Klinická fyziologie a
patofyziologie 1
MUDr. Kateřina Kapounková, Ph.D.
Obsah předmětu
• Úvod do Fyziologie sportovních disciplín, Charakteristika sportovních disciplín, Faktory
sportovního výkonu . Reakce na zatížení
• Adaptace. Regulace adaptačních pochodů. Metabolická charakteristika výkonu (typ zátěže,
trvání výkonu, intenzita zatížení, metabolické krytí, zdroje energie, energetický výdej)
• Funkční charakteristika výkonu (SF, VO2, La ad.), Specifické adaptace organismu na zátěž
• Charakteristika sportovce (zátěžový test do maxima: SF max, VO2max, Lamax ad., Wingate test:
Pmax, AC, index únavy). Charakteristika sportovce (podíl rychlých a pomalých vláken,
somatická charakteristika).
• Fyziologické odlišnosti a rizika při sportu žen, dětí a seniorů
• Zdravotní rizika. Sport tělesně postižených
• Vliv zevního prostředí na výkonnost. Aklimatizace ( chlad, teplo, vysokohorské
• prostředí)
• Preskripce pohybové aktivity
• Rychlostní disciplíny. Silové disciplíny
• Rychlostně vytrvalostní disciplíny. Rychlostně silové disciplíny. Silově vytrvalostní disciplíny
• Vytrvalostní disciplíny
• Koordinačně estetické sporty. Úpoly
• Sportovní hry
Literatura povinná:
 Havlíčková, Ladislava. Fyziologie tělesné zátěže. 1, Obecná část. 2. vyd. dotisk.
Praha : Karolinum, 2003. 203 s. Učební texty Univerzity Karlovy v Praze. ISBN 80-
7184-875-1.
 http://is.muni.cz/do/fsps/e-learning/fyziologie_sport/index.html
Literatura doporučená:
 P.Dobšák, J.Sieglová, H.Svačinová, P.Homolka, L.Dunklerová, M.Sosíková,
Z.Placheta Klinická fyziologie tělesné zátěže( 1.vyd) Brno 2009
 Máček, M., Radvanský J. Fyziologie a klinické aspekty pohybové aktivity (1. vyd).
Praha 2011
 Melichna, Jan. Sval a jeho adaptace ve sportovním tréninku. [1. vyd.]. Praha :
Československý svaz tělesné výchovy. Ústřední výbor. Vědeckometodické oddělení,
1981. 106 s. : i. Metodický dopis.
 Melichna, Jan. Fyziologie tělesné zátěže II : Speciální část - 2. díl. 1. vyd. Praha :
Univerzita Karlova - Vydavatelství Karolinum, 1995. 162 s. Bibliogr. ISBN 80-7184-
039-4.
 Máček, Miloš - Máčková, Jiřina. Fyziologie tělesných cvičení [Máček, 1997]. 1. vyd.
Brno : Masarykova univerzita v Brně, 1997. 112 s. Obsahuje bibliografii. ISBN 80-
210-1604-3.
 Havlíčková, Ladislava. Fyziologie tělesné zátěže II : Speciální část - 1. díl. 1. vyd.
Praha : Univerzita Karlova - Vydavatelství Karolinum, 1993. 238 s. Bibliogr.
ISBN 80-7066-815-6.
Zkouška
Podmínky ke
zkoušce
• 3 písemné testy ( v době přednášky)
23.10. ( stresová reakce, adaptace, ABR)
13.11. ( vysokohorské prostředí, dekomprese, barotrauma, teplo, chlad) samostudium
11.12. ( Biologické působení pohybové aktivity, preskripce PA)
• podmínky ze semináře
zkouška
Pouze ústní zk :
4 otázky :
• Obecná (reakce, adaptace)
• Vliv zevního prostředí na výkon. Fyziolog. zvláštnosti v ontogenezi a mužů a žen. Sport
zdravotně postižených
• Vliv pohybové aktivity na organismus. Preskripce pohybové aktivity
• Sportovní disciplína
Charakteristika sportovních disciplín
• podle cíle sportovního tréninku (pohybové
schopnosti )
• zimní x letní
• olympijská disciplína
• energetického krytí ( anaerobní, aerobní)
• dynamická x statická
Pohybová schopnost
rychlostní
silová
vytrvalostní
úpoly
Koordinačně estetické sporty
Sportovní hry
Rychlostně-silové
Silově - vytrvalostní
Rychlostně- vytrvalostní
hokej
tenis
MG
50 m
plavání
sprinty
krasobruslení
SG
maraton
800
m
Vrhy
a
hody
Skoky
na
lyžích veslování
vzpírání
Běžecké
lyžování
karate
box
Trénink
= proces, jehož cílem je dosahování individuálně
maximální sportovní výkonnosti jedince ve
vybraném sportovním odvětví na základě
adaptace organismu
pohybová zátěž
regenerace
únava
zatížení
adaptace
Co je adaptace?
Je komplexní děj umožňující přizpůsobení
organismu na změněné vnější a vnitřní
podmínky a tím jeho přežití v rámci jedince
nebo druhu
Z biologického hlediska se jedná o jakýkoli vliv
narušující homeostázu organismu, s kterým
se organismus v zájmu přežití musí vyrovnat
……………sportovní trénink ( pohybová zátěž)
adaptace
Stresová reakce
• Mezi fyziologickou adaptací ( snad specifickou na
určitý typ podnětu ) a stresem ( reakce odolnosti
organismu ) nelze vést ostrou hranici
• Není jasné zda nespecifická poplachová reakce (
typická pro stres ) je nutnou podmínkou specifické
adaptační odpovědi
• Přizpůsobování organismu na opakovanou tělesnou
aktivitu probíhá při zvýšeném používání orgánů k
jeho hypertrofii
podnět
organismus
adaptace
nespecifická reakce
Pohyb = Stresový podnět
Hans Selye definuje stres jako nespecifickou
reakci organismu na vnější nebo vnitřní
faktory narušující homeostázu.
Při opakovaném působení to vyvolá adaptační (
specifickou odpověď)
stimul
únava
rekuperace
superkompenzace
involuční
procesy
tréninkové
zatížení
nahromadění
zatížení
návrat
homeostázy
vrcholné
období změn
připravenost
na výkon
Další
tréninkový
stimul
Stresory
• Infekce
• Úraz
• Chlad nebo teplo
• Záření
• Hluk
• Světlo
• Šok
• Psychická zátěž
• Trénink/ určitá intenzita a doba zatížení /
skutečné
zdánlivé
STRESOVÁ REAKCE
Popsány tři stadia stresové odpovědi tvořící „obecný adaptační syndrom“
1. poplachová reakce – okamžitá reakce
- sympato-adrenálního systému
- hypotalamo-hypofýzo-nadledvinová cesta
2. stadium rezistence ( adaptace)
Nastává opakovaným působením stresoru, vede ke snížení adrenokortikální
odpovědi
3. stadium exhausce, vyčerpání – je charakterizovaná celkovým
vyčerpáním a selháním adaptačních obranných schopností organismu, což
vede k rozvoji různých onemocnění, patologickým změnám v organismu,
eventuálně i smrti
jako první se při stresové reakci aktivují
neurohormony, ty aktivují obě hlavní
neurohumorální osy:
aktivace sympatonergních neuronů v
hypotalamu a v locus ceruleus mozk. kmene
A, NA z dřeně nadledvin (ve vteřině ) →
mobilizace energie
vývojově mladší, s pomalejší aktivací
aktivován CRH →ACTH →kortikoidy z kůry
nadledvin
1. nejdříve sympatoadrenální systém
2. druhý systém hypotalamohypofyzární
dřeň nadledvinek
hypothalamus
adenohypofýza
kůra nadledvinek
CNS – mozková kůra-retikulární formace
ANS - sympatikus
•Zrychlení TF
•Zvýšení TK
•Zrychlení dýchání
•Zvýšení hladiny G
•Rozpad glykogenu
•Redistribuce krve
•Mobilizace G
•Rozpad bílkovin
•Mineralkortikoidy
/ Na K močí /
nebezpečí
Úkol : udržení stálého
objemu tekutin a minerálů limbický systém
změna
svalové
ho tonu
hypotalamus
Adenohypofýza -
ACTH
Kůra nadledvin
Dřeň nadledvin
ANS
Srdce reaguje na adrenalin
podnět
vzory chování
--------------------------
genetika
amygdala
Obranná reakce
• Teritoriální kontrola
• Útěk
• boj
Sympatikus
dřeň nadledvin
Poraženecká reakce
• Ztráta teritoria
• Akumulace viscerálního tuku
• Snížené sexuální chování a mateřské pudy
Hypofýza
Kůra nadledvin
hipocampus
Aktivní typ pasivní typ
Noradrenalin
Gonadotropin
Testosteron
oxytocin
Adrenalin
Prolaktin
Endorfiny
Renin
Mastné kyseliny
glykogenolýza
kontrola úsilí
Ztráta kontroly
ACTH
kortizol
katecholaminy
Gonadotrofní hormon
testosteron
1.FÁZE – POPLACHOVÁ
REAKCE- co se děje ?
• Pohyb- zvýšené prokrvení svalů
• Myslet- zvýšené prokrvení mozku
• Stačit s dechem- bronchodilatace
• Rychlejší dodávka kyslíku- tachykardie
• Energie – glykogenolýza, lipolýza,
glukoneogeneze, proteolýza
• Kůže, trávící trakt, ledviny jsou vedlejšívasokonstrikce
(zpomalení motility a sekrece
trávícího systému )
Účinky katecholaminů
➢Poločas asi 2 min
Působí na různé receptory:
α- cévy- konstrikce
Β1- srdce ( zvyšuje kontraktilitu a frekvenci )
Β2- bronchy, cévy - dilatace
• Stimulace glykogenolýzy ve svalech a játrech
• Stimulace lipolýzy v tukové tkáni
• Blokáda výdeje inzulínu ( G pro mozkovou buňku)
• Zvýšení srdečního výdeje a intenzity srdeční kontrakce
• Zvýšená ventilace – dilatace bronchů
• Redistribuce krve ( vazokonstrikce v kůži, GIT, vazodilatace koronárních cév, v
mozku, kosterní svalovině)
• Zvyšují napětí stěn arterií ( brání poklesu TK)
Pokud je útěk delší
•Uvolňuje se adrenokortikotropní
hormon ( ACTH) z hypofýzy (
stimulace kortikoliberinem CRH)
•Stimulace kůry nadledvinek
•Produkce kortizolu, aldosteronu
•Dochází k mobilizaci energie
účinky glukokortikoidů
►účinek nastává za 1-2 hodiny
inhibice proteosyntézy + zrychlený rozpad proteinů ve
svalech, kostech, pojivu, lymfatické tkáni
játra
►proteoanabolický účinek
►stimulace glukoneogeneze v játrech
PROTEOKATABOLICKÝ
nadbytek kortizolu→hyperglykemie
(steroidní DM)
Sval, pojivo, lymfatická tkáň:
• mobilizace AK z tkání
• ↓utilizaci G do bb→ víc pro mozek, srdce
Tuková tkáň:
• mobilizace MK z tukové t. -↑lipolýza
• ↑oxidace MK (↓utilizace glc-energie z MK)
Ostatní tkáně:
• protizánětlivý, imunosupresivní vliv,
• ↓počet lymfocytů, eozinofilů x ↑trombocytů
• ↑resorbci kostí+ ↓resorbci Ca z GIT,
• v žaludku ↑sekreci HCl,
• ↑kontraktilitu a tonus cév + ↓permeabilitu cév
Účinek aldosteronu
• prekurzorovou molekulou je cholesterol
• zvyšuje resorpci Na ( doprovázeno resorpcí
vody)
• Zvyšuje exkreci K v ledvinách ( brání kumulaci
K)
• zvyšuje ECT – zvyšuje TK
• R-A-A
+ potní, slinné žlázy, střevo
androgeny = ♂ pohl. hormony
DEHYDROEPIANDROSTERON -DHEA
ANDROSTENDION –prekurzor testosteronu
►slabé androgenní účinky
(proteoanabolické,
vývoj sekundárních
pohl. znaků,
typ ochlupení, libido)
►sekreci řídí ACTH
Vyplavení dalších hormonů
- produkce přítomna u obou pohlaví ( ženy10% hodnot mužů)
- anabolický hormon ( růst tělesné hmoty)
- zvýšený tonus a svalová síla
- zvyšují metabolický obrat ve všech buňkách
- zvýšení úrovně bazálního metabolismu až 4x
- během zátěže produkce inzulínu klesá ( již po 10 min aerobního tréninku),
nicméně efektivita využití stoupá – citlivější receptory
- produkce glukagonu stoupá – glykogenolýza v játrech ( udržení euglykemie)
- regulace příjmu potravy ( vyšší hladina leptinu u obézních) a metabolizace
substrátů
testosteron krátký anaerobní trénink
hormony štítné žlázy
Inzulin, glukagon
adipocytární hormony – leptin, adiponektin
FYZIOLOGICKÉ ZMĚNY
ORGANISMU PŘI STRESU:
• do krevního oběhu je dodáván cholesterol, zajišťující energetický výdej
• krev se zahušťuje, aby se snižovalo krvácení (tím více má srdce práce s
rozvodem)
• krev odchází ze žaludku a pokožky do svalů (podchlazení, potivost)
• zornice se rozšiřuje (lepší vidění)
• sluch se stává ostřejším
• zlepšuje se hmat (vztyčením chlupů na těle se zvyšuje objem těla zastrašení
soupeře)
• roztahují se průduchy na dýchání, zrychluje se dech
• z hypothalamu se uvolní endorfiny, aby blokovaly bolest
• srdce bije rychleji (rychlejší rozvod krve a zvýšení tlaku)
EUSTRES
- stres s pozitivními účinky
- nemusí mít škodlivé důsledky, má značný adaptační význam
- zvyšuje kvalitu života
- stres s negativními účinky na člověka
- je chápán jako nadlimitní psych. zátěž, které je
nad úrovní zátěží obvyklých a nezvladatelných
Pokud jste jeho vlivu vystaveni delší dobu,
dojde k poškození vašeho zdraví. Zvyšující
se napětí může skončit syndromem vyhoření
a depresí.
DISTRESS