Kondiční trénink ve zdraví a nemoci Přehled biologického působení PA hypokineze nadměrný energetický příjem Příprava organismu na „boj nebo útěk“ Jestliže „nebojuje nebo neutíká“ (hypokineze) přetrvává  aktivace sympatiku a osy HHN  sekrece katecholaminů a kortizolu  sekrece ADH a prolaktinu se všemi důsledky  dráždivost myokardu,  TF a  vazokonstrikce = hypertenze  glykogenolýza = hyperinzulinémie a riziko vzniku diabetes mellitus II. stupně  lipolýza = riziko vzniku aterosklerózy  kortizolémie = trvalé snížení obranyschopnosti proti infekci Ortostatická labilita Zvýšený tonus sympatiku Pokles fibrinolytické aktivityvyplavování Ca z kostí ( ztráta až 1,5 g týdně) Úbytek svalové hmoty Důsledky pohybové inaktivity Pokus B.Saltina v roce 1968 – zdraví studenti 3 týdny na lůžku – zvýšení SF, pokles systolického objemi objemu krve o 7%, pokles VO2max 25-35% ( 30 let stárnutí pokles o 20%), návrat 40-60 dnů Potíže řady pacientů mohou souviset s hypokinézou • Dušnost při malé zátěži • Rychlá únavnost • Zvýšená nervozita • Poruchy spánku • Pocity slabosti • Cefalea • Bolesti v zádech • Pocity studených končetin • Bušení srdce Pozitivní vliv pohybové aktivity na zdraví ICHS CMP hypertenze periferní cévní onemocnění chronická obstrutivní PN sarkopénie muskulární dystrofie revmatická artritida osteoartróza osteoporóza malnutrice obezita diabetes mellitus dyslipo- proteinémie POHYBOVÁ AKTIVITA má obecně pozitivní vliv na zdraví člověka NEPLATÍ TO VŽDY! Příliš vysoká intenzita Příliš dlouhé trvání Příliš vysoká frekvence Nevhodný druh sportu může mít NEGATIVNÍ VLIV NA ZDRAVOTNÍ STAV POHYBOVÁ AKTIVITA má obecně pozitivní vliv na zdraví člověka NEPLATÍ TO VŽDY! může mít NEGATIVNÍ VLIV NA ZDRAVOTNÍ STAV může být NEÚČINNÁ Příliš nízká intenzita Příliš krátké trvání Příliš nízká frekvence VELKÁ VARIABILITA REAKCE I ADAPTACE NA ZÁTĚŽ V DŮSLEDKU dědičnosti věku pohlaví zdravotního stavu trénovanosti intenzitě a objemu tělesné aktivity kontrola cvičení nebo tréninku experimentálních podmínek použité metodiky sledování OPTIMÁLNÍ POHYBOVÁ AKTIVITA má pozitivní vliv na zdraví člověka! PLATÍ TO VŽDY! aerobní trénink trénink síly, ev. obratnosti odpovídající druh pohybové aktivity habituální pohybová aktivita Předpis programu optimální pohybové aktivity Metabolismus • zvyšuje se citlivost periferie k inzulínu • stoupá glukózová tolerance • snižuje zvýšenou hladinu inzulínu • mění spektrum krevních tuků • zvyšuje se aerobní metabolismus ( u aerobní zátěže – větší počet mitochondrií v pomalých svalových vláknech) • Trénované zdravé osoby využívají během cvičení jako zdroj energie tuky v daleko větší míře než netrénované zdravé osoby a to až do určité úrovně submax. zátěže • Zvyšuje se aktivita oxidativních enzymů ( až dvojnásobně) = zvyšování a utilizaci O2 hyperinzulinémie nejvýznamnější rizikový faktor u osob s nedostatkem pohybu a nadbytečným energetickým příjmem vyšší počet receptorů – i odporová zátěž Zvýšení citlivosti receptorů = kvantitativní změny inzulínem zprostředkovaného transportu – vytrvalostní trénink VLIV PRAVIDELNÉHO OPTIMÁLNÍHO TRÉNINKU NA KREVNÍ TUKY – úprava transportu Celkový cholesterol LDL-cholesterol POKLES LDL/HDL POKLES RIZIKA ATEROSKLERÓZY Ateroskleróza • Systémové onemocnění cév tepenného řečiště ( velké, střední) • charakterizuje ji místní akumulace lipidů, dalších komponent krve a fibrózní tkáně v arteriální intimě ( vnitřní vrstva cév), provázená změnami v médii ( svalová část cév) cévní stěny • vyvíjí se jako komplex po sobě jdoucích událostí (chronický zánět), který je charakterizovaný nadměrnou proliferativní odpovědí intimy a médie tepen na různé podněty Hlavní faktory uplatňující se v procesu aterosklerózy: - lipoproteiny - monocyty/ makrofágy - endotelové buňky - buňky hladkého svalstva cév - T buňky ( potřeba pro aktivaci makrofágů prostřednictvím vylučovaných cytokininů) - trombocyty Vývoj aterosklerotické léze Časná fáze – hromadění lipidů Izolované pěnové buňky ( makrofágy s lipidy) Odvozené od makrofágů Tukové proužky Hromadění pěnových buněk, obsahujících intracelulárně lipidy Intermediární léze Malá množství extracelulárně uložených lipidů, pocházejících z pěnových buněk Aterom Vznik lipidového jádra, tvořeného extracelulárními lipidy Dysfunkce endotelu Tvorba cytokinů Adhezní molekuly Časné fáze aterosklerózy Vývoj aterosklerózy je zahajován aktivací a dysfunkcí endotelových buněk Příčiny endotelové dysfunkce • hyperlipoproteinemie, • hypertenze • kouření • infekce (chlamydie, cytomegalovirus, EB virus) • hypoxie • inzulinová rezistence Důsledky endotelové dysfunkce • zvýšená propustnost pro LDL • zvýšená adheze leukocytů • vazokonstrikce, • prokoagulační stav METABOLICKÁ ZDATNOST ( z pohledu ZOZ) umožňuje redukovat metabolické rizikové faktory z hlediska vzniku kardiovaskulárního onemocnění. K dosažení metabolického zdatnosti stačí nižší intenzita zátěže než pro zlepšení kardiovaskulární výkonnosti redukci tělesné hmotnosti zlepšení nevýhodné distribuce tělesného tuku Aktivní tělesná hmota Aerobní trénink vede bezprostředně ke zvýšení proteinového katabolismu, který je následován fází zvýšené proteinové syntézy Posilování rovněž zvyšuje obrat myofibrilárního proteinu, navíc i u osob nejstaršího věku zvětšuje významně svalový průřez a svalovou sílu, roste zásoba glykogenu a ETP,CP, nezvyšuje se ale kapilarizace Ke snižování svalové hmoty přispívá snížená produkce testosteronu, růstového hormonu Přiměřený posilovací program může obnovit jak svalovou tkáň, tak i svalovou sílu i těm nejstarším lidem (Shephard, 1997, Barry & Carson, 2004) KOSTI, KLOUBY, ŠLACHY Málo účinné (starší muži) nebo neúčinné (starší ženy) plavání (Orwoll et al. 1999) U 59letých mužů silový trénink za 16 týdnů zvýšil svalovou sílu o 45% a hustotu femuru o 3,8% a lumbálního obratle o 2,0% (Menkes et al., 1993) Vhodné aerobní tance, chůze, jogging, vystupování na schody u postmenopauzálních žen zvyšují minerální hustotu lumbálních spin o 4 – 6% za 8 – 9 měsíců cvičení (Chow et al., 1997) Působení síly stimuluje tvorbu kosti ( zvýšení kostní hmoty) Zesílení kloubních ligament a úponových šlach Pravidelná chůze zlepšuje flexi a extenzi v kolenním kloubu (Duncan et al., 1993) Různé programy pohybové aktivity a speciální programy na rozsah pohybu zvyšují flexibilitu i u osob vyššího staršího věku (Thompson & Osness, 2004) flexibilita  zvýšení systolického objemu, maximální minutový objem  pokles srdeční frekvence a TK v klidu a při submaximálním zatížení zvýšení kontraktility myokardu zvětšení koronární rezervy = zvětšení průsvitu koronárních tepen, zvětšení hustoty kapilár v srdečním svalu zvýšení ejekční frakce, nárůst MTR  zlepšení žilního návratu Kardiovaskulární systém zlepšení efektivity práce srdce zvyšuje se aerobní kapacita a ortostatická tolerance u seniorů mírně snižuje SFklid a neovlivňuje SF max u seniorů neovlivňuje významně koronární průtok Nižší SR při stejné zátěžové intenzitě Ekonomizace srdeční práce Zvyšuje se kapilární perfúze Sinusová klidová bradykardie Sportovní srdce ( u geneticky disponovaného jedince Adaptace na dlouhodobé zatížení – VO2max Lidé se sedavým způsobem života + onemocnění srdce trénink Zdravé osoby Trénovaní sportovci trénink trénink VO2 max O 50% VO2 max O 10-15% VO2 max O 1-3% Vliv genetiky Zákon iniciálních hodnot Neurohumorální systém Pravidelné cvičení zvyšuje aktivitu obou větví ANS, aktivita vagu se zvyšuje víc, upravuje se vegetativní dysbalance sympatikus vagus vagus sympatikus • stimulace růstového hormonu ( úprava diurnálního rytmu) – zvýšení aerobní kapacity a síly, zesílení osteoporotických kostí, zvyšuje lipolýzu a glukoneogenezi. Produkce s věkem klesá ( PA tento vliv omezuje)- větší vliv anaerobní trénink • snížení produkce katecholaminů v klidu i při zátěži ( odezva oběhového systému – pokles SF, ale vliv na metabolismus – zvýšená lipolýza) • zvýšená produkce ACTH ( lipolýza, šetření G) Adaptační změny v CNS – až v posledních letech zkoumáno. Zvyšuje se zapojení většího počtu motorických vláken při kontrakci – přesná regulace práce antagonistů ( předchází metabolickým změnám ve svalech) Zlepšuje se funkce analyzátorů ( oko, polohocit) Zvýšené uvolňování nervových mediátorů, zvýšená aktivita acetycholinesterázy Adaptace CNS rychlejší než metabolická adaptace svalových vláken Neurohumorální systém intenzivní vytrvalostní trénink- pokles produkce pohlavních hormonů ( jen 60 – 80% oproti sedavému způsobu života) silový a odporový trénink produkci testosteronu zvyšuje pravidelný trénink vede ke koordinované odpovědi hypofýzo-tyroidálních hormonů ( zvýšení bazálního metabolismu) Zvýšená produkce endorfinů – analgetický, euforický účinek výšená produkce endokanabinoidů - podílí se na regulaci metabolismu lipidů, cukrů a proteinů, pomáhají zprostředkovat emoce, upevňovat paměť a koordinovat pohyb, působí vazodilatačně, bronchodilatační Adipocytární hormony : snižuje se hladina leptinu a zvyšuje hladina adiponektinu IMUNITNÍ SYSTÉM - teoretické předpoklady PA střední intenzity v chladu zvyšuje imunituNedostatek pohybu stejně jako nadměrné zatížení by mohly mít negativní vliv na imunitní funkce ( přechodné snížení imunity vlivem kortizolu u špičkových sportovců vytrvalců) Tvorba imunosupresivních látek Stimulace imunitního systému Při PA rekreačního charakteru je výskyt imunosuprese velmi málo pravděpodobný Psychologické adaptace Nedostatek pohybu stejně jako nadměrné zatížení by mohly mít negativní vliv na imunitní funkce ( přechodné snížení imunity vlivem kortizolu u špičkových sportovců vytrvalců) Zvýšení sebeúcty a hrdosti Snížená psychická tenze a deprese • Zvyšuje u zdravých osob pocit fyzické a psychické pohody • Snižuje anxietu, deprese • Zlepšuje kvalitu spánku a redukuje ospalost během dne • U seniorů ochrana kognitivních funkcí ( zlepšení pozornosti, zlepšení mentálních funkcí) Zlepšení nálady • Do 3 let života končí hyperplazie svalových vláken a myokardu, alveolů • Osteoporóza u seniorů závisí na příjmu Ca a PA v dětství - nutná ale I odporová cvičení v tomto věku • Vliv na BMI • 3-6 let– nová motorická spojení ( nejvýraznější vývoj NS) • Aerobní trénink v dětství prevence ICHS – vliv na pružnost arterií ( funkci endotelu, tloušťku intimi a medie) Vliv PA v dětském věku Na pohyb lze vypěstovat závislost: rozhodující období 1-3 a 6-8 let