wyklad 15.pdf

Materiały informacyjne dla studentów AWFiS kierunku Turystyka i Rekreacja

Fizjologia człowieka

Osoby prowadzące przedmiot:

Prof. nadzw. dr hab. Zbigniew Jastrzębski [email protected]

Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu w Gdańsku

Katedra: Promocji ZdrowiaZakład: Biomedycznych Podstaw Zdrowia


Temat wykładu 15

Wpływ ostrego i przewlekłego niedotlenienia organizmu na duŜych wysokościach.

Zmiany przystosowawcze i aklimatyzacyjne.

Człowiek pod wodą.

Wpływ wysokiego ciśnienia na organizm człowieka.


Niedotlenienie

Hipoksja – niedotlenienie powstałe na skutek wdychania powietrza o zmniejszonym ciśnieniu parcjalnym tlenu.

• Hipoksja hipoksyczna – na skutek obniŜonego ciśnienia parcjalnego tlenu we krwi,

• Hipoksja anemiczna – spowodowana niską pojemnościątlenową krwi,

• Hipoksja ischemiczna (krązeniowa) – na skutek zaburzeńkr ąŜeniowych,

• Hipoksja cytoksyczna (histotoksyczna) – spowodowana upośledzeniem oddychania mitochondrialnego

A. Ronikier Fizjologia wysiłku w sporcie, fizjoterapii i rekreacji, Bibl. Trenera,2008, str. 176-177.


Wpływ środowiska na wydolność człowieka

• Czynniki środowiskowe wpływające na wydolnośćczłowieka:

- ciśnienie baryczne powietrza (Pb),- ciśnienie parcjalne tlenu (PO2)- temperatura powietrza- wilgotność powietrza- promieniowanie słoneczne

Kenney i wsp., Physiology of sport and exercise, Human Kinetics, 2012, str. 311-312



Ryc. 1 Zmienność warunków atmosferycznych wraz z wysokością nad poziomem morza. [Kenneyi wsp., 2012]

-43-12915Typowa temperatura

5390122132159Ciśnienie parcjalne tlenu w powietrzu PO2 [mmHg]

20,9320,9320,9320,9320,93% O2 w powietrzu

253430585631760Ciśnienie barometryczne Pb[mmHg]

80484300221016100 poziom morza

Wysokość nad poziomem morza [m]

Miami Denver Meksyk turnia Mount Everest



• Hypobaryczneśrodowisko (o niskim ciśnieniu), powyŜej 1500 i więcej m npm. wpływa na obniŜenie zdolności wysiłkowych organizmu,

• Skład powietrza się nie zmienia wraz z wysokością npm., lecz zmniejsza się ciśnienie parcjalne tlenu,

• Niskie ciśnienie parcjalne tlenu jest czynnikiem środowiskowym najsilniej ograniczającym wydolnośćczłowieka,

• Temperatura powietrza obniŜa się wraz ze wzrostem wysokości npm. (1oC na 150m) i wiąŜe się z niŜsząwilgotnością powietrza.

Kenney i wsp., Physiology of sport and exercise, Human Kinetics, 2012, str. 312


Fizjologiczna odpowiedź na wysiłek fizyczny w warunkach hipoksji

Ostre następstwa niedotlenienia

1. Układ krąŜenia:• WzmoŜony przepływ krwi poprzez:

- zwiększenie częstości skurczów serca (HR),- zwiększenie objętości wyrzutowej serca (VS),- zwiększenie pojemności minutowej serca (CO),- zwiększenie ciśnienia krwi,

• Wzrost róŜnicy tętniczo-Ŝylnej wysycenia krwi tlenem,• Mniejsze stęŜenie kwasu mlekowego (ograniczenie

produkcji).A. Ronikier Fizjologia wysiłku w sporcie, fizjoterapii i rekreacji, Bibl. Trenera,2008, str.179




2. Układ oddechowy:

• wzrost wentylacji płuc• szybsza męczliwość mięśni oddechowych• spadek pojemności dyfuzyjnej płuc• alkaloza oddechowa

A. Ronikier Fizjologia wysiłku w sporcie, fizjoterapii i rekreacji, Bibl. Trenera,2008, str.137




3. Krew:• Spadek ilości osocza (odwodnienie)• Spadek wysycenia hemoglobiny

tlenem





4. Metabolizm:• nasilenie wydzielania katecholamin,• wzmoŜony metabolizm,• spadek mobilizacji ATP,• zmniejszenie powysiłkowego stęŜenia mleczanów,• zmniejszenie rezerwy alkalicznej,• obniŜenie łaknienia




1. Układ krąŜenia:• nasilona erytropoeza

(wzrost hematokrytu o 8%)• wzrost stęŜenia

hemoglobiny w krwince• wzrost stęŜenia epinefryny• powrót objętości plazmy

do poziomu wyjściowego• wzrost objętości krwi

A. Ronikier Fizjologia wysiłku w sporcie, fizjoterapii i rekreacji, Bibl. Trenera,2008, str.179-180.


Adaptacja organizmu do wysiłku w warunkach hipoksji

2. Układ oddechowy:

• wzrost wysiłkowej wentylacji płuc• wzrost maksymalnej wentylacji dowolnej• poprawa mechaniki oddychania

A. Ronikier Fizjologia wysiłku w sporcie, fizjoterapii i rekreacji, Bibl. Trenera,2008, str.180..


Adaptacja organizmu do wysiłku w warunkach hipoksji

3. Metabolizm• nasilenie metabolizmu węglowodanów (wzrost

efektywności produkcji energii z 1L tlenu)• wzrost zawartości mioglobiny mięśniowej i

aktywności enzymów oddechowych.• zmniejszenie przekroju poprzecznego mięśni -

hipotrofia mi ęśniowa (spadek zawartości białek mięśniowych do 13%),

• poprawa kapilarności mięśni,A. Ronikier Fizjologia wysiłku w sporcie, fizjoterapii i rekreacji, Bibl. Trenera,2008, str.180..



Ryc.2 Zmiany wartości maksymalnego poboru tlenu wraz ze spadkiem ciśnienia barycznego i parcjalnego tlenu [Kenney i wsp., 2012, str. 317].

• PoniŜej 1500m npmVO2max nie ogranicza zdolności wysiłkowych.

• PowyŜej 1500m npmnastępuje spadek VO2max o ok. 11% co 1000m wysokości.

• Na wysokości 6000m VO2max osiąga tylko 40-50% wartości z poziomu morza.

Ronikier A. Fizjologia wysiłku w sporcie, fizjoterapii i rekreacji, Bibl. Trenera,2008, str.178.


Sportowa rywalizacja w warunkach hipoksji

1. Osiągnięcia zawodników dyscyplin wytrzymałościowych (opartych na pracy tlenowej – np. bieg maratoński) ulegają pogorszeniu na duŜych wysokościach npm.

2. Osiągnięcia zawodników dyscyplin krótkiego czasu (opartych na pracy beztlenowej – bieg na 100m, 200m, 400m, skok w dal, trójskok) ulegają poprawie na duŜych wysokościach npm. (olimpiada w Meksyku, 1968)

Kenney i wsp., Physiology of sport and exercise, Human Kinetics, 2012, str. 318-319;


Trening wysokogórski

Podział wysokości nad poziomem morza:• do 1000 m npm - wysokość mała• 1000 – 2500 m npm – wysokość średnia• ponad 2500 m npm – wysokość duŜa

Modele treningu:• Ŝyć wysoko – trenować wysoko• śyć nisko- trenować wysoko• Ŝyć wysoko-trenować nisko

A. Ronikier Fizjologia wysiłku w sporcie, fizjoterapii i rekreacji, Bibl. Trenera,2008, str.137-139.


Trening wysokogórski

• Poprawa wydolności anaerobowej wymaga około 2 tygodni treningu wysokogórskiego.

• Poprawa wydolności tlenowej (wartości VO2max) jest długotrwała (wymaga pobytuponad rok na wysokości3500m npm).

A. Ronikier Fizjologia wysiłku w sporcie, fizjoterapii i rekreacji, Bibl. Trenera,2008, str.180..


Choroba wysokogórska

Kenney i wsp., Physiology of sport and exercise, Human Kinetics, 2012, str. 325-327;.

1. Ostra choroba wysokogórska (6-48 h. po przybyciu na duŜą wysokość)

• Ból głowy,• Mdłości,• Wymioty,• Trudności w oddychaniu,• Bezsenność


Choroba wysokogórska

Kenney i wsp., Physiology of sport and exercise, Human Kinetics, 2012, str. 325-327;

2. HAPE (obrzęk płuc) – gromadzenie się płynu w płucach -tworzenie skrzepów w naczyniach płucnych, spłycenie oddechu, kaszel, ból klatki piersiowej, wyczerpanie, zaburzenia świadomości.

3. HACE (obrzęk czaszki) – gromadzenie się płynu w jamach czaszki – zaburzenia i utrata świadomości, zaburzenia chodu, letarg, smierć


Człowiek pod wodą

Jaskólski A., Jaskólska A. Podstawy fizjologii wysiłku fizycznego z zarysem fizjologii człowieka, AWF Wrocław, 2006 str. 237.

Cechy środowiska wodnego:

• Wysokie ciśnienie hydrostatyczne• DuŜe przewodnictwo cieplne• Wysiłek fizyczny ma niski współczynnik pracy• Zwiększona rozpuszczalność gazów oddechowych w

tkankach i rozszerzanie gazów przy wynurzaniu


Człowiek pod wodą


1. Objętość gazów w organizmie zaleŜy od ciśnienia i temperatury.

2. Ciśnienie wzrasta wraz z głębokością zanurzenia.

3. Po zanurzeniu następuje zmniejszenie objętości płuc: - na głębokości 10m – o połowę- przy 40m – osiąga wielkość równą objętości zalegającej


Człowiek pod wodą

Jaskólski A, Jaskólska A., Podstawy fizjologii wysiłku fizycznego z zarysem fizjologii człowieka. AWF Wrocław 2006, str. 239

Dekompresja – powolne wynurzanie się z duŜej głębokości.

Choroba dekompresyjna – uwalnianie gazu w postaci pęcherzyków, które mogą doprowadzić do zatorów naczyńkrwionośnych.


Człowiek pod wodą


Reakcja organizmu na środowisko wodne:• Znaczne zmniejszenie objętości płuc,• Zmniejszenie częstości skurczów serca i zwiększenie

objętości osocza,• Utrata ciepła (hipotermia),• Zwiększona rozpuszczalność gazów oddechowych w

tkankach i rozszerzanie gazów przy wynurzaniu.


Bibliografia

Czarkowska-Pączek B., Przybylski J. Zarys fizjologii wysiłku fizycznego, Wyd. Med., Wrocław, 2006 [POZYCJA KSIĄśKOWA]

Górski J. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego. PZWL, Warszawa [POZYCJA KSIĄśKOWA]

Jaskólski A., Jaskólska A. Podstawy fizjologii wysiłku fizycznego z zarysem fizjologii człowieka, AWF Wrocław, 2006 [POZYCJA KSIĄśKOWA]

Kenney W.L., Wilmore J.H., Costill D.L. Physiology of sport and exercise, Human Kinetics, 2012 [POZYCJA KSIĄśKOWA]

Ronikier A. Fizjologia wysiłku w sporcie, fizfoterapii i rekreacji. Biblioteka Trenera, Warszawa, 2008 [POZYCJA KSIĄśKOWA]

wyklad 15.pdf

Documents

Transcript of wyklad 15.pdf