzutowej serca i zwiększaniu się przepływu
skórnego
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.225
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Reakcja układu krąŜenia na
wysiłki statyczne
W czasie wysiłku statycznego dochodzi do ucisku na
naczynia krwionośne przez napięte mięśnie.
Powoduje to zamknięcie odpływu krwi Ŝylnej z
mięśni nawet przy stosunkowo niewielkich
obciąŜeniach (25-30% siły maksymalnej), a przy
zaangaŜowaniu duŜej siły - zahamowanie lub nawet
całkowite zamknięcie dopływu krwi tętniczej (> 6070% siły maksymalnej).
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.219
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Zmiany częstości skurczów serca i ciśnienia tętniczego podczas wysiłku statycznego zginaczy palców ręki
(zaciśnięcie dłoni na uchwycie dynamometru ręcznego) z siłą 30, 40 i 50% siły maksymalnego skurczu dowolnego.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.228
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Reguła Ficka
ZaleŜność między tempem pobierania tlenu
przez organizm (VO2), całkowitym
przepływem krwi (objętością minutową serca,
Q) i układową róŜnicą tętniczo-Ŝylną w
zawartości tlenu (AVD)
VO2 = Q x AVD
K. Birch, D. MacLaren, K. George [2009]. Krótkie wykłady Fizjologia Sportu. PWN, str.99
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Mechanizmy fizjologiczne reakcji
układu krąŜenia na wysiłki
1) zmiany aktywności unerwienia autonomicznego
serca i naczyń krwionośnych oraz działanie hormonów,
takich jak krąŜące we krwi aminy katecholowe,
angiotensyna II, kortyzol i Wazopresyna,
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.225-226
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Mechanizmy fizjologiczne reakcji
układu krąŜenia na wysiłki
2) oddziaływanie mechaniczne na naczynia Ŝylne
tzw. pompy mięśniowej i pompy oddechowej
powodujące zwiększenie dopływu krwi do serca
3) działanie czynników miejscowych na naczynia
krwionośne w róŜnych narządach.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.225-226
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Wpływ treningu na układ krąŜenia
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.230
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Mechanizmy fizjologiczne zmian
treningowych w czynności układu
krąŜenia
Zwiększenie objętości i masy serca oraz zwolnienie
jego czynności w spoczynku stanowią podstawowe
cechy tzw. serca sportowca. Przyczyną zwiększania
się objętości serca pod wpływem treningu jest
zwiększenie grubości mięśnia sercowego i
powiększenie jam serca
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.231-232
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Schemat przerostu treningowego serca.
K. Nazar[2001] Czynności układu krąŜenia podczas wysiłku .[W;] j. Górski .Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego. PZWL, str.232
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja
Bibliografia:
Fizjologiczne podstawy Wysiłku fizycznego
J. Górski, 2001
Krótkie wykłady Fizjologia Sportu
K. Birch, D. MacLaren, K. George
Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja