Transcript Initiates file download

Autonomní nervový systém (ANS):
diagnostika a aplikace
Michal Botek, Ph.D & Kateřina Neumannová, Ph.D.
Fakulta tělesné kultury, UP Olomouc
Tato prezentace byla zpracována v rámci řešení projektu FRVŠ (823/2013) s názvem Implementace poznatků z diagnostiky
autonomní kardiální regulace a kardiopulmonálního systému do výuky na Fakultě tělesné kultury UP a Fakultě sportovních studií MU
Periferní části ANS
Ach
Ach
NA
ACh
PERIFERNÍ ODDÍLY ANS
SYMPATIKUS
SF=71
PARASYMPATIKUS
(n.vagus)
62
69
75
79
VARIABILITA SRDEČNÍ FREKVENCE (VSF)
VARIABILITA SRDEČNÍ FREKVENCE (VSF)
SF=71
62
69
75
79
o VSF – změny v SF na úrovni po sobě jdoucích tepů - RR
o VSF– reflektuje regulační funkci ANS
– výsledek zejména respiračně vázané aktivity vagu
– fyziol. fenomén – respirační sinusová arytmie (RSA)
– RSA = cyklický útlum aktivity vagu (VA) při dýchání
– nádech = ↓VA + ↑ SF; výdech = ↑ VA + ↓SF
SF [tep.min-1]
markantní RSA
A
(změny v SF mezi sousedními RR)
nádech
výdech
redukovaná RSA
(změny v SF mezi sousedními RR)
B
SPEKTRÁLNÍ ANALÝZA
VARIABILITY SRDEČNÍ FREKVENCE
o neinvazivní metoda vyšetření aktivity obou větví ANS
(primárně vagu, sekundárně sympatiku, resp. sympatovagové balance)
o transformací časových rozdílů mezi po sobě jdoucími
R-R intervaly do frekvenčních hodnot vzniká modifikované
výkonové spektrum v rozsahu od 0,02 do 0,50 Hz
POSUZOVÁNÍ INDIVIDUÁLNÍCH
SPEKTRÁLNÍCH PARAMETRŮ HRV
Task Force (1996)
o PVLF (0.02-0.05 Hz = 1,2 – 3 změny/min): původ zatím nejednoznačný
nejnižší vliv VA
o PLF (0.05-0.15 Hz = 3 – 9 změny/min):
vliv pouze SY; nebo SY i VA,
činnost baroreceptorů
o PHF (0.15-0.50 Hz = 9 – 30 změny/min):
vliv výhradně VA,
zrcadlí RSA
o PT (0.02-0.50 Hz = 1,2 – 30 změny/min): = PVLF + PLF + PHF
Příklad hodnocení úrovně aktivity ANS
CS - FUNKČNÍ VĚK
- 20 letý sportovec (KV - 20 let) podstoupí vysoce intenzivní
trénink a funkční věk (FV) - 45, tzn. že aktivita ANS odpovídá
člověku staršímu - negativní stav.
- 20 letý sportovec podstoupí pouze regenerační tréninky a
FV - 15, tzn. že aktivita ANS odpovídá člověku
mladšímu - pozitivní stav.
DUKLA 2010
Faktory ovlivňující HRV
↓ únava
↓ přetížení, přetrénování
↓ onemocnění (DM II, IM, obezita, ↑TK)
↓ spánková deprivace
↓ věk
↓ tělesná zátěž
↓ alkohol / drogy
↓ mentální stres
↓ extrémní enviromentální podmínky
↑ spánek
↑ zdravý životní styl
↑ pohybová aktivita
VYŠETŘENÍ AKTIVITY ANS
o STANDARDNÍ podmínky
o KDY ? ráno – dopoledne (7 - 9 hodina)
o KDE ? tichá uzavíratelná místnost + sklopné lehátko (karimatka)
o DÉLKA ? Standardní vyšetření 20 min (modifikace 12 min*)
o ZPŮSOB ? Ortoklinostatický manévr (LEH – STOJ – LEH)
5 minut
5 minut/60 sekund*
5 minut
Diagnostickým systém DiANS PF8
1. SA HRV jako nástroj
OPTIMALIZACE ZATÍŽENÍ
Tréninkové zatížení
sportovní
výkonnost
zotavení
genetická výbava - talent
o sportovní výkon = multifaktoriální problém
o mezi vítězi a poraženými je rozdíl 0,4 %
(Pyne et al., 2004: Progression and variability of competitive performance of Olympic swimmers)
o heart rate variability (HRV) + exercise : 1989
o HRV + athlete : 208
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=heart+rate+variability+exercise (10_2013)
VYUŽITÍ
CELÉ
KAPACITY
dávkování
zatížení
-ADAPTAČNÍ
empirie kapacita
trenéra,
pocity
sportovce
adaptační
organismu
ZVYŠOVÁNÍ
SPORTOVNÍ VÝKONNOSTI
nedostatečný
rozvoj
přetížení
přetrénování
talentu
Autonomní nervový systém (ANS)
JAK STANOVIT OPTIMÁLNÍ
 zpětnovazebný
ukazatel
změn v organismu,
které mohou být
VELIKOST
TRÉNINKOVÉHO
ZATÍŽENÍ?
vyvolány tréninkovými a mimotréninkovými podněty
(Arai et al., 1989; De Meersman, 1993; Iellamo et al., 2003; Lacko et al., 2003; Perini
et al., 1989; Stejskal et al., 2001; Yamamoto et al., 2001; Zhong et al., 2005)
optimalizace tréninkového zatížení – prevence přetrénování
(Aubert et al., 2003; Banzer et al., 2002; Botek, 2007; Kiviniemi et al., 2007, Lehmann et al., 1998; Pichot
et al., 2000; Pober et al., 2004; Portier et al., 2000; Seiler et al., 2007; Uusitalo et al., 2000)
úroveň autonomní aktivity souvisí s aerobní a sportovní výkonností
(Atlaoui et al., 2007; Botek et al., 2013; Garet et al., 2004; Hautala et al., 2009; Kiviniemi et al, 2007;
Pichot et al., 2002; Schmidt et al., 2006; Stejskal, 2002)
SMYSL OPTIMALIZACE
o udržení relativně vysoké a stabilní aktivity ANS
o vzestup nebo udržení výkonnosti a stabilní formy
Longitudinální vyšetření ANS
 mapa ,,profil“ aktivity ANS
 optimalizace
CS
[body]
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
tréninkové jednotky
PRAKTICKÁ UKÁZKA OPTIMALIZACE
 muž 20 let; 400m překážek; 32 TJ (28 optimalizovaných)
CS
4.50
4.00
5 (14%)
3.50
14 (50%)
3 (11%)
6 (21%)
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
2.4
13
15
19
20
21
22
23
26
27
29
3.5.
6
7
10
11
17
18
19
20
21
25.
26
27
28.
7.6
8.
9.
10.
11.
14.
15.
VSF a změna sportovní výkonnosti
o vysoká a stabilní aktivita vagu v přípravě souvisí se zvyšováním výkonnosti
změna sportovní výkonnosti
Botek, M., McKune, A., Krejčí, J., Stejskal, P., Gaba, A. (2013). Change in performance in response to
training load adjustment based on autonomic activity. International Journal of Sport Medicine, 34, 1-7.
2. SA HRV jako nástroj
pro VÝBĚR talentů
SF [tep.min-1]
Vyšší aktivita ANS
A
VYSOKÁ TRÉNOVATELNOST
A ODOLNOST HRÁČE VŮČI STRESU
Nižší aktivita ANS
B
SNÍŽENÁ TRÉNOVATELNOST
= REDUKOVANÁ VÝKONNOST
MÉNĚ TALENTOVANÝ SPORTOVEC
TALENTOVANÝ – TRÉNOVATELNÝ
SPORTOVEC
3. SA HRV a trénink ve
vyšší nadmořské výšce
Vysokohorská příprava
Cíl: Zvýšení aerobní kapacity (VO2max)
na základě adaptace na redukovaný parciální tlak kyslíku
Empirie:
• Bez vlivu nebo negativní vliv na sportovní
výkonnost
• Pozitivní vliv na sportovní výkonnost
?
Monitorování HRV při pobytu ve vyšší nadmořské výšce
nížina
po 3. dnu zatížení
po 1. dnu zatížení
po 4. dnu zatížení
po 2. dnu zatížení
po 5. dnu zatížení
Liberec 24. - 25. 6. 2004
Vliv simulované nadmořské výšky na aktivitu ANS
Měření HRV
Hypoxikátor MAG-10
220 m
4800 m
řízené dýchání na úrovni 12 dechů.min-1
6000 m
Vysokohorské soustředění
Po návratu pozitivní vliv na sportovní výkonnost
Sportovci s vysokou aktivitou ANS
Sportovci s nižší aktivitou ANS
nebo s častou dysbalancí ANS
Po návratu negativní vliv na sportovní výkonnost
žena, inline brusle, 18 let, mistryně ČR
muž, atletika, 33 let, MČ, MS, OH
4. SA HRV a
Rychlý přechod přes časová pásma
 rychlý přesun přes časová pásma
 posun v působení světla
 přechodné narušení cirkadiánního rytmu
SYNDROM
LAG
 únava, poruchy
spánku, JET
změny
nálady, …
? JAK DLOUHO ?
(Manfredini et al., 1998; Waterhouse et al., 2002)
? KDY
ZAČÍT
TRÉNOVAT
?
 porucha autonomní kardiální regulace
?JAKÉ
ZVOLIT
ZATÍŽENÍ
?
snížení výkonnosti a adaptační kapacity
SF [tep.min-1]
leh
stoj
47
41
75
86
45
40
71
83
44
43
67
83
45
41
74
atlet, 33 let, Praha – Peking, +6 hodin
7.
3.
72
46
78
43
73
50
85
Z.
8
1. 2.
TRÉNINKOVÁ
DOPORUČENÍ
zvýšit
48
81
44
81
optimální
snížit
0
6.5. 4.
9.
SF [tep.min-1]
leh
stoj
51
56
55
56
59
61
80
75
95
82
89
85
57
69
71
102
62
96
plavkyně, 18 let, Praha – Bogota, -7 hodin
TRÉNINKOVÁ
DOPORUČENÍ
snížit
optimální
1b. 2.
7.
závody
.
3.
závody
52
92
62
96
0
8.
5. - 6. Z
4.
1a.
Využití SA HRV ve sportovní oblasti
 Pro optimalizaci zatížení a minimalizuje riziko vzniku přetížení
nebo přetrénování
 Pro objektivní hodnocení míry vnitřního zatížení organismu a
tím i aktuální tréninkové kapacity sportovce
 Pro hodnocení průběhu a kvality zotavení a stanovení
optimálního začátku tréninku („timing“ tréninku a zotavení).
 Při výběru talentovaných (,,trénovatelných“) sportovců nebo
nákupu nových sportovních akvizic.
 Pro hodnocení průběhu aklimatizace při pobytu ve vyšší
nadmořské výšce
SA HRV a preskripce PA:
VAGOVÝ PRÁH
definice, výpočet a možné využití v praxi
PODÍL AKTIVITY VAGU NA REGULACI KVS
IZ 45 % MTR – TVA : není závislý na věku ani pohlaví
[PHF ms2]
S1a
S1b
S2
1200
1000
800
AKTIVITA SAS
AKTIVITA VAGU
600
400
200
0
20
30
40
50
60
45 % MTR = bezpečná IZ
70 [% MTR]
DĚKUJI ZA POZORNOST