Adobe Systems
Zápatí prezentace
1
Respirační trénink (RMT)
Specifické formy tréninku

Adobe Systems
Zápatí prezentace
2
Úvod
̶Regulace dýchání (viz např. BP Janoušek, Minaříková)
̶Dýchací svalstvo
̶Inspirační X expirační
̶Hlavní X pomocné
̶Stereotyp dýchání (Stackeová, 2011)
̶abdominální (břišní) neboli brániční dýchání;
̶kostální neboli dolní hrudní či dolní žeberní dýchání;
̶klavikulární neboli horní žeberní dýchání

Adobe Systems
Zápatí prezentace
3
Dechové objemy
Plicní objemy

Adobe Systems
Zápatí prezentace
4
Dynamické objemy
̶VE = VT * BF (minutová ventilace = dechový objem * frekvence)
̶V klidu ~8 L/min, v zátěži až ~200 L/min.
̶Usilovně vydechnutý objem za 1 sekundu (FEV1) objem vzduchu vydechnutý během 1 sekundy usilovného
výdechu
̶Tiffeanuův index (FEV1/FVC) je poměr usilovně vydechnutého objemu za 1 sekundu v procentech
vitální kapacity při usilovném výdechu
̶

Adobe Systems
Zápatí prezentace
5
Dýchání při zátěži
̶V klidu BF = 10-15 d/min, objem ~ 0,5 l. VE = 7,5 l
̶Při zátěži BF = 40 – 50 d/min a dechový objem se také zvyšuje. Čím více je jedinec trénovaný, tím
více se zvyšuje dechový objem. Vyžaduje to silnější a rychlejší kontrakci dechového svalstva
̶plíce nemají schopnost v závislosti na tréninku zvětšit svoji kapacitu!  Ale zlepšuje se plicní
funkce
̶V klidu je výdech zajišťován zejména elasticitou hrudního koše. Se vzrůstající intenzitou zátěže
zapojování expiračních svalů.
̶Bez ohledu na intenzitu zátěže je většina práce vykonána inspiračními svaly
̶

Adobe Systems
6
̶Zvýšení minutové ventilace není lineární a velmi prudce vzrůstá přibližně ve dvou třetinách
maximálního zatížení.
̶VE na úrovni 80% maximální kapacity není dvakrát větší než na úrovni 40% maximální kapacity, nýbrž
je čtyřikrát až pětkrát vyšší.
̶Pokud se dechový objem přestane zvyšovat, ale nároky na přísun kyslíku jsou stále vysoké, začne
strmě stoupat dechová frekvence, aby byla udržena potřebná minutová ventilace. Zvyšující se
závislost na dechové frekvenci k udržení minutové ventilace při vysokých zátěžích je způsobena
nemožností zvýšit dechový objem. Čím více dechový objem vzrůstá, tím více vzrůstají nároky na sílu
inspiračních svalů. Zvýšená síla je nutná k dosažení většího roztažení hrudního koše. Vyšší nároky
na sílu s sebou přinášejí zvýšené úsilí a vyšší diskomfort při dýchání. Nakonec zpětná vazba z
receptorů v dýchacích svalech signalizuje respiračnímu centru nutnost změny strategie dýchání.
Centrum místo zvýšení dechového objemu zvýší dechovou frekvenci. Dechové centrum má vynikající
systém, který minimalizuje diskomfort při dýchání, čímž i optimalizuje účinnost dýchání.
̶Pokud budeme například při běhu potřebovat vyměnit v plicích 54 l za minutu, jsou dva možné
způsoby, jak tuto potřebu pokrýt. Při mělkém dýchání se musí dechová frekvence výrazně zvýšit,
pokud se nebude zvyšovat dechový objem. Avšak tato strategie je mnohem méně účinná, než když se
zvýší dechový objem. Při mělkém dýchání není možné využít elasticitu hrudního koše, tudíž se
snižuje mechanická účinnost. Je proto nezbytné najít rovnováhu mezi těmito parametry.
̶Hledání rovnováhy (paralela s délkou a frekvencí kroků u běhu), kdy je vykonávaná práce jak
účinná, tak nevyvolávající pocity diskomfortu.

Adobe Systems
Zápatí prezentace
7
Trénink dechového svalstva (RMT)
̶specifickým tréninkem ovlivnit pomocí metod RMT můžeme, jsou svaly zapojující se do procesu
dýchání
̶Proč nestačí normální trénink, ale je potřeba RMT
̶při cvičení se frekvence a hloubka dechu zvyšuje, což způsobí, že kontrakce dýchacích svalů jsou
rychlejší a silnější proti klidovému stavu (viz graf). Aby sval posílil, musí dělat aktivitu, na
kterou není zvyklý. Většina cvičení probíhá v aerobní „komfortní“ zóně (aktivitu lze provádět déle
než 30 minut). V tomto případě jsou dýchací svaly zatěžovány velmi málo a je tu nižší efekt
adaptace na trénink. Jako cvičení vysoké intenzity, označujeme cvičení se zónou diskomfortu
dýchacích svalů (sem patří aktivity, jež je možno provádět po dobu 10-30 minut). Cvičení velmi
vysoké intenzity (není možno provádět déle než po dobu 10 sekund) již leží v zóně „intolerance“ pro
dýchací svaly. Při tomto cvičení je zatížení pro posílení dýchacích svalů dostatečně, ale není je
možno povědět dostatečně dlouho. Jinými slovy, intenzita vhodná pro posílení dýchacího svalstva, je
ta, která již nutí cvičící osobu zpomalit nebo cvičení ukončit.

Adobe Systems
Zápatí prezentace
8
̶V klidu 2 %, ve velmi těžké zátěži 10 % U netrénovaných až 15 %) metabolických požadavků na
samotné dýchání
̶>80 % VO2max můžeme pozorovat zátěží způsobenou únavu bránice
̶
̶Kombinace výše uvedeného è vazokonstrinstricke a snížení toku krve do pracujích končenin (Harms et
al, 1997)

Adobe Systems
9
Vliv na vytrvalost dýchacích svalů
̶Trénink pomocí izokapnické objemové hyperventilace s cílem udržet ventilaci až po dobu 30 minut.
Typicky 3-5 TJ/týden po dobu 4-5 týdnů (30 minutes of RM work equal to 50 to 60% of 15-second MVV
using a ƒb of 50 to 60 breaths/min for 5 weeks)
̶https://link.springer.com/article/10.2165/00007256-200232090-00003/figures/Tab2
̶
̶
Table II

Adobe Systems
Zápatí prezentace
10
Efekt na sílu respiračního svalstva
̶Zátěž ~ 15 až 50% maximalního nádechového tlaku (PImax)] 3 až 5 TJ/týden po dobu 5 až 20 minut
̶Nárůst Pimax 8 až 45 %
̶Asi stejný princip jako u jiného cvičení (množství X int) – viz největší přírůstek byl u studie s
vysokým % Pimax (Volianitis et al, 2001)

Adobe Systems
11
Adaptace pohybové a dechové svalstva cvičením
̶Většinou na krysách (kdo by taky chtěl dělat například biopsii bránice, že?)
̶Zlepšení ve ventilačních výkonech jako maximální udržitelná ventilační kapacita (MSVC) a maximální
ventilace (MVV) (Clanton et al, 1987)
̶Jsou taktéž rozdíly ve ventilačních výkonech sportujících a nesportujících (Martin & Stager, 1981)
– 80 % 12sekundového MVV: 11 minut VS 3 minuty
figure Tab1

Adobe Systems
Zápatí prezentace
12
Efekt na výkon
̶Rozporuplné (metodologické problémy – odpor, testování výkonu v labu)
̶Jediná studie s „pravým“ placebem – EXP +26% vs CON +16%
̶Potentially, RM training may reduce diaphragm fatigue for a given workload; however, to date, no
data are available to address this observation.

Adobe Systems
Zápatí prezentace
13
Efekt na fyziologické parametry
̶Z dostupných dat víme, že nedochází k systematickému zlepšení maximální VE, VO2, HR, tepového
objemu, saturaci oxyhaemoglobinu během stupňovaných testů do maxima
̶Fyziologický mechanismus tedy leží někde jinde.
̶Dýchací svaly, stejně jako jiné svaly, se unavují cvičením. à hledejme tedy oporu zlepšení
(pravděpodobně) v ratings of breathing perception, delay of RM fatigue, ventilatory efficiency, or
blood-flow competition between respiratory and locomotor muscles.

Adobe Systems
Zápatí prezentace
14
Illi et al, 2012
Závěry metaanlýz/systematických review
Sheel, 2002
̶RMT improves endurance exercise performance in healthy individuals with greater improvements in
less fit individuals and in sports of longer durations. The two most common types of RMT
(inspiratory muscle strength and respiratory muscle endurance training) do not differ significantly
in their effect, while combined inspiratory/expiratory strength training might be superior.
Improvements are similar between different types of sports. Changes in performance can be detected
by constant load tests, time trials and intermittent incremental tests only. Thus, all types of RMT
can be used to improve exercise performance in healthy subjects but care must be taken regarding
the test used to investigate the improvements.
Specific RM training has been shown to improve the endurance and strength of the RM in healthy
humans. The effects of RM training on exercise performance remain controversial. When exercise
performance is evaluated using submaximal fixed work-rate tests, significant improvements are seen
and smaller, but significant improvements have also been reported in placebo-trained participants.
When performance is measured using time-trial type performance measures, performance is increased
to a much lesser extent with RM training. It appears that RM training influences relevant measures
of physical performance to a limited extent at most. Interpretation of the collective literature is
difficult because most studies have utilised relatively small sample sizes and very few studies
have used appropriate control or placebo groups. Mechanisms to explain the purported improvements
in exercise performance remain largely unknown. However, candidates include improved ratings of
breathing perception, delay of RM fatigue, ventilatory efficiency, or blood-flow competition
between respiratory and locomotor muscles. Future well controlled studies with larger sample sizes
are warranted to ascertain whether delaying or attenuating RM fatigue does indeed improve athletic
performance and what physiological mechanisms might be responsible.

Adobe Systems
15
Přístroje používané k tréninku dechového svalstva ve sportu
̶zařízení s pasivním odporem průtoku vzduchu
̶zařízení s přetlakovým ventilem
̶tréninkové vybavení na podporu vytrvalosti
̶https://www.researchgate.net/profile/Lucas-Rodrigues-Nascimento/publication/325730850_A_Review_on_
Respiratory_Muscle_Training_Devices/links/5ef0b7ce458515814a74b98b/A-Review-on-Respiratory-Muscle-T
raining-Devices.pdf
̶
̶

Adobe Systems
Zápatí prezentace
16
Zařízení s pasivním odporem průtoku vzduchu
̶studie ukazují na nárůst síly respiračního svalstva o 20 – 50 %.
̶PFlex (Philips Respironics Inc., USA), nízká pořizovací cena (cca 700 Kč) a jednoduchá manipulace.
̶odpor generován vdechovaným proudem vzduchu.
̶Nevýhoda: zátěž a přínos pomůcky lze těžko kvantifikovat.
̶TrainAir přidány přídavné měření tlaku, další elektronika a software. Výstupy ze zařízené jsou
přeneseny do laptopu k zajištění spolehlivých a kvantifikovatelných výsledků. Trénink na přístroji
je časově náročný a namáhavý (kolem 30 minut), cena přístroje je vyšší kolem 15K Kč

Adobe Systems
Zápatí prezentace
17
Zařízení s přetlakovým ventilem
̶Rozsah zatížení, jehož základní inspirační síla (MIP) je přibližně kolem hodnoty 60 cmH2O. Typická
hodnota MIP (maximální inspirační tlak) u mladých mužů je 130 cmH2O, u mladých žen 100 cmH2O.
̶Nejznámější POWERbreathe, dostupná pomůcka (cena kolem 1600 Kč) je využitelná i ve zdravotnictví i
ve sportu. Uživatelé dýchají přes zařízení, které obsahuje tlakově nastavitelný ventil pro
inspiraci a ventil výdechové klapky bez zátěže. Několik provedení v mechanický (rozsahy cmH2O) nebo
elektronický typu, které mají výhodu LCD displeje, přes které korigujeme nastavení přístroje a
vidíme výsledky tréninku (~9K Kč), vyšší řadu lze propojit k PC a použít i pro testování  (cena až
20K Kč)

Adobe Systems
Zápatí prezentace
18
Tréninkové vybavení na podporu vytrvalosti
̶SpiroTiger (Idiag AG)
̶Princip: při tréninku dochází k hyperventilaci, která může vést ke ztrátě CO2 a následné
hypokapnii s příznaky slabosti a svalových křečí. Stimulace přetížení je zajištěna intenzivní
hyperventilací po dobu 30 minut. Jako prevenci hypokapnie je třeba udržet normální hladinu CO2 v
krvi – isokapnii, to zajišťujeme okruhem pro recirkulací CO2, jenž je součástí přístroje
SpiroTiger. Obsahuje okruh s recirkulací a uzpůsobení k monitoringu intenzity tréninku à velký a
drahý (~30K Kč)
̶Časově i výkonnostně náročný trénink na úrovni intensity 60 - 90 % VEmax. Ačkoli isokapnická
objemová hyperventilace (VIH, voluntary isocapnic hyperventilation) zajišťuje navýšení vytrvalosti
respiračních svalů, nezlepšuje sílu respiračních svalů.

Adobe Systems
19
PowerBreathe K2
̶Elektronický nebo manuální režim v rozsahu 10-200 cm H2O
̶K2: https://respiration.cz/index.php?controller=attachment&id_attachment=10
̶PLUS: https://respiration.cz/index.php?controller=attachment&id_attachment=1
A graph to show how using a POWERbreathe device can lead to superior performance.

Adobe Systems
Barnes, Kyle R.; Ludge, Allie R. Inspiratory Muscle Warm-up Improves 3,200-m Running Performance in
Distance Runners, Journal of Strength and Conditioning Research: June 2021 - Volume 35 - Issue 6 -
p 1739-1747 doi: 10.1519/JSC.0000000000002974
20
PowerBreathe jako warm-up nástroj
̶the data suggest that IMW improves 3,200-m performance (2.8% ± 1.5% = cca 20 sec) because of
enhancements in inspiratory muscle function characteristics and reduction in dyspnea.

Adobe Systems
Zápatí prezentace
21
Praktické cvičení s brčkem

Adobe Systems
Zápatí prezentace
22
Dýchací masky
̶Je to respirační trénink, nikoli hypoxický!

Adobe Systems
Zápatí prezentace
23
Doporučená a použitá literatura
̶Illi, S.K., Held, U., Frank, I. et al. Effect of Respiratory Muscle Training on Exercise
Performance in Healthy Individuals. Sports Med 42, 707–724 (2012).
https://doi.org/10.1007/BF03262290
̶Sheel, A.W. Respiratory Muscle Training in Healthy Individuals. Sports Med 32, 567–581 (2002).
https://doi.org/10.2165/00007256-200232090-00003
̶MINAŘÍKOVÁ, Michaela. Využití respiračního tréninku ve sportu [online]. Brno, 2019 [cit.
2022-04-06]. Dostupné z: https://is.muni.cz/th/jzis2/. Bakalářská práce. Masarykova univerzita,
Fakulta sportovních studií. Vedoucí práce Robert VYSOKÝ.
̶JANOUŠEK, David. Ovlivnění respiračních parametrů sportovce pomůckou POWERbreathe [online]. Brno,
2014 [cit. 2022-04-06]. Dostupné z: https://is.muni.cz/th/y0vba/. Bakalářská práce. Masarykova
univerzita, Fakulta sportovních studií. Vedoucí práce Dagmar MOC KRÁLOVÁ.