Sprawozdanie z badań fizjologicznych
Temat:
Wpływ wysiłku statycznego na parametry układu krąŜenia
i oddychania.
Wstęp:
Wysiłek statyczny charakteryzuje si
ę
przewag
ą
skurczów
izometrycznych (wzrost napi
ę
cia mi
ęś
ni i brak zmiany
ich długo
ś
ci). Napisane jest „przewag
ą
” poniewa
Ŝ
w
praktyce nie wyst
ę
puj
ą
„czyste” skurcze izometryczne.
Zwykle towarzyszy im niewielka zmiana długo
ś
ci.
Podczas tego wysiłku praca mechaniczna ma warto
ść
zerow
ą
, nie wyst
ę
puje
Ŝ
aden ruch, natomiast mi
ęś
nie
wykonuj
ą
prac
ę
fizjologiczn
ą
(praca=siła x czas),
podczas której zmieniaj
ą
si
ę
parametry
Ŝ
yciowe
organizmu.
Podczas wysiłków statycznych w celu okre
ś
lenia ich
intensywno
ś
ci mo
Ŝ
na zastosowa
ć
kryterium bezwzgl
ę
dne,
którym jest wielko
ść
siły niezb
ę
dnej do pokonania oporu
zewn
ę
trznego (np. wielko
ść
utrzymywanego ci
ęŜ
aru), lub
kryterium wzgl
ę
dne, okre
ś
laj
ą
ce wielko
ść
siły
zaanga
Ŝ
owanej w czasie pokonywania oporu, wyra
Ŝ
on
ą
w
procentach siły uzyskanej podczas maksymalnego skurczu
dowolnego (maximal voluntary contraction MVC)
okre
ś
lonej grupy mi
ęś
ni. Przepływ krwi przez mi
ęś
nie
szkieletowe zale
Ŝ
y od siły skurczu izometrycznego. Gdy
siła skurczu nie przekracza 20% siły maksymalnej,
przepływ krwi przez mi
ęś
nie odpowiada zwi
ę
kszonemu
zapotrzebowaniu na tlen, natomiast gdy siła skurczu
jest powy
Ŝ
ej 20% siły maksymalnej wzrost ci
ś
nienia
t
ę
tniczego nie mo
Ŝ
e pokona
ć
oporu zwi
ą
zanego z uciskiem
mi
ęś
ni na naczynia i w efekcie czego, przepływ krwi
jest niewystarczaj
ą
cy, gwałtownie narasta dług tlenowy
i objawy zm
ę
czenia. Zatrzymanie dopływu krwi t
ę
tniczej
i odpływu
Ŝ
ylnej z pracuj
ą
cego mi
ęś
nia, hamuje dopływ
tlenu i substancji energetycznych pochodz
ą
cych ze
ź
ródeł pozami
ęś
niowych oraz wypłukiwanie produktów
przemiany materii (mleczan,CO
2
).
Praca statyczna, zwłaszcza przy du
Ŝ
ym obci
ąŜ
eniu,
wykonywana jest zawsze w bezdechu (szczególnie przez
niewytrenowanych). Charakteryzuje si
ę
ona ponadto du
Ŝ
ym
napi
ę
ciem i unieruchomieniem klatki piersiowej.
Utrudnione warunki kr
ąŜ
enia krwi i oddychania w
wysiłkach statycznych s
ą
przyczyn
ą
wyst
ę
powania
stosunkowo du
Ŝ
ego zadłu
Ŝ
enia tlenowego. Dlatego te
Ŝ
przy tego rodzaju wysiłkach cz
ę
sto stwierdza si
ę
wi
ę
ksze nasilenie zmian fizjologicznych po pracy,
ni
Ŝ
w czasie samej pracy. Zjawisko to, szczególnie
wyra
ź
nie wyst
ę
puj
ą
ce u osobników niewytrenowanych,
nazywane jest „efektem” Lindharda. Efekt ten wyst
ę
puje
równie
Ŝ
w krótkich maksymalnych wysiłkach dynamicznych
np. sprintach.
Materiał i metody badań:
Oznaczamy warto
ś
ci parametrów spoczynkowych: t
ę
tna,
ci
ś
nienia t
ę
tniczego, cz
ę
sto
ś
ci oddychania i wentylacji
minutowej. Nast
ę
pnie badane osoby wykonuj
ą
wysiłek
statyczny przez ok. 20 – 40 s., podczas którego co 15
s.
rejestrujemy
t
ę
tno,
cz
ę
sto
ść
oddychania
i
wentylacje minutow
ą
. Po zako
ń
czeniu wysiłku mierzymy
ci
ś
nienie t
ę
tnicze co minut
ę
, a pozostałe parametry co
15 s., a
Ŝ
do powrotu do warto
ś
ci wyj
ś
ciowych.
Badania zostały przeprowadzone na dwóch studentkach
AWF.
Badany IB – 53 kg, 170 cm, nie trenuj
ą
ca
KF – 58 kg, 172 cm, trenuje lekkoatletyk
ę
Wyniki:
Wykresy pokazuj
ą
zmiany wentylacji minutowej i rytmu
oddechowego podczas wysiłku oraz w czasie restytucji.
Na wykresach porównane s
ą
równie
Ŝ
parametry obydwóch
badanych.
Tabela zawiera wyniki pomiarów badanej IB
Wysiłek
Restytucja
Badane parametry Spoczynek
15' 30' 15' 30' 45' 60' 75' 90' 105' 120'
T
ę
tno [ud/min.]
77
131 131 112 114 97 83 88 88
81 83
Ci
ś
nienie [mm Hg]
110/70
120/80
Wentylacja płuc [l/min.]
12
12
8 28 20 20 16 20 16
16 12
Rytm oddechowy [1/min.]
13
12 16 28 20 20 16 16 16
12
Tabela zawiera wyniki pomiarów badanej KF
Wysiłek
Restytucja
Badane parametry Spoczynek
15' 30' 15' 30' 45' 60' 75' 90' 105'
T
ę
tno [ud/min.]
77
127 135 111 104 77 78 81 81
86
Ci
ś
nienie [mm Hg]
140/90
130/90
Wentylacja płuc [l/min.]
7
24 24 20 20 20 12 16 12
Rytm oddechowy [1/min.]
7
16 20 20 20 24 24 20 24
24
Wykres zmian wentylacji minutowej
płuc
0
10
20
30
40
50
60
Spoczynek
15'
30'
15'
30'
45'
60'
75'
90'
105'
120'
Czas [s]
[l/min.]
IB
KF
Zmiany rytmu oddechowego
0
5
10
15
20
25
30
S
po
cz
yn
ek
15
'
30
'
15
'
30
'
45
'
60
'
75
'
90
'
10
5'
Czas [s]
Rytm oddechowy
[ud./min.]
IB
KF
Dyskusja:
Przeprowadzone badanie miało na celu wykrycie tzw.
efektu Lindharda. Efekt ten objawia si
ę
tym,
Ŝ
e po
pracy statycznej o du
Ŝ
ej intensywno
ś
ci wi
ę
kszy jest
wzrost cz
ę
stotliwo
ś
ci skurczów serca, wentylacji
minutowej i zu
Ŝ
ycia tlenu ni
Ŝ
obserwowany w czasie
jej trwania.
U badanej KF nie zaobserwowano znacznego wzrostu
rytmu
oddechowego(16-20ud/min),zu
Ŝ
ycia
tlenu
i
cz
ę
sto
ś
ci skurczów serca. Taki wynik u badanej mo
Ŝ
na
tłumaczy
ć
znacznym wytrenowaniem. W jej treningu o
charakterze tlenowym ma miejsce równie
Ŝ
wysiłek o
charakterze anaerobowym. Przyczyn
ą
nie wyst
ą
pienia
objawu Lindharda mo
Ŝ
e by
ć
zbyt krótki czas trwania
wysiłku nie adekwatny do mo
Ŝ
liwo
ś
ci znoszenia przez
badan
ą
wysiłków statycznych. Podczas badania u osoby
IB obserwujemy po zako
ń
czeniu wysiłku znaczny wzrost
cz
ę
stotliwo
ś
ci oddechu i zu
Ŝ
ycie tlenu. Nie wzrasta
natomiast u badanej cz
ę
sto
ść
skurczów serca. Jest to
typowy objaw Lindharda. Obecnie badana nie uprawia
Ŝ
adnej dyscypliny wyczynowo.
Wnioski:
1.
Podczas ci
ęŜ
kich wysiłków statycznych dochodzi do
zaczerpni
ę
cia długu tlenowego.
2.
Im ci
ęŜ
szy wysiłek tym wi
ę
kszy skok parametrów
fizjologicznych po wysiłku jest obserwowany u
badanych.
3.
Wielko
ść
skoku parametrów fizjologicznych zale
Ŝ
y
równie
Ŝ
od
stopnia
unieruchomienia
klatki
piersiowej
oraz
ilo
ś
ci
grup
mi
ęś
niowych
zaanga
Ŝ
owanych podczas wysiłku.
4.
Podczas samego wysiłku obserwowany jest spadek
parametrów fizjologicznych.
5.
U osoby wytrenowanej KF zm
ę
czenie pojawia si
ę
w
du
Ŝ
o
mniejszym
stopniu
ni
Ŝ
u
osoby
nie
wytrenowanej IB.
Literatura:
„Wskazówki do ćwiczeń z fizjologii dla studentów WF” Skrypt AWF
Warszawa
„Zarys fizjologii wysiłku i treningu sportowego” Malarecki I.
„Fizjologia człowieka z elementami fizjologii klinicznej” Traczyk W.
Zespół nr IV Gr. I Ŝ
Monika Baryłka
Marta Aponiewicz
Krystyna Foks
Irmina Budzińska
Aleksandra Błasiak