Fizjologia - wyklad 10 - Wydolność fizyczna

Wydolność fizyczna organizmu i kryteria jej oceny

Wydolność fizyczna jest zdolność organizmu do ciężkiej lub długotrwałej pracy fizycznej, wykonywanej z udziałem dużych grup mięśniowych, bez szybko narastającego zmęczenia oraz zdolność do szybkiej odnowy ustroju po pracy, a także wysoka tolerancja na zewnętrzne i wewnętrzne zmiany środowiskowe.

Zależy ona od takich czynników jak:

• cechy budowy morfologicznej,

• rezerwy energetyczne ustroju,

• tlenowe i beztlenowe procesy metaboliczne,

• termoregulacja,

• koordynacja nerwowo-mięśniowa

• czynniki psychologiczne- motywacja.

Znaczenie poszczególnych czynników w kształtowaniu ogólnej wydolności fizycznej może się zmieniać w zależności od rodzaju wykonywanej pracy.

Różnice morfologiczne i fizjologiczne zależne od płci.

Różnice morfologiczne i fizjologiczne zależne od płci wynikają z

• Różnych wymiarów i proporcji ciała. -wszystkie wymiary ciała u kobiet są z reguły mniejsze niż u mężczyzn. W konsekwencji mniejsze są wszystkie zasięgi kobiet - stojący górny średnio o 10 %, boczny o 11% i przedni o 15% od zasięgów mężczyzn.

• Różnej budowy kości- kości kobiet są bardziej delikatne i kruchsze, a przez to łatwiej ulegają złamaniom niż u mężczyzn.

• Innej wytrzymałości połączeń stawowych- w przypadku kobiet połączenia stawowe są bardziej elastyczne i rozpulchnione co prowadzi do słabszej statyki kończyn dolnych, szpotawości kolan i stóp, płaskostopie i zniekształcenie kości stopy.

• Różnej siły mięśniowej- Kobiety rozporządzają siłą równą 2/3 siły mężczyzn. Jej różnice zaznaczająca się już około 10 roku życia, w wieku lat 20 różnica ta wynosi 30 %, a po 30 ok. 40 %.

• Różnego udział mięśni w masie ciała- u kobiet mięśnie stanowią około 30 % masy ciała, u mężczyzn 40 %.

• Różnego udział tkanki tłuszczowej w masie ciała- u kobiet tkanka tłuszczowa stanowi około 25 % masy ciała, u mężczyzn 15 %.

• Różnych parametrów wydolnościowych -Pojemność życiowa płuc u kobiet jest mniejsza niż u mężczyzn o 25 %, maksymalna wentylacja płuc mniejsza jest o 20 %, wentylacja minutowa mniejsza o około 15 %, a zdolność maksymalnego przyjmowania tlenu o blisko 30 %. Spoczynkowa objętość wyrzutowa serca kobiety jest mniejsza o 20 % ni ż serca mężczyzny. Spoczynkowa częstość skurczów serca kobiety jest mniejsza o 10-15 uderzeń na minutę, a przy wysiłkach równych wysiłkom mężczyzn jest większa do 40 skurczów na minutę.

Ze względu na cechy biologiczne i fizjologiczne kobiety nie powinny w zasadzie być zatrudniane na stanowiskach wymagających pracy w pozycji stojącej, dźwigania i unoszenia ciężarów, w pracy nocnej i zmianowej, w gorącu, pracy narażającej na wibrację i zmiany atmosferyczne.

Zmiany fizjologiczne wydolności fizycznej

Miernikiem wydolności fizycznej jest wielkość pułapu tlenowego.

Pułap tlenowy jest to maksymalna ilość tlenu, jaką organizm może dostarczać tkankom- w czasie maksymalnego wysiłku, mierzonego sześciominutowym testem wydolnościowym.

Zależy on od:

• płci,

• wieku,

• aktywności fizycznej,

• treningu

Czynniki decydujące o sprawności funkcji zaopatrzenia w tlen to:

1. Maksymalna wentylacja płuc

2. Pojemność dyfuzyjna płuc

3. Objętość i pojemność tlenowa krwi

4. Maksymalna pojemność minutowa serca (maksymalna objętość wyrzutowa x maksymalna częstość skurczów serca)

5. Różnica tętniczo-żylna wysycenia krwi tlenem:

a) regulacja naczynioruchowa ("rozmieszczenie" krwi tłoczonej przez serce)

b) mięśniowy przepływ krwi (stosunek krwi płynącej przez zespolenia tętniczo-żylne i przez naczynia odżywcze)

Człowiek o wysokim pułapie tlenowym może wykonywać pracę ośmiogodzinną z obciążeniem 50% tego pułapu bez zmęczenia i z zachowaniem pełnej równowagi ustroju. Przeciętnie przyjmuje, że wielkość obciążenia pracą ciągłą nie powinna przekraczać 30-35 % pułapu tlenowego.

Ze względu na wielkość pułapu tlenowego prace fizyczną dzieli się na:

• pracę lekką -jeśli zapotrzebowanie pułapu tlenowego wynosi 10%

• pracę średnio ciężką,- jeśli zapotrzebowanie pułapu tlenowego wynosi 10-35%

• pracę ciężką, - jeśli zapotrzebowanie pułapu tlenowego wynosi 30-50%

• - pracę bardzo ciężką . jeśli zapotrzebowanie pułapu tlenowego wynosi powyżej 50 %

Prawidłowa ocena ciężkości pracy powinna opierać się na określaniu kosztu energetycznego i kosztu fizjologicznego danej pracy przez odniesienie bezwzględnego wydatku energetycznego netto do aktualnego poziomu osobniczej wydolności fizycznej.

Miernikiem ciężkości pracy jest ilość tlenu zużywanego przez organizm w stosunku odsetkowym jego pułapu t1enowego.

Przeciętna wartość maksymalnego pochłaniania tlenu u kobiet wynosiła 2,2 l/min., a u mężczyzn 3,0 l/min .

Morfologiczne i fizjologiczne czynniki wydolności

Wśród czynników wewnętrznych ustroju, wpływających na poziom zdolności do pracy, wiek człowieka odgrywa szczególną rolę.

Okres od 1-5 lat- jest najintensywniejszym okresem szybkiego rozwoju umysłowego. Człowiek posiada wysoką zdolność zapamiętywania i powtarzania określonych czynności gestów, słów natomiast stosunkowo niewielką zdolność ich świadomego zastosowania. Szybko następuje również rozwój fizyczny człowieka od nieporadnego niemowlaka, potrzebującego stałej opieki rodzicielskiej, do dziecka samodzielnego i częściowo niezależnego.

W wieku od 6- 15 lat- następuje dalszy intensywny rozwój osobniczy człowieka, właściwemu ukształtowaniu podlegają wszystkie narządy i organy człowieka rozwija się oko, narząd słuchu, mózg Człowiek potrafi, oceniać, analizować, uczy się wyciągać wnioski. Następuje znaczny rozwój układu kostnego i tkanki mięśniowej. Człowiek jest zdolny do wykonywania prostych operacji i czynności fizycznych. Zwiększa się jego wydolność fizyczna, a 15-latek może wykonywać lekką pracę fizyczną przez 8 godzin bez wyraźnych objawów zmęczenia.

Między 16-25 rokiem życia następuje zakończenia fazy rozwoju progresywnego człowieka. Wszystkie narządy i organy człowieka powinny posiadać optymalny ze względów fizjologicznych i wydolnościowych rozmiary i kształt, a sam człowiek powinien osiągnąć taki poziom zdolności do pracy, który umożliwia wykonywanie wszelkich czynności zawodowych zarówno fizycznych jaki i umysłowych.

Okres miedzy 26-30 rokiem życia to tzw. okres stabilizacji, charakteryzujący się stałością wszystkich procesów życiowych organizmu, oraz zdolnością do wykonywania ciężkich prac fizycznych i umysłowych bez większych objawów zmęczenia. Jego aktywność zawodowa jest największa.

Powyżej 30 roku życia następuje tzw. faza rozwoju regresywnego-wysokość ciała wykazuje nieznaczne tendencje zniżkowe o 5 % zdolność do pracy stopniowo zanika, a człowiek odczuwa pierwsze dolegliwości w obrębie układu kostnego. Zmiany te nie wpływają jeszcze w istotny sposób na wydolność organizmu i zdolność do pracy ale są pierwszą oznaka symptomu starzenia się organizmu człowieka. Grubość kości, na zewnątrz zmniejsza się. Układ kostny staje się bardziej podatny na odkształcenia, a mniej na złamanie.

po 40 roku życia powyżej zalecanych norm następuje fizjologiczny wzrost masy ciała. Największe zmiany dotyczą bezwzględnego i względnego ciężaru mózgu (o 10 %) i serca W narządzie ruchu obserwujemy zmiany inwolucyjne czyli zanikowe tkanki mięśniowej. Grubość warstwy korowej maleje i układ kostny staje się mniej podatny na odkształcenia, a bardziej na złamania. Zaczynają się zmiany inwolucyjne kręgosłupa. Utrudniają one wykonanie prostych czynności roboczych, a w efekcie obniżają zdolność do pracy.

po 50 roku życia następuje fizjologiczny wzrost masy płuc, występuje obumieranie kurczliwych elementów tkanki mięśniowej (do 30 %), przy jednoczesnym przeroście tkanki łącznej. Siła mięśniowa ulega zmniejszeniu o 50 %. Zachodzą także zmiany w budowie kośćca, zwiększona się jego kruchość i łamliwość. Zmiany goścowe (reumatyczne) tkanki kostnej i mięśniowej ograniczają zasięg ruchów, powodują zaniki mięśni, zmniejszając ich siłę. Ponadto występują procesy miażdżycowe w świetle tętnic, ich zwłóknienia prowadzą do utraty elastyczności i do gorszego ukrwienia narządów. Następuje pogorszenie przemiany materii oraz zmniejsza się sprawności i odporności organizmu na czynniki szkodliwe. Rezerwy potencjalnej siły mięśniowej nie wykorzystanej w procesie pracy przez robotników osiągają 50 %. Nie decyduje to jednak o ograniczonej zdolności do pracy lub nawet o nieprzydatności ludzi w starszym wieku. Pojawia się jednak konieczność zapewnienia odpowiedniej organizacji i warunków pracy oraz odpoczynku.

po 60 roku życia następuje fizjologiczny wzrost masy mięśni i kośćca. W porównaniu do 20 roku zycia dwukrotnie zmniejsza się ilość krwi wytłaczanej przez serce, a przy tym dwukrotnie zwiększają się opory w obwodowych naczyniach krwionośnych co prowadzi do znacznego zmniejszenia właściwego dotlenienia poszczególnych części ciała. Zdolność jest znacznie odgraniczona.

Zmiany psychofizjologiczne i psychiczne

Odbierane informacje ze środowiska zewnętrznego i środowiska pracy oraz przekazywanie ich do ośrodkowego układu nerwowego odbywa się najczęściej za pośrednictwem układu wzrokowego i narząd słuchu. Ich prawidłowe działanie jest jednym z podstawowych elementów prawidłowego i bezpiecznego wykonywania wszelkiego rodzaju prac fizycznych i intelektualnych. Zmiany zachodzące wraz z wiekiem w prawidłowym funkcjonowaniu tych narządów w znaczący sposób zmniejszają wydajność oraz komfort pracy człowieka.

Po 40 roku życia, zaczynają się regresywne zmiany w narządzie wzroku, w soczewce, rogówce, siatkówce co prowadzi do znacznego osłabienia ostrości widzenia i postrzegania różnych elementów otoczenia. Próg słyszalności i czułość ucha obniża się o około 35 tys. Hz co przeszkadza w prawidłowym odbiorze muzyki i różnych dźwięków akustycznych. Wrażliwość na bodźce spada o około 30%.

Po 50 roku życia, występują zmiany akomodacji czyli zdolności postrzegania właściwej odległości od poszczególnych elementów otoczenia. Notowane są także osobnicze zmiany szybkości adaptacji oka do ciemności. Zmniejsza się wrażliwość barwna oka. Zwłaszcza dotyczy to barwy czerwonej i niebieskiej. Analizator wzroku wykazuje wyraźne upośledzenie. Próg słyszalności i czułość ucha obniża się do około 40 tys. Hz co przeszkadza w prowadzeniu normalnej rozmowy ponieważ część słów staje się niezrozumiała. Wrażliwość na bodźce spada o około 40%.

Po 60 roku życia zmienia się sensoryczne i percepcyjne pole widzenia. Zmniejsza się szybkość postrzegania wzrokowego, co wyraża się w przedłużeniu czasu reakcji wzrokowo-ruchowej. Próg słyszalności i czułość ucha obniża się do około 50 tys. Hz co przeszkadza w prowadzeniu przeszkadza w prowadzeniu rozmowy telefonicznej. Wrażliwość na bodźce spada o około 50%.

Zmiany zdolności umysłowych

Spadek zdolności intelektualnych w miarę starzenia się wyraża się zwłaszcza w zmniejszeniu wybitnych osiągnięć artystycznych i naukowych. Wraz z wiekiem maleje zdolność organizmu do wytwarzania nowych stereotypów dynamicznych. Zjawisko to związane jest z percepcją jakościową nowych informacji. Powstający w tych sytuacjach deficyt informacyjny wyzwala ujemne emocje i powoduje powstawanie sytuacji stresowych.

Najlepszym okresem do uczenia się nowej pracy i adaptacji nowych metod są lata 15-35 roku życia szczytowy punkt inteligencji ogólnej przypada na lat 26-30. Po 40 u robotników wykwalifikowanych i półkwalifikowanych występuje pewien przełom. W wieku 60 lat moc wykonywanej pracy fizycznej jest mniejsza o około 65% w stosunku do wartości maksymalnej uzyskanej w wieku lat dwudziestu. U starszych pracowników obserwuje się niechęć do przyswajania nowych metod. Wykonują swoje czynności (podświadomie) najmniejszym nakładem sił, ale zgodnie z ustalonym rytmem i zasadami.

1

4

---