Microsoft Word - Fizjologia człowieka - opracowania

Fizjologia człowieka - Ćwiczenia 2

Wiodąca tematyka zajęć:
UKŁAD NERWOWY - 1 godz.
Zakres tematyczny zagadnień:
Zagadnienia kluczowe: nawyki ruchowe, automatyzacja ruchów, koordynacja ruchowa, testy koordynacji ruchowej, wpływ
wysiłku fizycznego na układ nerwowy

 Wpływ umiarkowanego wysiłku fizycznego na centralny układ nerwowy:

•

Działanie ochronne,

•

Opóźnia starzenie się układu nerwowego,

•

Nasila neurogenezę (powstawanie nowych neuronów),

•

Zwiększa możliwości poznawcze,

•

Opóźnia rozwój wielu chorób degeneracyjnych układu nerwowego.

 Jednorazowy wysiłek fizyczny ułatwia zmiany adaptacyjne organizmu do wysiłku, między innymi w układach krążenia i

oddechowym. Nie obserwuje się zmian adaptacyjnych w samym układzie nerwowym po wysiłku jednorazowym.

 Wpływ treningu fizycznego na sprawność ruchową (pozytywny):

- Zwiększenie koordynacji ruchowo-mięśniowej.

Częste powtarzanie tych samych czynności prowadzi do udoskonalenia techniki ruchów. Eliminowana jest, obecna u osób
niewytrenowanych,  aktywność  dodatkowych  grup  mięśniowych,  niezaangażowanych  bezpośrednio  w  wykonywanie
określonego zadania ruchowego. Mięśnie realizujące określone zadanie ruchowe oddziałują precyzyjniej, a rozwijana przez
nie siła ściśle odpowiada wykonywanemu zadaniu.
Koordynacja ruchowa (def.) – zdolności człowieka do wykonywania złożonych ruchów dokładnie, szybko i w zmiennych
warunkach.
Polepszenie  koordynacji  ruchowo-mięśniowej  powoduje  zwiększenie  współczynnika  pracy  użytecznej  określającego
wydajność  –  sprawność  mechaniczną  mięśni.  Jest  to  stosunek  wykonanej  przez  mięśnie  pracy  mechanicznej  do
wydatkowanej  energii  –  określa,  jaka  część  energii  wytworzonej  w  organizmie  podczas  wysiłku  fizycznego  o  danej
intensywności zostaje zużyta na pokonanie obciążenia zewnętrznego.

- Zwiększenie siły skurczu mięśni

W pierwszym okresie zależy od układu nerwowego, a dopiero później od przerostu (hipertrofii) mięśni.

- Pamięć ruchowa

Stałe powtarzanie tych samych ruchów prowadzi do ich zapamiętywania, określanego jako pamięć ruchowa.
Zapamiętywanie ruchów prowadzi do pewnego ich zautomatyzowania. Zwiększa to szybkość ruchów, a ogranicza udział
świadomości w ich wykonywaniu, co dodatkowo osłabia ewentualny wpływ zakłócających ruch bodźców zewnętrznych

 Jednym z testów oceniających koordynację jest Test globalnej koordynacji ruchowej Starosty – sposób przeprowadzenia testu:

Test wykonywany jest z użyciem koordynacjomierza. Jest to plansza o wymiarach 100cm x 100cm. W środku

znajdują się wrysowane okręgi: o średnicy 80 cm (najlepiej w kolorze czarnym) oraz dwa okręgi, na których widnieje
podziałka kątowa w prawą i w lewą stronę. Na środku koła o średnicy 80 cm narysowane są stopy – z tego miejsca
badany wykonuje zadanie.

Przed wykonaniem testu badanemu rysuje się kredą linię wzdłuż stopy (na części podeszwowej). Badany wykonuje

podskok obunóż oraz maksymalny obrót w dowolną stronę. Wykonuje 3 próby. Zapisuje się najlepszy wynik
wyrażony wartością kątową odbitej linii ze stopy po lądowaniu. Zaliczony może być tylko skok, w którym lądowanie
odbyło się w kole o średnicy 80 cm. Po wykonaniu 3 skoków w dowolną stronę – badany wykonuje 3 kolejne próby
w stronę przeciwną (ponownie zapisuje się najlepszy wynik). Końcowym wynikiem jest suma wartości kątowych
obrotów w prawą i w lewą stronę.

Odmiany zadań testowych:



obrót z wyskoku obunóż bez pomocy rąk – ręce opuszczone wzdłuż tułowia – lekko usztywnione, ręce na
biodrach, ręce z boku na wysokości ramion,



obrót z wyskoku obunóż z pomocą rąk – dowolne ruchy rąk wspomagające obroty i wykonanie zadania,



obrót z wyskoku jednonóż z pomocą rąk (bez zmiany nóg) – skok z jednej nogi na tę samą z obrotem w
kierunku nogi odbijającej, bądź zamachowej, dowolne ruchy rąk wspomagające obroty i wykonanie zadania,



obrót z wyskoku jednonóż z pomocą rąk (ze zmianą nóg) – skok z jednej nogi drugą z obrotem w kierunku
nogi odbijającej, bądź zamachowej, dowolne ruchy rąk wspomagające obroty i wykonanie zadania.

Fizjologia człowieka - Ćwiczenia 3 i 4

Wiodąca tematyka zajęć:
UKŁAD MIĘŚNIOWY - 2 godz.
Zakres tematyczny zagadnień:
Zagadnienia  kluczowe:  adaptacja  mięśni  do  wysiłku  fizycznego,  zmęczenie  mięśni,  ból  mięśni  -  zakwaszenie  komórek
mięśniowych  a  mikrourazy  tkanki  mięśniowej,  cechy  układu  mięśniowego  (siła,  moc,  lokalna  wytrzymałość  siłowa,  masa
mięśniowa), pomiar i ocena siły mięśniowej w warunkach laboratoryjnych i treningowych, energetyka pracy mięśniowej,

1.  Zmiany treningowe (adaptacyjne) w układzie mięśniowym:

 Usprawnienie (wzrost) koordynacji nerwowo-mięśniowej prowadzący do:

Zwiększania precyzji i szybkości ruchów,

Zmniejszenia kosztu energetycznego pracy w wyniku doskonalenia techniki ruchów,

Zwiększenia siły uzyskiwanej podczas maksymalnego skurczu dowolnego

 Wzrost maksymalnej siły mięśniowej:

Przerost włókien mięśniowych (hipertrofia mięśniowa) pod wpływem systematycznie wykonywanych wysiłków
izometrycznych lub dynamicznych o bardzo dużej intensywności. Jest on spowodowany zwiększeniem rozmiarów
(zgrubieniem) poszczególnych włókien mięśniowych. Przerost dotyczy w większym stopniu włókien typu FT, niż
ST. Przyrost siły skurczu włókna mięśniowego po treningu siłowym jest proporcjonalny do zwiększonego przekroju
poprzecznego tego włókna

Zwiększenie liczby jednocześnie aktywowanych jednostek ruchowych – układ nerwowy);

 Wzrost potencjału metabolicznego mięśni:

Potencjał beztlenowy-anaerobowy (pod wpływem intensywnego treningu siłowego i szybkościowego),

Potencjał tlenowy-aerobowy (pod wpływem treningu wytrzymałościowego)

2. Zmęczenie mięśni – występuje podczas wysiłku fizycznego i charakteryzuje się utratą zdolności do wytwarzania siły – jest

ważnym mechanizmem o  charakterze ochronnym  w  stosunku do mięśni  – zapobiega ono uszkodzeniu elementów kurczliwych
we  włóknach  mięśniowych  oraz  powstawaniu  szkodliwych  produktów  przemiany  materii  związanej  z  nadmiernym  wysiłkiem
fizycznym.
  Rodzaje zmęczenia:

Ośrodkowe – związane jest ze zmniejszeniem się ilości potencjałów czynnościowych w motoneuronach,

Obwodowe – dotyczy samych włókien mięśniowych – zależy od typu wysiłku fizycznego, czyli od rodzaju skurczu

i od właściwości włókien mięśniowych zaangażowanych w wysiłek

3. Teorie zmęczenia

 Teoria wyczerpania (Verworn`a i Schiff`a) – zmęczenie jest następstwem zużycia materiałów energetycznych w pracującym

mięśniu. Badania wykazały, że zmęczenie mięśnia pojawia się przed wyczerpaniem się substancji energiodajnych (glikogenu,
glukozy).

 Teoria zakwaszenia (Pflüger`a) – zmęczenie jest wynikiem nagromadzenia się metabolitów przemian beztlenowych (kwasy,

kreatyna, dwutlenek węgla).

 Teoria neurogenna Pawłowa, Sjeczenowa, Orbelli`ego i Krestownikowa – zmęczenie jest efektem znużenia nerwowego i

zahamowania przekaźnictwa nerwowego oraz nerwowo-mięśniowego. Stan zmęczenia jest wywołany zmianami głównie w
układzie nerwowym. Duży udział w rozwoju zmęczenia bierze kora mózgowa i wegetatywny układ nerwowy.

 Teoria zatrucia – zmęczenie jest rezultatem nagromadzenia się w pracującym mięśniu swoistych toksyn zmęczenia. Obecnie

teoria ma historyczne znaczenie, bowiem obok typowych i znanych metabolitów nie wyodrębniono przewidywanych toksyn
zmęczenia z mięśni intensywnie pracujących.

 Teoria niedotlenienia – zmęczenie mięśnia podczas pracy jest wywołane narastającym niedotlenieniem (hipoksja w mięśniu) z

powodu intensywnego wykorzystywania tlenu do oddychania wewnątrzkomórkowego.

Żadna z wymienionych teorii nie wyjaśnia w pełni przyczyn zmęczenia. Obecnie dominuje koncepcja syntetycznego podejścia do

procesu zmęczenia, tzn. wyjaśniania jego przyczyn za pomocą wszystkich teorii, z wyłączeniem teorii zatrucia, która nie została
udowodniona. Wraz z rozwojem biologii molekularnej pojawiają się kolejne teorie zmęczenia (np. teoria dehydratacji, teoria
elektrolitowa, teoria mediatorowa, teoria łańcuchowa = wzajemnych powiązań), rozpatrujące ten proces na poziomie cząsteczkowym.
Żadna jednak nie może być przyjęta bezkrytycznie i tak naprawdę można je podciągnąć do wcześniej opublikowanych już teorii (np.
szeroko pojętej teorii neurogennej czy wyczerpania).

4. Ból mięśni - zakwaszenie komórek mięśniowych a mikrourazy (mikrouszkodzenia tkanki mięśniowej)

 Zespół opóźnionej bolesności mięśni po wysiłku fizycznym (DOMS – delayed onset muscle soreness) – popularnie zwany

„zakwasami” – ból i wzmożone napięcie mięśni po wysiłku fizycznym:

Wzrost stężenia mleczanów utrzymuje się około 1-1,5 godz. po zakończeniu wysiłku fizycznego!

Objawy narastają w ciągu 24 godz., a osiągają największe nasilenie pomiędzy 24 a 72 godz.,

Po wysiłku utrzymują się nawet przez 5-7 dni,

Związany jest z ekscentrycznym wysiłkiem fizycznym o dużej intensywności, jakiemu dana grupa mięśni nie była wcześniej
poddana,

Dotyczy najczęściej sportowców, którzy wznowili intensywny trening p kilkutygodniowej przerwie, albo zastosowali nowe
ćwiczenia w treningu, ale też osób niewytrenowanych, które wykonały po raz pierwszy ciężką pracę fizyczną,

Przyczyny DOMS nie są jeszcze do końca wyjaśnione: uważa się, że duże napięcie mięśniowe wytwarzane w czasie
wysiłków fizycznych o typie ekscentrycznym powoduje uszkodzenie włókien mięśniowych, co indukuje lokalną reakcję
zapalną organizmu,

Pełna regeneracja mięśni – około 10 dni

 Czynniki wyzwalające ból:

- Dłuższe przerwy w treningu,
- Obciążenia, do których organizm nie jest przyzwyczajony,
- Długotrwałe obciążenia o charakterze wytrzymałościowym:

 Jak uniknąć bólu?

- początkowa mała intensywność wysiłku (małe obciążenia), mała amplituda i dynamika ruchu,
- powolny wzrost obciążenia i amplitudy ruchu podczas kolejnych treningów,
- poprawa koordynacji (dzięki temu powolne włókna mięśniowe wcześniej przystępują do pracy),
- odpowiednia rozgrzewka (bieg lub rowerek),
- unikanie wysiłków ekscentrycznych,

 Łagodzenie powysiłkowego bólu mięśni:

Zalecenia:
-trening wytrzymałościowy (20-30 minut, intens. 60-70% cm.)
-lekka koncentryczna praca mięśni
-zastosowanie ciepła, np. sauna, solarium, gorąca kąpiel.

Przeciwwskazania:
-głęboki masaż,
-intensywny/maksymalny trening,
-wyraźnie ekscentryczna praca mięśni,
-powtarzanie ćwiczeń, które wywołały ból.

Mięśnie synergistyczne - współdziałające ze sobą (grupa mm kulszowo-goleniowych).
Mięśnie antagonistyczne -wykonujące ruch przeciwny względem siebie (trójgłowy i dwugłowy ramienia).
Mięśnie stabilizujące-ruch dokładny, precyzyjny, wymaga ustalenia stawów, które aktualnie nie biorą udziału w ruchu.
Ruch mięśniowy -wyraża się czynnością mięśni synergistycznych pod kontrolą antagonistów i przy współdziałaniu stabilizatorów.
Ruch izotoniczny - skurczowi mięśnia towarzyszy zmiana odległości przyczepów mięśnia - praca dynamiczna, przybliżanie
przyczepów - praca koncentryczna, oddalanie przyczepów - praca ekscentryczna.
Ruch izometryczny - skurcz następuje bez zmiany odległości przyczepów mięśnia - praca statyczna. Mięsień możemy skracać,
wydłużać, wzmacniać i rozciągać.

5. Cechy układu mięśniowego:

 Siła mięśniowa – zdolność do pokonania jak największego oporu zewnętrznego, albo przeciwdziałania temu oporowi w

warunkach małej prędkości ruchu, lub zdolność do rozwinięcia w warunkach statyki (bezruchu) jak największego momentu
siły grupą (grupami) mięśni w pojedynczym skurczu bez ograniczenia czasu jego trwania,

  Moc – zdolność do pokonania danego oporu zewnętrznego z możliwie największą prędkością ruchu,
  Masa mięśniowa – wymiar mięśnia (mięśni) wyrażony powierzchnią przekroju poprzecznego,
  Lokalna wytrzymałość siłowa – zdolność do rozwijania jak największej siły (lub określonego jej poziomu) w jak

najdłuższym (lub ustalonym) czasie wybranymi mięśniami lub grupami mięśni.

6. Pomiar i ocena siły mięśniowej w warunkach laboratoryjnych i treningowych

 Ocena siły maksymalnej w warunkach laboratoryjnych – pomiar maksymalnego momentu siły danej grupy mięśni przy

wyeliminowaniu wspomagania innymi mięśniami (wartości bezwzględne – absolutne, wartości względne przeliczone na 1
kg masy ciała – w N · m/kg,

 Ocena siły maksymalnej w warunkach treningowych (ćwiczenia testowe – wskaźnikiem poziomu siły jest ciężar

maksymalny – CM, tzn. największy ciężar, jaki może podnieść (wycisnąć) badany w jednym powtórzeniu danego ćwiczenia)

dobór takich ćwiczeń, które najlepiej oddają charakter pracy mięśni specyficzny dla danej dyscypliny, czy konkurencji
sportowej,

Fizjologia człowieka – Ćwiczenia 5, 6

Wiodąca tematyka zajęć:
UKŁAD KRĄŻENIOWO-ODDECHOWY - 2 godz.
Zakres tematyczny zagadnień:
Zagadnienia kluczowe: adaptacja układu krążenia do wysiłku fizycznego, serce sportowca, pomiar częstości skurczów serca –
metody, sporttester, monitorowanie pracy serca w treningu fizycznym, HR max., wpływ wysiłku fizycznego na elementy
morfotyczne krwi, trening wysokogórski, doping krwią i erytropoetyną, wspomaganie tlenem, reakcja układu oddechowego
na trening fizyczny

Adaptacja układu krążenia do wysiłku fizycznego – Trening wytrzymałościowy powoduje większe zmiany w układzie krążenia niż
trening siłowy  czy szybkościowy. Istotą adaptacji układu krążenia jest utrzymanie dużych wartości przepływu krwi przez pracujące
mięśnie szkieletowe:
  Zmiana nerwowej regulacji czynności układu krążenia;
  Zmiany morfologiczne w sercu modyfikujące hemodynamikę - serce sportowca – cechy:



Zwiększenie objętości mięśnia sercowego (HV);


900-1200 ml (nawet do 1700 ml – kolarz szosowy) – wytrenowani mężczyźni



750-800 ml – niewytrenowani mężczyźni,



450-550 ml - niewytrenowane kobiety,



600-800 ml (nawet do 1000 ml – pływaczki i biegaczki na długie dystanse) – wytrenowane kobiety,



Zwiększenie masy mięśnia sercowego:


Wzrost nawet o 70-80%,



Zazwyczaj nie przekracza 500 g

Mięsień sercowy, którego masa przekroczy wartość 500 g może mieć niedobory w ukrwieniu wieńcowym. Komórki, które

tworzą strukturę tak dużego serca, zwiększają swoją masę nie tylko na drodze powiększenia objętości, ale również na drodze wzrostu
liczby komórek (rozrostu tkanki mięśniowej). Ten drugi mechanizm jest niekorzystny dla organizmu z punktu widzenia fizjologii. Po
zaprzestaniu treningu, namnożona ilość komórek nie będzie w stanie ulec redukcji. Natomiast w przypadku fizjologicznego przerostu
mięśnia sercowego, do którego dochodzi w czasie treningu tylko na drodze powiększenia objętości komórki, w 4 do 10 lat po
zaprzestaniu treningu objętość mięśnia sercowego powinna wrócić do stanu wyjściowego.

 Zmiany „wewnętrzne” właściwości mięśnia sercowego oraz zmiany jego metabolizmu;



Wzrost objętości wyrzutowej serca (SV):

70-80 ml – niewytrenowani,

Ponad 100 ml – wytrenowani,



Pojemność minutowa serca (CO) = SV x HR – podobne lub nieco niższe wartości w spoczynku u wytrenowanych i
niewytrenowanych, w czasie wysiłku maksymalnego – u wytrenowanych 20-40 l/min, u niewytrenowanych nie
przekracza 20 l/min. Świadczy to o ekonomicznej pracy serca osoby wytrenowanej,



Zmniejszenie częstości skurczów serca (HR – heart rate) w spoczynku – bradykardia sportowców:

30-50 sk/min – zaadoptowani treningiem wytrzymałościowym (najniższa zarejestrowana – 25 sk/min),

50-60 sk/min – zaadoptowani treningiem siłowym, szybkościowym,

60-70 sk/min - niewytrenowani,

 Obniżenie skurczowego i rozkurczowego ciśnienia tętniczego krwi w spoczynku (oraz mniejszy wzrost ciśnienia tętniczego w

trakcie wysiłku u ludzi wytrenowanych):

110/70 – wytrenowani,

120/80 – niewytrenowani,

 Zwiększenie gęstości naczyń włosowatych (pojawienie się w pracujących mięśniach nowych naczyń mikrokrążenia) – po

zaprzestaniu treningu zwiększona liczba naczyń włosowatych w mięśniach utrzymuje się zaledwie przez kilka tygodni.

 Zwiększenie unaczynienia mięśnia sercowego i średnicy głównych tętnic wieńcowych,
 Krew:

Zwiększenie objętości krwi (BV) – o 15-20% - zwiększenie sprawności funkcji zaopatrzenia tlenowego,

Wzrost ilości hemoglobiny (Hb) w przeliczeniu na 1kg masy ciała (przekraczać może 18g/100ml krwi).

 Wpływ treningu fizycznego (zwłaszcza wytrzymałościowego) na układ oddechowy (efekty treningu):

Zwiększenie pojemności życiowej płuc,

Zwiększenie maksymalnej dowolnej wentylacji płuc,

Zwiększenie objętości wydechowej w następstwie zwiększenia siły mięśni oddechowych i ruchomości klatki piersiowej,

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

Zwiększenie przepływu przez szczytowe części płuc

 Trening wysokogórski – stosowany jest w celu fizjologicznego zasymulowania organizmu do zwiększonej produkcji

erytropoetyny i tym samym do zwiększenia pojemności tlenowej krwi.

Wykorzystuje się tu zjawisko hipoksji – wywołana jest ona obniżenie ciśnienia parcjalnego tlenu we wdychanym
powietrzu i występuje w warunkach ekspozycji wysokościowej (już po osiągnięciu 2000 m n.p.m). Hipoksja stymuluje
wydzielanie erytropoetyny, co skutkuje zwiększeniem liczby krążących erytrocytów, stężenia hemoglobiny i
podwyższeniem wskaźnika hematokrytowego,

Trening wysokogórski trwa zazwyczaj około 2 tygodni. Większość badaczy uważa, że po tym okresie fizjologiczne
wskaźniki wydolności są już wystarczająco wysokie i dalszy postęp jest już nieznaczny.

 Doping krwią - Doping ten polega na podaniu zawodnikowi krwi w określonym czasie przed startem w zawodach. Jest to albo

jego własna krew pobrana od niego wcześniej, albo krew innych osób. Transfuzja dodatkowej krwi zwiększa wydolność fizyczną
zawodników, zwłaszcza startujących w dyscyplinach wytrzymałościowych, jak biegi długodystansowe - maraton, wyścigi
kolarskie, biegi narciarskie. Do groźnych następstw zdrowotnych, które mogą wystąpić po przetoczeniu krwi, należą:

Reakcje gorączkowe, żółtaczka,

Przeniesienie chorób zakaźnych, jak HIV, malaria, wirus B (zapalenie wątroby),

Ostre infekcje bakteryjne ze wstrząsem.

 Doping erytropoetyną (EPO) - erytropoetyna jest hormonem wytwarzanym przez nerki. Stymuluje ona wytwarzanie i

dojrzewanie krwinek czerwonych w szpiku kostnym. Preparaty tego hormonu są stosowane w terapii ciężkich niedokrwistości
(np. w przebiegu AIDS) i w niewydolności nerek (u chorych leczonych sztuczną nerką). Podawanie erytropoetyny sportowcom
ma zastąpić kłopotliwy i niebezpieczny zabieg transfuzji krwi. Przyjmowanie erytropoetyny niesie ze sobą bardzo groźne
konsekwencje zdrowotne, może bowiem spowodować:

Zagęszczenie krwi i wzrost jej lepkości,

Powstawanie zakrzepów wewnątrznaczyniowych,

Zawały serca i mózgu,

Nagłe zgony.

Fizjologia człowieka – Ćwiczenia 7, 8
Wiodąca tematyka zajęć:
WYDOLNOŚĆ FIZYCZNA. KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW FIZYCZNYCH - 2 godz.
Zakres tematyczny zagadnień:
Zagadnienia kluczowe: wydolność fizyczna, wydolność tlenowa i beztlenowa, czynniki warunkujące wydolność fizyczną, VO2
max, wysiłki maksymalne, supramaksymalne i submaksymalne, superkompensacja, próg przemian anaerobowych – AT,
wysiłki podprogowe i ponadprogowe, próg 4-milomolowy, moc maksymalna

Wydolność fizyczna - to potencjalne możliwości (zdolności):
- do ciężkich lub długotrwałych wysiłków fizycznych wykonywanych z udziałem dużych grup mięśniowych,
- przy stosunkowo niewielkim zmęczeniu i warunkujących jego rozwój zmianach w środowisku wewnętrznym organizmu,
- przy dużej tolerancji zmian zmęczeniowych (brak zaburzeń homeostazy – równowagi funkcjonalnej organizmu), i zdolności do
szybkiej ich likwidacji (szybki i efektywny wypoczynek).

•

wydolność tlenowa (ogólna, aerobowa) określa maksymalne zużycie ilości tlenu podczas wysiłku fizycznego. Składa się na nią
sprawność przebiegu oddychania zewnętrznego i wewnętrznego oraz termoregulacja. Jest to zdolność do wysiłków
długotrwałych.

•

wydolność beztlenowa (anaerobowa) oznacza największą ilość pracy mechanicznej wykonywanej podczas wysiłku krótkiego o
maksymalnej intensywności (trwającego 30-60 s) i zależy od sprawności mechanizmów aktywujących proces glikolizy, która
staje się głównym procesem dostarczającym energii do skurczów mięśni. Energia do pracy mięśni pochodzi z katabolicznych
reakcji związków wysokoenergetycznych zawartych w komórkach mięśniowych, zanim jeszcze nastąpi mobilizacja funkcji
poboru, transportu i resorpcji tlenu i substratów energetycznych przez pracujące komórki mięśniowe. Występuje tutaj przewaga
procesów beztlenowych.

Wydolność beztlenowa (anaerobowa)- związana jest z pracą krótkiego czasu i maksymalnej intensywności, gdzie energia do pracy
mięśni pochodzi z katabolicznych reakcji związków wysokoenergetycznych zawartych w komórkach mięśniowych, zanim jeszcze
nastąpi mobilizacja funkcji poboru, transportu i resorpcji tlenu i substratów energetycznych przez pracujące komórki mięśniowe.
Wydolność beztlenowa jest mniejsza u dzieci niż u dorosłych. Będzie ona zwiększała się wraz z wiekiem na skutek wykonywania
treningu beztlenowego. Należy pamiętać, że ćwiczenia beztlenowe zwiększą zdolność skurczową serca.

Czynniki warunkujące wydolność fizyczną:
1. Czynnik genetyczny (około 80%),
2. Potencjał energetyczny:

a.  Procesy tlenowe,
b.  Procesy beztlenowe,
c.  Rezerwy energetyczne.

3. Sprawność koordynacyjna nerwowo-mięśniowa:

a.  Siła,
b.  Szybkość ruchów,
c.  Precyzja ruchów

4. Termoregulacja oraz gospodarka wodno-elektrolitowa,
5. Cechy budowy ciała:

a.  Wysokość,
b.  Ciężar,
c.  Rozwój masy mięśniowej

6.  Wiek,
7.  Płeć,
8.  Czynniki psychiczne

a. Predyspozycje osobowościowe,
b. Motywacja,

9. Czynniki środowiskowe:

a.  Aktywność ruchowa,
b.  Warunki życia,
c.  Dieta.

Vo2  max  –  pułap  tlenowy  –  jest  to  maksymalna  ilość  tlenu,  jaką  ustrój  może  pochłonąć  w  jednostce  czasu  (przy  maksymalnym
wysiłku) określany w jednostkach l/min lub ml/kg/min.
Jest  to  jeden  z  najpopularniejszych  wskaźników  wydolności  fizycznej,  szczególnie  wydolności  tlenowej.  Często  intensywność
wysiłku określa się w procentach VO2max. Ze względu na łatwość monitorowania intensywność wysiłku określana jest także w
% HR max.

HR max = 220 – wiek
Wartość HR, po przekroczeniu której występuje praca mieszana = HR max ∙ 0,75

Wartość  HR,  po  przekroczeniu  której  występuje  praca  beztlenowa  = HR  max  ∙  0,85 –  określa  ona  szacunkową  wartość  HR  progu
przemian beztlenowych

Średnia wartość VO2max u zdrowych, niewytrenowanych dorosłych to około 45-55 ml/kg/min, zawodowi kolarze uzyskują 75 - 87
ml/kg/min. Są ludzie, którzy rodzą się z VO2max ~75 ml/kg/min i po treningu osiągają gigantyczny pułap, inni „dostają od natury”
np.  40  ml/kg/min  i  pod  wpływem  treningu  mogą  uzyskać  do  ~60  ml/kg/min.  Można  przyjąć,  że  wartości  przekraczające
70 ml/kg/min, występują jedynie u sportowców najwyższej klasy.
VO2 max u sportowców – zestawienie (jako ciekawostka):
Marco Pantani (kolarz)- 102 ml/kg/min
Miquel Indurain (kolarz)- 94 ml/kg/min
Greg LeMond (kolarz) - 92,5 ml/kg/min
Steve Prefontaine (biegacz) - 84.4 ml/kg/min
Robert Korzeniowski (chodziarz)- 84 ml/kg/min
Lance Armstrong (kolarz)- 83,7 ml/kg/min
Eddy Merckx (kolarz)- 77 ml/kg/min
Jarmila Krotochvilova (lekkoatletka 400M/800M) - 72.8 ml/kg/min
Rosa Mota (biegaczka -maraton) - 67,2 ml/kg/min

W zależności od zapotrzebowania na tlen wysiłki fizyczne można podzielić na:
1.  wysiłki maksymalne, przy których zapotrzebowanie na tlen jest równe pułapowi tlenowemu,
2.  wysiłki  supramaksymalne,  przy  których  zapotrzebowanie  na  tlen  przekracza  pułap  tlenowy,  o  organizm  zaciąga  „dług

tlenowy”,

3. wysiłki submaksymalne, przy których zapotrzebowanie na tlen jest mniejsze niż wynosi pułap tlenowy.

Podczas wysiłku fizycznego następuje najpierw adaptacja organów i układów narządów do wzmożonej czynności ruchowej:

1. Układ oddechowy: nasilenie wentylacji płuc przez zwiększenie częstości oddechów. Dzięki temu następuje pokrycie

zapotrzebowania tkanek na tlen oraz usuniecie dwutlenku węgla.

2. Układ wydalniczy: zmniejszenie wydzielania moczu, w celu zatrzymania wody w ustroju. Wzrost stężenia kreatyniny,

fosforanów i potasu w moczu, niekiedy białkomocz, spowodowany rozszerzeniem porów śródbłonka włośniczek kłębuszka
nerkowego oraz zmniejszeniem resorpcji zwrotnej białka. W ustroju zatrzymany jest sód i chlor.

3. Układ krążenia: wzrost objętości krwi przetłaczanej przez serce (wzrost pojemności minutowej serca), wzrost ciśnienia krwi,

wzrost ekstrakcji tlenu z krwi krążącej. Wzrost stężenia kwasu mlekowego we krwi. W normalnych warunkach mięśnie zużywają
około 50 ml tlenu w ciągu minuty. Przepłynięcie 1 l krwi przez tkankę mięśniowa dostarcza tyle właśnie tlenu. Jednakże 1 l krwi
zawiera normalnie 200 ml tlenu, zatem mięśnie zabierając jedynie 50 ml, pozostawiają we krwi krążącej jeszcze 150 ml tlenu
(mięśnie wykorzystały 25% tlenu z krwi). W czasie wysiłku przez mięśnie przepływa 20 l krwi w ciągu minuty. Ekstrakcja tlenu
z krwi do mięśni wzrasta wówczas o 80-90%, co jest mechanizmem adaptacyjnym do wysiłku fizycznego. Podczas wysiłku
fizycznego pojemność minutowa serca wrasta 3-6- krotnie. Pojemność wyrzutowa serca może osiągnąć wartość 100 ml, a ilość
skurczów serca może wrosnąć z około 70 do 200 na minutę. Zmniejsza się przepływ krwi przez trzewia, z wyjątkiem jelit.

4. Układ pokarmowy: zahamowanie skurczów głodowych i wydzielania soków trawiennych. Nie ulega zahamowaniu resorpcja

mleczka pokarmowego z jelit do krwi.

5. Układ hormonalny: wzmożone wydzielanie wazopresyny, somatotropiny, lipotropiny, glukagonu, testosteronu, 17-

ketosteroidów, aldosteronu, trijodotyroniny, tyroksyny, adrenaliny, noradrenaliny i glikokortykosteroidów.

6. Układ nerwowy: początkowo dominacja układy współczulnego i pobudzenie kory mózgowej i układu siatkowatego. Potem

następuje uruchomienie mechanizmów oszczędzania ustroju: hamowanie czynności ruchowych przez korę mózgową, dominacja
układu przywspółczulnego.

Wydolność fizyczna ulega zwiększeniu przez wielokrotne powtarzanie danego wysiłku, czyli przez trening. Za każdym razem
wysiłek fizyczny pozostawia śladowe zmiany i następstwa w strukturze i czynnościach tkanek. Zsumowanie się tych następstw
powoduje adaptację fizjologiczną i strukturalną do danego wysiłku; innymi słowy wykształca się efekt treningowy.

Podstawą dobroczynnego wpływu ćwiczeń fizycznych na organizm jest zjawisko superkompensacji.

Zjawisko superkompensacji polega na tym, że podczas treningu doprowadzamy do wyczerpania zasobów energetycznych. Organizm,
dążąc do przywrócenia równowagi, odbudowuje podczas wypoczynku dotychczasowe zasoby. Jeżeli zaś wysiłek był tak duży, że
zapasy zostały uszczuplone bardzo poważnie, organizm nasz stara się je nie tylko odbudować do dotychczasowego poziomu, ale
gromadzi ich nieco więcej niż poprzednio, niejako "na zapas".

Umożliwia to wykonanie kolejnej pracy na nieco wyższym poziomie, niż w cyklu poprzednim. Wielokrotne, prawidłowe powtarzanie
cyklu: praca - zmęczenie - wypoczynek - kompensacja - superkompensacja, prowadzi do coraz większej wydolności i sprawności
organizmu. Organizm nasz mając po prostu większe zasoby energetyczne, a także większe doświadczenie w ich eksploatacji może
takiemu podwyższonemu wysiłkowi sprostać. Wielokrotne, prawidłowe, co do częstotliwości, objętości i intensywności powtarzanie
wysiłku na przemian z racjonalnie organizowanym wypoczynkiem stanowi więc zasadniczą tajemnicę podnoszenia sprawności
fizycznej, a co za tym idzie zdrowia, dobrego samopoczucia, zdolności do wykonywania pracy bez zmęczenia, fizycznej i psychicznej
odporności na choroby. Jest też ważnym warunkiem podniesienia sprawności intelektualnej .

Wiemy np., że po wysiłkach intensywnych, ale krótkotrwałych odbudowa następuje szybko, lecz też szybko przemija. Może to być
kwestia kilku godzin. Natomiast po wysiłkach długotrwałych faza superkompensacji występuje później np. po kilkunastu godzinach,
ale może utrzymywać się przez kilka dni.

Można biegać codziennie bardzo intensywnie jakiś krótki dystans albo trenować raz w tygodniu, ale za to długo. Obie metody poza
możliwością kontuzji, niewiele dadzą. W obu bowiem przypadkach nie dochodzi do pełnego wykorzystania zjawiska
superkompensacji. W pierwszym przypadku jest ona mała i szybko mija, w drugim może być nawet duża, ale zanim nastąpi kolejny
trening, dorobek poprzedniego treningu jest już zaprzepaszczony.

Próg  przemian  beztlenowych  (AT  –  anaerobic  threshold,  PPA  –  próg  przemian  anaerobowych,  LA  –  lactate  threshold  –  próg
mleczanowy)  taka  intensywność  wysiłku,  po  przekroczeniu  której  stężenie  mleczanu  we  krwi  zaczyna  systematycznie  (czasem
gwałtownie) wzrastać. W miejscu tym wysiłek tlenowy przechodzi w mieszany i dalej w beztlenowy.

W zależności od progu mleczanowego wysiłki fizyczne dzieli się na:
1.  wysiłki podprogowe, przy których intensywność wysiłku nie powoduje przekroczenia progu mleczanowego,
2.  wysiłki ponadprogowe¸ których intensywnośc powoduje przekroczenie progu mleczanowego.

Podczas  wysiłków  podprogowych  o  stałej  mocy  pobór  tlenu  początkowo  rośnie,  a  po  2-3  minutach  stabilizuje  się  na  poziomie
odpowiadającym  zapotrzebowanie  organizmu  na  ten  pierwiastek.  Okres  stabilizacji  nazywamy  stanem  równowagi  czynnościowej
(steady  state).  To,  iż  zaopatrzenie  w  tlen  pokrywa  się  wówczas  z  istniejącym  na  niego  zapotrzebowaniem,  oznacza,  że  narządy  i
mechanizmy odpowiedzialne za transport i wykorzystanie tlenu w tkankach są wystarczające, aby w pełni zrównoważyć zwiększone
zapotrzebowanie energetyczne spowodowane wysiłkiem fizycznym.

Próg  4-milimolowy  (OBLA)-  jest  to  takie  obciążenie,  przy  którym  koncentracja  mleczanu  we  krwi  osiąga  wielkość  4mmol/l.
Używany był on do określania progu beztlenowego. Generalnie odchodzi się już od niego, ponieważ w dużej liczbie przypadków nie
pokrywa się on z rzeczywistością, przeważnie był zawyżony. Lepszym parametrem jest indywidualny próg mleczanowy.

Moc maksymalna mięśni szkieletowych (MPO – maximal power output) – maksymalna wielkość mocy,  wyrażona w watach (W),
osiągnięta przez daną grupę mięśni w czasie próby wysiłkowej.

Fizjologia człowieka – Ćwiczenia 9, 10
Wiodąca tematyka zajęć:
WYDOLNOŚĆ FIZYCZNA. PRÓBY WYDOLNOŚCIOWE - 2 godz.
Zakres tematyczny zagadnień:
Zagadnienia kluczowe: badania laboratoryjne wydolności fizycznej i próby terenowe, Metoda bezpośrednia pomiaru VO2max,
test PWC 170, WSR – współczynnik skuteczności restytucji, test Astranda-Ryhminga, test Coopera, step up – test
Harwardzki, test 30 s Wingate),

Ronikier (2001) uważa, że aby testy były diagnostyczne i prawidłowo wskazywały wartości mierzonych parametrów, muszą spełniać
następujące kryteria:

1. Test wysiłkowy należy dobierać zgodnie z zamiarem mierzenia określonej cechy ( np. wydolności tlenowej czy beztlenowej,

szybkości, koordynacji in.)

2. W diagnostyce sportowej stosować należy w pierwszej kolejności wystandaryzowane, sprawdzone próby i testy, aby

możliwe było porównywanie uzyskanych wyników w kolejnych badaniach oraz z wynikami innych badań ( testy pośrednie i
bezpośrednie VO2max PWC170, test Astranda, step-test, Wingate i in.); w drugiej kolejności można wykorzystywać własne
testy z zachowaniem zasad metodycznych i niezmiennych warunków w kolejnych próbach;

3. Należy wybierać testy, które angażują do wysiłku jak największą grupę mięśni (bieg, jazda na rowerze), bowiem tylko taki

wysiłek rzetelnie obrazuje osobniczą wydolność;

4. Wykonywane w dłuższym okresie czasu treningowego próby diagnostyczne muszą być prowadzone w jednakowych

warunkach, aby mierzyć rzeczywiste cechy fizjologiczne bez modyfikującego udziału czynników zewnętrznych.

5. Podejmując decyzję o przeprowadzeniu testów należy brać pod uwagę stan psychiczny i fizyczny zawodnika (przemęczenie,

niechęć do treningu, złe samopoczucie, schorzenia itp.) – czynniki te mogą wpływać na wynik testu i osłabiać motywację do
rzetelnego wykonania próby wydolnościowo - sprawnościowej.

6. Należy otwarcie rzetelnie informować zawodników o celu proponowanych badań testowych oraz o uzyskanych wynikach,

pomoże to trenerowi (szczególnie w grach zespołowych) w przygotowaniu składu drużyny na określone zawody.

W badaniach wydolności fizycznej stosuje się następujące rodzaje obciążeń testowych:



Próby na cykloergometrze (ergometrze rowerowym)



Próby na bieżni mechanicznej



Próby step-testu



Próby terenowe

Metoda bezpośrednia pomiaru VO2max
W  tej  metodzie  oblicza  się  ilość  tlenu  pochłoniętego  w  czasie  oddychania  podczas  wysiłku  fizycznego.  Do  pomiarów  można
zastosować metodę z otwartym lub zamkniętym obiegiem gazów.
W metodzie o zamkniętym obiegu gazów osoba badana oddycha czystym tlenem ze specjalnego zbiornika. Powietrze  wydychane
kierowane jest do tego samego zbiornika przez pochłaniacz dwutlenku węgla (CO2). Ilość zużytego podczas oddychania tlenu oblicza
się mierząc, o ile zmniejszyła się objętość tlenu w zbiorniku.
W standardowej  metodzie o otwartym obiegu gazów, badany  oddycha powietrzem atmosferycznym o znanym składzie, natomiast
powietrze wydychane zbierane jest do specjalnych pojemników, tzw.  worków Douglasa. Umożliwia to pomiar objętości powietrza
wydychanego  oraz  jego  analizę  w  zakresie  zawartości  O2  i  CO2.  Znajomość  wentylacji  minutowej,  odsetka  gazów  w  powietrzu
atmosferycznym i wydychanym oraz objętości powietrza wydychanego w czasie jednej minuty pozwala obliczyć ilość tlenu zużytego
przez organizm w czasie jednej minuty.

TEST PWC170 (Physical Working Capacity) – wydolności tlenowej
     Obok prób służących do określenia wydolności ogólnej ustroju a polegających na wykonaniu standartowego wysiłku fizycznego
istnieją testy polegające na określeniu wielkości wykonanej pracy.
     Próba PWC-170 polega na określeniu maksymalnej wielkości pracy (w kgm/ min lub w kgm/kg/min), jaką osoba badana
wykonuje do momentu ustalenia częstości skurczów serca na poziomie 170/min (stan równowagi funkcjonalnej steady state).
Wyznaczenie szukanej wielkości pracy najczęściej odbywa się na drodze ekstrapolacji krzywej poprowadzonej przez dwa punkty
wyznaczone po wykonaniu wysiłków o intensywności średniej. Miarą wydolności tlenowej w teście jest wartość pracy fizycznej,
którą badany może wykonać na poziomie częstości skurczów serca 170 sk/min (stan steady state).

N1 i N2 obciążenie w watach (lub kgm/min lub kgm/kg/min)
f1 i f2 - częstotliwość skurczów serca między 4 a 5 oraz 9 a 10 minutą pracy

Wyposażenie:
cykloergometr, pulsometr (sporttester), stoper.

Wykonanie testu:

Badaną osobę obciąża się dwukrotnie 5-minutową pracą cykloergometryczną, jedna po drugiej bez przerwy wypoczynkowej o
intensywności submaksymalnej dobranej tak, aby częstość skurczów serca (HR) kształtowała się na poziomie około 130 sk/min w
pierwszym wysiłku i 150 sk/min przy drugim wysiłku. Po wykonaniu testu badany odpoczywa w pozycji siedzącej przez 5 minut. W
ostatniej minucie wypoczynku rejestrowana jest częstość skurczów serca (HR).

Wiadomym jest, iż im większa wartość wskaźnika PWC

170,

tym większą pracę mięśniową może wykonać człowiek przy optymalnym

funkcjonowaniu układu krążenia. A więc im wyższa wartość PWC

170

, tym wydolność fizyczna jest większa, bo posiada on większą

rezerwę funkcjonalną. Potwierdzają to istotne związki korelacyjne między wielkością wskaźnika PWC

170

, a maksymalnym zużyciem

tlenu VO

max.

U osób słabo wytrenowanych oraz w rehabilitacji leczniczej stosuje się modyfikację testu PWC

170

, czyli PWC

150

lub PWC

130

znacznie

obniżające obciążenie badanego wysiłkiem testowym

Test Coopera - próba wytrzymałościowa opracowana przez amerykańskiego lekarza Kennetha H. Coopera na potrzeby armii USA w
1968 roku, polegająca na 12 minutowym nieprzerwanym biegu. Obecnie jest szeroko stosowany do badania sprawności fizycznej
przede wszystkim sportowców. Kenneth Cooper opracował zestaw ćwiczeń obejmujących bieg, chód, pływanie i kolarstwo. Jednak to
próba biegowa cieszy się największą popularnością.

Wydolność tlenową, w zależności od wieku i płci określa się na podstawie pokonanego dystansu.

Próba biegowa

Próba biegowa 12 minutowa powinna odbywać się na miękkiej nawierzchni, najlepiej na tartanie na stadionie lekkoatletycznym.
Odległości powinny być wyraźnie zaznaczone co 100 m.

Trzy poniższe tabele zawierają wyniki uwzględniające wiek i płeć testowanej osoby. Sportowcy profesjonalni podlagają ocenie w
odmiennych (wyższych) kryteriach.

Test Coopera (13-20)

Wiek

Bardzo dobrze

Dobrze

Średnio

Źle

Bardzo źle

M 2700+ m

2400 - 2700 m 2200 - 2399 m 2100 - 2199 m

2100- m

13-14

K 2000+ m

1900 - 2000 m 1600 - 1899 m 1500 - 1599 m

1500- m

M 2800+ m

2500 - 2800 m 2300 - 2499 m 2200 - 2299 m

2200- m

15-16

K 2100+ m

2000 - 2100 m 1900 - 1999 m 1600 - 1699 m

1600- m

M 3000+ m

2700 - 3000 m 2500 - 2699 m 2300 - 2499 m

2300- m

17-20

K 2300+ m

2100 - 2300 m 1800 - 2099 m 1700 - 1799 m

1700- m

Test Coopera (20-50+)

Wiek

Bardzo dobrze

Dobrze

Średnio

Źle

Bardzo źle

2800+ m

2400 - 2800 m 2200 - 2399 m 1600 - 2199 m 1600- m

20-29

2700+ m

2200 - 2700 m 1800 - 2199 m 1500 - 1799 m 1500- m

2700+ m

2300 - 2700 m 1900 - 2299 m 1500 - 1899 m 1500- m

30-39

2500+ m

2000 - 2500 m 1700 - 1999 m 1400 - 1699 m 1400- m

2500+ m

2100 - 2500 m 1700 - 2099 m 1400 - 1699 m 1400- m

40-49

2300+ m

1900 - 2300 m 1500 - 1899 m 1200 - 1499 m 1200- m

2400+ m

2000 - 2400 m 1600 - 1999 m 1300 - 1599 m 1300- m

50+

2200+ m

1700 - 2200 m 1400 - 1699 m 1100 - 1399 m 1100- m

Test Coopera (sportowcy)

Płeć

Bardzo dobrze

Dobrze

Średnio

Źle

Bardzo źle

Mężczyźni 3700+ m

3400 - 3700 m

3100 - 3399 m

2800 - 3099 m

2800- m

Kobiety

3000+ m

2700 - 3000 m

2400 - 2999 m

2100 - 2399 m

2100- m

TEST ASTRANDA-RYHMINGA pomiaru VO2max metodą pośrednią na podstawie częstości skurczów serca podczas pracy
submaksymalnej
     W niektórych przypadkach jest pożądane, aby już a podstawie reakcji zachodzących podczas obciążeń submaksymalnych móc
wypowiedzieć się na temat maksymalnej wydolności fizycznej badanego tj. jego maksymalnego zużycia tlenu, czyli pułapu
tlenowego. Astrand i Ryhming skonstruowali w roku 1953 nomogram, który pozwala na określenie pułapu tlenowego bez
konieczności wykonywania przez badanego maksymalnego wysiłku fizycznego. Metoda ta jest szeroko stosowana dla określenia
efektywności treningu sportowego, szczególnie w dyscyplinach wytrzymałościowych. Jest to jedna z metod pozwalająca na
określenie maksymalnego zużycia tlenu sposobem pośrednim poprzez poddanie zawodnika wysiłkowi submaksymalnemu.
Stwierdzając częstość tętna przy jakiej organizm osoby badanej, w zależności od stosowanego rodzaju oraz wielkości obciążenia,
osiąga stan równowagi funkcjonalnej, odczytujemy zużycie O2/min z normogramu Astrand-Ryhming.


TEST 30s WINGATE – badający wytrzymałość beztlenową
     Standardowy test którego celem jest ocena adaptacji do wysiłków w zakresie energetycznym beztlenowym (źródła energii: ATP,
fosfokreatyna, glikoliza). Test trwa 30 sekund, a zadaniem badanego jest w przeciągu tego czasu pedałować na cykloergometrze z jak
największą częstością - przy indywidualnie dobranym obciążeniu, zależnym od masy ciała (75 g/kg mc, tj. 7,5%  masy ciała). Test ten
daje możliwość oceny parametrów statycznych - zależnych od masy mięśniowej (parametry mocy) oraz parametrów dynamicznych
(czas uzyskania i utrzymania mocy) - zależnych od właściwości mięśni i ich adaptacji do tego typu wysiłków. Przed testem - w
spoczynku i po teście pobierana jest próbka krwi do oznaczenie stężenia mleczanu.
Uzyskane parametry:



Moc maksymalna [W],



Czas uzyskania mocy maksymalnej [s],



Czas utrzymania mocy maksymalnej [s],



Wskaźnik spadku mocy [%]

Możliwe są inne modyfikacje tego testu np.: skrócenie - nie zalecane, lub wydłużenie czasu trwania testu lub wersja skromniejsza
bez oznaczania stężenia mleczanu

POMIAR KWASU MLEKOWEGO
     W ocenie stanu wytrenowania (Reguła 1999) istotne znaczenie ma znajomość wartości progu beztlenowego (PPB, PPA, AT)
wyrażona w moll/l kwasu mlekowego, odpowiadająca wielkości obciążenia wysiłkiem (W), (m/s), (km/godz.) oraz częstotliwość
akcji serca w oparciu o test mleczanowy, wyliczona za pomocą programu komputerowego. Uzyskuje się w nim informacje o czasie
pokonania poszczególnych odcinków, prędkości, porównanie wartości prędkości zadanej do osiąganej oraz indywidualnej wartości
progu przemian beztlenowych (PPB) badanego.
     Do bezpośredniego pomiaru wartości tętna (HR) w czasie treningu służy urządzenie pomiarowe zwane sport-testerem,
zbudowane z dwóch części tj. nadajnika zakładanego na klatkę piersiową w okolice serca, oraz odbiornika umieszczonego na
nadgarstku w miejscu zegarka. Oba urządzenie współpracują ze sobą a zawodnik na bieżąco może odczytać wartości HR w trakcie
treningu. Możliwe jest także zaprogramowanie zakresu tętna w jakiej ma się odbywać trening, w zależności od klasy urządzenia
możliwe jest zaprogramowanie wielu "kombinacji" a także podłączenie do komputera i obróbka danych. Według wielu autorów
wskaźnik HR jest markerem o wysokiej korelacji z innymi parametrami wysiłku dostarczającym dużo informacji o rodzaju i
wielkości pracy.
     Posługiwanie się tym wskaźnikiem wymaga pomiaru tętna dokonanych rano po przebudzeniu się w tej samej pozycji przez 1 min.
(T) jak również przez 10 s bezpośrednio przed treningiem (t 1), po ostatnim głównym ćwiczeniu treningu (t 2) oraz po czterech
minutach restytucji po głównym ćwiczeniu (t 3).

Fizjologia człowieka – Ćwiczenia 11
Wiodąca tematyka zajęć:
PROCESY TERMOREGULACYJNE PODCZAS WYSIŁKU FIZYCZNEGO – 1 godz.
Zakres tematyczny zagadnień:
Zagadnienia kluczowe: wysiłek fizyczny w wysokiej temperaturze i wilgotności otoczenia, aklimatyzacja do wysokiej
temperatury, znaczenie rozgrzewki przed wysiłkiem fizycznym

Człowiek  jest  organizmem  stałocieplnym,  czyli  homoiotermicznym.  Ciepło  powstające  w  wyniku  reakcji  biochemicznych  ustroju
podgrzewa  ciało  do  pewnej  temperatury.  Nadmiar  ciepła  musi  być  usunięty,  aby  nie  doszło  do  hipertermii,  czyli  przegrzania.
Niezbędne są także mechanizmy zapobiegające nadmiernej utracie ciepła z organizmu – hipotermii (oziębienia). Ciepło przyśpiesza
większość  reakcji  metabolicznych,  dlatego  zwierzęta  stałocieplne  wykazują  intensywniejszą  przemianę  materii  niż  zwierzęta
zmiennocieplne.

Termoregulacja – szereg procesów i zachowań organizmu mających na celu utrzymanie względnie stałej temperatury ciała

Wewnątrz ciała panuje wyższa temperatura niż na obwodzie. Sytuacja ta zmienia się podczas wysiłku fizycznego, kiedy to mięśnie
wytwarzają dużo ciepła. Krew tętnicza dopływająca do powierzchni ciała traci ciepło, po czym schłodzona powraca żyłami do
wnętrza, aby ponownie ulec nagrzaniu. W ten sposób odbywa się chłodzenie narządów wewnętrznych. Temperatura ciała waha się w
ciągu doby; u człowieka maksimum osiąga w dzień, a minimum w nocy. Kobiety mają wyższą temperaturę niż mężczyźni. Dzieci
mają wyższa temperaturę niż osoby starsze. W czasie głodu spada temperatura ciała.

Wytwarzanie ciepła nosi nazwę termogenezy. Wyróżnia się termogenezę drżeniową – podczas pracy mięśni (wytwarzanie ciepła
wrasta o 200-300%) i termogenezę bezdrżeniową (uintensywnienie metabolizmu pod wpływem hormonów).

Organizm traci ciepło przez wypromieniowanie, przewodzenie, konwekcję i parowanie. Przewodzenie jest to przenoszenie ciepła
na chłodniejsze ciała stykające się z organizmem, w tym na powietrze. Promieniowanie ciepła polega na emitowaniu promieni
podczerwonych z organizmu do otoczenia, na przedmioty o niższej temperaturze niż ciało.

Powietrze znajdujące się przy powierzchni ciała ulega ogrzaniu. Ogrzane powietrze unosi się do góry (jako lżejsze) a na jego miejsce
napływa nowe, chłodniejsze. Tak najprościej mówiąc zachodzi zjawisko konwekcji. Istotnym mechanizmem utraty ciepła jest
parowanie potu z powierzchni ciała. Część ciepła ucieka także wraz z powietrzem wydychanym, bogatym w parę wodną – dyszenie
termiczne (ważne u zwierząt). Człowiek wraz z potem traci około 20-25% ciepła, przez konwekcje – 15%, a najwięcej przez
promieniowanie – 50-60%.

W czasie wysiłku fizycznego ilość ciepła wytwarzana w organizmie znacząco się zwiększa. Współczynnik pracy użytecznej
mięśni szkieletowych jest bardzo mały i wynosi maksymalnie około 30-35%. Oznacza to, że jedynie taki procent energii powstałej
podczas rozpadu ATP w pracujących mięśniach zostaje zamieniony na energię mechaniczną. Pozostała jej część uwalnia się
natomiast w postaci ciepła.

W czasie intensywnych wysiłków fizycznych główną drogę eliminacji ciepła z powierzchni ciała stanowi parowanie potu.

Kolejność zdarzeń podczas wysiłku fizycznego w wysokiej temperaturze jest następująca:

1. Wysoka temperatura otoczenia powoduje rozszerzenie naczyń skórnych i wzrost przepływu skórnego, a w efekcie zmniejszenia

się objętości wyrzutowej serca; jednocześnie aktywowane są gruczoły potowe i zwiększa się wytwarzanie potu;

2. W wyniku pracy mięśniowej dochodzi do wytworzenia dodatkowego ciepła w organizmie i wzrostu temperatury wewnętrznej;
3. Dodatkowy wzrost temperatury wewnętrznej powoduje pogłębienie rozszerzenia naczyń skórnych i zmniejszenie objętości

wyrzutowej serca oraz nasilenie wytwarzania potu;

4. Skutkiem obniżenia się objętości wyrzutowej jest kompensacyjny wzrost częstotliwości tętna w celu utrzymania pojemności

minutowej na niezmienionym poziomie; układ krążenia funkcjonuje na granicy swojej wydolności; silne rozszerzenie naczyń
skórnych powoduje spadek oporu obwodowego i obniżenie się ciśnienia tętniczego krwi; efekt ten pogłębia postępujące
odwodnienie, któremu towarzyszą zaburzenia elektrolitowe.

Wysiłek fizyczny w wysokiej temperaturze może powodować następujące zmiany w organizmie:

1.  Odwodnienie.
2.  Kurcz mięśni,
3.  Wyczerpanie upałem,
4.  Udar cieplny

W sytuacji powtarzającego się narażenia organizmu na wysokie lub niskie temperatury dochodzi w nim do pewnych zmian
fizjologicznych, dzięki którym poszerzają się jego granice tolerancji warunków termicznych otoczenia. Proces ten nosi nazwę
aklimatyzacji i trwa około 7-14 dni. W przypadku wysiłków fizycznych szczególnego znaczenia nabiera aklimatyzacja do wysokich

temperatur. Polega ona na obniżeniu progu temperatury wewnętrznej, przy którym zostaje uruchomiony proces pocenia. Ażeby
aklimatyzacja była skuteczna konieczne jest odpowiednie nawodnienie organizmu.

ZNACZENIE ROZGRZEWKI PRZED WYSIŁKIEM FIZYCZNYM

Rozgrzewka pasywna (bierna) - głównym jej celem jest podniesienie temperatury ciała bez wysiłku fizycznego. Jest ona zwykle
podnoszona za pomocą jakiegoś środka zewnętrznego, poprzez założenie grubego ubrania lub masażu.

Rozgrzewka aktywna (czynna) - istnieją jej dwa rodzaje: rozgrzewka ogólna i specyficzna dla danej dyscypliny sportu. W
rozgrzewce ogólnej wykorzystywane są ruchy ciała o niskiej intensywności, jak chód lub wolny bieg. W rozgrzewce specyficznej
rozgrzewane są te części ciała, które będą wykorzystane w mającym nastąpić wysiłku.

Rozgrzewka jest konieczna przed każdym wysiłkiem fizycznym. Rozgrzewka wpływa na organizm, przygotowując go do

większego wysiłku. Optymalna dla pracy mięśniowej temperatura wewnątrzmięśniowa oscyluje w bardzo wąskich granicach.

Rozgrzewka wzmaga krążenie krwi, która dzięki dużej pojemności cieplnej transportuje ciepło do wszystkich tkanek i

podwyższa temperaturę organizmu. Lepsze ukrwienie i przyspieszenie reakcji energetycznych zwiększa pobudliwość i wydolność
mięśni, gdyż ich skurcz zależy w dużym stopniu od temperatury. Tak przygotowany mięsień robi się bardziej elastyczny i jest zdolny
do większego i szybszego skurczu. Rozgrzewka przyspiesza także lokalne zmiany w układzie stawowo-więzadłowym. Dzięki
uelastycznieniu ścięgien i więzadeł zwiększa się zakres ruchomości poszczególnych stawów. Efektem tego jest zmniejszenie ryzyka
wystąpienia kontuzji takich jak urazy w obrębie kończyny dolnej, czy obręczy barkowej.

Bardzo ważnym zjawiskiem występującym podczas rozgrzewki jest torowanie dróg nerwowych, którymi przewodzone są

impulsy do odpowiednich mięśni w czasie wykonywania określonych ćwiczeń. Poprawia się ukrwienie mózgu i harmonizują się
czynności wegetatywne i motoryczne układu nerwowego.

Rozgrzewka ma ogromne znaczenie w zachowaniu fizjologicznej równowagi organizmu. W jej trakcie, stopniowo zachodzą

różnego rodzaju przemiany adaptujące do wysiłku. Starannie przeprowadzona rozgrzewka umożliwia łatwiejsze przejście przez tzw.
„martwy punkt” podczas późniejszego intensywnego wysiłku.„Martwy punkt” jest przejściowym okresem zaburzeń wykonywanej
pracy takich jak uczucie zmęczenia, czy pogorszenie efektywności oddychania. Powodem tych negatywnych objawów jest przewaga
intensywności energetycznych procesów beztlenowych nad tlenowymi oraz niedostateczny poziom mobilizacji narządów
wewnętrznych. Kontynuacja wysiłku, mimo tych „przeciwności”, powoduje zwykle ich ustąpienie. Następuje wtedy pełna
mobilizacja mechanizmów adaptacyjnych i zwiększa się wydolność organizmu. Moment ustępowania negatywnych objawów
opóźnionej adaptacji organizmu nazywany jest „drugim oddechem”. Przebieg opisanego procesu zależy w dużej mierze od rodzaju i
intensywności wykonywanej pracy oraz od poziomu tolerancji wysiłkowej człowieka.

Wysiłek fizyczny w trakcie rozgrzewki powoduje nasilenie przemian metabolicznych, przyspiesza i polepsza krążenie krwi

w ustroju. Przemiany metaboliczne to szereg procesów biofizycznych i biochemicznych, które powodują wykorzystanie pokarmu do
produkcji energii i materiałów budulcowych potrzebnych do życia. Energia natomiast jest źródłem ciepła i warunkuje skurcz mięśni.
W czasie rozgrzewki zwiększa się procentowe wykorzystanie węglowodanów, które są głównymi substratami energetycznymi.
Szczególne znaczenie ma polisacharyd zmagazynowany w wątrobie - glikogen. Zwiększenie intensywności wysiłku wiąże się z
obniżeniem zapasu glikogenu w mięśniu, więc musi on być dostarczany szybciej przez krew. Podczas rozgrzewki podnosi się stężenie
większości hormonów we krwi, co umożliwia koordynację pracy wielu układów i narządów organizmu. Hormony docierające z krwią
do wszystkich komórek przestrajają organizm na wyższy poziom czynnościowy. Rozgrzewka pozwala utrzymać równowagę
kwasowo-zasadową. W czasie pracy mięśni szkieletowych wzrasta stężenie kwasów w organizmie. Krew przepływająca przez tkanki
zabiera i neutralizuje je dzięki swym właściwościom buforowym. Krążenie krwi zależne jest od pracy serca. W trakcie rozgrzewki
tętno stopniowo przyspiesza i wzrasta objętość krwi tłoczonej podczas skurczu serca.

Bardzo ważna jest regulacja czynności oddychania w czasie rozgrzewki. W miarę zwiększania wysiłku następuje mobilizacja

funkcji oddychania. Proces ten może przebiegać bardzo szybko dzięki wpływom nerwowym. Podczas rozgrzewki wentylacja płuc
może przekroczyć nawet poziom osiągany w dalszej fazie wysiłku.
10 powodów dla których należy stosować rozgrzewkę

1. zwiększa uwalnianie tlenu z krwi

2. podnosi temperaturę ciała

3. zwiększa napływ krwi do pracujących mięśni

4. zwiększa napływ krwi do serca

5. zmniejsza lepkość skurczy mięśniowych

6. zwiększa prędkość transmisji impulsów nerwowych

7. zwiększa ukrwienie mięśni i tkanki łącznej

8. powoduje szybkie pocenie się

Fizjologia człowieka – Ćwiczenia 12
Wiodąca tematyka zajęć:
WYSIŁEK FIZYCZNY KOBIET I MĘŻCZYZN ORAZ OSÓB W RÓŻNYM WIEKU - 1 godz.
Zakres tematyczny zagadnień:
Zagadnienia kluczowe: różnice w reakcjach fizjologicznych w różnych grupach, zmiany fizjologiczne u osób w wieku średnim i
starszym

Wpływ starzenia się organizmu na wydolność wysiłkową człowieka.
  Zmiany  fizjologiczne,  określane  jako  starzenie  się  występują  wtedy,  gdy  kończą  się  procesy  wzrostowe  organizmu.  Dotyczą  one
całego ustroju ludzkiego. Jednak tempo przebiegu procesów starzenia się go cechuje znaczne zróżnicowanie. Im osoby są starsze, tym
bardziej różnią się od siebie cechami morfologicznymi i funkcjonalnymi, a osoby będące w tym samym wieku kalendarzowym mogą
zdecydowanie  różnić  się  wiekiem  biologicznym,  co  jest  związane  ze  zróżnicowaniem  populacyjnym  i  osobniczym.  Wszystkie  te
zmiany  mają  znaczący  wpływ  na  wydolność  wysiłkową  organizmu,  a  więc  na  poszczególne  układy.  Wydolność  fizyczna  u  osób
około 50 roku życia wynosi 80-90% pułapu tlenowego, a u osoby w wieku 70 lat już 50%.


Wpływ starzenia się na poszczególne układy narządów.

Układ krążenia.
 Serce u ludzi starszych jest zwykle znaczenie mniejsze niż u osób młodych, a naczynia wieńcowe są znacznie zwężone. Ilość

krwi wytłaczanej przez serce zarówno podczas jednego skurczu, jak i w ciągu jednej minuty, już w wieku 60 lat jest dwukrotnie
mniejsza niż w wieku 20 lat, co pociąga za sobą znaczne upośledzenie funkcji zaopatrywania komórek w tlen i odprowadzania
szkodliwych metabolitów tj. mleczany. Między 20 a 60 rokiem życia zwiększa się także ponad dwukrotnie opór w obwodowych
naczyniach  krwionośnych,  ze  względu  na  upośledzenie  sprężystości  ich  ścian.  Spowodowane  to  jest  odkładaniem  się  złogów
wapnia, cholesterolu oraz występowania zmian szklistych. Powoduje to zmniejszenie możliwości adaptacyjnych układu krążenia
do  warunków  powstałych  podczas  wykonywania pracy.  Np.  w  czasie  wysiłków  submaksymalnych  zwiększa  się  zużycie  tlenu,
jednakże u  ludzi  starszych,  często  występują  kłopoty  z  utrzymywaniem rytmu pedałowania na  ergometrze rowerowym.  Jest  to
spowodowane upośledzeniem mięśniowego przepływu krwi, co powoduje powstanie deficytu tlenowego.

 W okresie między 40 a 60 rokiem życia zmniejsza się ilość krwi średnio o 7% u mężczyzn i 8% u kobiet.

 Z wiekiem dochodzi do zmniejszenia się wysiłkowej, indywidualnie maksymalnej częstości skurczów serca, co przypisuje się

zmianom aktywacji układu współczulnego oraz zmniejszeniu się wrażliwości struktur mięśnia sercowego na aminy ketocholowe.
np. u osób starszych i nie trenujących tętno nie powinno przekraczać 170 sk/min minus wiek.

 Ze względu na zwiększone opory naczyniowe w krążeniu płucnym u ludzi starszych w momencie wysiłku wzrasta istotnie

skurczowe i średnie ciśnienie w tętnicy płucnej. Poza tym wzrost oporu naczyniowego znacznie zwiększa pracę serca. W wyniku
starzenia się ścian komór serca i naczyń krwionośnych u ludzi starszych podczas wysiłku fizycznego dochodzi do wzrostu
ciśnienia w komorach serca i tętnicach.

Układ oddechowy
 W starszym wieku sprawność układu oddechowego jest zachwiana, występują zmiany w czynności płuc, określane jako rozedma,

a także ograniczenia ruchomości klatki piersiowej (zwapnienia żeber i zmiany zesztywniające kręgosłup). Następuje zanik
pęcherzyków płucnych, a to pogarsza dyfuzję gazów przez zmieniony nabłonek, elastyczność tkanki płucnej zmniejsza się, płuca
słabiej rozszerzają się i kurczą na skutek czego krew jest niedostatecznie utleniona. U osób starszych zauważa się stopniowe
ograniczenie pojemności życiowej płuc z następowym zaburzeniem wentylacji.

 Pojemność życiowa płuc w siódmej dekadzie życia jest o 20-25 % mniejsza niż w połowie trzeciej. Poza tym maksymalna

wentylacja minutowa w wieku 70 lat spada do 65% wartości szczytowej.

Układ mięśniowy.
 Z wiekiem zanikają jednostki motoryczne oraz zmniejsza się liczba włókien mięśniowych zwłaszcza włókien szybko

kurczliwych. Redukcji włókien mięśniowych – zmniejszaniu się masy mięśniowej towarzyszy zwiększanie się w mięśniach
tłuszczów i kolagenu.

 Procesy starzenia nie wpływają znacznie na zmniejszenie potencjału aerobowego mięśni szkieletowych.

 U osób starszych dochodzi do upośledzenia zaopatrzenia włókien mięśniowych w substraty energetyczne w skutek zmniejszenia

się sieci naczyń włosowatych oraz zwiększonej zawartości w mięśniach włókien kolagenowych.

 U osób starszych obserwuje się stałe zmniejszanie wytrzymałości statycznej i dynamicznej mięśni oraz ogólnej siły mięśniowej.

Spadek siły i masy mięsni jest bardziej widoczny u kobiet. W wieku 30 lat mięśnie stanowią około 45% masy ciała, lecz w wieku
70 lat ich udział spada do 27%. Spadek siły(ok. 1% na rok) w wyniku starzenia się organizmu człowieka ma miejsce przede
wszystkim z powodu postępującej atrofii mięśni oraz zmian zachodzących w nerwach obwodowych.

 Ciekawostka: Stwierdzono, że w wyniku treningu siłowego nawet w wieku 90 lat możliwy jest przyrost siły izometrycznej,

znaczne zwolnienie tempa utraty masy mięśniowej oraz poprawa możliwości lokomocyjnych.

Fizjologia człowieka – Ćwiczenia 13
Wiodąca tematyka zajęć:
ŻYWIENIE W TRENINGU FIZYCZNYM - 1 godz.
Zakres tematyczny zagadnień:
Zagadnienia kluczowe: dieta, pomiar podstawowej przemiany materii (BMR), BMI, suplementacja, doping

BMR (skrót od angielskiego Basal Metabolic Rate, w języku polskim podstawowa przemiana materii - PPM) jest ilością energii
(mierzoną w kaloriach) wydatkowaną przez organizm w trakcie hipotetycznego całodobowego odpoczynku w celu zapewnienia jego
podstawowych czynności życiowych takich jak akcja serca, oddychanie, trawienie czy utrzymanie stałej temperatury ciała.
Podstawowa przemiana materii stanowi około 60-70% zużytej przez nas energii.

W jakim celu oznaczamy BMR?

BMR stanowi największą część dziennego zapotrzebowania energetycznego organizmu. Znajomość podstawowej przemiany materii
umożliwia więc obliczenie dziennego zapotrzebowania energetycznego oraz zaplanowanie odpowiedniego bilansu energetycznego
poprzez dobór odpowiedniej diety oraz wysiłku fizycznego.

Jakie czynniki wpływają na BMR?

Wartość BMR zależy od kombinacji genetycznych i środowiskowych czynników takich jak:



geny – regulują m.in. szybkość przemiany materii



płeć – mężczyźni mają większą masę mięśni, a mniejszą ilość tkanki tłuszczowej niż kobiety co powoduje większą wartość
podstawowej przemiany materii



wiek - BMR spada wraz z wiekiem o około 2% na dekadę



masa ciała – wartość BMR jest proporcjonalna do masy ciała



powierzchnia ciała – jest bezpośrednio związana z masą ciała i wzrostem, wpływa więc również na wartość BMR



ilość tkanki tłuszczowej – im niższa procentowa zawartość tkanki tłuszczowej w organizmie tym wyższa wartość BMR



dieta – BMR jest zależne od ilości przyjmowanego pokarmu, trawienie jest dużym wydatkiem energetycznym



temperatura ciała – wzrost temperatury ciała o 0,5 ˚C powoduje wzrost BMR o około 7 procent



pogoda – obniżenie temperatury otoczenia wzmaga produkcję ciepła przez organizm, a przez to również zwiększa BMR



układ hormonalny – hormony tarczycy zwiększają BMR



aktywność fizyczna – redukcja ilości tkanki tłuszczowej i wzrost masy mięśni powodują wzrost BMR

Czy BMR obejmuje również zapotrzebowanie energetyczne wynikające z aktywności fizycznej?

Nie. Wartość BMR obejmuje wyłącznie teoretyczne zapotrzebowanie energetyczne osoby, która przebywałaby przez cały dzień w
łóżku i nie podejmującej żadnej aktywności fizycznej z wyjątkiem spożywania posiłków.

W jaki sposób obliczamy BMR?

Jedną z dokładniejszych metod oznaczania BMR jest metoda oparta na równaniu Harrisa Benedicta, wykorzystująca znajomość
wieku, płci, wzrostu oraz masy ciała osoby badanej. Sposób ten sprawdza się doskonale wśród osób dorosłych z wyjątkiem ludzi
bardzo umięśnionych bądź otyłych oraz kobiet w ciąży. Wzór, względem którego dokonujemy obliczeń jest następujący:



panie BMR = 655 + (9.6 x waga) + (1.8 x wzrost) - (4.7 x wiek)



panowie BMR = 66 + (13.7 x waga) + (5 x wzrost) - (6.8 x wiek)

Wartość BMR w zależności od aktywności fizycznej

W poniższej tabeli znajdują się wartości Twojego BMR dodatkowo uwzględniające rodzaj aktywności fizycznej.

Brak aktywności lub bardzo mała aktywność

2286 kcal / dzień

Mała aktywność 1 - 3dni / tydzień

2619 kcal / dzień

Przeciętna aktywność 3 - 5dni / tydzień

2953 kcal / dzień

Duża aktywność 6 - 7 dni / tydzień

3286 kcal / dzień

Bardzo duża aktywność np. trening 2x dziennie 3620 kcal / dzień

Body Mass Index (ang. wskaźnik masy ciała, w skrócie BMI; inaczej wskaźnik Queteleta II) – współczynnik powstały przez
podzielenie masy ciała podanej w kilogramach przez kwadrat wysokości podanej w metrach

[1]

Dla osób dorosłych wartość BMI wskazuje na

[2]



< 16,00 – wygłodzenie



16,00–16,99 – wychudzenie (spowodowane często przez ciężką chorobę lub anoreksję)



17,00–18,49 – niedowagę



18,50–24,99 – wartość prawidłową



25,00–29,99 – nadwagę



30,00–34,99 I stopień otyłości



35,00–39,99 II stopień otyłości



≥ 40,0 III stopień otyłości (otyłość skrajna)

Oznaczanie wskaźnika masy ciała ma znaczenie w ocenie zagrożenia chorobami związanymi z nadwagą i otyłością, np. cukrzycą,
chorobą niedokrwienną serca, miażdżycą. Podwyższona wartość BMI związana jest ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia takich
chorób.

BMI jest bardzo prosty w użyciu, jest jednak dosyć niedokładnym wskaźnikiem nadwagi czy też ryzyka chorób z nią związanych.
Kulturyści mogą mieć BMI wskazujące na skrajną otyłość, posiadając jednocześnie bardzo mało tkanki tłuszczowej. Związek między
wielkością wskaźnika a ryzykiem chorób różni się między populacjami o różnych proporcjach ciała. I tak wśród Azjatów ryzyko
cukrzycy jest znacząco wyższe przy niższych wartościach BMI

[2]

O wiele dokładniejszym (lecz trudniejszym do zmierzenia bez specjalistycznej aparatury) wskaźnikiem jest procentowa zawartość
tłuszczu w organizmie.

Zapotrzebowanie człowieka na energię z pożywienia zależy od kilku powiązanych ze sobą czynników:
masy ciała,
wieku,
aktywności fizycznej
oraz klimatu i innych czynników środowiskowych.

Podstawowe zasady żywienia w sporcie

Indywidualne potrzeby pokarmowe ludzi zależą między innymi od ich aktywności fizycznej. Im większa aktywność, tym większe
zapotrzebowanie na poszczególne składniki odżywcze. Dlatego też odżywianiu przypisuje się tak ważną rolę w sporcie.
Każdy człowiek powinien dbać o swoją dietę. Nie chodzi tu tylko o utrzymanie zgrabnej sylwetki, ale przede wszystkim o dobry stan
zdrowia, który równoznaczny jest ze sprawnym funkcjonowaniem wszystkich narządów i układów organizmu.
Aktywność fizyczna związana jest ze wzmożoną pracą mięśniową i nasileniem procesów metabolicznych (przemiany materii)
zachodzących w ciele. Specyfika metabolizmu osób wykonujących intensywną pracę mięśniową pociąga za sobą konieczność
stosowania norm żywieniowych odbiegających od tych przeznaczonych dla osób o niskiej aktywności fizycznej. Nawet jeśli
uprawiamy sport rekreacyjnie, nasze potrzeby pokarmowe będą większe niż w sytuacji gdybyśmy prowadzili siedzący, mało aktywny
styl życia. W przypadku zawodowych sportowców, dla których wysiłek fizyczny jest nie tylko codziennością, ale wręcz pracą,
zapotrzebowanie na składniki odżywcze będzie jeszcze wyższe.
Potrzeby energetyczne
Ważnym kryterium różniącym osoby o wysokiej aktywności fizycznej, od tych o aktywności niskiej jest wyższe zapotrzebowanie
energetyczne. Pociąga ono za sobą konieczność zwiększenia kaloryczności diety. Im bardziej eksploatujemy swoje mięśnie, tym
więcej powinniśmy jeść, by dostarczyć sobie odpowiedniej ilości energii. Przykładowo mężczyzna ważący 75 kg, prowadzący
siedzący tryb życia potrzebuje dziennie ok 2500 kcal, podczas gdy tyle samo ważący jego kolega regularnie uprawiający sport będzie
potrzebował 3500 kcal.
To, że potrzebujemy więcej kalorii nie oznacza, że mamy jeść więcej słodkich, tłustych czy ciężkostrawnych produktów i potraw.
Wręcz przeciwnie, powinniśmy ich unikać, zwłaszcza przed planowanym treningiem. Dodatkowa dawka niezbędnej energii powinna
pochodzić przede wszystkim z węglowodanów zawartych w produktach zbożowych (kasze, makarony, płatki zbożowe, pieczywo), w
owocach (również tych suszonych) i sokach.
Konieczna jest również dodatkowa porcja tłuszczy, które powinniśmy czerpać z olejów roślinnych oraz również orzechów lub pestek
dyni lub słonecznika – oprócz tłuszczy dostarczają nam one również niewielkiej ilości białka oraz cennych składników mineralnych i
witamin.
Białko
Mięśnie składają się w około 20% z białka i aby utrzymać stałą masę mięśniową lub też ją rozbudować należy dostarczyć

organizmowi odpowiednią jego ilość. Przeciętnie człowiek potrzebuje 1 g białka na 1 kg masy ciała. Ze względu na nasilony
metabolizm mięśniowy sportowcy powinni spożywać tego składnika więcej, co uzależnione jest również od uprawianej dyscypliny
sportowej. Przy treningach aerobowych tj. aerobik, marsz, jogging zapotrzebowanie na białko wzrasta o około 50%. Największe
zapotrzebowanie na białko mają osoby, których treningi w znacznej mierze składają się z ćwiczeń siłowych i szybkościowych.

Zapotrzebowanie na białko w różnych dyscyplinach sportowych.
Kategorie i dyscypliny sportowe Zapotrzebowanie na białko
siłowe i szybkościowo-siłowe(kulturystyka, podnoszenie ciężarów, gimnastyka sportowa) 1,8 – 2,5 g / kg m.c./ dzień
wytrzymałościowo-siłowe(biegi krótkodystansowe, skoki, sporty walki, pływanie- krótkie dystanse, gry zespołowe) 1,6 – 1,8 g / kg
m.c./ dzień
wytrzymałościowe (biegi średnio- i długodystansowe, triathlon, kolarstwo, narciarstwo, aerobik, step) 1,4 – 1,6 g / kg m.c./ dzień
Odpowiednią ilość pełnowartościowego białka dostarczą nam chude produkty mleczne w postaci twarogu, jogurtów, mleka, chude
mięsa i ryby oraz jaja. Dobrym źródłem tego składnika będą również produkty sojowe oraz inne warzywa strączkowe.
Odpowiednią ilość pełnowartościowego białka dostarczą nam chude produkty mleczne w postaci twarogu, jogurtów, mleka, chude
mięsa i ryby oraz jaja. Dobrym źródłem tego składnika będą również produkty sojowe oraz inne warzywa strączkowe.
Witaminy i składniki mineralne
Intensywnie ćwicząc potrzebujemy ich więcej. Witaminy B1 i B2 biorą udział w przemianach węglowodanów dostarczających nam
energii w trakcie wysiłku. Witamina B12 jest szczególnie ważna dla kulturystów, gdyż przyspiesza przyrost tkanki mięśniowej.
Ponieważ wysiłek fizyczny związany jest z intensywną produkcją wolnych rodników, to konieczne jest zwiększenie podaży
składników biorących udział w neutralizacji tych związków, a więc mających działanie antyoksydacyjne. Do najważniejszych
antyoksydantów żywieniowych zaliczamy witaminy A, E, C, ß-karoten oraz selen.
Magnez, żelazo i molibden są niezbędne do prawidłowej pracy mięśni oraz wytwarzania czerwonych krwinek krwi. Wapń, sód, potas,
magnez, cynk i inne warunkują prawidłowe funkcjonowanie komórek, w tym również mięśniowych.
Zwiększone zapotrzebowanie osób aktywnych fizycznie na składniki mineralne związane jest przede wszystkim ze stratami
wynikającymi z pocenia się w trakcie wysiłku.
Woda
Im więcej i intensywniej ćwiczymy, tym więcej tracimy wody, co jest szczególnie nasilone, gdy temperatura otoczenia jest wysoka.
Niedostateczne nawodnienie organizmu zmniejsza wydolność, dlatego też podczas treningów trwających dłużej niż godzinę, warto
mieć ze sobą coś do picia – najlepiej butelkę wody mineralnej lub napój izotoniczny.
Jeśli lubimy aktywnie spędzać wolny czas, a dawka ruchu jest wpisana w nasz codzienny grafik, to powinniśmy zwracać uwagę na to,
co jemy i dbać o to, by nasze menu było urozmaicone.

Doping

Doping wydolnościowy, sztuczne podnoszenie wydolności fizycznej i psychicznej zawodnika metodami wykraczającymi poza
normalny, "naturalny" trening, choć w praktyce granica między dopingiem i treningiem jest często bardzo trudna do ustalenia.
Ogólnie za doping uważa się metody medyczne, potencjalnie szkodliwe dla zdrowia, które zostały oficjalnie zabronione.

Doping jest często szkodliwy dla zdrowia, czasami może wywołać kalectwo lub śmierć, szczególnie, jeśli jest stosowany nieostrożnie,
bez naukowych podstaw. Niektóre, współczesne metody dopingu stosowane pod ścisłą kontrolą specjalisty są niezwykle trudne do
wykrycia, a umiejętnie stosowane wcale nie muszą powodować ujemnych efektów zdrowotnych, przynajmniej w okresie aktywności
sportowej. Ich efekty uboczne mogą się jednak ujawnić już po zakończeniu kariery sportowej, gdyż bezpieczeństwo większości
stosowanych metod i środków dopingowych nie jest tak dobrze przebadane jak dostępne na rynku legalne środki farmakologiczne.

W zawodniczym sporcie amatorskim oraz w większości dyscyplin uprawianych zawodowo stosowanie dopingu karane jest
dyskwalifikacją, odebraniem medalu lub zakazem udziału w zawodach sportowych na pewien czas liczony w miesiącach lub latach.
Istnieją jednak zawodowe dyscypliny sportowe, w których nie istnieje kontrola antydopingowa (np. Formuła 1, zawodowy boks
amerykański, zawodowa kulturystyka). Doping stosowany do własnych, prywatnych celów, np. przez osoby uprawiające sport
rekreacyjnie nie jest w większości krajów świata zabroniony, aczkolwiek zabroniony jest handel określonymi grupami związków
chemicznych. Inne z kolei są legalnie dostępne jako preparaty z grupy paraleków. Zwalczaniem dopingu zajmuje się Światowa
Agencja Antydopingowa (World Anti-Doping Agency, WADA) oraz kilka innych, mniejszych organizacji.

Ze względu na stosowane metody doping wydolnościowy można podzielić ogólnie na:



farmakologiczny, polegający na podawaniu biologicznie czynnych związków chemicznych, których użycie nie jest uzasadnione
leczeniem zawodnika



fizjologiczny – polegający na wymianie płynów ustrojowych, zwłaszcza krwi, przeszczepach tkanek (mięśni i ścięgien),
stosowanie szkodliwych dla zdrowia zabiegów takich jak zbijanie masy poprzez chirurgiczne usuwanie tkanki tłuszczowej



genetyczny – polegający na modyfikacji kodu genetycznego zawodnika, np. poprzez stosowanie wirusów; obecnie jest on
praktycznie niemożliwy do wykrycia, ale prawdopodobnie rzadko stosowany ze względu na wysokie koszty i trudne do
przewidzenia skutki.

Ze względu na główny cel dopingu można go podzielić na:



doping siłowy – którego celem jest osiągnięcie jak największego przyrostu masy mięśniowej zawodnika



doping wytrzymałościowy – którego celem jest trwałe zwiększenie zdolności organizmu do znoszenia długotrwałego,
intensywnego wysiłku fizycznego.



doping stymulujący – którego celem jest czasowe zwiększenie odporności na ból i wysiłek poprzez stosowanie technik
zapobiegających odczuwanie bólu i zmęczenia.

Doping siłowy i wytrzymałościowy stoją z sobą w pewnej sprzeczności. Za szybki wzrost masy mięśniowej powoduje zwykle
obniżenie wytrzymałości na długotrwały wysiłek, z kolei wzrost wytrzymałości można osiągnąć przez ogólne zmniejszanie masy
zawodnika. Doping stymulujący jest skuteczny na bardzo krótką metę, gdyż szybko powoduje nadmierne wycieńczenie organizmu
zawodnika.

Doping farmakologiczny

Doping farmakologiczny jest jednocześnie najłatwiejszy do zastosowania i najłatwiejszy do wykrycia. Najczęściej stosowanym
związkami chemicznymi są:



sterydy anaboliczne – działające głównie poprzez zwiększanie masy mięśniowej, takie jak testosteron i tetrahydrogestrinon



hormony pobudzające wzrost czerwonych krwinek takie jak np EPO



związki pobudzające, okresowo zwiększające wydolność lub zapobiegające odczuwaniu bólu przy nadmiernym wysiłku
fizycznym, tzw. stymulanty – takie jak np.: amfetamina, ecstasy, modafinil, THC i ich pochodne. Czasami za doping
farmakologiczny jest także uważane stosowanie tzw. suplementów – skoncentrowanych preparatów zawierających aminokwasy,
a także tzw. "końskich" dawek witamin (zwłaszcza z grupy B), oraz regulowanie równowagi elektrolitycznej organizmu, poprzez
stosowanie płynów zawierających duże stężenie soli fizjologicznych. Tego typu doping był już stosowany w starożytności. Tego
typu środki nie są jak dotąd oficjalnie zabronione.

W pewnych szczególnych sytuacjach dozwolone jest też stosowanie maści i innych preparatów zewnętrznych, zawierających
substancje przeciwbólowe i rozluźniające. Nie jest też zabronione stosowanie tradycyjnych substancji pobudzających takich jak np.:
kawa, czy Coca Cola, choć jeszcze niedawno kofeina znajdująca się w tych produktach była zabroniona w stężeniu przekraczającym
12 mikrogram/ml.

Sportowcy muszę bardzo uważać jakie leki stosują. Np: zwykły syrop na kaszel może zawierać efedrynę lub jej pochodne, substancję
pobudzającą zakazaną na zawodach powyżej stężenia 10 mikrogram/ml i zawodnik może przypadkowo być oskarżony o doping.

Doping fizjologiczny

Doping fizjologiczny polega na stosowaniu rozmaitych technik medycznych, czasowo zwiększających wydolność organizmu. Jest on
– zwłaszcza autotransfuzje krwi – dość trudny do wykrycia.

Najczęściej spotykaną formą dopingu fizjologicznego są właśnie transfuzje krwi. Stosowane są zarówno autotransfuzje krwi własnej,
uprzednio zmagazynowanej, jak i transfuzje krwi pochodzącej od wyselekcjonowanych dawców. Można stosować transfuzję całej
krwi, jak i wybranych jej składników, np plazmaferezę. Zazwyczaj celem tego zabiegu jest zwiększenie do maksimum liczby
czerwonych krwinek w organizmie, gdyż to one odpowiadają za szybki transport tlenu do mięśni. Większa liczba czerwonych ciałek
we krwi oznacza wzrost wytrzymałości a także zwiększoną zdolność do krótkotrwałego wysiłku fizycznego. Drugim, mniej ważnym
efektem transfuzji jest szybkie pozbycie się z organizmu toksyn powstających w czasie wysiłku, a także śladów stosowania dopingu
farmakologicznego. Wzrost liczby czerwonych krwinek powoduje jednak także wzrost lepkości krwi, wzrost obciążenia mięśnia
sercowego i generalnie całego układu krążenia, które w skrajnych przypadkach mogą powodować wylewy i zawały serca.

Doping poprzez transfuzję krwi był szczególnie popularny w zawodowym kolarstwie szosowym. Został jednak ograniczony przez
wprowadzenie maksymalnej dopuszczalnej liczby czerwonych krwinek a także niezapowiedziane naloty na hotele i ośrodki
treningowe, w których przebywają sportowcy. Legalną, wciąż stosowaną techniką na wzrost liczby czerwonych krwinek jest trening
wysokościowy, polegający na odbywaniu długotrwałych obozów kondycyjnych na wysokościach pow. 2500 m. n.p.m. bezpośrednio
przed ważnymi zawodami.

Inne, rzadziej spotykane formy dopingu fizjologicznego to operacyjne usuwanie tkanki tłuszczowej, przeszczepy mięśni i ścięgien,
przeszczepy szpiku kostnego, podskórne zastrzyki powietrza. Wszystkie te metody są w dużym stopniu zarzucone, gdyż są łatwe do
wykrycia i obarczone są dużym ryzykiem szybkiego i nieodwracalnego zrujnowania zdrowia zawodnika.

Doping genetyczny

Jest to najnowsza technika dopingowa polegająca na dokonywaniu manipulacji na kodzie genetycznym zawodnika lub kontroli
ekspresji genów. Istnieją generalnie trzy możliwe techniki dopingu genetycznego:



ingerencje w kod genetyczny zawodnika, modyfikujące wzrost liczby komórek tkanek szczególnie potrzebnych do uprawiania
sportu (głównie mięśni oraz szpiku kostnego)



dokonywanie wszczepu obcych tkanek, wcześniej zmodyfikowanych genetycznie, które namnażają się w organizmie



podawanie preparatów zawierających zmodyfikowane genetycznie mikroorganizmy – np.: bakterie produkujące hormony.

Dodatek (doping):

Środki dopingujące są to substancje zaliczane do leków psychotonicznych, pobudzających komórki mózgowe. Ułatwiają procesy
myślowe, eliminują uczucie zmęczenia, zwiększają wytrzymałość organizmu na wysiłek fizyczny, oraz ból.
Wyróżniamy następujące środki dopingujące:
Środki pobudzające- „stymulanty” n.p. amfetamina, efedryna, kofeina, kokaina.
Środki te działają pobudzająco na ośrodkowy i obwodowy układ nerwowy. Działanie ich jest krótko trwałe, lecz ich stosowanie nawet
w małych ilościach może prowadzić do:
• Wzrostu ciśnienia krwi i przyspieszonej akcji serca.
• Agresywności i braku kontroli zachowań
• Uzależnienia
• Zaburzenia termoregulacji i udar cieplny (może doprowadzić do zapaści i śmierci)
• Bezsenność i brak apetytu
• Zaburzenia psychiczne
Narkotyczne środki przeciwbólowe- n.p. morfina, petydyna, metadon, pentazocyna, dihydrokodeina.
Zmniejszają one ból różnego pochodzenia. Jednak bardzo często mogą powodować:
• Uzależnienie prowadzące do degradacji psychicznej
• Osłabienie czynności oddechowych
• Zaburzenia koncentracji i koordynacji ruchów
• Obniżenie ciśnienia krwi
• Nudności i wymioty
Środki anaboliczne-Steroidy anaboliczno-androgenne - n.p. testosteron, nandrol.
Sterydy anaboliczno-androgenne są syntetycznym środkiem pochodnym męskiego hormonu testosteronu produkowanego w
nadnerczach oraz jądrach organizmu mężczyzny. Wspomagają one syntezę białek w tkankach mięśniowych, co powoduje
przyśpieszenie wzrostu masy mięśniowej (jest to działanie anaboliczne).Powoduje także maskulinizację, czyli wyolbrzymienie cech
męskich.
Anaboliki mają bardzo niekorzystne następstwa zdrowotne:
• Zaburzenia psychiczne- napady agresji, wściekłości, stany podniecenia i depresji, stany paniki i urojeń, zaburzenia osobowości,
próby samobójcze.
• Choroby wątroby
• Choroby sercowo-naczyniowe – zawał, nadciśnienie, udar mózgu
• Zmiany skórne
• Słabość włókien mięśniowych prowadząca do częstych kontuzji mięśni i zerwania ścięgien.
• Przewlekłe choroby kostno-stawowe (zwyrodnienia)
• Nowotwory wątroby i płuc
• Zmiany zakrzepowe żył
• Przerost gruczołu krokowego
• Zanik jąder
• Bezpłodność
• Impotencja
Środki moczopędne- diuretyki – n.p. furosemid, triamteren, amiloryd.
Są to środki powodujące szybsze wydalanie płynów z organizmu. Mają jednak wiele efektów ubocznych:
• Nagły spadek ciśnienia tętniczego krwi
• Zaburzenia rytmu serca
• Zawrotu głowy i omdlenia
• Bóle głowy i nudności
• Zaburzona równowaga elektrolityczna krwi- w wyniku nadmiernego wydalenia potasu, magnezu i sodu.
• Zmniejszona objętość krwi w obiegu
• Nagły zgon
Hormony peptydowe- m.in. hormon wzrostu (HGH),
Jest to hormon naturalny, wytwarzany przez przysadkę mózgową. Jego zadaniem jest utrzymanie rozwoju organizmu w równowadze.
Hormon ten ma działanie anaboliczne zwiększa przyswajanie aminokwasów i syntezę białka, oraz nasila liolizę czyli zmniejszenie
tkanki tłuszczowej. Stosuje się go w leczeniu zaburzeń wzrostu. Hormony peptydowe mają też jednak skutki uboczne:
• U osób niedojrzałych fizycznie może powodować nadmierny wzrost organizmu- gigantyzm
• U osób dorosłych przerośnięcie niektórych części ciała n.p. stóp czy rąk
• Zmiany chorobowe mięśni
• Nadciśnienie tętnicze
• Zapalenie nerwów
• Przerost witalnych narządów takich jak serce, wątroba czy nerki
• Choroby serca

• Cukrzyca
Metody dopingu
Doping krwią i erytropoetyną- Transfuzje krwi są jednym z bardziej niebezpiecznych sposobów wspomagania naturalnej wydolności
organizmu. Polegają one na przetoczeniu do krwiobiegu własnej lub cudzej krwi. Powoduje to zwiększenie zdolności krwi do
przenoszenia tlenu do komórek zwiększa to wytrzymałość organizmu.
Mogą powodować groźne następstwa zdrowotne:
• Reakcje gorączkowe
• Reakcje uczuleniowe a w ich wyniku nawet śmierć
• Ryzyko zarażenia wirusem HIV
• Ryzyko zarażenia żółtaczką, wirusem zapalenia wątroby typu B a nawet malarią
Erytropoetyna-„EPO”-Jest to hormon wytwarzany przez ludzkie nerki. Stymuluje on wytwarzanie erytrocytów w szpiku kostnym.
Stosowany jest w przypadkach ciężkich niedokrwistości i w niewydolności nerek.
Mogą powodować:
• Zagęszczenie krwi i wzrost jej lepkości
• Powstawanie zakrzepów wewnątrznaczyniowych
• Zawały serca i mózgu
• Nagłe zgony

Suplementacja diety

Przy złym odżywianiu się, człowiek nie dostarcza organizmowi niezbędnych składników odżywczych (potrzebnych

organizmowi do prawidłowego funkcjonowania).

Suplementacja jest to indywidualne przyjmowanie deficytowego składnika pokarmowego w postaci jedno lub wieloskładnikowych
preparatów farmaceutycznych. Są to witaminy, prowitaminy, składniki mineralne, niektóre aminokwasy, nienasycone kwasy
tłuszczowe. Odnaleźć je można pod postacią drażetek, proszku, kapsułek, granulek, tabletek, kropli. Preparat w formie proszku
najczęściej wykorzystuje się do przygotowania koktajli odżywczo-energetycznych, zastępujących jeden lub dwa posiłki w ciągu dnia.
Taki koktajl jest niskoenergetycznym posiłkiem.

Suplementację stosuje się, gdy stan fizjologiczny organizmu zwiększa zapotrzebowanie na składniki odżywcze. Dzieje się tak w
okresie niemowlęcym ( wcześniaki potrzebują witaminy D), w okresie dziecięcym i przy intensywnym rozwoju. Wzrost
zapotrzebowania na składniki mineralne występuje w okresie laktacji, zwiększa się wówczas zapotrzebowanie na wapń, żelazo,
witaminy B, B12 i kwas foliowy. Kobiety w okresie rozrodczym potrzebują więcej żelaza, gdyż są zagrożone ich niedoborem. Panie
stosujące doustne środki antykoncepcyjne mają zwiększone zapotrzebowanie na witaminę E, B2, B6, B12, kwas pantotenowy oraz
wapń i cynk. W okresie menopauzy kobiety potrzebują witamin A, D, B6, wapnia i żelaza. Do grup zwiększonego ryzyka należą
także osoby starsze, ze względu na złe wchłanianie, problemy z przewodem pokarmowym i liczne schorzenia.
Suplementację stosuje się, gdy człowiek prowadzi nieodpowiedni tryb życia, ma źle zestawioną dietę, odchudza się, ma alergie, lub
brakuje mu czasu na posiłek i żyje w stresie. Osoby stosujące restrykcyjne diety mogą mieć niedobory wszystkich składników
mineralnych, zwłaszcza weganie są narażeni na niedobory żelaza, cynku, jodu, witamin B2, B12, D, PP. Człowiekowi  palącemu
papierosy, stosującemu używki (kawa, herbata) i pijącemu alkohol, obniżeniu ulega wchłanianie witaminy C, kwasu foliowego,
kwasu pantotenowego, witamin A, D, E, B, B2, B6, B12, biotyny i b-karotenu.

Suplementację zaleca się w określonych sytuacjach klinicznych, przy niektórych schorzeniach, chorobach, urazach, obfitych
menstruacjach, stosowaniu niektórych leków oraz przy dużym wysiłku fizycznym.

Znanym przyspieszaczem spalania tłuszczu jest herbata biała, zielona i czerwona. Biała herbata ma najsilniejsze działanie
antyoksydacyjne i antymutagenne. Zapobiega powstawaniu nowotworu dzięki dużej zawartości polifenoli. Jedna szklanka białej
herbaty zawiera tyle polifenoli co 12 szklanek soku pomarańczowego. Zielona herbata neutralizuje działanie wolnych rodników,
chroni przed nowotworem i przed próchnicą, ma w sobie dużą ilość fluoru, obniża poziom cholesterolu, chroni przed zawałem i
łagodzi stres. Zawiera dużą ilość flawonoidów i inhibitorów esterazy. Czerwona herbata reguluje proces trawienia, obniża poziom
cholesterolu i cukru we krwi, zapobiega przeziębieniom, grypie i infekcjom. Liście krzewu herbacianego są skutecznym środkiem
odchudzającym.

Gainery są to odżywki, które należy traktować wyłącznie jako uzupełnienie diety. Ułatwiają pokrycie dziennego zapotrzebowania na
węglowodany i białko. Składają się w 70-80% z węglowodanów i w 20-30% z białka. Wykorzystuje się je do budowy masy
mięśniowej, nie do odchudzania. Są one chętnie stosowane jako uzupełnienie diety przez osoby ćwiczące. Nowoczesne preparaty są
wzbogacone w mikroskładniki żywności przyspieszające przemianę materii, zapobiegają one odkładaniu tkanki tłuszczowej i nasilają
anabolizm.

CLA to kwas linolowy,  zwiększa lipolizę w komórkach tłuszczowych jest czynnikiem hamującym nadmierną degradację białek, przy
ograniczonym odkładaniu się tkanki tłuszczowej, opóźniając procesy starzenia się skóry.

Należy pamiętać o odpowiednim stosowaniu suplementacji, gdyż niewłaściwe jej stosowanie niesie ze sobą komplikacje. Nie należy
rezygnować z tradycyjnego jedzenia, stosowanie suplementacji nie zawsze jest uzasadnione. Przy nadmiarze składników może dojść
do przedawkowania i występowania niekorzystnych objawów. Może dojść do obniżenia wchłaniania żelaza przy nadmiarze wapnia.

Fizjologia człowieka – Ćwiczenia 14
Wiodąca tematyka zajęć:
ZMĘCZENIE, PRZEMĘCZENIE I PRZETRENOWANIE. WYPOCZYNEK - 1 godz.
Zakres tematyczny zagadnień:
Zagadnienia kluczowe: zmęczenie, przemęczenie, przetrenowanie, roztrenowanie, wypoczynek czynny, wypoczynek bierny

Zmęczenie  fizyczne  jest  stanem  fizjologicznym  objawiającym  się  przejściowym  zmniejszeniem  sprawności  ruchowej  organizmu.
Zmęczenie  stanowi  mechanizm  zabezpieczający  organizm  przed  nadmiernym  wysiłkiem  i  tym  samym  przed  nadmiernym
zaburzeniem  homeostazy  ustroju.  Zmęczenie  fizyczne  spowodowane  jest  intensywną  pracą  mięśni,  w  następstwie  której  zachodzą
określone zmiany biochemiczne. Zmiany czynnościowe dotyczą także układu nerwowego i humoralnego przez co zakłócona zostaje
homeostaza.

Zmęczenie jest spowodowane następującymi czynnikami:

 niedotlenienie pracujących tkanek;

 gromadzenie się metabolitów beztlenowej przemiany materii;

 wyczerpanie się zasobów glikogenu w mięśniach;

 odwodnienie miocytów;

 przesunięcia jonowe;

 hipoglikemia;

 zmiany w stanie czynnościowym OUN (znużenie neuronów → indukcja hamowania impulsu).

Znużenie  jest  subiektywnym  objawem  zmęczenia.  Stopień  znużenia  najczęściej  odpowiada  stopniowi  rzeczywistego  obniżenia
zdolności  do  ruchu  i  pracy.  Istnieją  jednak  sytuacje,  w  których  te  relacje  są  zaburzone.  Znużenie  wywołane  jest  bowiem  przez
czynniki psychiczne (emocjonalne). Człowiek ma zdolność wywołania u siebie stanu znużenia przy równoczesnym braku zmęczenia
rzeczywistego (mięśni), np. brak psychicznej motywacji do wysiłku fizycznego (brak psychicznego zainteresowania ruchem w danej
chwili) przy równoczesnej jego realizacji. Znużenie jest wówczas powodem małej wydajności i efektywności ruchu (pracy). Sytuacja
odmienna: istnieje rzeczywiste zmęczenie mięśni przy równoczesnej podbudowie psychicznej, przejawiającej się celowością i chęcią
wykonania  efektywnego  i  wydajnego  ruchu  (pracy).  Wówczas  wykonany  ruch  (praca)  nie  przejawią  obniżenia  wydajności  i
efektywności.  Wykonywaniu  pracy  (ruchu)  towarzyszy  napięcie  emocjonalne  związane  z  zainteresowaniem  pracą,  świadomością
wielkiego celu. Są to przykłady które udowadniają wpływ I i II układu sygnałów oraz czynności myślowych na przebieg zmęczenia i
znużenia oraz pośrednio (przez układ nerwowy) na samą pracę mięśni.

Na przebieg rozwoju zmęczenia oddziałują troficzne wpływy układu nerwowego. Przy drażnieniu nerwów  współczulnych nasileniu
ulegają procesy  oksydacyjne, synteza ATP, zwiększeniu ulega rezerwa zasadowa i przewodnictwo elektryczne. Drażnienie nerwów
współczulnych pobudza także przewodzenie impulsu z połączeniach synaptycznych.

W mięśniu zmęczonym zmniejsza się amplituda skurczów, wydłuża się faza rozkurczu, rozkurcz staje się niepełny, rozwija się
przykurcz. Zmniejsza się pobudliwość (zwiększa się próg pobudliwości), wydłuża się okres pobudzenia utajonego (czas od chwili
pobudzenia mięśnia do początku skurczu). Zmęczenie dotyczy w pierwszej fazie płytki ruchowej (synapsy mięśniowo-nerwowej).

Przemęczenie i przetrenowanie

Zmęczenie fizyczne występuje w następstwie jednorazowego wykonania czynności ruchowej. Wielokrotne wykonywanie czynności
ruchowej  (sport  zawodowy,  praca  fizyczna)  bez  należytego  (prawidłowego,  właściwego)  odpoczynku  doprowadza  do  sumowania
(nakładania)  się  stanów  zmęczenia  i  wystąpienia  zespoły  przemęczenia.  Przemęczenie  jest  więc  przewlekłym  stanem  zaburzenia
homeostazy ustroju.

Przemęczenie powstałe na skutek wielokrotnego treningu fizycznego lub wielokrotnych zawodów sportowych nosi nazwę
przetrenowania. Innymi słowy, przetrenowanie powstaje na skutek zsumowania (nałożenia) się objawów zmęczenia wywołanego
wielokrotnym treningiem, w trakcie którego nie zastosowano właściwego odpoczynku.

Z pojęciem zmęczenia i przemęczenia spokrewnione jest pojęcie przeforsowania. Przeforsowanie jest to stan ostrego
zmęczenia powstałym po jednorazowym wysiłku fizycznym, przekraczającym rzeczywistą (fizjologiczną) wydolność (wydajność)
fizyczną organizmu.

Przetrenowanie występuje przy naruszeniu dyscypliny treningu, monotonii zajęć treningowych, słabym przygotowaniu
emocjonalnym (przy słabej podbudowie psychicznej) sportowca i osłabieniu organizmu (choroby, stany pochorobowe, stres). W
rozwoju przetrenowania uczestniczy aktywnie OUN, w którym następuje przeciążenie cyklów pobudzania i hamowania.

Objawy przetrenowania są następujące:

 utrata chęci do wykonywania danej czynności ruchowej (pracy, ćwiczeń fizycznych);

 senność;

 brak łaknienia;

 utrata uczucia radości mięśniowej;

 nerwice wegetatywne;

 chwiejność emocjonalna;

 spadek masy ciała;

 obniżenie pojemności życiowej płuc;

 zaburzenia czynności serca;

 zaburzenia koordynacji ruchów.

Właściwy trening stanowi najważniejszy środek profilaktyczny i zwalczający szybkie i nadmierne zmęczenie; zapewnia
wykształcenie stanu adaptacyjnego, zmniejszającego niekontrolowane nasilenie zaburzeń homeostazy, odpowiedzialnej za
wystąpienie stanu zmęczenia. Trening poprawia tolerancję wysiłkowych zmian fizjologicznych i dzięki temu podwyższa wydolność
fizyczną organizmu.

Wypoczynek

Wypoczynek jest to ogólnoustrojowy zespół procesów i czynności zmierzających do przywrócenia homeostazy ustroju. Celem
wypoczynku jest zatem zniesienie stanu zmęczenia.

W  czasie  wypoczynku  nasileniu  ulegają  procesy  anaboliczne,  regeneracyjne,  których  zadaniem  jest  uzupełnienie  materiałów
zapasowych,  usunięcie  z  tkanek  metabolitów  toksycznych  i  zbędnych,  przywrócenie  równowagi  wodno-elektrolitowej  i  kwasowo-
zasadowej.  Procesy  anaboliczne  pochłaniają  znaczne  ilości  energii,  zatem  wypoczynek  jest  procesem  metabolicznie
(wewnątrzkomórkowo) bardzo aktywnym, wymagającym prawidłowego odżywiania organizmu.

Wyróżniamy wypoczynek bierny i czynny.

Wypoczynek bierny polega na zaniechaniu wszelkich wysiłków fizycznych (sen) lub ograniczeniu ich do normalnych, codziennych
(koniecznych) czynności życiowych.

Wypoczynek czynny to proces przywracania homeostazy przy zastosowaniu optymalnego ruchu (rekreacja – aktywny wypoczynek).
Ruch powinien dotyczyć innych grup mięśni niż te zmęczone. Zasadą takiego wypoczynku jest przełączanie pracy jednych mięśni na
pracę innych mięśni.

Z tematem wypoczynku czynnego związany jest eksperyment i tzw. efekt Sjeczenowa.

Sjeczenow doświadczalnie wykazał, że najskuteczniejszym odpoczynkiem jest, nie chwilowy spokój (spoczynek) pracującej ręki, lecz
odpoczynek polegający na wprawieniu w ruch drugiej ręki. Zdolność do ruchu zginaczy prawej ręki ulega zwiększeniu przy
jednoczesnym napięciu statycznym prostowników lewej ręki.

Zaobserwowany proces nosi nazwę efektu Sjeczenowa. Wg Sjeczenowa mechanizm działania tego efektu polega na bodźcowym
pobudzaniu mięśnia zmęczonego do “odnowy biologicznej” przez inny pracujący mięsień. Wpływ na mięsień zmęczony odbywa się
za pośrednictwem OUN. Z punktu widzenia bioenergetycznego ta koncepcja jest pozbawiona sensu, nie jest więc aktualna. Efekt
Sjeczenowa sprowadza się raczej do psychicznej sugestii, zatem samo uczucie wypoczynku jest wówczas tylko pozorne. Oczywiście

tego efektu nie można uogólnić i odnieść do wszystkich sytuacji. Nie jest to uniwersalne prawo, (dla wszystkich mięśni i sytuacji
zmęczenia) jak niektórzy autorzy sugerują.

           W  latach  czterdziestych  XX  wieku  Folbort  ogłosił  inną  koncepcję  wyjaśniającą  wypoczynek  czynny.  Zdaniem  Folbort`a
odpowiednio  zastosowane  ćwiczenia  ruchowe  określonych  grup  mięśni  wytwarzają  impulsy  wzbudzające  ośrodki  korowe  do
wyzwalania  procesów  hamowania  w  mięśniach  zmęczonych.  Procesy  hamowania  umożliwiają  mięśniom  zmęczonym  powrót  do
homeostazy. Koncepcja Folbert`a nie powinna być przyjmowana bezkrytycznie, bowiem nie została rzetelnie udowodniona.

Ponadto  wypoczynek  czynny  nie  jest  w  każdym  przypadku  zmęczenia  efektywny  i  wskazany.  Dobór  właściwego  rodzaju
wypoczynku  zależy  od  uprawianej  dyscypliny  sportu,  rodzaju  intensywnie  wykonywanych  ruchów  oraz  stopnia  i  rozległości
zmęczenia.  Wypoczynek  czynny  może  być  zastosowany  przy  umiarkowanym  zmęczeniu  psychicznym  i  zmęczeniu  fizycznym
lekkim.

W poważniejszych stanach zmęczeniowych zaleca się odpoczynek bierny z zastosowaniem odpowiednio dobranych zabiegów
dodatkowych.

Pojęcie homeostazy wg koncepcji Cannona

W 1932 roku Cannon wprowadził termin i pojęcie homeostazy. Zdaniem Cannona homeostaza jest wewnątrzustrojowym
stanem równowagi (równowaga w środowisku wewnętrznym) procesów życiowych i parametrów fizykochemicznych tkanek,
organów i układów narządów. Dzięki homeostazie organizm uzyskuje indywidualizację i stałość środowiska wewnętrznego, pomimo
nieustannej ingerencji zmiennych czynników środowiskowych. Organizm poprzez homeostazę sprzeciwia się entropii, czyli stanowi
nieuporządkowania materii.

Homeostaza jest możliwa dzięki integracji strukturalno-fizjologicznej organizmu oraz koordynacji procesów biochemicznych w
ustroju. Te z kolei prawidłowości zapewnia układ humoralny i nerwowy. Wszelkie zmiany w środowisku zewnętrznym uruchamiają
procesy kompensacyjne (wyrównujące, równoważące) mające na celu przywrócenie stanu równowagi fizjologicznej. Mechanizmy
utrzymujące homeostazę działają na zasadzie sprzężenia zwrotnego.