Fyziologie zátěže - ontogeneze MUDR. KATEŘINA KAPOUNKOVÁ, PH.D. Prenatální vývoj uOd oplození ( splynutí vajíčka) do porodu uPřibližně 266 dní (cca 38 týdnů) – gestační stáří uNěkdy se uvádí termín menstruační stáří = stáří embrya od posledního dne menstruace matky ( délka těhotenství o 14 dní delší, cca 280 dní – 40 týdnů) uVětšina času v děloze uZ jediné buňky se vyvine zralý plod uTěhotenství se dělí na : u z pohledu matky- trimestry u z pohledu plodu – germinační, embryonální a fetální u u u u Z hlediska matky = gestace ( období těhotenství) Prenatální vývoj uTěhotenství vyžaduje přidělování matčiny energie do rostoucího plodu a ochránění vyvíjejícího se plodu před imunitním systémem matky uZprostředkováno hormonální komunikací plodu, děložní tkáně, vaječníků a mozku matky: •Choriový gonadotropin – zabraňuje zániku žlutého tělíska •Progesteron- tlumí aktivitu myometria , stimuluje růst alveolů a tubulů v prsní tkáni •Estrogen – zvyšuje průtok krve dělohou •Relaxin – tlumí děložní kontrakce, změkčuje děložní krček Na počátku těhotenství progesteron, estrogen a relaxin produkuje žluté tělísko, po 6. týdnu přejímá placenta uDítě je uloženo v plodových obalech v plodové vodě (vhodné prostředí pro vývoj) uVýměna látek (výživa, vylučování, dýchání) mezi krví dítěte a krví matky probíhá přes placentu. uKrev matky a dítěte se nemísí. Cévy matky a dítěte jsou v placentě vedle sebe a látky se filtrují přes jejich tenkou stěnu uS placentou je dítě spojeno pupeční šňůrou Germinační období uPrvní období ontogenetického vývoje uZe zygoty vznikne embryo ( morula za 60 hod, blastocysta za 96 – 120 hod) u u uOplození : spermie prochází dělohou a vejcovodem, pronikne obaly vajíčka a haploidní genotypy obou gamet vytvoří diploidní jádro uOkamžikem oplození určeno pohlaví zárodku uNastává rýhování vajíčka – morula – blastocysta uBlastocysta cca 6 den se implantuje do děložní sliznice u u oplození embryo Embryonální období uzačátek 2. týdne až konec 8. týdne po oplození umnožení a diferenciace buněk, formování orgánů a soustav uzárodek velmi zranitelný – narušení vývoje = poškození orgánů, těžké vady u vznik 3 zárodečných listů u Embryo = zárodek V 8. týdnu zřetelné základy kostí Současně i změny vnějšího tvaru embrya – roste do délky, zakřivuje se a ohýbá Motorika v embryonálním období u ke konci embryonálního období ( cca od 7. týdne) – spontánní pohyby uJemné změny kontur embrya trvající asi 2 s uTyto pohyby po 2 týdnech ustávají uDochází i ke slabé flexi a extenzi páteře uOd 8. týdne dochází i k tzv. lekavým pohybům = rychlému 1s trvajícímu trhnutí celého plodu Velikost a hmotnost plodu Fetální období uObdobí plodu u Začátek 9. týdne až porod uOrganogeneze prakticky skončila v embryonálním období, nyní orgány rostou, vyvíjejí se a začínají fungovat uTělesný vývoj uVe 4. a 5. měsíci růst do délky, až do 20. týdne, pak se růst zpomaluje – závislé na koncentraci somatotropního hormonu uHmotnostní přírůstek zejména v posledních 2 měsících těhotenství ( vytváří se i tukové zásoby) u u uV 2.trimestru se upravuje podoba obličeje uOd 4. měsíce na povrchu těla lanugo uKůže vyvinuta, ale podkožní vazivo ještě na počátku ne uVe 20. týdnu genitálie vyvinuty ( lze rozpoznat pohlaví ultrazvukem) V polovině těhotenství cca 1% tukové tkáně těsně před narozením – asi 15% Fetální období uVe 20. týdnu první osifikační centra v dlouhých kostech a lebce uV posledním trimestru k žádným dramatickým morfologickým změnám nedochází – vše dozrává uV 11. týdnu má plod zubní zárodky, objevily se prsty na rukou a nohou, zatím jsou ale srostlé blánou uVe 24. týdnu jsou plíce vyvinuty natolik, že už může plod dýchat. Prozatím se jeho dýchací ústrojí plní plodovou vodou u u u Od 6. měsíce – dříve narozené děti – šance na přežití Ve 38. týdnu svého vývoje je plod zralý Fetální období uMotorika uV 9. týdnu se objevuje škytání – 1s trvající záchvěvy bránice uOd 9. týdne pohyby končetin a hlavy uOd 10. týdne rozvoj pohybových schopností – dotyky obličeje a rukou se současnými pohyby prstů, protahování, zívání, pohyby čelistí i pohyby jazyku uVe 12.týdnu cucání, polykání, rotace rukou v zápěstí i jemnější pohyby prstů uV 15. týdnu – dochází k dočasnému snížení pohybové aktivity uPo 24. týdnu jsou pozorovány i pohyby obličejových svalů Fetální pohyb je nutný k procvičení systémů , stimulaci některých smyslů a zamezení srůstu s plodovými obaly Fetální období uPohyb je nutný pro správný vývoj pohybového ústrojí ( příklad špatně vyvinuté klouby u novorozenců s fetálním alkoholovým syndromem – alkohol tlumí aktivitu plodu) u uDenní aktivita plodu uKaždý plod individuální vzorec denní aktivity u uPercepce uSenzitivní dráhy pro bolest od 20.týdne uChuť od 3.trimestru uSluch vyvinut v 37. týdnu ( reakce plodu na zvuk, ale zaznamenána od 32.týdne) uVývoj oka dokončen mezi 7.-8. měsícem těhotenství POROD uKritický přechod mezi prenatálním a postnatálním obdobím Děloha = tekuté prostředí o konstantní teplotě 37°C Plynné prostředí s proměnlivými podmínkami Vývojová postnatální období urané dětství - od narození do 3 let u novorozenec - od narození do 1 měsíce u kojenec - od 1 měsíce do 1 roku u batole - od 1 roku do 3 let u předškolní věk - od 3 let - 6 let u mladší školní věk - od 6 let - 11, 12 let u starší školní věk - od 11, 12 let - 20 - 22 let u puberta - od 11, 12 let - 15 let u adolescence - od 15 let - 20 - 22 let u dospělost - od 20 - 22 let - 65 let u časná dospělost - od 20 - 22 let - 31 let u střední dospělost - od 31 let - 45 let u pozdní dospělost - od 45 let - 65 let u stáří - od 65 let do smrti u nižší starší věk – 65-75 let u střední starší věk- 75 – 85 let u vyšší starší věk – 85 a starší u u biologický X kalendářní věk ( akcelerace – urychlení vývoje, decelerace – zpomalení vývoje, nebo biologický věk odpovídá kalendářnímu) uSenzomotorický vývoj novorozence ureakce na světlo a tmu unevidí detaily obličeje, rozlišuje pouze obrysy umatku na základě zraku rozlišuje až kolem sedmého měsíce uhlas matky rozezná již 3 dny po porodu (dává mu přednost před jinými a snaží se dostat do takové polohy, aby hlas matky slyšelo lépe –otáčí hlavičku apod.) upři podstupování bolestivého zákroku dává jasně najevo, že bolest cítí udůležitá dotyková stimulace u čich se rozvíjí až po porodu, matku pozná již za 45 hodin po narození u u Novorozenec - ilustrační foto - Aktuálně.cz Postnatální vývoj – kojenecké období uod 1 měsíce do 1 roku uje charakterizováno prudkým psychickým vývojem, tělesným růstem a zráním CNS udo jednoho roku vyroste kojenec asi o 25cm, tělesnou hmotnost zvýší přibližně na trojnásobek uzměny proporcí kostry těla a lebky uspecifický psychomotorický vývoj uspánek (od 3. měsíce dochází ke střídání fází spánku –2 fáze spánku během dne a 3 fáze bdění) u u ukomunikace –první úsměv (od šestého týdne), první známka socializace uzáporné emoce projevuje pláčem uod šestého měsíce –diferencovaná socializace –rozlišuje matku mezi ostatními (fixace) uzdokonaluje se zraková ostrost ureaguje na různou intenzitu světla uve třetím měsíci pozná tvář matky, zhruba o měsíc později rozlišuje osoby blízké a cizí uod čtvrtého měsíce je plně rozvinuté barevné vidění uzpočátku rozlišuje chuť sladkou a mléčnou ukolem šestého měsíce se změnou jídelníčku rozlišuje postupně další chutě u u u u uvelmi citlivě reaguje na chlad, teplo (termoregulace) uokolo třetího měsíce se objevuje mimovolní sahání po předmětech uv devátém měsíci uchopí předmět (palec v opozici) u uLokomoce – pohyb celého těla uvyvíjí se od hlavy k patě unejdříve pohyb hlavy –zpevňování šíjového svalstva umezi druhým a čtvrtým měsícem obracení z boku na bok umezi čtvrtým a šestým měsícem převracení na břicho umezi sedmým a osmým měsícem lezení po čtyřech, aktivní sed, postupné postavování a chůze u u V 1. roce života -krok uVývoj řeči uasi dva týdny po porodu se objevuje „broukání“, trvá do tří měsíců ukolem šestého měsíce kojenec napodobuje zvuky z okolí = mimovolní echolálie umezi sedmým a devátým měsícem vnímá slova a nabývají pro něj určitého významu una konci prvního roku se objevují záměrně kladená slova u u vývoj řeči: porozumění, napodobení, stadium jednoslovných vět Postnatální vývoj – období batolete u1 až 3 roky uLokomoce je hlavní motorickou činností uPředpoklady ke správnému držení těla se neustále zlepšují uPo prvním roce dítě ujde asi 20 kroků uNemá představu o vzdálenostech předmětů – zvláště o hloubce uOd jednoho roku dítě kutálí míčem a hází. Před hodem a skokem se vždy zastaví uvývoj řeči: ukonec 1. roku: 3 – 5 slov (máma, táta) u2. rok – 200 slov „ne“, věty 2 – 3 slova, „co je to?“ u3. rok: značné rozšíření (až 1000 slov, otázka „proč?“, krátká básnička, „já“. u Postnatální vývoj – předškolní věk u u u u3 – 6 let uzautomatizování chůze a běhu uDítě ve čtyřech letech dokáže spojit běh se skokem uV šesti letech teprve dítě dokáže spojit chytání a házení uTouha po společnosti uHra s tvořivými prvky a s pravidly uMetaboličtí nespecialisté ( více oxidativním způsobem) u Prudký rozvoj slovní zásoby, opakuje básničky, delší a složitější věty Sociální vývoj – důležitý dětský kolektiv, probíhá socializace děti normomotorické 60% volného času v pohybu děti hypermotorické 80% volného času v pohybu děti hypomotorické 40% volného času v pohybu Postnatální vývoj- mladší školní věk u6-11 let uZakřivení páteře není trvalého charakteru, proto je třeba dbát na správné držení těla a návykům u V osmi letech je výkonnost chlapců a dívek přibližně stejná v desíti již se od sebe výrazně liší uoblíbené začínají být kolektivní hry. Děti v osmi létech již dokáží organizovaně spolupracovat při hře uZačínají se objevovat značné rozdíly ve výkonnosti jedinců vlivem odlišného působení vnějšího prostředí a rozvoje individuálních vloh uObdobí 8 – 12 let se popisuje jako zlatý věk motorického učení u uZačátek povinné školní docházky uHlavní činnost je učení uNejpozději v tuto dobu se projeví malá mozková postižení: uADHD a specifické poruchy učení (SPU): udyslexie, dysgrafie, dysorthografie, dyskalkulie, dyspraxie… u Postnatální vývoj- pubescence u11-15 let uZrychlený a nerovnoměrný růst kostí a svalů způsobuje disproporcionalitu a s ní související nekoordinované pohyby + změna proporcí uObjevují se druhotné pohlavní znaky - vývojová nevyrovnanost mezi chlapci a dívkami uV testech motoriky jsou lepší chlapci u u u u u uŽena: zaoblenost a plynulost pohybu uMuž : silový projev u uV tuto dobu často vznikají vady držení těla a páteře (skolióza, kulatá záda). uDokončuje se prořezávání trvalých zubů u u Na konci tohoto období můžeme pozorovat typicky ženskou a mužskou motoriku Typické pro toto období je : neklid, rozpornost, přecitlivělost, labilita nálad, impulsivnost Postnatální vývoj- dospělost uJe dosaženo pohlavní dospělosti, dokončují se pubertální změny uVe dvaceti letech je člověk na vrcholu své tělesné motoriky, i když se dále rozvíjí pohybové schopnosti uObjevují se obrovské rozdíly mezi trénovanými a netrénovanými jedinci uŽeny mají nižší sportovní výkonnost než muži, jen v ohebnosti jsou výrazně lepší u u u u uV tomto období se ještě dá zlepšovat technika (např. tenis, lyžování atd.) uObjevuje se však pomalejší regenerace po sportovním výkonu uV šedesáti létech může mít muž až 80 % svého maxima síly uU necvičících dochází ke značnému poklesu výkonnosti již v období do 30 let u u u u u časná dospělost - od 20 - 22 let - 31 let střední dospělost - od 31 let - 45 let pozdní dospělost - od 45 let - 65 let Postnatální vývoj- stáří uFunkční stav závisí na širokém okruhu fyziologických, psychologických a sociologických ukazatelů uIndividuálně rozdílné subjektivní hodnocení funkčnosti jednotlivých systémů uStařecká motorika je strnulá a stereotypní, mizí harmonie pohybu uUvedené negativní znaky stařecké motoriky jsou nevyhnutelné, ale dají se oddálit pravidelným vhodným cvičením. u u Klasifikace Typický věk Sociální a biologická charakteristika Střední věk 40 – 65 roků Druhá polovina pracovní kariéry. Biologické systémy zhoršení o 10% - 30%. Nižší starší věk 65 – 75 roků Začátek důchodového věku. Další ztráty biologických funkcí, zachovaná homeostáza. Střední starší věk 75 – 85 roků Podstatné zhoršení funkcí v průběhu denních aktivit, výraznější ztráta homeostázy, schopnost nezávislého života. Vyšší starší věk > 85 roků Neschopnost nezávislého života, institucionální a opatrovatelská péče. KLASIFIKACE VĚKU A PRŮBĚH STÁRNUTÍ: Interindividuální rozdíly Interindividuální diference se zvyšují s věkem biologický věk vFunkční stav závisí na širokém okruhu fyziologických, psychologických a sociologických ukazatelů vIndividuálně rozdílné subjektivní hodnocení funkčnosti jednotlivých systémů DÉLKA ŽIVOTA se prodlužuje 1.snížení výskytu infekčních onemocnění 2.pokles frekvence předčasných úmrtí 3.zlepšení životních podmínek a úrovně lékařské péče Další vlivy * pohlaví * dědičnost * socioekonomický stav pohybová aktivita VLIV POHLAVÍ NA DÉLKU ŽIVOTA uŽeny žijí déle v průměru o 5 až 9 roků, podobně v celé živočišné říši uVětšina lidí vysokého věku jsou ženy (kolem 60%) uŽeny mají nižší mortalitu v nižším a středním věku uŽena produkuje estrogeny – ochrana proti ateroskleróze uŽeny mají nižší mortalitu na ICHS a rakovinu plic uV minulosti kouřilo tabák více mužů, dnes … ? uPři autohaváriích zemře více mužů … ? Země (očekávaná délka života (v letech) 1 Japonsko 82,6 2 Hong Kong 82,2 3 Švýcarsko 82,1 4 Izrael 82,0 5 Island 81,8 6 Austrálie 81,2 7 Španělsko 80,9 8 Švédsko 80,9 9 Macao 80,7 10 Francie 80,7 Tabulka 10 zemí s nejvyšší délkou života podle OSN Roky muži ženy 1960 67,90 73,40 1990 67,60 75,40 2000 71,65 78,35 2011 74,69 80,74 cca 18% české populace - senioři Dlouhodobě dochází k populačnímu stárnutí. Počet osob ve věku 65 let a více převyšuje počet dětí ve věku 0–14 let ( od roku 2006) – 3/5 členských zemí Evropské unie (Německo, Itálie) Nejčastější příčiny úmrtí v ČR ( 2011) 1 místo :nemocí oběhové soustavy ( 49,3%) 2.místo : novotvary způsobily (25,8 %) 3.místo : vnější příčiny (poranění a otravy) 5,6 % 4.místo : nemoci dýchací soustavy ( 5,3 % ) Anti Aging Medicine Je pokles pohybové aktivity součástí stárnutí? VLIV STÁRNUTÍ NA pohybový systém vPokles tělesné výšky (zvyšující se hrudní kyfóza u a komprese intervertebrálních disků) v Zvýšení tělesné hmotnosti už v průběhu středního věku, stabilizace ve starším věku, pokles aktivní tělesné hmoty zvyšování podílu tuku v Ztráta svalové hmoty vede k progresivnímu poklesu svalové síly a vytrvalosti………………………………………………. ( involuční sarkopenie ) u Více na DKK, od 40 let ztráta svalové hmoty 5% za dekádu v Progresivní ztráta kostních minerálů a matrix a progresivně zvyšující se tendence ke zlomeninám v Poškození kloubních chrupavek vede k většímu výskytu artróz v Ztráta pružnosti šlach a vazů predisponuje k porušení těchto útvarů a k podvrtnutím u KARDIOVASKULÁRNÍ SYSTÉM • Progresivní pokles SF max •Maximální srdeční výkon klesá paralelně s VO2 max • Progresivní vzestup systolického TK • Zvyšující se vegetativní dystonie vede k vzestupu výskytu posturální hypotenze RESPIRAČNÍ SYSTÉM • Ztuhlost hrudního koše a ztráta elasticity plicní tkáně. • Pokles vitální kapacity a vzestup reziduálních objemů • Nestejnoměrná distribuce plynů CENTRÁLNÍ NERVOVÝ SYSTÉM A SMYLOVÉ orgány •Vzrůstající problémy s krátkou pamětí, poznáváním a s učením se novým úkolům, poruchy spánku • Zhoršení vidění a slyšení a zpomalení rychlosti reakce snižuje možnosti vykonávat některé pohybové aktivity • Při doporučování pohybové aktivity musí být zohledněno zhoršení chůze, třes, ztráta rovnováhy a zvýšená tendence k pádům AUTONOMNÍ NERVOVÝ SYSTÉM Klesá aktivita obou větví, pokles aktivity vagu je větší, s věkem se zvyšuje převaha sympatiku Spektrální analýza variability srdeční frekvence vagus sympatikus vagus sympatikus § snížení senzitivity adrenergních receptorů § snížení produkce kortizolu a aldosteronu § snížení produkce pohlavních hormonů § snížení produkce inzulínu, snížení glukózové tolerance § ztráta diurnálního rytmu produkce růstového hormonu (funguje jako biochemický zesilovač zátěží modulované syntézy svalových proteinů, zvyšuje mobilizaci tuků a tím chrání proteiny při negativní energetické bilanci) § zvýšení hladiny parathormonu a snížení hladiny kalcitoninu ENDOKRINNÍ SYSTÉM Zhoršené podmínky pro udržování stálého vnitřního prostředí během prolongované pohybové aktivity IMUNITNÍ SYSTÉM Zhoršení různých komponent imunitního systému může limitovat reparační procesy po intenzivní práci