FIZJOLOGIA-CAŁOŚĆ.docx

Fizjologiczna diagnostyka wysiłku fizycznego – wykład.

Egzamin = ćwiczenia + wykłady

27.02.2018r

T: Zmiany potreningowe.

Zmiany potreningowe cofają się po około 3-4 tygodniach. Reakcja na wysiłek wraca do poziomu zerowego.

Układ krążenia (wysiłku submaksymalne)

·         Trening wytrzymałościowy powoduje obniżenie HR w spoczynku, czemu towarzyszy wzrost SV[objętość wyrzutowa], dzięki czemu utrzymana jest taka sama CO[pojemność minutowa].

·         Ciśnienie tętnicze skurczowe i rozkurczowe ulegają obniżeniu o kilka mm Hg

·         Potreningowa reakcja na wysiłki submaksymalne polega na zmniejszeniu HR nawet już po kilku sesjach o 5-8 skurczów/ min.

·         Wzrost tętna tlenowego . [ile wdychamy tlenu w ciągu jednego skurczu serca]. Wyliczane z zużycia tlenu i częstości HR w ciągu minuty.

·         Zmniejszeniu może ulec wysiłkowe pobieranie tlenu wynikające z usprawnienia koordynacji ruchów.

·         Przy tej samej pojemności minutowej objętość wyrzutowa jest większa, zatem obniżone jest HR. Taka ekonomizacja oznacza mniejsze zapotrzebowanie mięśnia sercowego na tlen. Efekt ten ma duże znaczenie u pacjentów kardiologicznych ponieważ zmniejsza się ryzyko niedotlenienia serca podczas różnych czynności dnia codziennego.

·         Następują zmiany w przepływie krwi – zmniejsza się nieznacznie przepływ przez pracujące mięśnie, a zwiększa przez skórę i narządy wewnętrzne.

·         Avd [różnica tętniczo- żylna] podczas wysiłków submaksymalnych zmienia się istotnie (tlen jest lepiej wychwytywany przez organizm [większa ilość mitochondrium, mniejsza odległość komórki od krwi itd.]

·         Ciśnienie tętnicze w wysiłkach submaksymalnych ulega po treningu nieznacznemu obniżeniu.

Układ krążenia (wysiłki maksymalne)

·         Po treningu możliwe jest uzyskanie większego obciążenia

·         Wzrasta maksymalna wartość pojemności minutowej serca dzięki wzrostowi SV[objętość wyrzutowa]

·         HRmax nie ulega zmianie pod wpływem treningu. [ZALEŻY OD WIEKU ZAWSZE]

·         Avd zwiększa się

·         RRs max nie ulega zmianie pod wpływem treningu

·         RRr może ulegać obniżeniu

Układ krążenia (trening siłowy i szybkościowo-siłowy)

·         Nie wywołuje tak dużych zmian jak trening wytrzymałościowy

·         Trening siłowy może powodować obniżenie RR spoczynkowego

·         Przy pokonywaniu tego samego oporu i utrzymywaniu tej samej siły skurczu wzrost RR jest mniejszy dzięki zwiększeniu siły maksymalnie wytrenowanych mięśni. Z tego powodu ćwiczenia z pokonywaniem oporu włączane są do treningu nawet u chorych kardiologicznych. Czas obciążenia musi być jednak krótki, a obciążenie nigdy nie większe niż 50% MVC.

Mechanizmy fizjologiczne zmian potreningowych w układzie krążenia

Bradykardia spoczynkowa jest wynikiem wzmożonego napięcia układu przywspółczulnego i zmniejszenia aktywności układu współczulnego

Obniżenie HR w wysiłkach submaksymalnych spowodowane jest zmniejszoną aktywnością układu współczulnego. Występuje także mniejszy wzrost wysiłkowy adrenaliny.

Zwiększenie SV wynika z kilku czynników:

·         Wzrost ilości krwi krążącej

·         Wydłużenie czasu napełniania serca / dzięki spadkowi HR/

·         Zwiększenie objętości serca

·         Usprawnienie czynności mięśnia sercowego

·         Zmniejszenie oporu obwodowego

Przerost mięśnia sercowego dotyczy treningu sportowego, nie stwierdza się go w treningach rehabilitacyjnych i zdrowotnych. Występuje tylko u osób młodych.

Przerost może mieć charakter ekscentryczny[średnica i długość] lub koncentryczny[przekrój poprzeczny]. Głównie mamy do czynienia z przerostami ekscentrycznymi. Polegają one na zwiększeniu średnicy i długości włókienek mięśniowych, natomiast ich liczba nie ulega zmianie.

Zmiany morfologiczne serca mogą pojawić się już we wczesny okresie treningu. Pewne zmiany zauważono w badaniach już po 1 tyg. Intensywnego treningu.

Wyraźne różnice w rozmiarach serca stwierdzono u kolarzy po rocznym cyklu treningowym

Zaprzestanie treningu powoduje szybkie cofanie się zmian, nawet po 1 tyg.od zaprzestania treningu. Najczęściej powrót do normy następuje po 3 miesiącach roztrenowania.

Zmiany potreningowe dotyczące mięśnia sercowego przejawiają się przede wszystkim w usprawnieniu jego funkcji rozkurczowej, co przyczynia się do zwiększenia wypełnienia serca i wzrostu SV.

Trening zmniejsza kurczliwość m. sercowego w spoczynku i podczas wysiłków submaksymalnych. Zatem ludzie wytrenowani mają większą rezerwę kurczliwości co jest wykorzystywane podczas dużych obciążeń.

Mniejsza kurczliwość mięśnia sercowego i mniejsza wartość HR w spoczynku oraz w wysiłkach submaksymalnych przyczyniają się do mniejszego zapotrzebowania an tlen m. sercowego

U ludzi młodych frakcja wyrzutowa serca w czasie wysiłków maksymalnych nie ulega zmianie pod wpływem treningu. U ludzi starszych trening może powodować poprawę kurczliwości, co przejawia się zwiększeniem frakcji wyrzutowej w czasie maksymalnych wysiłków.
Frakcja wyrzutowa – określa ilość krwi (%) ile procent zostało wyrzucone podczas skurczu w stosunku do tej ilości która do komory napłynęła.  Procent z tej ilości co do napłynęło do serca. Zazwyczaj podczas treningu u ludzi młodych nie zmienia się ten parametr. U pacjentów ten  procent pod wpływem treningu zwiększa się, bo poprawia się kurczliwość mięśnia.  U ludzi zdrowych frakcja wyrzutowa wynosi ok. 60%. U osób chorych wynosi 30-40%.

Zmiany potreningowe obserwuje się także w naczyniach tętniczych. Przejawia się to w zwiększaniu wewnętrznej średnicy dużych tętnic doprowadzających krew do trenowanych mięśni oraz w zdolności rozszerzania się małych tętniczek pod wpływem np. tlenku azotu uwalnianego przez śródbłonek naczyniowy. Ważne znaczenie ma poszerzenie tętnic wieńcowych towarzyszące przerostowi mięśnia sercowego.

07.03.2018r

Układ oddechowy

Wpływ treningu na układ oddechowy jest niewielki ponieważ podczas wysiłku układ oddechowy u zdrowych ludzi nie jest czynnikiem ograniczającym zaopatrzenie tkanek w tlen.

Układ oddechowy posiada dużą rezerwę czynnościową. Dla prawidłowego funkcjonowania podczas intensywnego wysiłku wystarcza 1/5 powierzchni wymiany gazowej, natomiast w spoczynku 1/20

Wpływ treningu na układ oddechowy jest większy u osób z ograniczoną sprawnością.

Ludzi wytrenowanych cechuje na ogół większa ruchomość klatki piersiowej i większa siła mięśni oddechowych. W efekcie większa pojemność życiowa płuc.

Nie można jednak przyjąć, aby pojemność życiowa płuc była cechą różnicującą osoby wytrenowane i nie wytrenowane

Pojemność całkowita płuc nie zmienia się. Gdy wzrasta pojemność życiowa zmniejsza się czynnościowa przestrzeń martwa.

W warunkach spoczynkowych wentylacja minutowa płuc u osób wytrenowanych i niewytrenowanych jest zwykle taka sama, ale uzyskiwana jest przy mniejszej częstości oddechów.

VEmax zwiększa się istotnie pod wpływem treningu

Trening powoduje często zmniejszenie stosunku VE/VO2 podczas submaksymalnych wysiłków fizycznych

Pod wpływem treningu zmniejsza się praca oddechowa / kosz energetyczny/ przypadająca na 1 litr powietrza przepływającego przez płuca.

Podczas submaksymalnych wysiłków zmniejsza się częstość oddechów, a zwiększa objętość.

Trening powoduje wzrost pojemności dyfuzyjnej płuc w spoczynki i podczas wysiłków fizycznych.

Różne mogą być tego przyczyny:
- ułatwiona dyfuzja gazów
- poprawa stosunku VE do perfuzji płuc
- zwiększenie ogólnej ilości krwi w płucach

Trening może poprawić dystrybucję krwi. Ułatwia to wymianę gazów w płucach zwiększając stosunek wentylacji pęcherzykowej do włośniczkowego przepływu krwi.

U ludzi wysoko wytrenowanych stwierdza się często większą średnicę dużych naczyć tętniczych i żylnych płuc.

Trening fizyczny zmniejsza uczucie duszności wysiłkowej. Sprzyja temu wzrost siły mięśni oddechowych i ich odporności na zmęczenie.

Mięśnie szkieletowe

Efekty treningowe zależna są od stanu wyjściowego
- najlepsze efekty są w przypadku treningu osób o małej wydolności
-na początku skuteczność treningu jest wysoka, a w miarę poprawy wydolność maleje

Trening jest procesem długotrwałym, osiągnięcie wydolności może trwać nawet kilka lat

Intensywność treningu musi być stopniowana

Skutkiem treningu jest ekonomizacja wydatku energetycznego poprzez eliminowanie skurczów dodatkowych grup mięśniowych

Trening prowadzi do wykształcenia nawyków ruchowych.

Białka mięśniowe zarówno kurczliwe jak i cytoplazmatyczne podlegają obrotowi metabolicznemu, który wynosi około 50g na dobę. Trening siłowy prowadzi do wzrostu tempa obrotu.

Obserwuje się wzrost aktywności enzymów proteolitycznych. We włóknach szybko kurczących się jest on mniejszy niż we włóknach wolno kurczących się

Działanie hipertroficzne zelży głównie od napięcia mięśniowego / skurczowego/ i od rozciągania włókien mięśniowych.

Istotny wpływ mają także hormony indukujące syntezę białka /hormon wzrostu, hormon tarczycy, androgeny/

Synteza nowych białek jest elementem adaptacji. W wytrenowanych włóknach mięśniowych może pojawić się miozyna innego typu. Możliwa jest też sytuacja, że w jednym wł.mięśniowym wystepują dwa rodzaje miozyny / wł.hybrydowe/

Trening szybkości i siły wywołuje podobne zmiany

Szybkość, precyzja i zręczność w dużym stopniu zależą od usprawnienia czynności układu nerwowego.

Trening wytrzymałości odbywa się na niższych poziomach siły skurczu i zmiany dotyczą głównie włókien ST i FTa. Trening ten zwiększa odporność na zmęczenie, zatem dochodzi do zwiększania potencjału tlenowego.

Trening wytrzymałościowy prowadzi do wzrostu PPA. Przy czym trening interwałowy jest skuteczniejszy w tym względzie od ciągłego.

Lepsze efekty uzyskują osoby o niższej wydolności. Przesunięcie progu wentylacyjnego po 36 tyg. treningu.
u osób niewytrenowanych 27%
u osób wytrenowanych  6%

PPA pod wpływem treningu przyrasta szybciej niż VO2 max

Wzrost PPA wiąże się ze wzrostem aktywności włókien o metabolizmie tlenowym. Zapobiega to rozwojowi kwasicy metabolicznej.

Trening wytrzymałościowy przyczynia się do obniżenia stężenia LA podczas wysiłków submaksymalnych. Może to być spowodowane mniejszym długiem tlenowym, albo szybszą utylizacją mleczanu.

Mleczan produkowany jest głównie przez włókna mięśniowe szybko kurczące się glikolityczne, a wraz ze stopniem wytrenowania włókna te zwiększają swój potencjał oksydacyjny.

Trening wytrzymałościowy zwiększa sieć naczyń włosowatych co daje możliwości lepszego dostarczania tlenu, a także jego wychwytywania z krwi przez komórki mięśniowe

Zwiększa się zawartość mioglobiny w komórce / 1 mol mioglobiny wiąże 1 mol O2

Trening wytrzymałości powoduje zwiększenie procentowego udziału włókien FTa i zmniejszenie FTb

Zwiększa się potencjał tlenowy mięśni poprzez zwiększenie liczby i rozmiarów mitochondriów oraz liczby grzebieni mitochondrialnych.

Bardzo duże obciążenia mogą powodować uszkodzenia mitochondriów, co w pewnym stopniu jest korzystne ponieważ w okresie odnowy prowadzi do superkompensacji, zwiększa się fosforylacja oksydacyjna ponad wartości wyjściowe.

Pod wpływem treningu wytrzymałościowego wzrasta aktywność enzymów biorących udział w transporcie WKT do mitochondriów i ich utleniania. Obserwuje się potreningowe wzrost ATP i fosfokreatyny.

Trening wytrzymałości może powodować niewielki wzrost masy mięśni, ale intensywny trening po długim czasie może powodować zmniejszenie średnicy włókien mięśniowych ST i FTa. Możliwe, że łatwiejsza jest wtedy dyfuzja tlenu z kapilar do mitochondriów w cieńszych włóknach mięśniowych.

Zmniejszenie średnicy włókien mięśniowych może być powodem obniżenia siły skurczu tężcowego mięśnia. Wynika to prawdopodobnie z redukcji ilości białek kurczliwych i zmniejszenia liczby mostków aktynowo – miozynowych przypadających na jednostkę pola przekroju poprzecznego włókna mięśniowego.

Trening fizyczny o znaczeniu intensywności może przyczyniać się do uszkodzeń włókien mięśniowych

Powodują to głównie skurcze izometryczne i ekscentryczne gdy mięsień rozciągany jest z większą siłą od tej jaką generuje.

Uszkodzenia powodowane są także przez hipoksję i następującą po niej reperfuzję. Zjawiska te przyczyniają się do powstania nadtlenku wodoru i rodnika hydroksylowego, które z kolei powodują peroksydację lipidów błonowych, a zatem zmianę przepuszczalności błon komórkowych. Skutkiem tych uszkodzeń jest pojawienie się zwiększonej aktywności enzymów wewnątrz komórkowych w osoczu krwi.

Dlatego też wzrost aktywności np. kinazy keratynowej w osoczu krwi uznaje się za wskaźnik uszkodzenia mięśnia.

Trening siły

Siła mięśniowa zależy od przekroju poprzecznego mięśnia, kształtowana jest przez wysiłek fizyczny z przewagą skurczów izometrycznych i takie wysiłki mogą być stosowane dopiero po okresie całkowitego ukształtowania kośćca.

Według niektórych opinii trening może być realizowany już około 16-18 roku życia

Wzrost siły skurczu na początku następuje poprzez usprawnienie działania układu nerwowego, a potem poprzez zmiany związane z hipertrofią mięśnia, która następuje poprzez pogrubienie włókien mięśniowych.

Istnieje także hipoteza, że dochodzi do zwiększenia ilości włókien, co mogłoby polegać na dzieleniu się włókien mięśniowych / być może z udziałem komórek satelitarnych/

Hipertrofia wiąże się ze wzrostem zawartości białek kurczliwych i cytoplazmatycznych. Dotyczy to głównie włókien szybko kurczących się

Zwiększenie średnicy włókien mięśniowych wiąże się ze wzrostem liczby oraz średnicy miofibryli, a także proporcjonalnym zmniejszeniem sarkoplazmy. Zmniejsza się też względna ilość mitochondriów, nie wynika to ze spadku ich liczby, ale ze wzrostu wielkości włókien mięśniowych.

Trening siły mięśniowej prowadzi do wzrostu odporności na zmęczenie ponieważ wzrasta siła skurczu, a więc to samo zadanie wykonane zostaje przez mniejszą liczbę jednostek motorycznych.

Trening siły powoduje :

- rozbudowę sieci naczyń kapilarnych, co ma znaczenie w usuwaniu z mięśni LA

- skurcz włókien mięśniowych staje się szybszy

- dochodzi do zwiększenia potencjału beztlenowego wł. Szybko kurczących się / zwiększona aktywność enzymów glikoli tycznych /

- zwiększona szybkość glikolizy beztlenowej

-spadek zawartości mioglobiny w mięśniach

Trening izometryczny jest bardziej efektywny w odniesieniu do przyrostu siły

Trening izotoniczny prowadzi do wzrostu prędkości skracania się mięśni, a także do skrócenia czasu skurczu

14.03.2018

Wpływ treningu na równowagę kwasowo – zasadową.

Trening szybkościowy  - powoduje poprawę tolerancji wyższych stadiów zakwaszenia organizmu. Osoba wytrenowana toleruje wyższe stężenie mleczanów w wysiłkach maksymalnych. Istnieje u ich większa rezerwa w układzie buforowym fosfokreatyny / kreatyna, która to rezerwa może być wykorzystywana do alkalizacji środowiska wewnątrz komórkowego

ADP + Pkreatyna + H+ ------------ > kreatyna + ATP

Trening o charakterze beztlenowym powoduje indywidualny wzrost pojemności buforowej / wg.niektórych autorów średnio o 30%/. W konsekwencji umożliwia to większą akumulację mleczanów w trakcie pracy o maksymalnej intensywności. Zatem większa zdolność do produkcji energii drogą glikolizy beztlenowej.

PRZETRENOWANIE

Głównym celem treningu jest podwyższenie wydolności.

Następuje to w wyniku stosowania wysiłków o dużej intensywności podczas których dochodzi do zaburzeń homeostazy komórkowej.
Następuje później odtworzenie homeostazy komórkowej wiąże się z powstawaniem zmian adaptacyjnych.
Procesy adaptacyjne zachodzą w okresie restytucji i prowadzą do osiągnięcia nowego stanu „superkompensacji”

Adaptacje treningowe są odwracalne, a więc bodźce muszą być powtarzane.

Najlepszym momentem do rozpoczęcia kolejnej sesji treningowej jest okres szczytowej superkompensjacji. Jak dotąd brakuje jednoznacznych wskaźników do monitorowania tego procesu. Nie można więc stwierdzić czy procesy zostały zakończone, zatem zawsze istnieje możliwość podjęcia kolejnego treningu w stanie niepełnej restytucji.

Nawet niewielkie, kilku procentowe spadki wydolności spowodują, że zawodnik nie osiągnie sukcesu, gdyż różnice między najlepszymi zawodnikami są niewielkie.

Przetrenowanie pojawia się wtedy gdy dojdzie do zaburzenia równowagi między treningiem fizycznym a odpoczynkiem, skutkiem czego jest spadek wydolności.

Często odpowiedzialne za ten stan zwiększenie obciążeń treningowych oraz skrócenie czasu odpoczynku.

Prowadzi to w efekcie do długotrwałego spadku formy sportowej.

Objawy zespołu przetrenowania:

·         Gorsza wydolność

·         Znaczne zmęczenie

·         Osłabienie mięśni, ból mięśni

·         Kontuzje

·         Obniżony apetyt

·         Zaburzenia koncentracji, nastroju i snu

·         Obniżenie funkcji układu immunologicznego

Objawy te mogą występować łącznie, lub niezależnie i mieć różny stopień nasilenia.

Wczesne formy przetrenowania występują po kilku dniach obciążenia treningu i są odwracalne opisywane jako przeciążenia wymagające kilku dni odpoczynku.

Związane są z obniżeniem potencjału energetycznego komórki.

Przeciążenia mogą stopniowo przekształcać się w zespół przetrenowania, który wymaga wielu tygodni, lub też miesięcy odpoczynku i może oznaczać dla zawodnika utratę sezonu startowego.

Wyróżniamy dwa typy przetrenowania związane z wegetatywnym ukł.nerwowym

TYP I – współczulny /basedowy/ - występuje częściej u zawodników młodych i niedoświadczonych

Związany jest z dużą intensywnością sesji treningowych, występuje głównie w szybkościowych i siłowych dyscyplinach sportu.

Przetrenowanie typu I jest łatwe do rozpoznania i stosunkowo szybko ustępuje, po krótkiej przerwie w treningach.

TYP II – przywspółczulny /addisonowsi/ - występuje w wyniku braku równowagi między długotrwałym obciążeniem oraz zbyt krótkim okresem wypoczynku. Wsytępuje w dyscyplinach wytrzymałościowych, przeważnie u sportowców starszych.

Typ II jest trudny do rozpoznania ze względu na mało charakterystyczne objawy. Wolno ustępuje, mimo zmniejszenia objętości treningów.

Charakterystyczny dla współczesnych systemów przygotowań, wynikający ze skrócenia czasu poświęconego na przygotowanie ogólne.

Podobieństwa i różnice w obrazie klinicznym przetrenowania I i II typu

Objawy wspólne

·         Obniżenie zdolności wysiłkowych

·         Niepokój, nadmierne pobudzenie

·         Szybkie osiąganie zmęczenia

·         Brak motywacji podczas zawodów

·         Zwiększona podatność na infekcje

·         Zmniejszenie submaksymalne i maksymalnego stężenia mleczanu