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SPORTBIOLOGIE

SPORTBIOLOGIE. BUNDESANSTALT FÜR LEIBESERZIEHUNG WIEN LEHRWARTEAUSBILDUNG. SPORTBIOLOGIE. Verständnis des Baues und der Funktion des menschlichen Körpers Verständnis der Trainingsprinzipien Gesundheitsvorsorge und Gesundheitswiederherstellung keine „ärztliche“ Ausbildung.

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Presentation Transcript

  1. SPORTBIOLOGIE BUNDESANSTALT FÜR LEIBESERZIEHUNG WIEN LEHRWARTEAUSBILDUNG AF/01.2006

  2. SPORTBIOLOGIE • Verständnis des Baues und der Funktion des menschlichen Körpers • Verständnis der Trainingsprinzipien • Gesundheitsvorsorge und Gesundheitswiederherstellung • keine „ärztliche“ Ausbildung AF/01.2006

  3. BIOLOGISCHE GRUNDLAGENAllgemeines • BIOLOGIE Lehre der Lebewesen • ZELLE Kleinste, selbständige Einheit des Lebens • GEWEBE Zusammenschluss gleichartiger Zellen • ORGAN Zusammenschluss mehrerer Gewebe • MENSCH Zusammenschluss mehrerer Organsysteme AF/01.2006

  4. BIOLOGISCHE GRUNDLAGENZelle (schematisch) Zellkern Mitochondrien Zelleinschlüsse Zellmembran Zellflüssigkeit AF/01.2006

  5. BIOLOGISCHE GRUNDLAGENGewebe Fettgewebe Oberflächengewebe (Bauchfell) Muskelgewebe AF/01.2006

  6. BIOLOGISCHE GRUNDLAGENReizanpassung (Trainings-) Reiz morphologisch Anpassung funktionell Hypertrophie Hyperplasie (Einzelzelle wird größer) (Zellvermehrung) z.B.: Muskelzelle z.B.: Blut AF/01.2006

  7. BIOLOGISCHE GRUNDLAGENRegeneration Regeneration (Defektheilung) Verletzung ZELLTEILUNG Ausnahmen: Nerven Knorpel AF/01.2006

  8. BIOLOGISCHE GRUNDLAGENOrgansysteme • ORGANSYSTEM = funktionelle Einheit mehrerer Organe • Arbeitsteilung und Spezialisierung HERZ und KREISLAUFSYSTEM ATMUNGSSYSTEM HARN – und GESCHLECHTSORGANE VERDAUUNGSSYSTEM BEWEGUNGSAPPARAT NERVENSYSTEM SINNESORGANE AF/01.2006

  9. BIOLOGISCHE GRUNDLAGENOrgansysteme BIOLOGISCHE GRUNDLAGENOrgansysteme HERZ und KREISLAUFSYSTEM ATMUNGSSYSTEM HARN – und GESCHLECHTSORGANE VERDAUUNGSSYSTEM BEWEGUNGSAPPARAT NERVENSYSTEM SINNESORGANE AF/01.2006

  10. HERZ und KREISLAUFSYSTEMAufgaben  Transport O2, CO2, Wasser, Nährstoffe, Hormone, Abwehrstoffe, Medikamente,...  Regulation Wärme, Wasser, Blutdruck, pH  Abwehrstoffe  Blutgerinnung AF/01.2006

  11. HERZ und KREISLAUFSYSTEMHerz / Anatomie (1) AF/01.2006

  12. HERZ und KREISLAUFSYSTEMHerz / Bestandteile Herzbeutel (BG) Herzmuskel Herzkranzgefässe Herzklappen (BG) Reizleitungssystem (NG) HERZ AF/01.2006

  13. HERZ und KREISLAUFSYSTEMHerz (schematisch) re. VH li. VH re. K li. K AF/01.2006

  14. HERZ und KREISLAUFSYSTEMHerz / Anatomie (2) AF/01.2006

  15. HERZ und KREISLAUFSYSTEMHerz / Physiologie (1) Rechtes Herz  Lungenkreislauf (niederer Druck) Linkes Herz  Körperkreislauf (höherer Druck) Diastole = Auffüllphase Systole = Auswurfphase Blutdruck (RR): 120 (syst.) / 80 (diast.) Individuelle Größe ! Puls: tastbare systolische Druckwelle AF/01.2006

  16. HERZ und KREISLAUFSYSTEMHerz / Physiologie (2) Steuerung(unwillkürlich) Herz - Kreislaufzentrum Reizbildungszentrum(Sinusknoten) Blutgefässe  Bewusstlosigkeit TOD Herzstillstand  O2 AF/01.2006

  17. HERZ und KREISLAUFSYSTEMHerz / Physiologie (3) (Durchschnittswerte in Ruhe)  Herzfrequenz (HF) 60 – 90 / min. Belastung  Ausdauertraining !!  Schlagvolumen (SV) 75 ml / Schlag Belastung   Herzminutenvolumen (HMV)5 l / min. Belastung leistungsentscheidende Größe !!  Blutdruck (RR) 90 – 140 / 60 – 85 Belastung   Elektrokardiogramm (EKG) Registrierung elektrischer Veränderungen bei Herzmuskelaktionen  Ergometrie = EKG unter definierter Belastung AF/01.2006

  18. HERZ und KREISLAUFSYSTEMHerz / kurzfristige Anpassung „frequenzbetont“ HF (2,5 x) HMV (4 – 5 x) SV (2 x) RR (200 / 90) HKS IST LIMITIEREND FÜR AUSDAUERLEISTUNG ! ! AF/01.2006

  19. HERZ und KREISLAUFSYSTEMHerz / langfristige Anpassung „volumsbetont“  morphologisch HYPERTROPHIE 2 x  funktionell Leistungssteigerung Ökonomie (in Ruhe) HF  SV  RR  SV max. (2 x) HF max. ( ) HMV max.  (2 x) O2 Verbrauch  AF/01.2006

  20. HERZ und KREISLAUFSYSTEM„Sportherz“ = leistungsfähige, trainingsbedingte Anpassung des Herzmuskels ! AF/01.2006

  21. HERZ und KREISLAUFSYSTEMBlutgefässe / Anatomie KLEINER (LUNGEN-) KREISLAUF re. Kammer  Lunge  li. Vorhof Arterien: O2  CO2  Venen: O2  CO2  GROSSER (KÖRPER-) KREISLAUF li. Kammer  Körperorgane  re. Vorhof Arterien: O2  CO2  Venen: O2  CO2  AF/01.2006

  22. HERZ und KREISLAUFSYSTEMBlutgefässe / Pulstaststellen Halsschlagader Armschlagader Herzspitzenstoß AF/01.2006

  23. HERZ und KREISLAUFSYSTEMBlutgefässe / Physiologie  Venen Niederdrucksystem ca. 75% des Blutvolumens Klappen in den Beinvenen  Arterien Kaliberänderung durch glatte Muskelzellen AF/01.2006

  24. HERZ und KREISLAUFSYSTEMBlutgefässe / kurzfristige Anpassung UMVERTEILUNG des Blutvolumens Muskulatur 20% Muskulatur 90% Blutvolumen begrenzt ( kein Sport unmittelbar nach dem Essen ) ! AF/01.2006

  25. HERZ und KREISLAUFSYSTEMBlutgefässe / langfristige Anpassung O2 Versorgung  Kapillargefässe  peripherer Widerstand  AF/01.2006

  26. HERZ und KREISLAUFSYSTEMBlut / Aufgaben  Gastransport O2, CO2  Stofftransport Nährstoffe, Stoffwechselprodukte, Hormone, Medikamente  Infektionsabwehr Antikörper, Abwehrzellen  Blutgerinnung  Pufferung Milchsäure  Wärmeregulation Hautdurchblutung  „Abwärme“  Wasserhaushalt AF/01.2006

  27. HERZ und KREISLAUFSYSTEMBlut / Anatomie Blutzellen (40%) Blutflüssigkeit (60%) Gesamtblutmenge ca. 5 – 6 Liter AF/01.2006

  28. HERZ und KREISLAUFSYSTEMBlutbild Rote Blutkörperchen 3,5 – 5,5 Mio./μl (Erythrozyten)O2 – Transport Hämoglobin 11,6 – 16 g/dl Hämatokrit 36 – 48% Weiße Blutkörperchen 4.000 – 10.000/μl (Leukozyten)Abwehr Blutplättchen 150.000 – 400.000/μl(Thrombozyten)Gerinnung AF/01.2006

  29. HERZ und KREISLAUFSYSTEMBlut / kurzfristige Anpassung Pufferkapazität  stabiler Blut-ph-Wert trotz Laktat AF/01.2006

  30. HERZ und KREISLAUFSYSTEMBlut / langfristige Anpassung Gesamtblutmenge  (Hyperplasie) O2 – Transportkapazität  HÖHENTRAINING Anzahl rote Blutkörperchen  pO2 O2 – Transportkapazität  Leistung  Enzymaktivitäten  AF/01.2006

  31. BIOLOGISCHE GRUNDLAGENOrgansysteme BIOLOGISCHE GRUNDLAGENOrgansysteme  HERZ und KREISLAUFSYSTEM ATMUNGSSYSTEM HARN – und GESCHLECHTSORGANE VERDAUUNGSSYSTEM BEWEGUNGSAPPARAT NERVENSYSTEM SINNESORGANE AF/01.2006

  32. ATMUNGSSYSTEMAufgaben  Gasaustausch (O2, CO2)  Ausscheidung (Wasserdampf) ÄUSSERE ATMUNG O2 CO2 ARTERIELLES BLUT VENÖSES BLUT O2 CO2 INNERE ATMUNG AF/01.2006

  33. ATMUNGSSYSTEMAnatomie / schematisch Kehlkopf Luftröhre Bronchien Lungenbläschen (Alveolen) AF/01.2006

  34. ATMUNGSSYSTEMAnatomie / röntgenologisch AF/01.2006

  35. ATMUNGSSYSTEMAnatomie / Lungenbläschen Lungengewebe(Lichtmikroskop) Alveole(EM) Lungengewebe(Elektronenmikroskop) Atemaktive Oberfläche ca. 80 m2 AF/01.2006

  36. ATMUNGSSYSTEMPhysiologie / Steuerung Atemzentrum (CO2-Rezeptoren) Atemmuskulatur unwillkürlich willkürlich AF/01.2006

  37. ATMUNGSSYSTEMPhysiologie / Belüftung (Ventilation) BRUSTATMUNG Brustkorberweiterung(aktiv-Atemmuskeln) Einatmung Brustkorbverkleinerung(passiv-Schwerkraft) Ausatmung Lungenfell Rippenfell + Muskulatur BAUCHATMUNG Zwerchfellkontraktion Einatmung Zwerchfellerschlaffung Ausatmung Zwerchfell AF/01.2006

  38. ATMUNGSSYSTEMPneumothorax AF/01.2006

  39. ATMUNGSSYSTEMPhysiologie / Diffusion passiver, physikalischer Vorgang ! CO2 O2 AF/01.2006

  40. ATMUNGSSYSTEMPhysiologie / Perfusion = Durchblutung AF/01.2006

  41. ATMUNGSSYSTEMatemphysiologische Werte  Atemzugvolumen 0,5 l bei Belastung   Atemfrequenz 16 – 20 / Min. bei Belastung   Atemminutenvolumen 8 – 10 l bei Belastung   Vitalkapazität 3 – 5 l  Forciertes Exspirationsvolumen 70% der VK innerhalb der 1. Sek.  Sauerstoffaufnahme 300 ml / Min. bei Belastung   Residualvolumen 1 – 2 l  Todraum 150 ml AF/01.2006

  42. ATMUNGSSYSTEMkurzfristige Anpassung Perfusion  Diffusion  (passiv, entsprechend Druckgradienten) Ventilation  Atemfrequenz  Atemzugvolumen  Atemminutenvolumen  Sauerstoffaufnahme  ATMUNGSSYSTEM IST NICHT LIMITIEREND FÜR AUSDAUERLEISTUNG ! ! AF/01.2006

  43. ATMUNGSSYSTEMlangfristige Anpassung  morphologisch 2 x  funktionell Vitalkapazität  Atemminutenvolumen  Sauerstoffaufnahme  in Ruhe: Atemfrequenz Atemzugvolumen  AF/01.2006

  44. BIOLOGISCHE GRUNDLAGENOrgansysteme  HERZ und KREISLAUFSYSTEM  ATMUNGSSYSTEM HARN – und GESCHLECHTSORGANE VERDAUUNGSSYSTEM BEWEGUNGSAPPARAT NERVENSYSTEM SINNESORGANE AF/01.2006

  45. HARNORGANEAufgaben  Ausscheidung wichtigstes Ausscheidungsorgan ! Dopingkontrollen  Regulation Wasser Mineralstoffe Säure – Basen – Haushalt Nierenversagen Wasserstau  Herzversagen  Harnvergiftung (Urämie) AF/01.2006

  46. HARNORGANEAnatomie Nieren Harnleiter Harnblase Harnröhre AF/01.2006

  47. HARNORGANEPhysiologie (1)  Nieren sehr gut durchblutet  hohe Empfindlichkeit bei Kreislaufproblemen  filtern H2O, Schlacken- und Schadstoffe  Harn in Blase gesammelt  Harnmenge von Trinkmenge abhängig  Blasenentleerung willkürlich AF/01.2006

  48. HARNORGANEPhysiologie (2) Wasserbilanz Körper besteht zu 60% aus Wasser (2/3 intrazellulär) tgl. ca. 2,5 l Verlust (Harn, Lunge, Haut, Stuhl) 50% Wasser durch feste Nahrung zugeführt Überschüsse / Defizite  Nieren Training: 2 l Wasserverlust  Leistung  kein „reines“ Wasser trinken  elektrolytreiche Getränke ! Elektrolytbilanz Spurenelemente (Na, K, Ca, Mg) wichtig f. Stoffwechsel normale Mischkost ausreichend bei großem Flüssigkeitsverlust  Elektrolyte zuführen ! Vitaminbilanz unentbehrliche Nahrungsbestandteile normale Mischkost ausreichend AF/01.2006

  49. BIOLOGISCHE GRUNDLAGENOrgansysteme  HERZ und KREISLAUFSYSTEM  ATMUNGSSYSTEM  HARN – und GESCHLECHTSORGANE VERDAUUNGSSYSTEM BEWEGUNGSAPPARAT NERVENSYSTEM SINNESORGANE AF/01.2006

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