wyklad 7.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 7

Pobór tlenu w spoczynku i w warunkach wysiłku fizycznego;

Rola układu oddechowego i kr ąŜenia w tym procesie.


UkUkłład oddechowyad oddechowy

UkUkłład oddechowy jest pierwszym elementem ad oddechowy jest pierwszym elementem „„ kaskady tlenowejkaskady tlenowej”” obejmujobejmująącej transport cej transport

tlenu do mitochondritlenu do mitochondrióów.w.

K. Birch [2008] Adaptacja układu oddechowego do wysiłku fizycznego [W;] K. Birch, D. MacLaren, K. George. Fizjologia sportu. Krótkie wykłady. PWN,str. 63


Kontrola oddychaniaKontrola oddychania

Tempo i gTempo i głęłębokobokośćść oddechoddechóów podlegajw podlegająą przede przede wszystkim kontroli nerwowej. Tylko do wszystkim kontroli nerwowej. Tylko do pewnego stopnia mopewnego stopnia moŜŜliwa jest dowolna liwa jest dowolna kontrola oddychania, a nadrzkontrola oddychania, a nadrzęędnym dnym mechanizmem kontroli dziamechanizmem kontroli działłania ukania ukłładu jest adu jest kontrola odruchowa przez okontrola odruchowa przez ośśrodki oddechowe rodki oddechowe zlokalizowane w mzlokalizowane w móózgu.zgu.



ObjObj ęętotośćść ppłłucuc


Ryc. 1. Objętości płuc


Oddychanie zewnOddychanie zewnęętrznetrzne

-- Doprowadzenie powietrza do pDoprowadzenie powietrza do płłucuc

-- Odprowadzenie powietrza z pOdprowadzenie powietrza z płłucuc

-- Dostosowanie wentylacji do perfuzjiDostosowanie wentylacji do perfuzji

-- Transport gazTransport gazóów oddechowych przez w oddechowych przez

krewkrewK. Birch [2008] Adaptacja układu oddechowego do wysiłku fizycznego [W;] K. Birch, D. MacLaren, K. George. Fizjologia sportu. Krótkie wykłady. PWN,str. 69


DyfuzjaDyfuzja

Proces w ktProces w któórym gazy oddechowe podlegajrym gazy oddechowe podlegająąwymianie miwymianie mięędzy pdzy pęęcherzykami pcherzykami płłucnymi ucnymi a krwia krwi ąą przepprzepłływajywająąccąą przez naczynia przez naczynia wwłłosowate posowate pęęcherzykowe. Proces dyfuzji cherzykowe. Proces dyfuzji przebiega bardzo szybko dziprzebiega bardzo szybko dzięęki istnieniu ki istnieniu minimalnych barier strukturalnychminimalnych barier strukturalnychi gradienti gradientóów ciw ciśśnienieńń parcjalnych. parcjalnych.



Transport gazTransport gazóów oddechowychw oddechowych

Gazy oddechowe transportowane sGazy oddechowe transportowane sąą przez krew w przez krew w rr óóŜŜnej formie. Gnej formie. Głłóównym mechanizmem transportu wnym mechanizmem transportu tlenu jest zwitlenu jest zwiąązanie go z hemoglobinzanie go z hemoglobinąą znajdujznajdująąccąąsisięę w krwinkach czerwonych. Na wiw krwinkach czerwonych. Na wiąązanie tlenu zanie tlenu przez hemoglobinprzez hemoglobinęę w pw płłucach i jego uwalnianie z ucach i jego uwalnianie z hemoglobiny w tkankach wphemoglobiny w tkankach wpłływa wiele czynnikywa wiele czynnikóów. w. Dwutlenek wDwutlenek węęgla jest transportowany ggla jest transportowany głłóównie w wnie w postaci jonpostaci jonóów dwuww dwuwęęglanowych. glanowych.



CiCiśśnienie powietrzanienie powietrzai cii ciśśnienie parcjalne gaznienie parcjalne gazóóww

Gazy wchodzGazy wchodząące w skce w skłład wdychanego powietrza ad wdychanego powietrza wywierajwywieraj ąą ciciśśnienie zalenienie zaleŜŜne od udziane od udziałłu u procentowego gazu i caprocentowego gazu i całłkowitego cikowitego ciśśnienia nienia powietrza. powietrza.

To ciTo ciśśnienie parcjalne stanowi nienie parcjalne stanowi „„ sisiłęłę napnapęędowdowąą””procesu dyfuzji gazprocesu dyfuzji gazóów miw mięędzy pdzy pęęcherzykami a cherzykami a krwikrwi ąą przepprzepłływajywająąccąą przez naczynia wprzez naczynia włłosowate osowate ppęęcherzykowe.cherzykowe.

K. Birch [2008] Adaptacja układu oddechowego do wysiłku fizycznego [W;] K. Birch, D. MacLaren, K. George. Fizjologia sportu. Krótkie wykłady. PWN,str.69


Wymiana gazowaWymiana gazowa

K. Nazar [2008] Czynności układu oddechowego podczas wysiłku [W;] J. Górski. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego. PZWL,str.261-262

1) W spoczynku ciśnienie parcjalne tlenu(PAO2) w pęcherzykach płucnych wynosi około 100 mm Hg, a pręŜnośćtlenu we krwi dopływającej do płuc 40-45 mm Hg, róŜnica wynosi więc 55—65 mm Hg. Na kaŜdy mm Hg róŜnicy ciśnień transportowane jest z pęcherzyków do krwi około 20 ml O2 w ciągu minuty (pojemnośćdyfuzyjna płuc dla tlenu).

2) W czasie wysiłku mięśniowego pojemność dyfuzyjna płuc dla tlenu wzrastać moŜe do 30-40 ml/min/mm Hg, poniewaŜ zwiększa sięprzepływ krwi przez szczytowe fragmenty płuc, które w spoczynku, w pozycji siedzącej lub stojącej, są słabo ukrwione.


Wentylacja pWentylacja płłuc (Vuc (VEE))

K. Nazar [2008] Czynności układu oddechowego podczas wysiłku [W;] J. Górski. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego. PZWL,str.262

JuŜ pierwszy wdech lub wydech po rozpoczęciu wysiłku jest głębszy i szybszy. Tak więc zwiększenie VE następuje praktycznie w tym samym momencie, w którym mięśnie zaczynają się kurczyć.

Ryc.2. Fazy wzrostu wentylacji płuc w czasie wysiłku. Ryc.3. ZaleŜność zmian wentylacji płuc od obciąŜenia podczas wysiłków na cykloergometrze trwających 8 min.



Wentylacja pWentylacja płłuc (Vuc (VEE))

Ryc.4. Zmiany wentylacji płuc podczas wysiłków o wzrastającej intensywności u osoby o niskiej (1), średniej (2) i wysokiej (3) wydolności.

Ryc.5. Zmiany (VE), (VE/VO2), (VCO2) i (RQ) podczas wysiłku nacykloergometrze o obciąŜeniu wzrastającym co 3 min o 50 W.



Odczucie dusznoOdczucie dusznośścici

Często występuje podczas cięŜkich wysiłków, nie jest przejawem niedostatecznego pobierania tlenu, ale ma związekz wielkością VE.

Odczucie to pojawia się zwykle wtedy, kiedy VE osiąga 50% maksymalnej dowolnej wentylacji, i jest ono tym silniejsze, im mniejsza jest tzw. rezerwa oddechowa, czyli róŜnica między aktualną a maksymalną dowolną V.



Wentylacja pWentylacja pęęcherzykowa (Vcherzykowa (VAA))

Stanowi róŜnicęmiędzy VE, czyli całkowitą wentylacją płuc, a wentylacją przestrzeni martwej (VD).

W czasie wysiłku wielkość przestrzeni martwej nie zmienia sięistotnie. Stosunek VA i VD do całkowitej wentylacji płuc zaleŜy jednak od częstości oddechów.

Im wi ększa częstość oddechów, tym większy jest udział VD. Maksymalna wentylacja pęcherzykowa w czasie wysiłków osiąga 85-120 l/min


K. Birch [2008] Adaptacja układu sercowo- naczyniowego do wysiłku fizycznego [W;] K. Birch, D. MacLaren, K. George. Fizjologia sportu. Krótkie wykłady. PWN,str. 78

Obwodowy przepObwodowy przepłływ krwiyw krwi

W czasie wysiłku fizycznego obwodowy przepływ krwi zmienia się, zwiększając ilość tlenu dostarczanego do mięśni szkieletowych.



Manewr ValsalvyManewr Valsalvy

W czasie wysiłków, takich jak np. podnoszenie cięŜarów,sportowcy wykonują często nasilony wydech z udziałem mięśni brzucha przy zamkniętej głośni, czyli tzw. manewr Valsalvy.

Powoduje to ucisk na naczynia Ŝylne doprowadzające krew do serca i w efekcie gwałtowne zmniejszenie objętości wyrzutowej serca, co z kolei na drodze odruchowej wywołuje przyspieszenie częstości skurczów serca i wzrost ciśnienia tętniczego krwi.



Mechanizmy reakcji ukMechanizmy reakcji ukłładu adu oddechowego na wysioddechowego na wysiłłekek

Początkowy wzrost VE spowodowany jest głównie przez mechanizm ośrodkowy polegający na bezpośredniej aktywacji ośrodków oddechowych w mózgu przez impulsy pochodzące z ośrodków ruchowych kory.

Do szybkiego przyspieszenia i pogłębienia oddechów przyczyniają siętakŜe odruchy z mechanoreceptorów mięśni i ścięgien.

W późniejszej wolniejszej fazie wzrostu oddychania bierze udziałkilka mechanizmów. Zalicza się do nich odruchy z receptorów metabolicznych mięśni wraŜliwych na lokalne zmiany chemiczne spowodowane przez produkty metabolizmu mięśniowego.



Mechanizmy reakcji ukMechanizmy reakcji ukłładu adu oddechowego na wysioddechowego na wysiłłekek

- W czasie wysiłków statycznych draŜnienie receptorów metabolicznych spowodowane zahamowaniem odpływu Ŝylnego z mięśni powoduje jednak często reakcję nadmierną w stosunku do zapotrzebowania.

- Przy duŜych obciąŜeniach dołącza się oddziaływanie zwiększonego stęŜenia jonów wodorowych we krwi tętniczej na chemoreceptory kłębków szyjnych i strefy chemowraŜliwe mózgu.

- Przy maksymalnych obciąŜeniach u sportowców wysokiej klasy lub w warunkach wysokogórskich do stymulacji chemoreceptorów przyczyniaćmoŜe się obniŜenie pręŜności tlenu we krwi tętniczej.



WpWpłływ treningu na ukyw treningu na ukłład ad oddechowyoddechowy

Trening wytrzymałościowy prowadzi do:

- zwiększenie pojemności dyfuzyjnej płuc w wyniku poprawy stosunku wentylacji do przepływu krwi,

- zwiększenia przepływu przez szczytowe części płuc,

- zwiększenia pojemności Ŝyciowej płuc,

- maksymalnej dowolnej wentylacji płuc,

- nasilonej objętości wydechowej w następstwie zwiększeniasiły mięśni oddechowych i ruchomości klatki piersiowej.


BibliografiaBibliografia

1) J. Górski [2008] Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego, PZWL.

2) K. Birch, D. MacLaren, K. George [2008] Fizjologia sportu. Krótkie wykłady, PWN.

wyklad 7.pdf

Documents

Transcript of wyklad 7.pdf