Martina Bernaciková Jan Novotný Fyziologie zátěže pro RVS logo •FUNKČNÍ CHARAKTERISTIKA VÝKONU •INTENZITA ZATÍŽENÍ • •REAKCE OBĚHOVÉHO SYSTÉMU • •REAKCE DÝCHACÍHO SYSTÉMU • •OSTATNÍ • • • •Průměrná klidová frekvence člověka je 72 tepů za minutu. • •V dětském věku je vyšší. • •Tepová frekvence se zvyšuje při horečce, při práci a při rozčílení. • • Illustration •SF před, během a po výkonu (netrénovaný/trénovaný) Průměrné hodnoty SFmax u české zdravé populace: VĚK MUŽI ŽENY 18 194±10 197±7 25 191±9 194±8 35 186±10 188±9 •SFmax = 220 - věk MINUTOVÝ OBJEM SRDCE – Q CARDIAC OUTPUT •je množství krve, které srdce vyvrhne do krevního oběhu za minutu • •závisí od množství krve vyvrhnutého při jedné kontrakci (systolický objem/stroke volume – QS) a počtu srdečních kontrakcí za minutu – SF. •potřeba prokrvení v pokoji vyžaduje minutový objem asi 5 litrů • •u trénovaných je QS vyšší, což jeho srdci umožňuje pracovat v pokoji i při stejné submaximální intenzitě zatížení nižší SF • •Q = QS * SF QS [ml] SF [tepů*min-1] Q [ml] netrénovaný 70 70 4 900 trénovaný 100 50 5 000 Illustration •SYSTOLICKÝ OBJEM (STROKE VOLUME) A INTENZITA ZATÍŽENÍ Tables 2 tiff •SYSTOLICKÝ OBJEM (QS) pro různé úrovně trénovanosti • Netrénovaní 50-70 80-110 • Trénovaní 70-90 110-150 • Hodně trénovaní 90-110 150-220 •Jedinci QS (ml) QSmax (ml) Illustration •MINUTOVÝ OBJEM (CARDIAC OUTPUT) A INTENZITA ZATÍŽENÍ V KLIDU SF [1/min] QS [ml] Q [l] netrénovaný muž 72 x 70 = 5 netrénovaná žena 75 x 60 = 4,5 trénovaný muž 50 x 100 = 5 trénovaná žena 55 x 80 = 4,5 MAX. ZÁTEŽ SF [1/min] QS [ml] Q [l] netrénovaný muž 200 x 110 = 22 netrénovaná žena 200 x 90 = 18 trénovaný muž 190 x 180 = 34 trénovaná žena 190 x 125 = 24 Illustration •ZMĚNY SF, QS A Q PŘI ZATÍŽENÍ RŮZNOU INTENZITOU •. KREVNÍ TLAK •Tlak systolický – tlak měřený při stahu komor (systole): 100 – 160 mm Hg •Tlak diastolický – tlak měřený při uvolnění komor (diastole) < 90 mm Hg • •vyšší než 160/90 mm Hg – hypertenze •nižší než 90/60 mm Hg - hypotenze • TK (mmHg) Vyhodnocení Systolický tlak Diastolický tlak optimální do 120 do 80 normální do 130 do 85 Hranice normálních hodnot 130 - 139 85 - 89 Hypertenze I. stupně 140 - 159 90 - 99 Hypertenze II. stupně 160 - 179 100 - 109 Hypertenze III. stupně nad 180 nad 110 Tlak krve • •hlavním činitelem ovlivňující TK jsou činnost srdce a periferní odpor • •se může změnit změnami minutového objemu srdce • •při zúžení cév (vasokonstrikci) se periferní odpor a tedy i TK zvýší a naopak, při rozšíření cév (vasodilataci) se oba ukazatelé sníží • TK při tělesném zatížení •se stoupající velikostí sportovního srdce stoupá při zatížení systolický tlak při určité SF • •diastolický tlak zůstává nezměněný nebo dokonce i mírně klesá Hodnoty TK při zatížení různé intenzity a délky trvání sTK dTK Krátkodobé zatížení max. intenzity 150-190 80-110 Zatížení submaximální intenzity 180-240 40-100 Dlouhodobé zatížení střední intenzity 130-170 80 Statické krátkodobé zatížení 140-160 80-100 Illustration •REAKCE KREVNÍHO TLAKU (BLOOD PRESSURE) INTENZITA MAXIMÁLNÍ SUBMAXIMÁ-LNÍ STŘEDNÍ krátká STŘEDNÍ dlouhá NÍZKÁ trvání sekundy desítky sekund minuty desítky min hodiny SF (tepů/min) 160 - 190 180 - 190 170 - 190 140 - 170 100 - 130 TK (mmHg) 180/75 – 200/75 180/75 – 230/0 170/75 – 200/70 130/80 – 160/75 120/80 – 130/80 Q (l/min) 10 - 20 25 - 35 25 - 35 25 - 30 8 - 10 QS (ml) 80 - 120 100 - 180 100 - 180 100 - 150 80 - 100 DF (dechů/min) 0 - 30 30 - 60 30 - 60 25 - 40 15 - 25 DO (l) 0 - 3,0 2,5 - 4,0 2,5 - 3,5 2,5 - 3,5 1,0 - 2,0 VE (l/min) 0 - 80 80 - 130 80 - 130 60 - 100 15 - 30 VO2 (ml/min/kg) 3,5 - 11,5 50,0 - 78,5 57,0 - 71,5 28,5 - 57,0 7,0 - 21,5 LA (mmol/l) 1,7 - 3,3 16, 7 - 27,8 6,7 - 16,7 1,7 - 8,9 1,3 – 2,0 aktivity sprint 400, 800 m 1,5 a 3 km 10 km maraton dýchání6 •VC •DO •VC IN •VC EX Contents •DECHOVÁ FREKVENCE DF (BREATHING FREQUENCY BF) Calculator •Dechová frekvence je počet dechů za minutu: •DF klid= 16 (dechů/min) (10 u vytrvalostně trénovaných) • •DF (nízká intenzita zatížení) = 20-30 • •DF (střední intenzita zatížení) = 30-40 • •DF (submaximální-max. intenzita zatížení) = 50-60 • • Contents •DECHOVÝ OBJEM DO (TIDAL VOLUME VT) Calculator •Dechový objem(l) je objem vzduchu, který nadechneme (vydechneme) při jednom nádechu (výdechu). •DO klid = 0,5 l (1 l u vytrvalostně trénovaných) • •DO (nízká intenzita zatížení) = 1-1,5 l • •DO (střední intenzita zatížení) = 1,5-2 l • •DO (submaximální – max. intenzita zatížení) = 2-3 l • • Contents •MINUTOVÁ VENTILACE MV (MINUTE VENTILATION VE) Calculator •Minutová ventilace (VE) je objem vzduchu, který prodýcháme během 1 min (MV=DO*DF). •VE klid = 8 l • •VE (lehká intenzita zatížení) = 40 l • •VE (střední intenzita zatížení) = 80 l • •VE (submaximální-max. intenzita zatížení) = 120l • (180l u vytrvalostně trénovaných) •. •. Illustration •VENTILACE BĚHEM ZATÍŽENÍ RŮZNOU AKTIVITOU skenovat0008 skenovat0004 • • INTENZITA MAXIMÁLNÍ SUBMAXIMÁ-LNÍ STŘEDNÍ krátká STŘEDNÍ dlouhá NÍZKÁ trvání sekundy desítky sekund minuty desítky min hodiny SF (tepů/min) 160 - 190 180 - 190 170 - 190 140 - 170 100 - 130 TK (mmHg) 180/75 – 200/75 180/75 – 230/0 170/75 – 200/70 130/80 – 160/75 120/80 – 130/80 Q (l/min) 10 - 20 25 - 35 25 - 35 25 - 30 8 - 10 QS (ml) 80 - 120 100 - 180 100 - 180 100 - 150 80 - 100 DF (dechů/min) 0 - 30 30 - 60 30 - 60 25 - 40 15 - 25 DO (l) 0 - 3,0 2,5 - 4,0 2,5 - 3,5 2,5 - 3,5 1,0 - 2,0 VE (l/min) 0 - 80 80 - 130 80 - 130 60 - 100 15 - 30 VO2 (ml/min/kg) 3,5 - 11,5 50,0 - 78,5 57,0 - 71,5 28,5 - 57,0 7,0 - 21,5 LA (mmol/l) 1,7 - 3,3 16, 7 - 27,8 6,7 - 16,7 1,7 - 8,9 1,3 – 2,0 aktivity sprint 400, 800 m 1,5 a 3 km 10 km maraton •SPECIFICKÉ ADAPTACE NA ZÁTĚŽ •ADAPTACE ENERGETICKÝCH ZÁSOB • •FUNKČNÍ ADAPTACE (aerobní, anaerobní kapacita) • •FUNKČNÍ ADAPTACE (smysly) • •MORFOLOGICKÉ ZMĚNY • •ROZVOJ POHYBOVÝCH SCHOPNOSTÍ • • • Adaptace energetických zásob •↑ ATP, CP (sprinty) • •↑ glykogen • Zvýšení enzymatické aktivity •↑ aktivity myozinové ATPázy (myokináza, resp. kreatinkináza) - sprinty •↑ aktivity glykolytických enzymů (hexokináza, fosforyláza, fosfofruktokináza) •↑ aktivity oxidativních enzymů (sukcinátdehydrogenáza, malátdehydrogenáza, citrátsyntáza, hydroxyacyl-CoA-dehydrogenáza) • Funkční adaptace: •zvýšená kapacita: • anaerobní - sprinty a střední tratě • aerobní (↑ klidový Qs , ↑ zátěžový Qs, ↑ zátěžový Q, bradykardie, ↑ VC, ↓ klidová DF, ↑ VO2max, ↑ úroveň ANP, lepší ekonomika běhu) – střední a dlouhé tratě • •zlepšení funkcí smyslových analyzátorů: zrakový (periferní vidění), prostorová orientace, kinestetický, vestibulární, ↓ taktilní čití a bolestivá cítivost • Morfologické změny: •srdce: excentrická hypertrofie – střední a dlouhé tratě • •svaly: • hypertrofie rychlých svalových vláken dolních končetin – sprinty • hypertrofie pomalých svalových vláken, vaskularizace svalů – střední a dlouhé tratě • Contents skenovat0005 •Adaptační změny – trénink a svaly •Adaptace svalových vláken vlivem tréninku • •VYTRVALOST •RYCHLOST •SÍLA Počet krevní kapilár ? ? Povrch mitochond. membrán Příčná aera sval. vláken variabilní Ca2+ transportní kapacita ? ? ATP+CP Glykogen Triglyceridy Štěpení makroergních fosfátů ? rychlejší rychlejší Glykolýza Oxidace glycidů Oxidace volných MK ? ? • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Adaptace svalových vláken vlivem tréninku • •TYP TRÉNINKU •SÍLA Procento složení 0 nebo ? 0 nebo ? 0 nebo ? 0 nebo ? Velikost + 0 nebo + ++ 0 Kontrakce 0 0 0 0 Oxidativní kapacita 0 ++ 0 + Anaerobní kapacita ? nebo 0 0 ? nebo 0 0 Obsah glykogenu 0 ++ 0 ++ Oxidace tuků 0 ++ 0 + Hustota kapilár ? + ? ? nebo + Průtok krve během cvičení ? ? nebo + ? ? •SÍLA •VYTRVALOST •VYTRVALOST •POMALÁ VLÁKNA •RYCHLÁ VLÁKNA skenovat0013 SouvisejÃcà obrázek Výsledek obrázku pro heart hypertrophy excentric athletes Rozvoj pohybových schopností •Rozvoj pohybových schopností - sprinty: rychlost (reakční, akční, maximální), síla (explozivní – dolní končetiny), koordinace (synaptická) • •Rozvoj pohybových schopností – střední a dlouhé tratě: rychlost (akční), koordinace (synaptická), vytrvalost (aerobní, anaerobní) •CELKOVÁ SPIROERGOMETRIE •zátěžový test do maxima •PARAMETRY OBĚHOVÉHO SYSTÉMU: • •SFmax •TKmax • • •VENTILAČNĚ-RESPIRAČNÍ PARAMETRY: • •VO2max •DFmax •DOmax •VEmax •R (RQ)max •VO2/SFmax •DALŠÍ FYZIOLOGICKÉ PARAMETRY • • •VC •LAmax • • •PARAMETRY VÝKONU (ZÁTĚŽE): • •Pmax (W) •rychlost běhu (km/hod) •„ANAEROBNÍ PRÁH“ • • •v % ze SFmax •v % z VO2max • • •PARAMETRY VÝKONU (ZÁTĚŽE): • •Pmax •Rychlost běhu (km/hod) •DOmax •VEmax •R (RQ)max •VO2/SFmax skenovat0001 •DALŠÍ ZÁTĚZOVÉ TESTY •W170 • • • • • • •Průměrné hodnoty Wmax a W170 zjištěné u zdravé čs. populace při výzkumu IBP (SELIGER V. et al., 1977 – zkráceno – in: Placheta a kol, 1999) VĚK Age (roky) Wmax (W) Wmax . kg -1 W170 (W) W170 . kg-1 MUŽI ŽENY MUŽI ŽENY MUŽI ŽENY MUŽI ŽENY 12 163 142 4,4 3,5 93 67 2,5 1,6 15 246 186 4,2 3,4 152 95 2,6 1,7 18 278 190 4,1 3,3 178 103 2,6 1,8 25 283 185 3,8 3,1 193 109 2,6 1,8 35 264 174 3,4 2,7 195 115 2,5 1,8 45 242 164 3,1 2,4 195 121 2,5 1,8 55 220 154 2,7 2,1 195 127 2,4 1,7 Disciplína W*kg-1 Disciplína W*kg-1 Silniční cyklistika 4,0 Házená 3,1 Orientační běh 3,8 Plavání 3,1 Běh na lyžích 3,8 Tenis 3,0 Běh – střední tratě 3,8 Stolní tenis 3,0 Dráhová cyklistika 3,7 Zápas 3,0 Vytrvalostní běh 3,6 Judo 3,0 Lední hokej 3,6 Vodní pólo 3,0 Veslování 3,5 Horolezectví 2,9 Kanoistika 3,4 Sport. gymnastika 2,9 Basketbal 3,4 Šerm 2,8 Fotbal 3,4 Lukostřelba 2,8 Atletika - skoky 3,3 Box 2,0 Jezdectví 3,3 Ragby 2,8 Lyžování - sjezd 3,2 Badminton 2,0 Atletiky - sprinty 3,2 Atletika - vrhy 2,6 Volejbal 3,2 Vzpírání 2,4 •MUŽI Disciplína W*kg-1 Disciplína W*kg-1 Běh – střední tratě 3,2 Sport. gymnastika 2,8 Orientační běh 3,0 Atletika - vrhy 2,6 Basketbal 2,9 Atletika - skoky 2,6 Tenis 2,9 Volejbal 2,5 Běh na lyžích 2,9 Stolní tenis 2,4 Plavání 2,8 Házená 2,3 Atletika - sprinty 2,8 Moder. gymnastika 2,2 Šerm 2,8 Jachting 2,1 •ŽENY •DALŠÍ ZÁTĚZOVÉ TESTY •Wingate test • • • • • • Obr_35 •Maximální výkon (Peak power) – W, W/kg • •Průměrný výkon (Mean power) – W, W/kg • •Celková práce (Total work) – J, J/kg • •Index únavy (Fatigue index/Rate of fatigue) –% Wingate test - parametry Maximální výkon Průměrný výkon W W/kg W W/kg Muži 700 9,2 563 7,3 Ženy 454 7,6 381 6,4 •Wingate test – average population (Lipková, 2006) Maximální výkon Anae. kapacita Index únavy Zdroj W W/kg J/kg % Autor, rok sprint - 11,4 272 37 Heller, 1999 lední hokej 785 - - - Hoffman, 2006 plavání - 10,8 265 34 Heller, 1999 rychlobruslení - 12,3 - - Smith-Roberts, 1991 tenis 699 - - - Kraemer, 2003 studenti TV 10,8 258 40 Heller, 1999 •Wingate test – ženy Maximální výkon Anae. kapacita Index únavy Zdroj W W/kg J/kg % Autor, rok rychlobruslení - 16,6 - - Smith-Roberts, 1991 sprint 924* 14 * 14,2 332 42 Granier, 1995* Heller, 1999 lední hokej 785 11,7* 15,2 355 42 Heller, 1999 Lipková, 2006* sport. gymnastika - 12,3 - - Lipková, 2006 zápas - 12,0 - - Lipková, 2006 běhy na střední tratě - 10,0* 13,0 - - Lipková, 2006* Granier 1995 basketbal - 14,4 - - Hoffman, 1999 vytrvalostní běhy - 9,3 - - Lipková, 2006 studenti TV 12,3 292 46 Heller, 1999 •Wingate test – muži •DALŠÍ ZÁTĚZOVÉ TESTY •Dynamometrie • • • • • • Věková skupina (r) M U Ž I Ž E N Y pravá levá pravá levá x SD x SD x SD x SD 12 234 84 217 79 207 58 190 56 13 282 84 260 79 229 59 210 56 14 325 84 299 79 245 59 226 56 15 361 84 332 79 259 59 238 56 16 390 84 360 79 269 59 247 56 17 413 84 382 79 277 59 255 55 18 432 84 399 79 282 59 261 55 19 445 84 413 79 287 59 265 55 20 456 84 423 79 290 59 268 55 21 464 84 431 79 293 59 271 55 25 483 84 448 79 298 59 276 55 31 489 84 454 79 299 59 276 55 41 486 84 450 79 294 59 272 55 51 482 84 443 79 288 59 266 55 •Maximální síla stisku pravé a levé ruky (N) u průměrné populace (Seliger a Bartůněk, 1976 – in: Placheta a kol., 1999)