KLINICKÁ FYZIOLOGIE A PATOFYZIOLOGIE 1 MUDr. Kateřina Kapounková, Ph.D. Pohybová zátěž vyvolává změny v organismu: A) okamžité - reakce (odpověď) na jednorázovou zátěž – např. ↑ SF B) po nějaké době - adaptace při opakování zátěži - např. ↓ SF klidové a ↓ SF při stejné zátěži Podnět musí být ale dostatečně silný !!! Pohybová zátěž vyvolává reaktivní i adaptační • změny v kardiovaskulárním systému ( srdce, cévy ) • Změny v dýchacím systému • změny v neurohumorálním systému • změny ve vnitřním prostředí ( pH ) • změny ve svalech • změny v činnosti ledvin • změny metabolismu přežití Reakce na zátěž Změny v kardiovaskulárním systému • Centrální • Zvýšení TF ( max TF 220 – věk) Reakce probíhá v několika fázích Fáze úvodní – zvýšení někdy i o desítky tepů Fáze průvodní – prudký vzestup na počátku, pak pozvolnější růst Fáze následná – prudký pokles, pak pozvolnější Průměrné hodnoty SF max VĚK MUŽI ŽENY 18 194±10 197±7 25 191±9 194±8 35 186±10 188±9 SFmax = 220 - věk • Systolický objem ( klid 60-80ml až 120- 150ml v zátěži) • Minutový objem ( klid 4-5l až 20-25l v zátěži) • Ejekční frakce ( z 55% na 85%) • Periferní (cévy) • redistribuce krve: vazodilatace v pracujícím svalu, vazokonstrikce v obl. splanchnické, renální, kožní a cévy nepracujících svalů • Změny v prokrvení orgánů ( mozek, svaly) • Klidový TK 130/80 Tlak při zátěži : systola až 230, diastola vyšší o 10-20 mmHg Hodnoty TK při zatížení různé intenzity a délky trvání sTK dTK Krátkodobé zatížení max. intenzity 150-190 80-110 Zatížení submaximální intenzity 180-240 40-100 Dlouhodobé zatížení střední intenzity 130-170 80 Statické krátkodobé zatížení 140-160 80-100 Distribuce srdečního výdeje srdce 5% = 0,25 l/min 5% = 1,25 l/min mozek 15% = 0,75 l/min 4% = 1,0 l/min svaly 20% = 1,0 l/min 85% = 21,25 l/min trávicí systém 25% = 1,25 l/min 5% = 1,25 l/min kosti 4% = 0,2 l/min 1% = 0,25 l/min ledviny 20% = 1,0 l/min 3% = 0,75 l/min klid zátěž Autonomní nervový systém • Sympatikus, parasympatikus – není ovlivněn naší vůlí • Sympatikus připravuje organismus na zátěž (psychickou, fyzickou ) • Parasympatikus umožňuje regeneraci organismu • Rovnováha obou systémů zajišťuje vnitřní stabilitu organismu 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 (%) 0 20 40 60 80 100 120 0 1 4 8 12 16 20 24 28 32 vagus sympatikus Průběh zotavení po intenzivním tréninku Začátek dalšího intenzivního tréninku Superkompenzace hod. Změny vnitřního prostředí pH krve : nízká intenzita- pH se nemění submaximální i.- zvýšení LA - snížení pH • Stoupá hematokrit- ovlivnění hemodynamiky • Glykemie ( pozátěžová hyperglykemie, hypoglykemie) • Erytropoetin vzniká z 90-95% v ledvinách reguluje tvorbu červených krvinek stimulem pro zvýšenou tvorbu erytropoetinu je pokles parciálního tlaku kyslíku protékající ledvinou ( v zátěži)- hypoxie ledviny • Leukocyty ( leukocytóza, leukopenie) • Laktát klidová 0,5 – 1,5 mmol/l nízká do 3 mmol/l střední 3-7 mmol/l vysoká nad 7 mmol/L Změny dýchacího systému • Zvýšení dechové frekvence • Zvýšení příjmu kyslíku a výdeje oxidu uhličitého ( zpočátku téměř lineárně) U 60 -70% VO2 max ( ventilační anaerobní prah – nesoulad v dodávce O2 ) • Změny mechaniky dýchání (zvýšení využití bránice, mezižeberních a břišních svalů • Bronchodilatace (rozšíření průdušek ) Změny ve svalech • Svalová kontrakce Změny v činnosti ledvin • Při výkonu klesá prokrvení ledvin • Zvyšuje se tvorba erytropoetinu • Při výkonu se zvyšuje vylučování mineralokortikoidů- aldosteronu ( zvyšuje vstřebávání sodných iontů a reabsorbuje se i voda tzn. sníží se diuréza Proteinurie, hematurie Změny metabolismu • Zdroje energie pro pohyb tvoří energie chemických vazeb živin přijímaných potravou makroergních vazeb kyseliny fosforečné (ATP) • Energetické nároky pohybové zátěže – variabilní • Energetrické substráty : sacharidy, tuky ( bílkoviny) G pyruvát anaerobně aerobně Laktát 2 ATP Krebsův cyklus dýchací řetězec 36 ATP Acetylkoenzym A glykogen glykogenolýza, glukoneogeneze triacylglyceroly volné mastné kyseliny beta - oxidace ENERGETICKÉ KRYTÍ • ATP,CP systém několik s, maximální intenzita • Glykolytická fosforylace dosahuje maxima po 40 – 50 s, submaximální intenzita • Oxidativní fosforylace Převládá u dlouhodobé zátěže Reakce na zatížení Sport intenzita doba Energetické krytí zdroj G La sprint vzpírání maraton hokej MG box Reakce na zatížení Sport intenzita SF TK ery leu Kreatinkináza, urea sprint vzpírání maraton hokej MG box