Autonomní nervový systém AChAchAch NA Periferní části ANSthorakolumbální kraniosakrální ANS řídí činnost 1. hladkého svalstva, které je většinou ve stěnách dutých orgánů (v děloze, cévách, trávicím ústrojí a v močovém měchýři) 2. srdce a žláz • sympatikus • parasympatikus (vagus) např. sympatikus zrychluje srdeční frekvenci parasympatikus zpomaluje srdeční frekvenci působení je většinou opačné ( antagonistické) Mediátory ANS ➢ Vysvětluje to podstatnou část variací aktivity ANS ➢ Hledání jedinců s přirozeně vysokou aktivitou ANS ANS Aktivita ANS pod výrazným vlivem dědičnosti •efektivní využití vysoké funkční kapacity jednotlivých systémů • efektivní využití limitujících předpokladů (dispozic, schopností) • vysoký stupeň adaptability organismu na fyzický a psychický stres ANS A PŘEVODNÍ SYSTÉM SRDCE o srdeční AUTOMACIE o SA uzel obsahuje P-buňky mající schopnost samotvorby akčního potenciálu o SA uzel - pacemaker rytmu 60 – 80 tepů o AV uzel – nodální rytmus 30 – 40 tepů (zpomalení vedení vzruchu na komory) o AV uzel – důležitost zpomalení: kompletní vyprázdnění síní Řízení srdeční činnosti vagus Pravá větev – chronotropní efekt levá větev – dromotropní efekt ELEKTRICKÁ AKTIVITA SRDCE šíření depolarizace po myokardu POHYB = STRESOR STRESOR a STRES – narušení homeostázy Akutní odpověď organismu AKTIVACE STRESOVÉ OSY snížení aktivity PARASYMPATIKU a zvýšení SYMPATIKU + vyplavení KATECHOLAMINŮ / Adrenalin + Noradrenalin / ADRENERGNÍ RECEPTORY α1; α2; β1; β2 REDISTRIBUCE KRVE ↑↑↑ METABOLISMU SF=71 62 69 75 79 VARIABILITA SRDEČNÍ FREKVENCE (VSF) PERIFERNÍ ODDÍLY ANS SYMPATIKUS PARASYMPATIKUS (n.vagus) SF=71 62 69 75 79 VARIABILITA SRDEČNÍ FREKVENCE (VSF) o VSF – změny v SF na úrovni po sobě jdoucích tepů - RR o VSF– reflektuje regulační funkci ANS – výsledek zejména respiračně vázané aktivity vagu nádech = ↓VA + ↑ SF výdech = ↑ VA + ↓SF SPEKTRÁLNÍ ANALÝZA VARIABILITY SRDEČNÍ FREKVENCE o neinvazivní metoda vyšetření aktivity obou větví ANS (primárně vagu, sekundárně sympatiku, resp. sympatovagové balance) o transformací časových rozdílů mezi po sobě jdoucími R-R intervaly do frekvenčních hodnot vzniká modifikované výkonové spektrum Faktory ovlivňující aktivitu ANS ↓ únava ↓ přetížení, přetrénování ↓ onemocnění (DM II, IM, obezita, ↑TK) ↓ spánková deprivace ↓ věk ↓ tělesná zátěž ↓ alkohol / drogy ↓ mentální stres ↓ extrémní enviromentální podmínky ↑ spánek ↑ zdravý životní styl ↑ pohybová aktivita POSUZOVÁNÍ INDIVIDUÁLNÍCH SPEKTRÁLNÍCH PARAMETRŮ HRV Task Force (1996) o PVLF (0.02-0.05 Hz = 1,2 – 3 změny/min): původ zatím nejednoznačný nejnižší vliv VA o PLF (0.05-0.15 Hz = 3 – 9 změny/min): vliv pouze SY; nebo SY i VA, činnost baroreceptorů o PHF (0.15-0.50 Hz = 9 – 30 změny/min): vliv výhradně VA PT (0.02-0.50 Hz = 1,2 – 30 změny/min): = PVLF + PLF + PHF Komplexní ukazatele Stejskal, P.; Šlachta, R.; Elfmark, M.; et al. Spectral analysis of heart rate variability: new evaluation method. Gymnica. 2002, vol. 32, no. 2, s. 13-18. • Věkově standardizovaný celkový spektrální výkon •Komplexní ukazatel vagové aktivity (VA) •Komplexní ukazatel sympatovagové rovnováhy (SVB) • Celkové skóre SA HRV Rozsah -5,0 až +5,0 bodů Normální hodnoty -1,5 až +1,5 bodů ANS SVB VA Komplexní indexy SA HRV (Stejskal et al., 2002) (od -5 do 5 bodů) o vagové aktivity (VA) (od -2 do 2 bodů) o sympatovagové balance (SVB) (od -2 do 2 bodů) o celkového skóre (CS) (od -1,5 do 1,5 bodu) POSUZOVÁNÍ VÝSLEDKŮ SA HRV o celkový spektrální výkon (PT) (od -2,5 do 2,5 bodů) PT CS - 20 letý sportovec (KV - 20 let) podstoupí vysoce intenzivní trénink a funkční věk (FV) - 45, tzn. že aktivita ANS odpovídá člověku staršímu - negativní stav. - 20 letý sportovec podstoupí pouze regenerační tréninky a FV - 15, tzn. že aktivita ANS odpovídá člověku mladšímu - pozitivní stav. Příklad hodnocení úrovně aktivity ANS CS - FUNKČNÍ VĚK DUKLA 2010 VYŠETŘENÍ AKTIVITY ANS o STANDARDNÍ podmínky o KDY ? ráno – dopoledne (7 - 9 hodina) o KDE ? tichá uzavíratelná místnost + sklopné lehátko (karimatka) o DÉLKA ? Standardní vyšetření 20 min (modifikace 12 min*) o ZPŮSOB ? Ortoklinostatický manévr (LEH – STOJ – LEH) 5 minut/60 sekund* 5 minut 5 minut vagussymp ANS Diagnostickým systém DiANS PF8 SA HRV jako nástroj OPTIMALIZACE ZATÍŽENÍ 1. Tréninkové zatížení zotavení genetická výbava - talent sportovní výkonnost o sportovní výkon = multifaktoriální problém o mezi vítězi a poraženými je rozdíl 0,4 % (Pyne et al., 2004: Progression and variability of competitive performance of Olympic swimmers) o heart rate variability (HRV) + exercise : 1946 o HRV + athlete : 3478 odkazů ( PubMed – leden 2020) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=heart+rate+variability+exercise dávkování zatížení - empirie trenéra, pocity sportovce JAK STANOVIT OPTIMÁLNÍ VELIKOST TRÉNINKOVÉHO ZATÍŽENÍ? nedostatečný rozvoj talentu přetížení přetrénování adaptační kapacita organismu Autonomní nervový systém (ANS)  zpětnovazebný ukazatel změn v organismu, které mohou být vyvolány tréninkovými a mimotréninkovými podněty (Arai et al., 1989; De Meersman, 1993; Iellamo et al., 2003; Lacko et al., 2003; Perini et al., 1989; Stejskal et al., 2001; Yamamoto et al., 2001; Zhong et al., 2005) optimalizace tréninkového zatížení – prevence přetrénování (Aubert et al., 2003; Banzer et al., 2002; Botek, 2007; Kiviniemi et al., 2007, Lehmann et al., 1998; Pichot et al., 2000; Pober et al., 2004; Portier et al., 2000; Seiler et al., 2007; Uusitalo et al., 2000) úroveň autonomní aktivity souvisí s aerobní a sportovní výkonností (Atlaoui et al., 2007; Botek et al., 2013; Garet et al., 2004; Hautala et al., 2009; Kiviniemi et al, 2007; Pichot et al., 2002; Schmidt et al., 2006; Stejskal, 2002) VYUŽITÍ CELÉ ADAPTAČNÍ KAPACITY ZVYŠOVÁNÍ SPORTOVNÍ VÝKONNOSTI • Narušení buněčné homeostázy • Iniciace fyziologické odpovědi ➔ úprava • Fáze superkompenzace MÍRA PORUCHY BUNĚČNÉ HOMEOSTÁZY PŘÍMO OVLIVŇUJE VELIKOST SUPERKOMPENZACE (TRÉNINKOVÝ EFEKT) superkompenzace Období optimálního zahájení dalšího tréninkutrénink ANS superkompenzacezátěž Sledování aktivity ANS pomocí SA HRV může pomoci zhodnotit kvalitu regenerace a stav regulativní a metabolické superkompenzace ANS -5 -5 +5 +5 Aktivita vagu Sympatovagová rovnováha Zotavení -5 -5 +5 +5 Aktivita vagu Sympatovagová rovnováha Tělesná práce KLÍČOVÝ PROBLÉM OPTIMALIZACE SPORTOVNÍHO TRÉNINKU ➔ časování („timing“) tréninku a zotavení ➔ optimalizace intenzity zatížení a trvání tréninkové jednotky ➔ optimalizace poměru mezi použitým objemem tréninku a kvalitou a trváním regenerace ??? ANS Longitudinální vyšetření ANS  mapa ,,profil“ aktivity ANS CS [body] tréninkové jednotky 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.  optimalizace CS PRAKTICKÁ UKÁZKA OPTIMALIZACE 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 2.4 13 15 19 20 21 22 23 26 27 29 3.5. 6 7 10 11 17 18 19 20 21 25. 26 27 28. 7.6 8. 9. 10. 11. 14. 15. 5 (14%) 14 (50%) 3 (11%) 6 (21%) ✓ muž 20 let; 400m překážek; 32 TJ SA HRV jako nástroj pro VÝBĚR talentů 2. B Nižší aktivita ANS SNÍŽENÁ TRÉNOVATELNOST = REDUKOVANÁ VÝKONNOST SF [tep.min-1] AVyšší aktivita ANS VYSOKÁ TRÉNOVATELNOST A ODOLNOST HRÁČE VŮČI STRESU MÉNĚ TALENTOVANÝ SPORTOVEC TALENTOVANÝ – TRÉNOVATELNÝ SPORTOVEC Využití SA HRV ve sportovní oblasti ➢ Pro optimalizaci zatížení a minimalizuje riziko vzniku přetížení nebo přetrénování ➢ Pro objektivní hodnocení míry vnitřního zatížení organismu a tím i aktuální tréninkové kapacity sportovce ➢ Pro hodnocení průběhu a kvality zotavení a stanovení optimálního začátku tréninku („timing“ tréninku a zotavení). ➢ Při výběru talentovaných (,,trénovatelných“) sportovců nebo nákupu nových sportovních akvizic. ➢ Pro hodnocení průběhu aklimatizace při pobytu ve vyšší nadmořské výšce, časového posunu SA HRV jako nástroj pro indikaci PA u oslabených jedinců 3. SA HRV a preskripce PA: VAGOVÝ PRÁH definice, výpočet a možné využití v praxi TĚLESNÁ PRÁCE - ZMĚNY V AKTIVITĚ ANS ↑ srdeční frekvence + ↑ systolického objemu + ↑ kontraktility myokardu Krytí energetických požadavků pracujících svalů Nízká intenzita (< 35 – 45 % MTR) = inhibice aktivity vagu Střední a vysoká intenzita = zvyšování aktivity sympatiku 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 vagus sympatikus Vagový práh MTR (%) PODÍL AKTIVITY VAGU NA REGULACI KVS IZ 40 - 45 % MTR – TVA : není závislý na věku ani pohlaví 0 200 400 600 800 1000 1200 20 30 40 50 60 70 [% MTR] [PHF ms2] S1a S1b S2 AKTIVITA SAS 40-45 % MTR = bezpečná IZ AKTIVITA VAGU 70% MTR 40% MTR ANS