700 likes | 1.09k Views
Fyziologie zátěže úvodní hodina . Fyziologie zátěže . Doporučená literatura: Máček, M., & Máčková, J. (1997). Fyziologie tělesných cvičení. Brno: Masarykova univerzita. Havlíčková, L. et al. (1991). Fyziologie tělesné zátěže. Praha: Univerzita Karlova
E N D
Fyziologie zátěže Doporučená literatura: Máček, M., & Máčková, J. (1997). Fyziologie tělesných cvičení. Brno: Masarykova univerzita. Havlíčková, L. et al. (1991). Fyziologie tělesné zátěže. Praha: Univerzita Karlova Hamar, D., & Lipková, J. (2001). Fyziológia telesných cvičení. Bratislava: Univerzita Komenského. Placheta, Z., et al. (2001). Zátěžové vyšetření a pohybová léčba. Brno: Masarykova univerzita. Wilmore, J. H., & Costill, D. L. (1994). Physiology of sport and exercise. Champaign, IL: Human Kinetics.
Pohybová zátěž • vyvolává změny v organismu: • A) Akutní - reakce (odpověď) na jednorázovou zátěž • – např. ↑ SF, ↑ DF
Pohybová zátěž • vyvolává změny v organismu: • A) Akutní - reakce (odpověď) na jednorázovou zátěž • – např. ↑ SF, ↑ DF B) Chronické - adaptace při opakování zátěži - např. ↓ SFklidové a ↓ SFpři stejné zátěži Svalová činnost je spojena se zvýšením energetických nároků. - pokles ATP, zvýšení ADP (↓ATP:ADP) • Resyntéza ATP: • - Anaerobně (GL, GG, ADP+ADP, ADP+CP) – rychlá, malý výnos • Aerobně (O2) – pomalejší, energeticky výnosnější
Pásma energetické krytí Anaerobní alaktátové Anaerobní laktátové Aerobní alaktátové
- s trváním pokles (?Havlíčková et al, 1991)
Podíl energetického krytí v závislosti na trvání zátěže [%] (Placheta et al., 2001)
Při aerobní fosforylaci resyntéza ATP oxidací sacharidů (glukóza) a tuků (VMK) Reakce organismu (neurohumorálně řízené) vedoucí ke zvýšenému zásobení pracujících svalů energetickými zdroji a O2 • zvýšení glykémi (z jaterního glykogenu) • aktivace tukových zásob (VMK)
Nárůst energetického krytí se zvyšující se intenzitou je dán: VO2max Anaerobní práh POZOR: Značně idealizovaný „STARÝ“ model. Aerobní práh KLID aerobně anaerobně
POZOR „Nové“ pojetí energetických zón, využití laktátu (laktátový člunek, maximální laktátový setrvalý stav), … - podrobnosti viz přednáška doc. Stejskala
Začátek zátěže Nové Tradiční Tradiční pojetí energetických zón × nové pojetí ATP-CP systém 10–15 sekund 1–2 sekundy Vrchol dosažen už po 5 s pak několik desítek sekund udržováno Anaerobní glykolýza Vrchol kolem 40. s Začíná převažovat po několika minutách (2,5–5 min) Aerobní krytí Začíná převažovat od 60–75 s
Trvání zátěže Nové Tradiční Tradiční pojetí energetických zón × nové pojetí Trvání neovlivňuje jednotlivé zóny, rozhodující je intenzita. Pří zátěži trvající déle jak 75 sekund vždy převládá aerobní krytí (bez ohledu na intenzitu), anaerobní převládá pouze krátkodobě při zvýšení intezity. Nad anaerobním prahem dominuje anaerobní krytí Anaerobní práh × maximální laktátový setrvalý stav
CO2 RQ = O2 Zdroje energetického krytí při zvyšující se intenzitě RQ sacharidů = 1 1 g = 4,1 kcal RQ tuku = 0,7 1 g = 9,3 kcal (Hamar & Lipková, 2001) aerobní práh anaerobní práh
Lipidy • energeticky bohatší (1 g = 9,3 kcal) • vyžaduje více O2 (EE = 4,55 kcal) • využívány při dostatku O2 (v klidu a nízké intenzitě) Sacharidy • energeticky chudší (1 g = 4,1 kcal) • vyžaduje méně O2 (EE = 5,05 kcal) • využívány při nedostatku O2 (vyšší intenzita, i anaerobně) • určité množství využíváno i v klidu
Zdroje energetického krytí při zvyšující se intenzitě RQ sacharidů = 1 1 g = 4,1 kcal RQ tuku = 0,7 1 g = 9,3 kcal (Hamar & Lipková, 2001)
Schéma transportu O2 a CO2 O2 CO2 (Wasserman, 1999)
Čím více O2 dopraveno k pracujícím svalům, tím větší aerobní produkce energie (větší rychlost běhu, pozdější přechod na anaerobní krytí, déle trvající zátěž)
Schéma transportu O2 a CO2 O2 CO2 (Wasserman, 1999)
. Fickova rovnice: VO2 = Q × a-vO2 SV SF VO2 – spotřeba kyslíku [ml/min] Q – minutový srdeční výdej [ml] a-vO2 – arterio-venózní diference kyslíku SV – systolický (tepový objem) [ml] SF – srdeční frekvence [tep/min]
a-vO2 – arterio-venózní diference kyslíku • rozdíl mezi obsahem kyslíku v arteriální krvi a v krvi • venozní, která se vrací do srdce. • hodnota vypovídá o množství kyslíku, které je využito • v periferii (pracujícími svaly) • je dána schopností svalů přijímat a využít O2 z krve • (prokrvení svalů – redistribuce krve, mitochondrie • množství pracujících svalů) - v klidu 50 ml O2 z 1l krve - v zátěži až 170 ml O2 z 1 l krve (100 ml krve obsahuje při plném nasycení 20 ml O2) (1l krve obsahuje při plném nasycení 200 ml O2)
1l krve obsahuje při plném nasycení 200 ml O2 Aby bylo udrženo při zátěži: ↑DF (dechové frekvence) - z 12-16 dechů/min až na 60 (70 i více) ↑DV (dechový objem) • z 0,5 l až na 3 l Minutová ventilace: DF × DV - z 6 l v klidu na 150 při max. zátěži (i více)
. VO2 = Q × a-vO2 Q = SF × SV klid: NETRÉNOVANÝ 4,9 l= 70 tep/min × 70 ml klid: TRÉNOVANÝ 4,9 l= 40 tep/min × 120 ml Při práci se zvyšuje SF i SV - ↑ Q • SV se zvyšuje až do SF 110–120 tepů • (od 180 tep/min klesá) • - SFmax = 220 - věk
. VO2 = Q × a-vO2 Q = SF × SV klid: NETRÉNOVANÝ 4,9 l= 70 tep/min × 70 ml klid: TRÉNOVANÝ 4,9 l= 40 tep/min × 120 ml Klid: VO2 = 4,9 l krve × 50 ml O2 VO2 = 245 ml/min Pro 70 kg člověka: 245 : 70 = 3,5 ml O2/kg/min (1MET)
. VO2 = Q × a-vO2 Q = SF × SV Max. zátěž: NETRÉNOVANÝ 20 l = 200 tepů × 100(130)ml Max. zátěž: TRÉNOVANÝ 35 l= 200 tepů × 175(200)ml
. VO2 = Q × a-vO2 Max. zátěž: NETRÉNOVANÝ: VO2max= 20 l krve × 157 ml O2 VO2 max= 3140 ml/min Pro 70 kg člověka: 3140 : 70 = 45 ml O2/kg/min (13 MET)
. VO2 = Q × a-vO2 Max. zátěž: TRÉNOVANÝ: VO2max= 35 l krve × 170 ml O2 VO2 max= 5950 ml/min Pro 70 kg člověka: 5950 : 70 = 85 ml O2/kg/min (25 MET)
Definice a vysvětlení VO2max • VO2max • je maximální objem kyslíku, který může být spotřebován organismem při intenzivní „celotělové“ aktvitě (zapojení většiny svalů). • - vyjádřen: • - vl/min (absolutně) – v pubertě roste • - v ml/kg/min (relativně) – v pubertě klesá • - v METech 1 MET – klidová spootřeba O2 (3.5 ml/kg/min) 10 METs = 35 ml/kg/min 20 METs = 70 ml/kg/min
Importance of VO2max Vyšší intenzita cvičení Vyšší energetické nároky (ATP) Zvýšení spotřeby kyslíku nižší VO2max = méně energie = horší výkon
VO2 max Maximální spotřeba kyslíku (při maximální intenzitě zatížení). - vyjadřuje aerobní kapacitu Průměrně (20 let): ženy 35 ml/kg/min muži 45 ml/kg/min Trénovaní: až 90 ml/kg/min (běh na lyžích) Klesá s věkem, nižší u žen, dědičnost
VO2max ♂ ♀
VO2max = Qmax × a-vO2max Na zvýšení VO2max se podílejí: • Zvýšení a-vO2max – podílí se na zvýšení asi jen z 20 % • Zvýšení Qmax – ovlivnění 70–85 %
Schéma transportu O2 a CO2 (Wasserman, 1999)
Limitující faktory VO2max 2) Svalový systém - je limitujícím faktorem 1) Dýchací systém - není limitujícím faktorem 3) Kardiovaskulární systém - je rozhodujícím faktorem
Zdroje energetického krytí při zvyšující se intenzitě RQ sacharidů = 1 1 g = 4,1 kcal RQ tuku = 0,7 1 g = 9,3 kcal (Hamar & Lipková, 2001)
VO2max [ml/kg/min] 45 AP 50-60 % VO2max 3,5 Intenzita zatížení (rychlost běhu,…)
AP (aerobní práh) - maximální intenzita při které přestává „výhradní“ aerobní krytí • intenzita od které se začíná zapojovat anaerobní krytí a tak vzniká laktát • hladina laktátu (2 mmol/l krve)
VO2max [ml/kg/min] plató 45 AnP 70-90 % VO2max AP 50-60 % VO2max 3,5 Intenzita zatížení (rychlost běhu,…)
AnP (anaerobní práh) - maximální intenzita při které začíná převládat anaerobní krytí - intenzita při které dochází k narušení dynamické rovnováhy mezi tvorbou a metabolizací laktátu • hladina laktátu (4 mmol/l krve) a začíná se zvyšovat. Kolem 8 mmol/l krve nemožnost pokračovat (trénovaní až 30 mmol).
AnP (anaerobní práh) - může být odhadnut z VO2max: AnP = VO2max/3,5 + 60 AnP = 35/3,5 + 60 AnP = 70 %VO2max 60 % of VO2max - AT 1 MET
Výpočet AnPpomocí VO2max (ml/kg/min) AnP = VO2max/3,5 + 60 AnP = 35/3,5 + 60 AnP = 70 %VO2max % MTR = % VO2max
MTR = maximalní tepová rezerva Karvonen et al. (1957): MTR = TFmax – TFklid TFmax 200 MTR = 130 tepů/min 161 70 % MTR = 130 × 0,7 = 91 91 + 70 = 161 TFklid 70
MTR MTR = maximalní tepová rezerva Karvonen et al. (1957): MTR = TFmax – TFklid
MTR = maximalní tepová rezerva Karvonen et al. (1957): MTR = TFmax – TFklid % VO2max = % MTR Například: 70 % VO2max = 70 % MTR
45 [ml/kg/min] VO2max/kg TFc = TFc = TFmax – TFklid 200 – 70 + 0.6 + 0.6 70 TFklid × × + + 350 350 TFc = 165 ± 4 Cílová TF (TFc) Např.: průměrný muž, 20 let
AnP (anaerobní práh) - může být odhadnut z VO2max: AnP = VO2max/3,5 + 60 AnP = 35/3,5 + 60 AnP = 70 %VO2max 1. Měření v laboratoři – maximální × submaximální 2. Odhad dle tabulkové hodnoty 3. Odhad dle regresních rovnic 4. Odhad dle terénních testů.
3. Odhad dle regresních rovnic vychází většinou z: • Věku • Fyzické aktivity • % tělesného tuku, nebo BMI (body mass index) % tuku model: VO2peak = 50,513 + 1,589(FA) – 0,289(věk) – 0,552(%tuk) + 5,863(F = 0, M= 1) BMI model VO2max = 56,363 + 1,921(FA) – 0,381(věk) – 0,754(BMI) + 10,987(F = 0, M= 1)