Reakce a adaptace oběhového systému na fyzickou práci

1. Reakce a adaptace oběhového systému na fyzickou práci K. Barták Ústav tělovýchovného lékařství LF a FN, Hradec Králové

2. Hlavní reakce krevního oběhu na fyzickou práci • Zvýšení minutového objemu srdce (Q = Qs x TF) - vyšší preload (vytrvalci) - vyšší afterload (vzpěrači) - vyšší tonus sympatiku (pozitivně chrono, dromo, ino, bathmotropní působení). • Redistribuce minutového objemu do pracujících svalů - zvýšení u vytrvalců, snížení u vzpěračů. • Zvýšení kapilarizace svalu, tedy průtoku krve kapiláramí (uzavřením a-v spojek). • Větší O2 desaturace krve ve svalech jako důsledek vyšší kapilarizace svalu, ale i posunu disociační křivky Hb.

3. 50

4. Ejekční frakce (EF) • EDV - ESV • EF (%) = ----------------------- x 100 • EDV • EF norma v klidu asi 60%, při práci až 80%, selhávání srdce v klidu i pod 20%, nemůže se zvýšit. Dá se z ní odhadnout velikost Qs. Dnes většinou pomocí UZ. V TVL ale odhadujeme velikost Qs „tepovým kyslíkem“ (množstvím kyslíku přeneseným jedním tepem). Jde o neinvazivní a přístrojově nenáročnou metodu.

5. Minutový objem srdeční Q • Q = Qs x TF • Při práci u zdravých lidí se vždy! zvyšuje jak Qs, tak TF, záleží na adaptaci srdce. • Problém invazivního měření Q je hlavně problém měření Qs.

6. Měření minutového objemu srdce • Fickův princip: • spotřeba kyslíku (ml/min) • Q (ml/min) = ---------------------- x 1000 • a-v diference pro O2 (ml/l) • Barvivové metody, • Nekrvavé metody (rebreathing, UZ apod.) jsou nepřesné.

7. Změny minutového objemu srdečního (Q) u netrénovaného a trénovaného člověka v klidu a při maximální tělesné práci. Na zvýšení Q se podílí jak zvýšení Qs, tak také TF. 89

8. Setrvalý stav oběhu (steady state, ergostáza) • Setrvalý stav: TF se minutu od minuty neliší o více než 3-5 tepů/min, energie je hrazena aerobně (nestoupá kyslíkový dluh), pracovat můžeme za těchto podmínek velmi dlouho (až hodiny). • Nesetrvalý stav: výše uvedené podmínky nejsou splněny. Vzniká vždy na začátku fyzické práce, nebo při výkonu, který vede do několika minut k vyčerpání a ukončení práce.

9. Setrvalý stav oběhového aparátu při výkonu 50,100 a 150W na BE po dobu 15 minut a v době uklidňování. 91

10. Schéma hypotetické rovnováhy vegetativního nervového systému a jejích změn vlivem trénovanosti a při svalovém výkonu (zčásti podle Prokopa) 46

11. Krevní tlak a srdeční práce • TKs = Q x periferní odpor • TKs (a TF) tedy rozhodují o velikosti srdeční práce. • Index RPP (rate pressure product) je dán: RPP = TF x TKs : 100 • „Tréninkový efekt“ – snížení srdeční práce v důsledku snížení TF a TK na shodné zatížení – spoluvysvětlení zvýšení anginózního prahu (vedle zvýšení počtu nových kapilár) po fyzické rehabilitaci u nemocných ICHS! • Význam medikamentózního odstranění hypertonické reakce oběhu na prácipro snížení srdeční práce.

12. Obvyklá reakce TK zdravých jedinců na stoupající fyzickou práci.

13. Rozdíly v měření arteriálního TK přímou a nepřímou cestou (pomocí manžety). Artefakt poklesu TKd při nepřímém měření.

14. Schéma změn redistribuce minutového objemu srdce (ml/min) v klidu a při práci různé intenzity u zdravého člověka při pokojové teplotě. 90

15. Adaptace oběhového aparátu • Adaptace morfologické (velikost srdce, počet kapilár apod.) a funkční. • Projevy adaptací se nejlépe studují v longitudinálních studiích (měření ukazatele před a po nějaké době tréninku), nebo sledováním mizení projevů adaptací v čase po skončení sportovní činnosti. • Výsledky reakcí a hlavně funkčních adaptací se od sebe při výkladu těžko odlišují.

16. Závislost TF a spotřeby kyslíku (výkonu) před a po 16 týdnech, 32 a 51 měsících fyzického tréninku. Pozorujeme posun křivky doprava a dolů. Jde o základní lehce měřitelný projev morfologické a funkční adaptace oběhu, využíváno při funkčních zkouškách oběhového aparátu. 86

17. Nižší klidová i pracovní TF u trénovaného jedince je způsobena nejen morfologickou adaptací srdce (zvětšení celého srdce – svaloviny i dutin), ale i větším tonem parasympatiku. netrénovaný trénovaný 94

18. kardiak netrénovaný tepová frekvence trénovaný zátěž Vztah TF a zátěže je lineární – využíváno pro testy zdatnosti oběhového aparátu. 84

19. Průměr a směrodatná odchylka měření TF „normální“ populace při zatížení 1W/kg na BE a v době uklidňování. 83

20. Horní snímek: vztah Q a spotřeby kyslíku (výkonu) je v podstatě lineární a při malé a střední práci není tréninkem podstatně ovlivněn. Po tréninku ale stoupá hlavně Qmax. Dolní snímek: vztah Qs a spotřeby kyslíku (výkonu). Zatímco před a po krátké době tréninku se zvětšuje Qs se stoupající zátěží postupně, u vysoce adaptovaného člověka stoupá Qs okamžitě po začátku práce na individuálně maximální hodnotu a dále už nestoupá. 99

21. bla

22. Pokles klidové TF a TKs v důsledku čtyřměsíčního vytrvalostního tréninku. 125

23. V důsledku vytrvalostního tréninku stoupá u pokusných zvířat v zatěžovaných svalech (srdce a m. gastrocnemius) počet kapilár na mm2). V nezatěžovaných svalech (m. masseter) k tomu nedochází. 121

24. Průtok krve svalovou tkání se po vytrvalostním tréninku (při shodném zatížení) v důsledku mnoha změn zmenšuje. Zvyšuje se desaturace krve kyslíkem, a tak dochází v důsledku adaptace k další ekonomizaci oběhu. 109

25. Změny a-v diference kyslíku v závislosti na fyzickém tréninku. Po tréninku je ve většině případů vyšší. 107

26. Zvětšování a zmenšování relativní hmotnosti srdce pokusných zvířat v závislosti na dnech vytrvalostního tréninku a po jeho skončení. Morfologická adaptace srdce (stejně jako funkční) po skončení zatěžování rychle mizí. 114

27. Zmenšování velikosti srdce (určovaného pomocí RTG) po ukončení sportovní činnosti maratónského běžce. V pokusu není podrobně popsána pohybová aktivita v jednotlivých létech! Když žádná, tak je pokles daleko rychlejší!! 117

28. Souhrn reakcí (plná čára) a adaptací (čárkovaná čára) na zvyšující se fyzický výkon (W).

29. Adaptační projevy základních kardiovaskulárních parametrů v klidu, při submaximálním tělesném zatížení (modifikováno podle Brooks, GA-Fahey, TD, 1987 Adaptace Klid Zatížení submaximální maximální srdeční frekvence   0 systolický objem    arteriovenózní O2-diference 0   minutový srdeční výdej 0 0  systolický krevní tlak 0 0 0 diastolický krevní tlak 0 0 0 celkový periferní odpor 0 0 0 koronární perfúze    viscerální perfúze 0  0 perfúze - aktivní svaly 0 0  perfúze - neaktivní svaly 0 0 0