Transcript Wydolność fizyczna, czynnki ją determinujące

Wydolność Fizyczna,
czynniki ją determinujące.
Dawid Imiełowski
SKN przy Zakładzie Medycyny
Sportowej UMED Łódź
Ogólnie…
• To zdolność do wykonywania
aktywności ruchowej ciała z
udziałem mięśni, powodująca
wydatek energetyczny wyższy
niż w spoczynku.
• Zdolność do wykonywania
ciężkich lub długotrwałych
wysiłków fizycznych bez
szybko narastającego
zmęczenia.
• Rzeczywistą miarą jest czas
wykonywania wysiłków o
określonej intensywności.
Tolerancja wysiłkowa
Zdolność do wykonywania
wysiłków o określonym
obciążeniu względnym
przez określony czas i w
określonych warunkach,
bez głębszych zaburzeń
homeostazy.
Wydolność anaerobowa
• Całkowita ilość pracy
wykonanej przy użyciu
beztlenowych procesów
biochemicznych jako źródła
energii.
• Określa się mierząc
całkowitą ilość pracy
wykonanej lub średnią moc
podczas maksymalnego
wysiłku.
• 30s; 45s; 60s
Ocena maksymalnej mocy anaerobowej
• Test Margarii Pmax = V x C x 9,8
• Test Wingate określa:
Pmax, wydolność anaerobową i wskaźnik
zmęczenia.
Przebieg:
- rozgrzewka HR ok. 150
- 5 min odpoczynek
- 30s max szybkość pedałowania (opór 75 g/kg)
• Obliczenie mocy w 5s kolejnych odcinkach czasu
(liczba obrotów).
• Pmax zwykle uzuskiwana jest w 2, 5s odcinku
czasu.
• Wc lub Pśr przyjmuje się jako miarę wydolności
anaerobowej.
Ocena maksymalnej mocy anaerobowej
• Wskaźnik zmęczenia = (Pmax –
Pmin)/t
• Wskaźnik wytrzymałości = 1/W.
zmęczenia
• Korelacja z zawartością włókien
szybkokurczących się w
mięśniach.
• F i P ↓ z wiekiem
• Wytrzymałość anaerobowa
statyczna i dynamiczna nie
ulegają zmianie.
• F, P, wydolność anaerobowa ↓
20-30% u kobiet, natomiast
wytrzymałość na ogół wyższa.
Ocena zdolności do wysiłków
aerobowych
Czynniki determinujące:
- sprawność transportu tlenu
z powietrza atmosferycznego
do mięśni
- zdolność wykorzystania
tlenu przez mięśnie
- sprawność termoregulacji
-wielkość zasobów
węglowodanowych organizmu
i sposób gospodarowania
VO2max – zdolność pobierania
tlenu przez organizm
Zdolność pobierania tlenu przez organizm zależy od:
Wentylacji
Zależność pobierania tlenu i wentylacji
płuc:
- niewytrenowani przebieg liniowy do
obciążeń 50 -60 %
- sportowcy 75-85 %
VE
WYSIŁEK
Faza
równowagi
Zdolność pobierania tlenu przez organizm zależy od:
Pojemności dyfuzyjnej płuc
Spoczynek: 15-30 ml/min/mmHg
Wysiłek:
- niewytrenowani 40-50
- wytrenowani 50-70
Zależy od:
- wentylacji pęcherzykowej
- przepływu krwi
Zdolność pobierania tlenu przez organizm zależy od:
Maksymalnej objętości minutowej serca
↑ pobierania tlenu o 1l= ↑ Q o 5l
Max Q u niewytrenowanych: 20-25l
wytrenowani: >35l
Zdolność pobierania tlenu przez organizm zależy od:
Dystrubucji przepływu krwi
Rozszerzenie naczyń oporowych mięśni w wysiłku dynamicznym.
Zdolność pobierania tlenu przez organizm zależy od:
Pojemności tlenowej krwi
Zdolność pobierania tlenu przez organizm zależy od:
Kapilaryzacji mięśni
Zdolność pobierania tlenu przez organizm zależy od:
Zdolności wychwytywabia tlenu z krwi
przepływającej przez mięśnie
Pomiar VO2max
• Cykloergometr
- pozycja siedząca niższe o 4-7 %
- pozycja leżąca niższe o 15 -18 %
- podczas pracy rękami niższe o 30 – 35 % niż podczas biegu
Pomiaru dokonuje się podczas wysiłku o wzrastającej co 1-3
min intensywności.
Max 10-12 min
-początek 100 W, zwiększamy o 50-100 W co 3 min u osób o
wysokiej i średniej wydolności
- niska wydolność: początek 50W, zwiększając o 25-50 W
• Bieżnia
Dobrze wytrenowani:
- początek od szybkości 10-15 km/h, kąt
nachylenia bieżni 3° co 3 min zw. o 1,5°
Niska wydolność:
-początek ok. 5 km/h, kąt 1,4°, zwiększa
się go co 1-2 min o 1,4°
Pomiar VO2max
• Nomogram Astranda i Ryhming
- wysiłek submaksymalny, HR
140
• 2-3 min wysiłek o obciążeniu
większym o 10-20 % od
obciążenia odpowiadającego
przewidywanej wielkości VO2max
Przeciętne wartości VO2max w wieku
20-25 lat wynoszą:
- kobiety 2-2,5 l/min
-mężczyźni 2,8-3,2 l/min
Uprawiający sporty wytrzymałościowe:
-kobiety 3-3,5 l/min
-mężczyźni 4,5-5,5 l/min
Test PWC 170
-Oznacza obciążenie wysiłkowe
-HR 170
Próg anaerobowy AT
Występuje przy wzrastających obciążeniach.
- To obciążenie submaksymalne przy którym zwiększa się udział
procesów beztlenowych.
- ↑ stężenia mlaczanu i jonów wodorowych
- ↑ wydalania CO2 spowodowany „hiperwentylacją”
- ↓ we krwi tętniczej CO2
- ↑ poziomu zasad, amoniaku
Oznaczamy na cykloergometrze lub bieżni po 5-6 seriach
podwyższania obciążeń.
Po każdym obciążeniu próbka krwi kapilarnej
Próg 4 molarny
Osoby niewytrenowane
AT przy 50-60% VO2max
Dyscypliny wytrzymałościowe
AT przy 80-90 % VO2max
Obciążenia treningowe aby były skuteczne powinny przekraczać AT!
Test Conconiego
AT odpowiada punktowi zagięcia krzywej zależności
pomiędzy HR a obciążeniem.
Test Coopera
Dystans przebiegnięty w ciągu 12 min.
Czynniki determinujące wydolność
Szybkość i siła skurczów mięśni
• Nerwowa kontrola
- ↑ ilości rekrutowanych jednocześnie jednostek ruchowych
danego mięśnia
- u ludzi niewytrenowanych nie przekracza 75% jednostek,
jednak po 2-3 krotnym powtórzeniu ruchu wzrasta
- po 2 tyg. Treningu siłowego występuje szybki wzrost siły
maksymalnej,
- dalszy trening powoduje ↑ liczby włókienek kurczliwych
- ↑ częstości pobudzeń komórek mięśniowych
• Zależność między siłą i szybkością skracania
- odwrotnie proporcjanalna do obciążenia
- max P przy 35% max F i V, jazda rowerem 50%
• Właściwości morfologiczne mięśni
- przekrój fizjologiczny mięśnia (Σ pow. p. włókienek kurczliwych)
- ilość
- grubość
Usg wykazało że max F kończyn górnych i dolnych wynosi ok. 40 N/cm2
Nie różni się istotnie u obu płci !
- grubość, ilość włókien mięśniowych wykazują indywidualne różnice
2g
90%
200mm2
biceps
woda
pow. przek.
białko
150g
76%
12-50x
3x
Liczba komórek mięśniowych
<
<
• Rodzaje włókien mięśniowych
- typ I, wolnokurczące, oksydacyjne, SO
- typ IIA, szybkokurczące czerwone, oksydacyjno-glikolityczne FOG
- typ IIX, szybkokurczące białe, glikolityczne, FG
Czynniki je różnicujące:
- szybkość skurczu
- odporność na zmęczenie
- średnica typu II > I (szczególnie w sportach siłowych)
- liczba naczyń włosowatych I > II
- siateczka endoplazmatyczna II > I
- mitochondria I > II
- zawartość lipidów I > II
- ATP-aza miozynowa II > I
- przemiany anaerobowe II (X) > I
- mioglobina I, IIA > IIX
- motoneurony
Czynniki podobne:
- ilość ATP, fosforokeratyny, glikogenu jest zbliżona
I
I
I i II przy
długotrwałej pracy i
zmęczeniu
I i II przy krótkich wysiłkach o dużej intensywności
Zawartość włókien:
- większość mięśni człowieka (oddechowe i przykręgosłupowe)
zawiera po 50% I i II
- m. płaszczkowaty 70-90 % typ I
- m. trójgłowy ramienia II > I
- głowa boczna m. czworogłowego uda typ I od 10 do 90 %
- trening zwiększa tylko o 1-5 % zawartość włókien typu I
- podstawa to konstytucja genetyczna
• Wpływ wyjściowej długości mięśni na siłę skurczu
- długość równowagi
- największa siła jest osiągana podczas izometrycznego skurczu
mięśnia wyjściowo rozciągniętego o 20 %
- przy rozciągnięciu 100% siła spada do 0
- połączenia stawowe ograniczają zakres
wydłużania i skracania
- dźwignie kostne
Czynniki determinujące wydolność
Wentylacja płuc
• Czynniki limitujące:
- zmęczenie mięśni oddechowych (gwałtowne szybkie
ruchy, paradoksalne ruchy powłok jamy brzusznej,
naprzemienne oddychanie przeponowe i żebrowe).
- kradzież tlenu przez mięśnie oddechowe
- odczucie duszności
Układ krążenia
• Mechanizmy nerwowe
- promieniowanie pobudzenia z ośrodków ruchowych
do ośrodków kontrolujących czynność serca
- mechanizmy odruchowe (mechano-receptory wrażliwe
na wzrost ciśnienia śródmięśniowego)
- receptory metaboliczne (↓pH, ↑mleczany ↑K+)
- pompa mięśniowa → Frank-Starling
Czynniki determinujące wydolność
Termoregulacja
- 80 % energii uwalnianej w
procesach metabolicznych
ulega przemianie w ciepło
- odwodnienie potęguje przegrzanie
- ośrodek pragnienia podczas
hipertermii działa nieprecyzyjnie
Nawadnianie przed wysiłkiem
- 2-3 szklanek płynu na 3-4 h. przed
wysiłkiem
- 1-2 na 15-30 min przed wysiłkiem
- 1/2-1 co 15-20 min wysiłku
- po zakończeniu 2 szklanki na każde
utracone 0,5 kg masy ciała
Czynniki determinujące wydolność
Przegrzanie
- upośledza ukł. krążenia (nadmierne rozszerzenie naczyń
skórnych)
- ↑ wytwatrzania kw. Mlekowego
- zab. elektrolitowe → mimowolne bolesne skurcze
- omdlenie
Wychłodzenie
- drżenie mięśniowe
- skurcz naczyń w skórze ↑RR ↓HR
- ↓ VO2max
- upośledzenie czynności mięśni
- napady astmy
Czynniki determinujące wydolność
Zmęczenie
Obniżenie zdolności do wysiłku
spowodowane przez wysiłek.
- lokalne: ↓ATP, K+, glikogenu,
↑H+, amoniaku
*uszkodzenie struktury
włókienek kurczliwych
- ośrodkowe: kwasica,↑ temperatury
ciała,↑ serotoniny, hipoglikemia,
duszność
*upośledzenie sprawności
psycho-motorycznej
*zaburzenia koncentracji
*osłabienie motywacji
*odczuwanie bólu mieśni
Czynniki determinujące wydolność
Przetrenowanie
- spadek wydolności fizycznej pomimo
intensywnego wysiłku
- niedoczynność rdzenia nadnerczy
↓wydzielania katecholamin
- przewaga katabolizmu nad
anabolizmem
- ↓tyroksyny i testosteronu a wzrost
kortyzolu
- wzrost rozpadu białek mitochondrialnych
- osłabienie systemu immunologicznego
- pogorszenie koordynacji ruchowej
- spadek masy ciała o 1/30
- bóle i przykurcze mięśniowe
Czynniki determinujące wydolność
• Czynnik genetyczny
Dziedziczymy 85% maksymalnej
wydolności fizycznej
• Potencjał energetyczny
ATP i fosfokeratyna
• Budowa somatyczna
Osobnik krępy, muskularny,
niewysoki → ciężarowiec
Smukły, muskularny o masywnym
kośćcu → konkurencje sprinterskie
• Czynniki psychologiczne
Dziękuje za uwagę.
Bibliografia
• Nazar Krystyna, Jegier Anna, Dziak Artur „Medycyna sportowa”
• Jaskólski „Fizjologia wysiłku fizycznego”
• Traczyk Władysław „Fizjologia człowieka z elementami fizjologii
stosowanej i klinicznej”
• skrypt AWF„Wskazówki do ćwiczeń z fizjologii”
• Kubica Ryszard „Podstawy fizjologii pracy i wydolności fizycznej”
• Ganong William „Fizjologia” Podstawy fizjologii lekarskiej