Zdatnost, zdravotní zdatnost Kondiční trénink specifických skupin MUDr. Kateřina Kapounková, Ph.D Podmínky ke zkoušce Splněné požadavky ze semináře: - metodický výstup + seminární práce Ústní zkouška: 2 otázky 1: Pohybové aktivity 3: Konkrétní případy Pohybové aktivity • Zdatnost, Zdravotně orientovaná zdatnost, životní styl • Testy zdatnosti (laboratoř, terénní testy- Ruffierova zkouška, Step-test, chodecký test,..) • Autonomní nervový systém (popis, činnost). Variabilita srdeční frekvence (časová, frekvenční, monitorování aktivity ANS – ortostatický test) • ANS – vlivy působící, trénovanost, trénovatelnost, optimalizace tréninku • Fyzická aktivita a změny v ANS, Vagový práh, syndrom přetížení, přetrénování • Využití variability srdeční frekvence u oslabených osob (sekundární prevence onemocnění) • Důsledky hypokineze. Civilizační onemocnění • Význam PA ve vztahu k zdravotní zdatnosti • Biologie stárnutí. Význam PA u seniorů • Růst a vývoj dětí a rizika jeho ohrožení • Preskripce programu pohybové aktivity u dospělých osob -pohybový program (startovací fáze, fáze zvyšování výkonnosti, udržovací fáze) • Měření a kontrola intenzity zatížení při cvičení – ( MTR, relativní zatížení cirkulace) • Energetický výdej ( BM, redukční dieta, pohybová aktivita) • Systém zdravotních bodů – příklady, FITT program – principy • Druhy pohybových aktivit (jejich fyziologická účinnost) Optimální intenzita zatížení u různých forem oslabení – konkrétní příklady • Optimální intenzita zatížení u různých forem oslabení (obezita) • Optimální intenzita zatížení u různých forem oslabení (inzulinová rezistence) • Optimální intenzita zatížení u různých forem oslabení (hypertenze) • Optimální intenzita zatížení u seniorů • Optimální intenzita zatížení u různých forem oslabení (angína pectoris, IM) • Optimální intenzita zatížení u různých forem oslabení (COM) • Optimální intenzita zatížení u různých forem oslabení (onkologická onemocnění) • Optimální intenzita zatížení u různých forem oslabení ( demence ) Ženě 40 let bez závažných komorbidit, operací, úrazů a bez trvalé medikace byl v červnu 2016 diagnostikován karcinom pravého prsu. Byla jí provedena pravostranná mastektomie a exstirpace sentinelových uzlin. Na podzim 2016 proběhla radioterapie na oblast jizvy a hrudní stěny po ablaci. Rodinná anamnéza: onkologicky negativní. Osobní anamnéza: r. 1990 stp. apendectomii, nekuřák, alkohol konzumuje výjimečně. NO: chce zlepšit kondici . Byl proveden chodecký test zdatnosti ( 2 km) : výsledky 22 min,SF v cíli 98 tepů Kasuistika 1, vypočtěte úroveň zdatnosti 2, Doporučte vhodné druhy PA pohyb nemocní zdraví sportovci Zdraví- životní styl-pohybová aktivita • Zdraví podle WHO = stav tělesné, duševní a sociální pohody • Faktory zdraví zdraví 10-15% genetika 20% prostředí10-15% zdravotní péče 50% životní styl Životní styl – kvalita života Životní styl = dynamický proces formy bytí jedince Determinovaný: geneticky, etnicky, sociálně, kulturně, profesionálně a generačně Podle WHO je kvalita života dobrým srovnávacím kritériem populačních skupin, hodnocením zdravotních programů, sociálních intervencí,… kvalita života = souvisí s duševním a fyzickým zdravím Faktory životního stylu Zdravotní péče PA výživa Pitný režim Pracovní režim Volný čas Duševní pohoda a duševní zdraví Socioekonomický status Sociální vztahy PA a její význam  Základní faktor podmiňující životní styl s vlivem na zdraví člověka  Řada studií: v USA 9-16% úmrtí přímo souvisí s hypokinezí ( Evropa podobný výsledek)  Biologický účinek PA: - metabolismus ( lipidové spektrum, stoupá glukózová tolerance, senzitivita na inzulín,….) - kostní tkáň - svalová tkáň a složení těla - KV systém - dýchací systém - neuroendokrinní systém pohyb v ontogenezi Pohyb v prevenci primární – předejít výskytu onemocnění sekundární – zabránění progrese onemocnění terciární – zabránit a zpomalit výskyt pozdních komplikací onemocnění Kvalita života Pohybová inaktivita a nemoci Od vzniku Homo sapiens sapiens (minimálně 50 tisíc let) se člověk z biologického hlediska prakticky nezměnil Struktura a funkce jeho řídících a výkonných systémů odpovídá potřebám lovce a sběrače Člověk byl navíc vystaven extrémně vysokým nebo nízkým teplotám Dlouhotrvající pohybová aktivita většinou střední intenzity (v souvislosti se získáváním potravy) nezbytnou součástí životního stylu Požadavky na energetický metabolismus selektivní tlak favorizoval přežití a reprodukci jedinců geneticky predisponovaných k existenci (přežití) v takto fyzicky náročném prostředí V posledním století progresivní pokles úrovně habituální pohybové aktivity + relativní přejídání potravou bohatou na cukry a živočišné tuky : formoval naše genomy (soubor veškeré genetické informace uložené v DNA konkrétního organismu zahrnující všechny kódující i nekódující sekvence DNA) Životní styl většiny populace v rozvinutých zemích odlišný od životního stylu dominujícího v průběhu evoluce Poznatek je podpořen klinickými pokusy Příklady civilizačních zdravotních potíží  Osteoporóza  Hypotrofie svalů  Zkrácení svalů  Oslabení meziobratlových plotének  Funkční snížení nožní klenby  Obezita  DM II  Ateroskleróza  Poruchy imunity  ICHS  Ischemická choroba DK  Varixy  Hypertenze  Poruchy spánku  Neurózy  COM  Vředová choroba žaludku a dvanáctníku  Rakovina tlustého střeva a prsu  Intoxikace nikotinem, alkoholem Zdatnost, tělesná zdatnost, zdravotně orientovaná zdatnost( ZOZ)  Zdatnost – nutná pro efektivní fungování lidského organismu  Tělesná zdatnost-stav organismu, který umožňuje provádět denní činnosti bez nepřiměřené únavy. Míra fyziologických adaptací ovlivňuje. - orientovaná na výkon - zdravotně orientovaná zdatnost ( health- related fitness) zdatnost ovlivňující zdravotní stav a působící jako prevence zdravotních problémů spojených s hypokinezou Determinanty ZOZ • Morfologická komponenta ( složení těla) • Svalová komponenta – svalová síla, vytrvalost • Motorická komponenta- obratnost, rovnováha, rychlost pohybu • Kardiorespirační komponenta • Metabolická komponenta- glukózová tolerance, citlivost na inzulín, metabolismus lipidů aerobní zdatnost svalová zdatnost flexibilita složení těla • Spiroergometrie jako test aerobních schopností (VO2max, ventilační prahy) Hlavní sledované parametry Pohybový výkon a) Výkon na bicyklovém ergometru (P – power; [W]) a maximální výkon (PMAX; [W]) nebo b) Rychlost běhu na běžícím páse (v – velocity; [km•h-1]) a sklon pásu (%) Respirační parametry a) Minutový příjem kyslíku (oxygen intake; O2; [l, ml]) b) Minutový výdej oxidu uhličitého (carbon dioxide expenditure; CO2; [l, ml]) TESTY zdatnosti - laboratoř • Hlavním ukazatelem aerobní kapacity je maximální minutový příjem kyslíku a stejný ukazatel v přepočtu na 1 kg hmotnosti • komplexní ukazatel funkce celého transportního systému pro kyslík • Kritériem skutečného VO2max je dosažení poměru výměny dýchacích plynů alespoň 1,05 (RER – respiratory exchange rate) • Pokud příjem kyslíku nesplní kritérium pro maximum, pak by měl být označen pouze jako vrcholová minutová spotřeba kyslíku (O2peak). VO2max Definice VO2max • maximální množství z přijatého kyslíku, který je organismus schopen využít pro svalovou práci v režimu aerobní produkce využitelné energie • Hodnota VO2 max do značné míry koreluje s histologickou skladbou kosterního svalu, hlavně s množstvím červených svalových vláken • Jeho hodnota je determinována genetickými dispozicemi, možný nárůst v rámci vytrvalostního tréninku se udává okolo 15-20% VO2max Terénní testy Nevýhody: Výhody: - Nepřesnost měření, omezený počet sledovaných parametrů (nelze měřit spotřebu O2, W,..) a další - praktické, finančně i časově nenáročné, jednouché provedení s větší skupinou (školní třída), a další Principem: - chůze, běh, jízda na kole, plavání, vystupování na bednu, dřepy,… - Měření času, vzdálenosti a hlavně srdeční frekvence (SF) Srdeční frekvence = základní ukazatel výkonnosti kardiovaskulárního systému (KVS) SFmax – s trénovaností obecně klesá či se nemění, – klesá s věkem (220-věk), vyšší u žen - v klidu, při zátěži a v průběhu zotavení SFklid × SFzátěž × SFpozátěž. SFklid – 70 tepů/min (průměrně), novorozenec nad 150 ↑ 90 tepů/min (tachykardie) ↓ 60 tepů/min (bradykardie) SFklid – měření ráno po probuzení (ještě na lůžku) Jednoduc hé zkoušky Ruffierova zkouška 1] měření klidové SF (15 s)– skutečná SFklid !!! [SF1] 2] 30 dřepů za 30 sekund (např. použít metronom) 3] bezprostředně se posadíme a měříme SF (15 s) [SF2] 4] měření SF po 1 minutě od ukončení testu (15 s) [SF3] index zdatnosti = (SF1+SF2+SF3) x 4 -200 10 Ruffierova zkouška Hodnocení Index zdatnosti zdatnost < 0 výborná 0,1–5 dobrá 5,1–10 průměrná 10,1–15 podprůměrná >15,1 nedostatečná Test není vhodný pro starší osoby a osoby s nemoci dolních končetin, kloubů atd. Step-test Založen na principu poklesu po-zátěžové SF Řada modifikací: Astrand-Ryhming step-test protocol Queen’s College step-test protocol Chester’s step test protokol Potřebujeme: - bedýnku (židli, lavičku) - stopky - metronom - monitor SF Chester’s step-test protokol 1] bedýnka: 50 cm ♂, 40 ♀, 30 děti (po tuberositas tibie) 2] trvání: 5 minut, pokud možno 3] frekvence: 30 výstupů/min 4] pohyb: výměna nohou na bedýnce, kde vždy jedna zůstává 5] bezprostředně po ukončení se posadit 6] měření SF během zotavení: - v čase 1 min (SF1) - 2 min (SF2) - 3 min (SF3) po zátěži Chester’s step-test protokol Fitness index = Doba vystupování (s) x 100 (SF1+SF2+SF3) Hodnocení Test zdatnosi - Norma pro sportovce <80 méně výkonný 81-100 středně výkonný 101-120 dobře výkonný 121-140 velmi dobře výkonný >141 výborně výkonný Bežná populace <55 slabá tělesná zdatnost 55-64 nízký průměr 65-79 vysoký průměr 80-89 zdatný >90 velmi zdatný Chodecký test- 2 km Principem je sledování dosaženého výkonu (trvání) a reakce SF Úkol: Potřebujeme: - stopky - monitor SF - rovnou cestu Co možná nejrychleji ujít 2 km konstantní rychlostí, ale NEBĚŽET! (Mělo by trvat nejlépe 12–16 min) Chodecký test Měření: BMI (body mass index) = - trvání v minutách (45 s = 0.75 min) - SF v cíli (bezprostředně) Výpočet: - věk - BMI hmotnost (kg) výška2 (m) normální = 20–25 (♀ 19–24) podváha = < 20 (♀ 19) nadváha = 25 –30 (♀ 24–29) obesita = > 30 (♀ 29) muž = 434-(trvání×11.6)-(SF×0.56)-(BMI×2.6)+(věk×0.2) Hodnocení Index zdatnosti Zdatnost <70 slabá 71–89 podprůměrná 90–110 průměrná 111–130 dobrá >131 výborná Chodecký test (fitness index) žena = 431-(trvání×11.6)-(SF×0.56)-(BMI×2.6)+(věk×0.2) VO2max = 132.85-(0.016*hmotnost)-(0.39*věk)+(6.32*P)-(3.26*trvání)-(0,16*SF) Chodecký test Odhad VO2max (ml/kg/min) kg roky pohlaví ♂ = 1 ♀ = 0 minuty Chyba této rovnice je přibližně 5 ml/kg/min u mužů a 3,3 ml/kg /min u žen SF v cíli Chodecký test Odhad VO2max (ml/kg/min) Test je vhodný téměř pro všechny, zejména pro starší osoby. Test není vhodný pro velmi dobře trénované. Zjednodušená rovnice z výsledků české populace (Bunc, 1992) s odhadovanou 8% chybou : ♂VO2max = 3,749 × rychlost [km/h] – 2.133 ♀VO2max = 3,359 × rychlost [km/h] + 3.008 Příklad • Žena 50 let. Výška 170 cm, hmotnost 60 kg, vzdálenost 2 km ušla za 20 minut, TF v cíli 110 BMI = hmotnost(kg) ------------------------ výška 2 (m) 20,76 Fitness index: 431-(trvání×11.6)-(SF×0.56)-(BMI×2.6)+(věk×0.2) 93,42 VO2 max: 3,359 × rychlost [km/h] + 3.008 23,162 Chodecký test – 6 min (6MWT) Principem je sledování dosaženého výkonu (vzdálenost - metry) a reakce SF Potřebujeme: - stopky/ odpočítávadlo - monitor SF, TK ( před a po ukončení testu) - dva kužely pro označení bodu otočky ( lze provádět i na rovné chodbě) 6MWT - měření VO2 max • VO2max výpočet – chůze na 6 min ( 18 – 65 let)- velká korelace s ergometrem ( až 0.9) Provedení testu: zdolejte chůzí vzdálenost za 6min co nejrychleji (ale neběhat). Na konci testu –výsledná vzdálenost a tepová frekvence Na základě studií byly stanoveny vzdálenosti, které se považují za normální hodnotu 6MWD >500 metrů pro ženy 6MWD >600 metrů pro muže Prediktivní rovnice dle Camarri et al. (2006): muži: 216,9 + (4,12 x výška cm) – (1,75 x věk) – (1,15 x hmotnost kg) ženy: 216,9 + (4,12 x výška cm) – (1,75 x věk) – (1,15 x hmotnost kg) – 34,04 6MWD = 800 – (5,4 × věk) ( výpočet vzdálenosti s ohledem na věk)= norma Příklad • Žena 50 let. Výška 170 cm, hmotnost 60 kg • Žena 23 let. Výška 170 cm, hmotnost 60 kg Prediktivní rovnice dle Camarri et al. (2006): muži: 216,9 + (4,12 x výška cm) – (1,75 x věk) – (1,15 x hmotnost kg) ženy: 216,9 + (4,12 x výška cm) – (1,75 x věk) – (1,15 x hmotnost kg) – 34,04 726,76 m 774,01 m 6MWD = 800 – (5,4 × věk) ( výpočet vzdálenosti s ohledem na věk)= norma 530 m 675 m V případě, že je 6MWD výrazně snížena má významnou prognostickou hodnotu. U pacientů s mírným nebo středně závažným srdečním selháním se ukázalo, že ušlá vzdálenost <300 metrů predikuje zvýšenou mortalitu o 20 % v porovnání s pacienty, kteří ušli vzdálenost větší (Wise, 2009). Zlepšení o více jak 70 metrů ujitých během 6MWT se ukázalo pro pacienty jako klinicky významné. V současné době se obecně za klinicky významné považuje zlepšení o ≥ 54 metrů (Rasekaba et al., 2009). • Vzdálenost dosaženou během testu je možné převést i na hodnoty METs a tím stanovit intenzitu zátěže 6MWT - měření VO2 max MET= ( průměrná rychlost v km/hod x 1,667 + 3,5) / 3,5 peakVO2 [ml/kg/min] = 4,948 + (0,023 x 6MWD) Příklad • Žena 50 let. Výška 170 cm, hmotnost 60 kg, za 6 min ušla 700 m ( 1O50 m, 400 m) , TF v cíli 115 MET= ( průměrná rychlost v km/hod x 1,667 + 3,5) / 3,5 21,048 6 MET peakVO2 [ml/kg/min] = 4,948 +( 0,023 x 6MWD) 29,098 14,148 4 MET 2,9 MET Cooperův test 12 minutový běh na atletickém ovále (400 m) Úkol: Běžet co možná nejrychleji Založen na závislosti uběhlé vzdálenosti za čas (rychlosti běhu) a VO2max Odhad VO2max (ml/kg/min): VO2max = 22.36 x (uběhlá vzdálenost v km) – 11,29 Výpočet dle Hellera a Vodičky: VO2 max = uběhnutá vzdálenost (m) – 504,1 ---------------------------------------------------- 44,8 Cooperův test Test je vhodný pro zdravé a dobře trénované jedince Vysoce závislý na motivaci!!! (Cooper in Heller, 2005) Příklad výpočtu • Žena 50 let. Cooperův test: uběhlá vzdálenost 2000 m VO2max = 22.36 x (uběhlá vzdálenost v km) – 11,29 Výpočet dle Hellera a Vodičky: VO2 max = uběhnutá vzdálenost (m) – 504,1 ---------------------------------------------------- 44,8 33,43 33,39