Definicje i charakterystyka tolerancji wysiłkowej
HISTORIA BADAN W FIZJOLOGII WYSIŁKU
NAJSŁYNIEJSZE SZKOŁY AMERYKAŃKIE I SKANDYNAWSKA ( HARVARD,KAROLIŃSKA INSTYTUT,KOPENHAGA
PRZYCZYNY POWSTANIA NAUKI (FIZJOLOGIA WYSIŁKU)
1.POCZĄTEK XX WIEKU- DYNAMICZNY ROZWÓJ PRACY PRZEMYSŁOWEJ O DUŻEJ KOMPONENCIE PRACY FIZCZNEJ
KONIECZNOŚC BADAŃ OBCIĄŻEŃ FIZYCZNYCH
2.W OKRESIE MIĘDZYWOJENNYM I PO II WOJNIE ŚWIATOWEJ ROZWÓJ WF I SPORTU.ROLA WYCHOWANIA FIZYCZNEGO W WOJSKU ( C.I.W.F.).
3.OSTATNIE 10-LECIA ROZWÓJ NIEBYWAŁY SPORTU WYCZYNOWEGO ( OLIMPIJSKIEGO) i KONIECZNOŚĆ BADAŃ CZYNNOŚCIOWYCH. ROZWÓJ REKREACJI RUCHOWEJ JAKO CZYNNIKA PREWENCJI ZDROWOTNEJ.
4.ROZWÓJ REHABILITACJI RUCHOWEJ ( LATA 60-TE).POWSTANIE REHABILITACJI KARDIOLOGICZNEJ I LECZENIA RUCHEM (OCENA KLINICZNA TOLERANCJA OBCIĄŻEŃ, DIAGNOSTYKA SCHORZEŃ ,NORMY ,UBEZPIECZENIA, SPORT NIEPEŁNOSPRAWNYCH.)
WYDOLNOŚĆ FIZYCZNA NAJWAŻNIEJSZĄ CECHĄ OSOBNICZĄ NASTĘPNIE : GIBKOŚĆ, WYTRZYMAŁOŚĆ, SIŁA MIĘŚNIOWA, KOORDYNACJA RUCHU, MOC WYSIŁKU, ZAKRES RUCHU, CZAS REAKCJI.)
WYDOLNOŚĆ FIZYCZNA
ZDOLNOŚĆ DO REALIZOWANIA CIĘŻKICH LUB DŁUGOTRWAŁYCH WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH Z UDZIAŁEM DUŻYCH GRUP MIĘŚNI, BEZ SZYBKIEGO NARASTANIA ZMĘCZENIA I WARUNKUJĄCYCH JEGO ROZWÓJ ZMIAN W ŚRODOWISKU WEWNĘTRZNYM ORGANIZMU
CECHĘ TĘ WARUNKUJĄ;
1.SPRAWNOŚĆ FUNKCJI ZAOPATRZENIA TLENOWEGO I AKTYWIZACJA PROCESÓW BIOCHEMICZNYCH DECYDUJĄCYCH O WYKORZYSTANIU TLENOWYCH ŹRÓDEŁ ENERGII
2. WIELKOŚĆ ZASOBÓW SUBSTRATÓW ENERGETYCZNYCH W MIĘŚNIACH I INNYCH TKANKACH ORAZ SPRAWNOŚĆ ICH MOBILIZACJI
3. SPRAWNOŚĆ PROCESÓW WYRÓWNUJĄCYCH ZMIANY W ŚRODOWISKU WEWNĘTRZNYM ORGANIZMU SPOWODOWANYCH WYSIŁKIEM
4. SKUTECZNE ELIMINOWANIE ZMIAN ZMĘCZENIOWYCH W ORGANIZMIE
TOLERANCJA WYSIŁKU OSÓB NIEPEŁNOSPRAWNYCH
TO ZDOLNOŚĆ REALIZACJI WYSIŁKU DO MOMENTU WYSTĄPIENIA NIEKORZYSTNYCH REAKCJI ZE STRONY NARZĄDÓW LUB UKŁADÓW ZAJĘTYCH SCHORZENIEM
Próby wysiłkowe stosowane w praktyce rehabilitacyjnej mają różnorodne zastosowanie.
poziom zdolności wysiłkowej (wydolność tlenowa i beztlenowa), obciążenia względne stosowane w treningu ogólnorozwojowym i kinezyterapii (odsetkowe wartości VO2max; MET lub maksymalnej siły mięśniowej),
charakter adaptacji wysiłkowej układu krążenia
cechy tolerancji wysiłkowej np. moment pojawienia się bólu wieńcowego lub wystąpienia chromania przestankowego.
Różnorodność prób czynnościowych oraz różne sposoby interpretacji wskaźników adaptacji wysiłkowej, wymagają stosowania standardowej aparatury i sprawdzonych procedur postępowania oraz posługiwania się właściwą i poprawną terminologią (A.Ronikier ,”Diagnostyka czynnościowa osób niepelnosprawnych, AWF Warszawa,1997”) ).
Rozpatrując bezpośredni i ogólny wpływ ćwiczeń fizycznych na organizm należy uwzględniać:
- rodzaj wysiłku (statyczny, dynamiczny, krótko- i długoterminowy, lokalny lub ogólny);
- wielkość stosowanego obciążenia;
- fakt, że wysiłki fizyczne wywierają wpływ przede wszystkim na układ krążenia.
- objawy nietolerancji wysiłku.
Szczególnie ważna jest ocena nieprawidłowości w reakcjach układu krążenia, mogąca rzutować na pogorszenie stanu zdrowia.
W wielu przypadkach nie zawsze można odnieść się do norm opracowanych dla populacji osób zdrowych.
Stopień niesprawności, schorzenia towarzyszące, przyjmowane leki, wiek i płeć badanych, czas ograniczenia aktywności ruchowej (bed rest syndrome) oraz obniżenie wytrzymałości i siły mięśniowej wskazują na celowość stosowania indywidualnych reguł postępowania (A.Ronikier,1997).
Definicje, normy, sposoby oznaczania ocenianych parametrów wysiłkowych testów spirometrycznych
Ogólna wydolność fizyczna
Wydolność fizyczna oznacza zdolność do ciężkich lub długotrwałych wysiłków fizycznych, wykonywanych z udziałem dużych grup mięśniowych, bez szybko narastającego zmęczenia i warunkujących jego rozwój zmian w środowisku wewnętrznym organizmu.
Pojęcie to obejmuje również tolerancję zmian zmęczeniowych i zdolność do szybkiej ich likwidacji po jej zakończeniu. (S.Kozłowski)
Wydolność aerobowa (aerobic capacity)
zdolność pokrywania zapotrzebowania energetycznego pracujących mięśni przez procesy tlenowe; zależna jest od transportu tlenu i zdolności zużywania go przez pracujące mięśnie.
Wydolność anaerobowa (anaerobic capacity)
maksymalna ilość energii możliwa do uzyskania w procesach beztlenowych w normalnych warunkach; mierzona jest ilością pracy wykonanej z największą możliwą intensywnością w ciągu 30-60 s (lub średnią mocą uzyskaną w tym czasie)
Zdolność wysiłkowa Komisja Fizjologii Pracy i Aktywności fizycznej KNF PAN, 1982
zespół właściwości psychofizycznych organizmu, umożliwiający wykonanie określonych czynności związanych
z obciążeniem fizycznym.
Wytrzymałość wysiłkowa - zdolność organizmu do kontynuowania pracy fizycznej o określonej intensywności.
Adaptacja do wysiłku fizycznego (physical exercise adaptation) Słownik fizjologii człowieka,W.Traczyk,2000
Adaptacja -Zmiany funkcjonalne i morfologiczne układów i narządów, doraźne lub długotrwałe, umożliwiajace wykonywanie określonej pracy fizycznej; polegaja m.in.. Na zapewnieniu zwiekszonego dowozu tlenu i substratów energetycznych do komórek.
Zmiany morfologiczne i czynnościowe zachodzące w przebiegu choroby czy w następstwie urazu ograniczają zdolność do normalnej adaptacji i prowadzą do swego rodzaju dezadaptacji
Tolerancja wysiłkowa
Tolerancja wysiłkowa oznacza zdolność do wykonywania określonych wysiłków bez głębszych zakłóceń homeostazy lub zaburzeń czynności narządów wewnętrznych(S.Kozłowski).
Jej miarą jest czas wykonywania określonego wysiłku do momentu pojawienia się obiektywnych bądź subiektywnych objawów tych zaburzeń lub wielkośc obciążenia, przy którym w krótkim czasie pojawiają się te objawy.
Tolerancja wysiłkowa - zakres zdolności organizmu do wykonywania pracy fizycznej od momentu wystąpienia objawów dyskomfortu do chwili potrzeby jej przerwania. (Komisja fizjologii Pracy i Aktywności Fizycznej KNF PAN, 1982).
Ocena tolerancji wysiłkowej - w teście kwalifikacyjnym (marsz na dystansie 2 km). W czasie 3 min. żwawego chodu - tolerancja wątpliwa lub chorobowa
Tolerancja powysiłkowa - zdolność do szybkiego usuwania objawów zmęczenia. Jej miarą są wskaźniki restytucji powysiłkowej (wypoczynek), np. częstość tętna, częstość oddechów, RRs, stężenie kwasu mlekowego
Podwójny produkt (double product) - iloczyn HR i RRs, wskaźnik zapotrzebowania mięśnia sercowego w tlen.
Procesy beztlenowe
4-Milimolowy próg mleczanowy (OBLA)
- łączy się z różną uciążliwością i tolerancją wysiłku (wyraźny wzrost stężenia mleczanów we krwi od 1-2 mmol do ponad 6 mmol/l)
Wytwarzanie mleczanu podczas wysiłków submaksymalnych jest wykładnikiem udziału procesów beztlenowych w metaboliźmie pracujących mięśni.
Jest ono większe u ludzi o małej wydolności fizycznej.
Procesy beztlenowe (przy zachowanej równowadze czynnościowej) - zwiększenie stężenia mleczanu
w komórkach mięśniowych i we krwi, zmniejszenie zasobu zasad, obniżenie pH. Zmiany te przyczyniają się do zwiększenia uciążliwości pracy i narastania objawów zmęczenia.
Tolerancja wysiłkowa
U ludzi zdrowych tolerancja wysiłkowa zależy od tych samych czynników, które kształtują wydolność fizyczną i wpływu warunków zewnętrznych (hipoksja wysokościowa, wysoka temperatura otoczenia). U ludzi chorych ograniczają ją dodatkowo czynniki patologiczne(zmiany niedokrwienne
w sercu, hipoglikemia, przyjmowane leki) (S.Kozłowski).
W czasie wysiłków istnieje niewykorzystana „rezerwa” wentylacji płuc. Wielkość tej rezerwy może mieć znaczenie w kształtowaniu tolerancji wysiłkowej. Od proporcji między wentylacją płuc aktualną a wielkością maksymalnej dowolnej wentylacji zależy uczucie duszności wysiłkowej.
Od obciążenia względnego zależy także odczucie duszności wysiłkowej, tempo zużycia substratów węglowodanowych, wysiłkowy wzrost temperatury ciała
i odczucie ciężkości pracy (wg skali Borga).
Miażdżyca zarostowa tętnic kończyn dolnych
Dostosowany do specyfiki choroby trening fizyczny wydatnie przedłuża dystans bezbólowego chodu
u ludzi dotkniętych chromaniem przestankowym (dwa razy i więcej w ciągu 2-3 miesięcy).
Zwiększenie tolerancji chodu nie świadczy tylko
o poprawie krążenia lub o korzystnych zmianach metabolicznych w niedokrwionej kończynie. Może być również wynikiem zwiększenia subiektywnej tolerancji bólu lub poprawy koordynacji ruchów
i nauczenia się chodzenia w sposób oszczędzający niedokrwione mięśnie.
Podział intensywności wysiłku fizycznego w zależności od wielkości wskaźników fizjologicznych u młodych osób
Intensywność
b.mała mała średnia wysoka b.wysoka maksymalna
HR/min < 100 < 120 < 140 < 160 <180 > 180
VO2 ml/kg/min < 10,5 <21,0 < 28,0 < 35,0 <42,0 > 42,0
MET < 3 < 6 < 8 < 10 <12 >12
Wentylacja < 20 < 35 < 50 < 60 < 80 > 120
minutowa l/min
Częstość oddechów < 14 20 25 30 35 > 40
% HRmax <35 35-59 60-79 80-89 > 90 100
% Vo2max < 30 30-49 50-74 75-84 > 85 100
Skala Borga < 9 10-11 12-13 14-15 16-17 > 18
Znaczenie kliniczne VO2max Functional Aerobic Impairment
(Guidelines for Exercise Testing and Prescription. American College of Sports Medicine, Philadelphia 1991)
Wskaźnik upośledzenia tlenowego (functional aerobic impairment - FAI);Bruce RA.,Kusumi F.,Hosmer D,1973 -uwzględnia wiek, płeć, poziom aktywności fizycznej
Subiektywna ocena ciężkość pracy- bólu -wyczerpania
(V.H.Heyward,Advanced fitness assessment and exercise prescription,Human Kinetics,Champaign,2006)
Ogólne zasady postępowania przy zalecaniu profilaktycznego i terapeutycznego stosowania aktywności ruchowej
Nowe spojrzenie na tolerancję wysiłkową (W.Starosta,W.Petryński,2007)
Wybrane problemy nazewnictwa międzynarodowego w nauce o ruchach człowieka,Antropomotoryka,2007,37,31-41)
Wydolność - uwarunkowana procesami fizjologicznymi sprawność przetwarzania energii w ustroju istoty żywej, której miarą jest chwilowa moc, jaką dany ustrój może rozwinąć
Tolerancja wysiłkowa - zakres wydolności od wartości maksymalnej do minimalnej,po osiagnięciu której zdolność ustroju żywego do wydatkowania energii o pożądanym natężeniu maleje do zera)
Tolerancja powysiłkowa - zakres wydolności od wartości minimalnej, przy której zdolność ustroju żywego do wydatkowania energii o pożądanym natężeniu wynosi zero, do poziomu odpowiadającej pełnemu ustabilizowaniu się wydolności.
Wytrzymałość - uwarunkowana fizjologicznie i psychologicznie zdolność ustroju żywego do wysiłku, której miarą jest maksymalna praca, jaką ów ustrój może wykonać w jednym nieprzerwanym akcie osiągając granicę tolerancji wysiłkowej.
Zdolności energetyczne - pojęcie „wydolność”, „wytrzymałość” i „tolerancja wysiłkowa”
Co oznacza „równowaga funkcjonalna”?
Co oznacza „długotrwałe wykonywanie wysiłku”?
Odporność ustroju na zmęczenie jest tolerancją wysiłkową, nie wytrzymałością.
Praca i moc są różnymi wielkościami fizycznymi, nie można ich zatem równocześnie „przełożyć”na tę samą wielkość fizjologiczną - wytrzymałość.
Co oznacza „większe zaburzenia homeostazy”?
Dlaczego o tolerancji wysiłkowej mówimy dopiero w chwili pojawienia się „objawów dyskomfortu”?
Interpretacja
Górna granica tolerancji wysiłkowej - ściśle powiązana z wydolnością i wytrzymałością - jest określona przez czynniki fizjologiczne.
Dolna granica - przez czynniki środowiskowe
Zjawisko superkompensacji
(N. N. Jakowlew)
K.Milanowaka,W.Dega „Rehabilitacja medyczna”,PZWL,Warszawa,2001
Rehabilitacja w chorobach układu krążenia
Zapobieganie następstwom unieruchomienia i poprawa tolerancji wysiłku
Ocena wydolności krążenia: tzw.rezerwy wieńcowej,ryzyka zaburzeń rytmu i nadciśnienia tętniczego
TEST OGRANICZONY OBJAWAMI
Zmęcznie
Duszność
Ból dławicowy
Nagły spadek ciśnienia tętniczego
Nadmierny wzrost ciśnienia (RRs pow.230 mm Hg;RRd - 110)
Zmiany w EKG (groźne zaburzenia rytmu, zaburzenia przewodnictwa, znaczne obniżenie lub uniesienie odc. ST)
INTERPRETACJA WYNIKU TESTU WYSIŁKOWEGO.
Cel:
- diagnostyczny (dobór sposobu rehabilitacji)
- weryfikacyjno-prognostyczny (ocena skuteczności leczenia farmakologicznego i rehabilitacji, dalsze zalecenia)
Największą wartość kliniczną ma wielkość tolerowanego obciążenia
Pacjent nie nadaje się do samodzielnego życia jeżeli nie toleruje obciążenia co najmniej 50 W (3,5 - 4,0 metów; 1 MET = 3,5 ml/kg/min VO2; NYHA III = 25-50 W: 2,4-3,7 MET: 8,5- 13,0 ml/kg/min VO2; NYHA II - 75-100 W: 5-6 MET: 17.0-21,0 ml/kg/min VO2)
Poniżej 5 metów - złe rokowanie
10 - 12 metów - rokowanie podobne przy leczeniu zachowawczym i chirurgicznym
Powyżej 13 metów - b. dobre rokowanie, można rozpocząc dalsza rehabilitację
A.Zembaty „Kinezyterapia” t.II,Kasper,Kraków, 2003
K.Klukowski Rozdz.2 „Ćwiczenia kinezyterapii ogólnousprawniajacej” (1)
Wydolność fizyczna; bezczynność ruchowa; testy czynnościowe; zdolność wysiłkowa dzieci i młodzieży - osób dorosłych - osób w starszym wieku
Poprawa zdolności wysiłkowej i tolerancji wysiłku
Zwiększona tolerancja na zmęczenie - ważna cecha u osób niepełnosprawnych, pozwala na podejmowanie wysiłków życia codziennego przy większym komforcie psychofizycznym, wskutek niwelowania negatywnych skutków zmęczenia
Wskaźnik wydolności fizycznej ogólnej - maksymalny pobór tlenu
Wg definicji wydolności fizycznej S.Kozłowskiego - ”…tolerancja zmian zmęczeniowych i zdolność do szybkiej ich likwidacji po zakończeniu wysiłku fizycznego
K.Klukowski tolerancja wysiłkowa -TW c.d.(2)
U ludzi zdrowych TW zależy od czynników determinujących wydolność fizyczną. U ludzi chorych dochodzą dodatkowe ograniczenia: np..niedokrwienie m.serowego, zaburzenia glikemii,unieruchomienie chorej kończyny, zaawansowane procesy inwolucyjne, środki farmakologiczne
Podstawa tolerancji wysiłkowej- głębokość zmian środowiska wewnętrznego oraz zmian czynnościowych zależnych od wielkości obciążenia względnego
W wysiłkach dynamicznych - odsetek VO2max
W wysiłkach statycznych - odsetek maksymalnej siły skurczu dowolnego (MVC)
Obciążenia względne: wysiłkowa HR; skala Borga uciążliwości pracy
A.Kwolek „Rehabiitacja medyczna” t.I Urban & Partner,Wrocław,2003
A.Ronikier rozdz.3.1 ”Charakterstyka wysiłków fizycznych w rehabilitacji”;3.6.”Fizjologia i patologia wysiłku fizycznego”(1)
W zależności od stanu zdrowia pacjent wykorzystuje w danym programie usprawniania określone możliwości wydolnościowe. Ta swoista tolerancja wysiłkowa musi być dostosowana do funkcjonalnych możliwości osoby niepełnosprawnej i może być w sposób uproszczony określona jako % VO2max.
Nie opracowano dotąd (wzorem wskaźników wydolności dla populacji ludzi zdrowych) wskaźników tolerancji wysiłkowej dla chorych z różnymi grupami schorzeń.
Wyjątek stanowią pacjenci kardiologiczni, którzy od wielu lat poddawani są procesowi kontrolowanej rehabilitacji wysiłkowej.
A.Ronikier - tolerancja wysiłkowa
Określenie stanu tolerancji wysiłku osób niepełnosprawnych w różnych okresach leczenia może być pomocne w ocenie postępów rehabilitacji (monitorowanie treningu).
Umożliwia bardziej świadome dawkowanie obciążeń treningowych, nie dopuszcza do przeciążeń czynnościowych aparatu ruchu i układu krążeniowo-odechowego.
Należy stosować intensywność ćwiczeń zgodnie z fizjologicznym prawem obciążeń progowych (zakres od skutecznego progu obciążeń treningowych do granic tolerancji).
Każdy pacjent winien być traktowany w sposób wysoce zindywidualizowany, zgodnie ze stanem, który określają właściwe testy diagnostyczne (adekwatność testów).
Straburzyńska-Lupa,G.Straburzyński „Fizjoterapia”, wyd.III, PZWL,Warszawa, 2004
Rozdz.13 Podstawy leczniczego stosowania ruchu
Aby przebieg zarówno treningu, jak i pojedynczych ćwiczeń był prawidłowy, konieczna jest znajomość tolerancji organizmu na zastosowany wysiłek.
Częstość skurczów serc po wysiłku stanowi kryterium wydolności organizmu i tolerancji wysiłku.
Po regularnie powadzonych ćwiczeniach (co najmniej 6 tyg.) można oczekiwać: bardziej ekonomicznej pracy serca, większej tolerancji organizmu na wysiłki fizyczne …
Kiwerski J „Rehabilitacja medyczna”,PZWL,Warszawa,2005
S.Rudnicki i wsp. rozdz.5.6 Rehabilitacja kardiologiczna po zawale serca i zabiegach kariochirurgicznych
Wpływ hipokinezji - rozregulowane odczyny naczyniowe (łatwe męczenie się, ogólne osłabienie, tachykardia, hipotonia ortostatyczna).
Cele rehabilitacji kardiologicznej - poprawa tolerancji wysiłkowej oraz wydolności wieńcowej i krążenia.
Ćwiczenia fizyczne - określone korzyści np..zwiększenie tolerancji wysilkowej, muszą być wykonywne regularnie i przy odpowiednich obciążeniach.
A.Doboszyńska rozdz.5.7. Rehabilitacja pulmonologiczna
5.7.3. Trening fizyczny i ćwiczenia mięśni oddechowych
Ograniczenie tolerancji wysiłku w przewlekłej chorobie płuc, różne przyczyny (często współistniejące):
- wentylacyjne; krążeniowe; wymiana gazowa; mięśniowe; psychologiczne i objawowe
Planowanie wysiłku - zwrócenie uwagi na czynniki ograniczające tolerancję wysiłku:
- kondycja; miopatia mięśni szkieletowych (kortykosteroidy,statyny); przewlekła hipoksemia; niedożywienie; małe stężenie hormonów anabolicznych (np..testosteron, insulinopodobny czynnik wzrostu)
J.Bromboszcz, P.Dylewicz
Rehabilitacja kardiologiczna, ELIPSA-JAIM, Kraków, 2005
Potrzeba ciągłego dostosowywania ćwiczeń do możliwości chorego wynika ze zmienności stanu chorego spowodowanej postępem choroby, nagłymi zmianami przebiegu choroby i skutkami leczenia.
Zachowanie bezpiecznego odstępu od granicy największego wysiłku tolerowanego przez danego chorego polega na takim wyborze rodzaju, intensywności oraz czasu trwania ćwiczeń, aby spowodowane nimi obciążenie organizmu było istotnie mniejsze od obciążenia uznanego za zgrażające wystąpieniem powikłań.
B.Czarkowska,J.Przybylski
Zarys fizjologii wysiłku fizycznego.Urban & Partner,Wrocław, 2006
B.Czarkowska-Pączek, T.Gabryś
Rodz.3 Wydolność fizyczna organizmu
3.1 Definicja wydolności fizycznej i czynniki ja określające
Tolerancja wysiłkowa
3.2 Metody pomiaru wydolności fizycznej i tolerancji wysiłkowej
Ocena tolerancji wysiłkowej