Fyziologie z

1
Fyziologie zátežeúvodní hodina
2
Fyziologie záteže

• Doporucená literatura
• Mácek, M., Mácková, J. (1997). Fyziologie
  telesných cvicení. Brno Masarykova univerzita.
• Havlícková, L. et al. (1991). Fyziologie telesné
  záteže. Praha Univerzita Karlova
• Hamar, D., Lipková, J. (2001). Fyziológia
  telesných cvicení. Bratislava Univerzita
  Komenského.
• Placheta, Z., et al. (2001). Zátežové vyšetrení a
  pohybová lécba. Brno Masarykova univerzita.
• Wilmore, J. H., Costill, D. L. (1994).
  Physiology of sport and exercise. Champaign, IL
  Human Kinetics.

3
Pohybová zátež

• vyvolává zmeny v organismu
• A) Akutní - reakce (odpoved) na jednorázovou
  zátež
• napr. ? SF, ? DF

B) Chronické - adaptace pri opakování záteži -
napr. ? SF klidové a ? SF pri stejné záteži
Svalová cinnost je spojena se zvýšením
energetických nároku. - pokles ATP, zvýšení ADP
(?ATPADP)

• Resyntéza ATP
• - Anaerobne (GL, GG, ADPADP, ADPCP) rychlá,
  malý výnos
• Aerobne (O2) pomalejší, energeticky výnosnejší

4
Pásma energetické krytí
Anaerobní alaktátové
Anaerobní laktátové
Aerobní alaktátové
5
- s trváním pokles
(?Havlícková et al, 1991)
6
Podíl energetického krytí v závislosti na trvání
záteže
(Placheta et al., 2001)
7

• Pri aerobní fosforylaci resyntéza ATP oxidací
  sacharidu (glukóza) a tuku (VMK)

Reakce organismu (neurohumorálne rízené) vedoucí
ke zvýšenému zásobení pracujících svalu
energetickými zdroji a O2

• zvýšení glykémi (z jaterního glykogenu)
• aktivace tukových zásob (VMK)

8

• Nárust energetického krytí se zvyšující se
  intenzitou je dán

VO2max
Anaerobní práh
POZOR Znacne idealizovaný STARÝ model.
Aerobní práh
KLID
aerobne
anaerobne
9
POZOR

• Nové pojetí energetických zón, využití
  laktátu (laktátový clunek, maximální laktátový
  setrvalý stav),
• - podrobnosti viz prednáška doc. Stejskala

10

• Tradicní pojetí energetických zón nové pojetí

Nové
Zacátek záteže
Tradicní
ATP-CP systém
1015 sekund
12 sekundy
Vrchol dosažen už po 5 s pak nekolik desítek
sekund udržováno
Anaerobní glykolýza
Vrchol kolem 40. s
Zacíná prevažovat po nekolika minutách (2,55 min)
Aerobní krytí
Zacíná prevažovat od 6075 s
11

• Tradicní pojetí energetických zón nové pojetí

Nové
Trvání záteže
Tradicní
Trvání neovlivnuje jednotlivé zóny, rozhodující
je intenzita.
Prí záteži trvající déle jak 75 sekund vždy
prevládá aerobní krytí (bez ohledu na intenzitu),
anaerobní prevládá pouze krátkodobe pri zvýšení
intezity.
Nad anaerobním prahem dominuje anaerobní krytí
Anaerobní práh maximální laktátový setrvalý
stav
12
Zdroje energetického krytí pri zvyšující se
intenzite
RQ sacharidu 1
1 g 4,1 kcal
RQ tuku 0,7
1 g 9,3 kcal
(Hamar Lipková, 2001)
aerobní práh
anaerobní práh
13

• Lipidy
• energeticky bohatší (1 g 9,3 kcal)
• vyžaduje více O2 (EE 4,55 kcal)
• využívány pri dostatku O2 (v klidu a nízké
  intenzite)

• Sacharidy
• energeticky chudší (1 g 4,1 kcal)
• vyžaduje méne O2 (EE 5,05 kcal)
• využívány pri nedostatku O2 (vyšší intenzita, i
  anaerobne)
• urcité množství využíváno i v klidu

14
Zdroje energetického krytí pri zvyšující se
intenzite
RQ sacharidu 1
1 g 4,1 kcal
RQ tuku 0,7
1 g 9,3 kcal
(Hamar Lipková, 2001)
15
Schéma transportu O2 a CO2
O2
CO2
(Wasserman, 1999)
16

• Cím více O2 dopraveno k pracujícím svalum, tím
  vetší aerobní produkce energie (vetší rychlost
  behu, pozdejší prechod na anaerobní krytí, déle
  trvající zátež)

17
Schéma transportu O2 a CO2
O2
CO2
(Wasserman, 1999)
18
Fickova rovnice
.
VO2 Q a-vO2
SV
SF
VO2 spotreba kyslíku ml/min
Q minutový srdecní výdej ml
a-vO2 arterio-venózní diference kyslíku
SV systolický (tepový objem) ml
SF srdecní frekvence tep/min
19
a-vO2 arterio-venózní diference kyslíku
20
a-vO2 arterio-venózní diference kyslíku

• rozdíl mezi obsahem kyslíku v arteriální krvi a
  v krvi
• venozní, která se vrací do srdce.
• hodnota vypovídá o množství kyslíku, které je
  využito
• v periferii (pracujícími svaly)
• je dána schopností svalu prijímat a využít O2 z
  krve
• (prokrvení svalu redistribuce krve,
  mitochondrie
• množství pracujících svalu)

- v klidu 50 ml O2 z 1l krve
- v záteži až 170 ml O2 z 1 l krve
(100 ml krve obsahuje pri plném nasycení 20 ml O2)
(1l krve obsahuje pri plném nasycení 200 ml O2)
21
1l krve obsahuje pri plném nasycení 200 ml O2

• Aby bylo udrženo pri záteži
• ?DF (dechové frekvence)
• - z 12-16 dechu/min až na 60 (70 i více)
• ?DV (dechový objem)
• z 0,5 l až na 3 l

Minutová ventilace DF DV - z 6 l v klidu na
150 pri max. záteži (i více)
22
(No Transcript)
23
.
VO2 Q a-vO2
Q SF SV
klid NETRÉNOVANÝ
4,9 l 70 tep/min 70 ml
klid TRÉNOVANÝ
4,9 l 40 tep/min 120 ml
Pri práci se zvyšuje SF i SV - ? Q

• SV se zvyšuje až do SF 110120 tepu
• (od 180 tep/min klesá)
• - SF 220 - vek

24
.
VO2 Q a-vO2
Q SF SV
klid NETRÉNOVANÝ
4,9 l 70 tep/min 70 ml
klid TRÉNOVANÝ
4,9 l 40 tep/min 120 ml
Klid
VO2 4,9 l krve 50 ml O2
VO2 245 ml/min
Pro 70 kg cloveka 245 70 3,5 ml O2/kg/min
(1MET)
25
.
VO2 Q a-vO2
Q SF SV
Max. zátež NETRÉNOVANÝ
20 l 200 tepu 100(130)ml
Max. zátež TRÉNOVANÝ
35 l 200 tepu 175(200)ml
26
.
VO2 Q a-vO2
Max. zátež
NETRÉNOVANÝ
VO2max 20 l krve 157 ml O2
VO2 max 3140 ml/min
Pro 70 kg cloveka 3140 70 45 ml O2/kg/min
(13 MET)
27
.
VO2 Q a-vO2
Max. zátež
TRÉNOVANÝ
VO2max 35 l krve 170 ml O2
VO2 max 5950 ml/min
Pro 70 kg cloveka 5950 70 85 ml O2/kg/min
(25 MET)
28
Definition and explanation of VO2max

• VO2max
• is maximum volume of oxygen that by the body can
  consume during intense (maximum), whole body
  exercise.
• - expressed
• - in L/min
• - in ml/kg/min
• - METs

1 MET - resting O2 consumption (3.5 ml/kg/min)
10 METs 35 ml/kg/min
20 METs 70 ml/kg/min
29
Importance of VO2max
Higher intensity of exercise
Higher energy demands (ATP)
Increase in oxygen consumption
Lower VO2max less energy worse achievement
30
VO2 max

• Maximální spotreba kyslíku
• (pri maximální intenzite zatížení).
• - vyjadruje aerobní kapacitu

Prumerne (20 let) ženy 35 ml/kg/min muži
45 ml/kg/min Trénovaní až 90 ml/kg/min (beh na
lyžích)
Klesá s vekem, nižší u žen, dedicnost
31
(Seliger Bartunek, 1978)
32
VO2max
?
?
33
VO2max Qmax a-vO2max

• Na zvýšení VO2max se podílejí
• Zvýšení a-vO2max podílí se na zvýšení asi jen z
  20
• Zvýšení Qmax ovlivnení 7085

34
Schéma transportu O2 a CO2
(Wasserman, 1999)
35
Limitující faktory VO2max

• 1) Dýchací systém - není limitujícím faktorem

2) Svalový systém - je limitujícím faktorem
3) Kardiovaskulární systém - je rozhodujícím
faktorem
36
Zdroje energetického krytí pri zvyšující se
intenzite
RQ sacharidu 1
1 g 4,1 kcal
RQ tuku 0,7
1 g 9,3 kcal
(Hamar Lipková, 2001)
37
VO2max ml/kg/min
45
AP 50-60 VO2max
3,5
Intenzita zatížení (rychlost behu,)
38

• AP (aerobní práh)
• - maximální intenzita pri které prestává
  výhradní aerobní krytí
• intenzita od které se zacíná zapojovat anaerobní
  krytí a tak vzniká laktát
• hladina laktátu (2 mmol/l krve)

39
VO2max ml/kg/min
plató
45
AnP 70-90 VO2max
AP 50-60 VO2max
3,5
Intenzita zatížení (rychlost behu,)
40

• AnP (anaerobní práh)
• - maximální intenzita pri které zacíná prevládat
  anaerobní krytí
• - intenzita pri které dochází k narušení
  dynamické rovnováhy mezi tvorbou a metabolizací
  laktátu
• hladina laktátu (4 mmol/l krve) a zacíná se
  zvyšovat. Kolem 8 mmol/l krve nemožnost
  pokracovat (trénovaní až 30 mmol).

41

• AnP (anaerobní práh)
• - muže být odhadnut z VO2max
• AnP VO2max/3,5 60
• AnP 35/3,5 60
• AnP 70 VO2max

60 of VO2max - AT
1 MET
42
VO2max ml/kg/min
45
AnP 70-90 VO2max
AP 50-60 VO2max
3,5
Intenzita zatížení
43
laktát
energetický zdroj
sval. vlákna
VO2max ml/kg/min
L již nestací být metabolizován zvyšuje se ?pH
45
tuky lt cukry
AnP 70-90 VO2max
I., II. a, II. b
4 mmol/l
L je metabolizován (srdce,nepracující svaly)
I., II. a
tuky cukry
2 mmol/l
AP 50-60 VO2max
I.
tuky gt cukry
? 1,1 mmol/l
3,5
Intenzita zatížení
44
Zakyselení organismu a nemožnost pokracovat dále
v záteži
(Hamar Lipková, 2001)
45

• Intenzita pri dlouhodobé aktivite (30 minut a
  víc) nesmí být nad úrovní AnP.
• Pred zapocetím (predstartovní stav)
• - zvýšení spotreby O2 (emoce, podmínené reflexy)
  
• 2) Iniciální fáze záteže (do 5 minut)
• - zvyšování spotreby kyslíku na úroven
  odpovídající intenzite zatížení
• - mrtvý bod, druhý dech
• Setrvalý (rovnovážný)stav
• - požadavky pracujících svalu na dodávku O2
• jsou plneny, jsou odvádeny metabolity
• - spotreba O2 se nemení
• - SF pohyb v rozsahu 4 tepy (pravý setrvalý
  stav)

46
VO2max ml/kg/min
Vznik kyslíkového dluhu
splácení kyslíkového dluhu
AnP
3.5
Cas min
0
5
30
Pr. stav
Iniciální fáze
Setrvalý stav
47
VO2max ml/kg/min
Pseudo setrvalý stav - nad AnP
Vetší kyslíkový dluh
AnP
3.5
Cas min
0
5
30
Pr. stav
Iniciální fáze
Setrvalý stav
48
VO2max ml/kg/min
menší kyslíkový dluh
AnP
AP
3.5
Cas min
0
30
2
Pr. stav
Iniciální fáze
Setrvalý stav
49
- Dosáhne setrvalého stavu dríve
- Dosáhne setrvalého stavu pozdeji
(Hamar Lipková, 2001)
50

• Kyslíkový dluh
• nedostatecné zásobení pracujících svalu kyslíkem
  (pomalejší ? SF a DF).
• nepomer mezi požadavky na O2 a jeho dodávkou vede
  k zapojení anaerobních mechanismu - vznik
  LAKTÁTU ( ? H metabolické acidóza mrtvý bod).
• pri zajištení dodávky O2 druhý dech
• po ukoncení záteže pretrvává zvýšený príjem O2
  splácení kyslíkového dluhu

51

• splácení kyslíkového dluhu
• obnova ATP a CP
• odstranování laktátu (oxidace na pyruvát ve
  svalech, srdci resyntéza na glykogen játra)
• - urychlení vyplavení laktátu ze svalu a a
  lepší prokrvení orgánu metabolizujících laktát
  mírnou intenzitou zatížení (50 VO2max)
• obnova myoglobinu a hemoglobinu
• velká cást do nekolika minut (do 30 minut), mírný
  pretrvává až 12-24 hodin

52
Praktický význam VO2max
VO2max 70ml/kg/min
AnP VO2max/3,5 60
80
VO2max 35 ml/kg/min
70
muž A
žen
53
Praktický význam VO2max
VO2max 70ml/kg/min
VO2max 70 ml/kg/min
90
80
muž A
muž B
54
Rozhodujícím ukazatele ukazatelem aerobních
schopností není maximální spotreba kyslíku, ale
anaerobní práh. VO2max je však podminující
faktor anaerobního prahu.