Reakce a adaptace organismu na fyzickou zátěž

Prezentace na téma: "Reakce a adaptace organismu na fyzickou zátěž"— Transkript prezentace:

1 Reakce a adaptace organismu na fyzickou zátěž
Doc. Vilikus Ústav tělovýchovného lékařství 1. LF UK Salmovská 5, Praha 2

2 SPORT A INCIDENCE (nový výskyt) NEMOCÍ
žádné změny: onemocnění periferních cév (ICHDK) rakovina konečníku, rakovina žaludku mírný pokles: rakovina prostaty, plic, slinivky břišní významný pokles vysoký tlak, cukrovka, mozková mrtvice, osteoporóza výborný efekt rakovina tlustého střeva ischemická choroba srdeční (ICHS IM, sy. AP arytmie) celková úmrtnost

3 Druhy zátěže z různých hledisek
podle kontrakce: zátěž dynamická (izotonická) zátěž statická (izometrická) podle intenzity: VO2max TF nízká < 40% <120 tep/min střední 40-70% až 150 tep/min vysoká 70-95% až 170 tep/min maximální % až (220-věk) tep/min podle trvání: krátkodobá < s (zásoby ATP a CP) střednědobá min (svalový glykogen) vytrvalostní min < (změna lipidemie) podle změn spiroergometrických ukazatelů: iniciální fáze (2-3 minuty) (výrazné změny) rovnovážný stav (od 4. min) (relativně neměnné hodnoty)

4 Metoda stanovení W170 3,2 W TF [tepy/min]
nutno docílit aspoň 2x rovnovážného stavu 170 W170 .kg-1 = 3,2 W TF2 muž: “dobrá“ zdatnost TF1 žena: “výborná“ zdatnost vrcholový atlet: “špatná“ zdatnost 3,2 W výkon 1,5 W 2,5W

5 Reakce některých respirometrických ukazatelů
iniciální fáze prudký vzestup TF, DF, TV, VE, VO2, VCO2 … při nízké a střední intenzitě: návyk, rytmus, druh zátěže rovnovážný stav relativní stabilita funkčních parametrů (do ANP) při vyšší intenzitě: samotná intenzita si vynutí urč. hodnotu DF, TV, VE ... Stupňování zátěže při spiroergometrii VE (l) k obnovení “steady state“ většinou stačí 4-6 minut 4-6 min 4-6 4-6 4-6 4-6 4-6 4-6 4-6 4-6 zátěž (W)

6 Reakce oběhových parametrů na zátěž
200 ml (sport) Qs 100 ml (nesport) 60 ml ANP (Conconi) TF 60 tepů 40 l (sport) myokard 20 l (nesport) MV mozek těsně koreluje s VO2 GIT 5 l 20 40 60 80 100 % VO2max

7 Reakce oběhových parametrů na zátěž
a-v diff. O2 6ml O2/100 ml krve 16 ml (nesport) 18 ml (sport)* TKs 20 40 60 80 100 % VO2max 80 mmHg 200 torr 100 torr (nesp, staří) TKd 120 mmHg 60 torr (sp, mladí) myokard mozek GIT *vytrvalci (endo x exo erytropoetin): Hgb/Hct limity: muži 175 g.l-1/50%; ženy 165 g.l-1 /48%; lyžaři běžci: muži 185 g.l-1 /52%; ženy 175 g.l-1 /50%)

8 Reakce na zátěž Dýchací systém: + DF až na 30-40 resp. 40-50/min
+ TV: IRV pak ERV, až do 60-70% VC mezi DF a TV „kompromis“- (bránice/mrtvý prostor) efektivnost ! (nezasahovat do stereotypu !) Oběhový systém: MV = Qs x TF periferní cévní rezistence klesá, pokles TKd při srovnatelném výkonu TF u netrén. vyšší při stejné TF je výkon sportovce vyšší

9 Redistribuce krve při zátěži
MV = 20 l (N) MV = 40 l (S) KLID MV = 5 l svaly 25 % 85 % 5 % 5 % srdeční sval 12 % mozek 4 % ledviny 25 % 2 % trávící ústrojí 3 % 30 %

10 Anaerobní práh spiroergometrický parametr VE ANP
invazivní měření opakovaně LA z kapilární krve (zlom LA křivky) neinvazivní měření ventilo-respirometrické („V-slope“, zlom VCO2) Conconiho test (zlom TF) spiroergometrický parametr VE ANP nejvyšší “steady state“ produkce LA = spotřeba LA LA 4 mmol/l 60-90% VO2max TF VCO2 laktát zátěž (W) anaerobní práh

11 ANP AP

12 Význam tepového kyslíku (VO2max .TF-1)
stejný výkon = stejný EV = stejná VO2 = stejný MV stejný MV, různý Qs a TF ! př. 200 W…. MV 15 l MV = Qs x TF pacient ml = 60 ml x 250 nereálná TF nesport ml = 90 ml x 165 vysoká intenzita sportovec ml = 150 ml x 100 nízká intenzita absolutní zátěž - relativní zátěž Qs podstatný faktor transportní kapacity Qs obtížně měřitelný, VO2max .TF-1 snadno měřitelný

13 Princip adaptace - superkompenzace
next training Cathabolic phase Anabolic phase supercompensation START END LOAD RECOVERY Circulatory reaction anticipation sympatic adrenergy vagal cholinenergy Metabolic reaction

14 Adaptace transportního systému na zátěž

15 (vytrvalostní, dynamická) Izometrická kontrakce
Adaptace levé komory na sport. aktivitu Normál Tlaková zátěž Objemová zátěž Izotonická kontrakce (vytrvalostní, dynamická) Izometrická kontrakce (silová, statická) Proporcionální dilatace Koncentrická hypertrofie Obr.2

16 Limitující článek vytrvalostního výkonu
Ventilace nabídka vzduchu alveolům převyšuje poptávku Difuze difuzní kapacita vyšší než schopnost využít O2 Centrál. oběh srdce - limitující článek - zkrácení diastoly (až 60ms) … pokles EDV - snížení kontraktility myokardu … zvýšení ESV Perif. oběh funkční kapilarizace /průřez svalu poměr kontrakce/relaxace Tkáně mitochondrie svalů, enzymy Saltin: trénink 1 dolní končetinou Mellerowitz: počet mitochondrií - svalová biopsie

17 Hodnocení morfologických a funkčních změn
a) Klasické ukazatele RTG objem srdce VRTG = 0,4 x d x š x hl relativní objem srdce VRTG x kg-1 srdečně výkonnostní kvocient VRTG / VO2max.TF-1 b) ECHO ukazatele zátěžová echokardiografie pouze do 50% maxima, pro TVL omez. význam zkrácení obvod. vlákna FS = 100 x (Dd-Ds) /Dd [%] rychlost zkrác. obvod. vlákna mVcf = FS / LVET [% .s-1] h/r kvocient ZSLK / poloměr LK 0,25-0,45 hmotnost LK = 1,05 x [(Dd + IVS + ZSLK)3 - Dd3 ] [ g]

18 Hodnocení morfologických a funkčních změn
c) nepřímá kalorimetrie, spiroergometrie Nesport Sport Wmax.kg-1 výkon 3-4 W 6-8 W TFmax oběhové vytížení věk VO2max.kg-1 vytrvalost ml ml VO2max.TF-1 rychl.- vytrv. 15 ml 30 ml VEmax ventilace 100 l 200 l RERmax metab. vytížení 1,10 - 1,20 VEmax/VO2maxventil. ekvivalent MVmax VO2max/ a-v diff O2 20 l l Qsmax MVmax/TF 100 ml 200 ml

19 Příznivé účinky sportu - adaptační změny
Astrand: “Zeptejte se svého lékaře, zda jste natolik zdraví, abyste si mohli dovolit nesportovat“ transportní (oběhový a dýchací) systém zlepšení periferní svalové pumpy, zlepšení žilního návratu, zvýšení Qs, pokles TF a tím i pokles MVO2 v myokardu pokles VO2 v myokardu na submax. zátěži zvýšení VO2 max, MVmax při max. zátěži, zvýšení vytrvalosti zvýšený ANP (hranice pro hromadění La ve svalech) relativní vzestup kontraktility srdce pokles TKs a TKd na srovnatelné zátěži zvýšená hustota kapilár v kosterních svalech, méně a-v zkratů, lepší a-v diference pro kyslík, ekonomičtější práce svalů

20 Příznivé účinky sportu - adaptační změny
pohybový aparát hypertrofie/hyperplasie svalů, více kontraktil. proteinů a enzymů zmnožení kapilár ve svalech, zlepšení mikrocirkulace zlepšení neuromuskulární adaptace ve svalech, schopnost zapojit více motorických jednotek v čase, souhra agonistů a antagonistů dle typu tréninku: mitochondrie – aerobní kapacita - vytrv. motor. jj.-účinnost kontraktil. elementů… zvýšení síly architektura kostní trámčiny Ca++ do kostí (x osteoporóza) odolnost šlach, vazů a kostí v tahu i tlaku (x anabolika !)

21 Příznivé účinky sportu - adaptační změny
metabolická adaptace vzestup HDL-cholesterolu, pokles LDL-cholesterolu a pokles triglyceridů pokles potřeby a sekrece inzulinu (DM1 x DM2), zmnožení receptorů ! pokles insulinorezistence ! snížení celk. tuku, pokles intra-abdominalního tuku relativně rychlejší utilizace tuků (ve srovnání se sacharidy) vyšší úroveň BM

22 Příznivé účinky sportu - adaptační změny
psychická adaptace a celková odolnost lepší odolnost proti stresu lepší odolnost proti infekci (pozor, ne u přetrénování !) vyšší sebevědomí a sebedůvěra aktivní vztah k vlastnímu zdraví (strava, kouř., alk., PA, spánek…) smysl pro kolektiv a pro fair play

23 Kyslíkový deficit a kyslíkový „dluh“
rovnovážný stav je relativní: termoregulace, energet. zásoby, zvyšuje se TF … zátěžová VO2 rovnovážný stav O2 deficit O2 dluh klidová VO2 = 250 ml čas