Sport-- és munkaélettan Sport Bevezetés Alkalmazott élettan (régen, ma) Munkahelyi körülmények, munkafeltételek
Terminológia •
• •
Terhelés: Mindazon ingerek összessége, melyek megváltoztatják a Terhelés: szervezet működését. A külső hatás, a feladat, mely független a munkától. Végrehajtás:: a munkavégzés. Függ az illető jellemzőitől Végrehajtás Végrehajtási kapacitás (teljesítőképesség): Az a képességmérték, ahogyan válaszolunk a feladatra. – Nő: 2.3 Watts/kg; férfi: 2.8 Watts/kg
– Hatékonyság: Az elvárt feladat végrehajtásának hatásosságának mértéke. –Végzett munka/Befektetett munka
Page 1
Terheltség (igénybevétel): A megterheléssel kiváltott működésváltozások összessége. Függ: végrehajtási kapacitás, hatékonyság. Az igénybevétel mértéke annál nagyobb, minél kisebb a végrehajtási kapacitás és a hatékonyság. Alkalmazkodás: A szervezet azon képessége, mely változó ingerkörnyezetben is fenntartja a homeostasist. homeostasist. Függ: öröklődő tényezők, edzettség
A végrehajtás (munka) fajtái Fizikai 1.a. Dinamikus munka W=út*erő pozitív, negatív könnyű: 500 ml/min O2 fogyasztás közepes: 500500-2000 ml/min nehéz: >2000 ml/min 1.b. statikus munka izometriás kontrakció fizikai értelemben nincs munkavégzés van igénybevétel mindig nehéz munka mérése: erő, idő Szellemi munka: munka: mentális: gondolkodás emotionális szenzorimotoros végrehajtás:ügyesség, fürgeség
Page 2
Ergométerek Teljesítőképesség mérése
A fizikai munkára bekövetkező változások a szervezet működésében Azonnali => Igénybevétel (jól mérhető) Lassú=>adaptáció (tréning) intra és interindividuális különbségek
Page 3
Azonnali változások terhelés hatására A. Izom keringés változásai dinamikus munkában Nyugalmi
munka
PT % izomhoz
1515-20
80
Izomkeringés (ml/kg/min) Nyitott kapillárisok
20--40 20
1300 (1800)
x
50x
filtráció
↑
permeabilitás
Nincs változás
TPR ↓, vénás visszaáramlás ↑; redisztribúció
Disztribúció/Redisztribúció szerv
nyugalmi PT
Nyugalmi O2 munka PT
Max vazodil
kg % ml % Összesen 70 100 5000 100 Agy 1,4 2 750 15
ml 250 45
% 100 18
ml % 25000 100 750 3
ml 1500
Szív splanch
0,3 0,4 4 5,7
250 5 1000 20
30 55
12 22
1250 750
1250 9000
máj vese izom bőr
1,5 0,3 35 2
500 1000 800 250
2,1 0,4 50 2,9
zsír 9 13 250 Csont stb 18 25,6 200
10 20 16 5 5 4
17,5 7 50 20 10 4
750 3 21250 85 250
42,5 17
Page 4
5 3
1
5000 1800 21250 3000 1800 2000
B. Izom metabolizmus változásai dinamikus munkában Nyugalomban: főleg zsír, glikogén és aminosav égetés is Könnyű izom munkában: Kezdetben: ATP: 11 -2 s CP: 2020-30 s anaerob glikolizis: 3030-120 s Később: aerob (glükóz, zsírsav, glicerin, ketontestek) Nehéz: anaerob, tejsav képzés
Page 5
Kardiovaszkuláris paraméterek változása dinamikus munkában HR ↑ max:: 200/min (öreg:160/min) max görbe lefutás munkától függ (munka alatt, után) igénybevételt jól jelzi oka: szimpatikus hatás Kontraktilitás ↑ (20 (20--60 %) oka: szimpatikus hatás + FrankFrank-Starling törvény => pulzus térfogat 100-190 ml ↑: 100TPR ↓: nyugalmi 27.7 PRU izommunka: 1 PRU PT ↑ max: max: 3030-40 l/min munka után fokozatosan tér vissza RR ↑ gyorsan emelkedik, majd állandósul SAP: 200200-220 mmHg DAP: alig változik
Page 6
Oxigén--szállítás az izmokhoz Oxigén
Keringéstől függ (nem légzéstől) Dinamikus munkánál a CVR a meghatározó Statikus munkánál a lokális keringés leállás Csökkenhet: magaslat, tüdőbetegség, anaemia
Page 7
EKG változások R-R csökken P-Q rövidül ST süllyedhet
Kisvérköri keringés volumen ↑ sebesség ↑ pulmonalis nyomás ↑ Felső segmentumokban is lesz áramlás.
A vérkeringés szabályozása izommunkában Sy adrenerg aktiváció Sy cholinerg aktiváció Vagus tónus csökken szívhez! lokális acs. acs. termékek verejtékmirigy =bradikinin =bradikinin =vasodilatáció hypothalamusból => bőerekben sy tónus csökken=vasodilatáció csökken= vasodilatáció baroreceptorok érzékenysége csökken
Page 8
A légzés változása izommunka hatására Fr.: Fr.: 40 40--50/min TV:3000 ml (főleg belégzési rezervből) rezervből) PT: 100 l/min energia fogyasztás: max 5% Orrlégzés/szájon át Funkcionális reziduális kapacitás nőhet, hogy az alveoláris CO2 ne csökkenjen le Nő a tüdő oxigén diffúziós konstansa nyugalomban: 20 mlml-min*mmHg min*mmHg munkavégzés alatt: nem edzett: 50 mlml-min*mmHg min*mmHg edzett: 7070-80 mlml-min*mmHg min*mmHg
Page 9
Légzés fokozódás mechanizmusa Feltételes reflex: készenléti fázisban is; agykéregből Izomreceptorok;; CO2, tejsav Izomreceptorok
Oxygen fogyasztás: 250 ml/min => max max:: 35003500-4000 ml/min Maximális oxigén fogyasztás: Az az érték, melynél tovább már nem fokozható az oxigén fogyasztás (edzettség, öröklődő, életkor, nem) Anaerob kapacitás: Az oxigén hiányban végzett munka mértéke, melyet az oxigén adóssággal lehet mérni. Anaerob küszöb: ahol a CO2 leadás túllépi az O2 felvételt. (RQ >1) Oxygen adósság: Extra oxigén felvétel a munka befejezte után (max: 12-16 l). Okok: ATP és kreatinin foszfát szintézis O2 pótlás myoglobinban Tejsav égetés könnyű munka: 11-2 perces adaptációs fázis után egyensúlyban van az O2 felvétel/felhasználás nehéz munka: nincs egyensúly van O2 adósság O2/HR arányos, meredekség korral, nemmel változik
Page 10
Vérparaméterek változásai vérgázértékek: vérgázértékek: könnyű munka: pCO2 nő (kicsit) pO2 csökken (kicsit), vagy nem változik nehéz munka: pCO2 (10%) nőhet, de csökkenhet is pOv (8%) csökkenés A-V O2 differencia nő a működő izmokban (testhő (testhő,, pH, pCO2) pH könnyű munka: kicsit ↓ nehéz munka:↓↓ munka:↓↓ (metabolikus acidózis) Alakos elemek HTK ↑ => viszkozitás ↑ Granulocyta ↑ Ly ↓
Page 11
Egyéb anyagok szintje a vérben Vércukor: kifáradáskor csökken Tejsav ↑ (1=>15 mmol/l) SeK ↑ Transzamináz ↑ Alvadási idő ↑ Fibrinolízis ↑ Triglicerid ↓ Zsírsav ↑ nő Se Na ↓ (verejték)
Page 12
Hőszabályozás munkavégzés alatt hőtermelés nő (max 15x) termosztát átállítódás=> csökkent érzékenység hőleadás nő: izzadás, bőrkeringés Egyenleg: maghő emelkedés melegben kevesebb vér áramlik vissza só/vízháztartás zavara 39 oC felett: kollapszus hajlam) 41 oC (maratoni futó) hőguta
Page 13
Endokrin változások Sympato-adrenerg rendszer aktiválódása Sympatokeringés, glikogén mobilizáció Mellékvesekéreg= glikogén mobilizáció, permissziv hatások Inzulin-glukagon rendszer: Inzulininzulin szint csökken, glukagon nő majd csökken GH nő: zsírmobilizáció ADH nő: vizelet csökken
Prolaktin nő: zsírmobilizáció, antidiuretikus hatás T3, T4: (rendszeres munkavégzéskor) vércukor növelés, béta receptorok Calcitonin: gátolja a csontbontást Tesztoszteron: (rendszeres munkavégzéskor) fehérje anabolizmus, izom hypertrophia Immunológiai változások trenirozottban nincs közepes fokoz nehéz gátol
Page 14
Energiaforgalom változásai RQ: csökken zsirégetéskor nő: tejsav képzéskor => CO2 növekedés miatt csökken a munka kezdetekor, majd nő (max (max:3 :3--4) Zsirtartalék csökkentő hatás (edzés) Emésztés: könnyű: fokozza, nehéz: csökkenti
Statikus munkához való alkalmazkodás Testtartás, valaminek a tartása Izom keringés és metabolizmus A max erő 30%30%-áig nő a vérátáramlás Felette keringés gátlás, 70%70%-nál leállás (max 1 perc) Légzés, keringés Légzés ↑ ↑ ↑ (tejsavszint miatt) Nyaki vénák kidagadása RR, TPR ↑ ↑ ↑ HR ↑ ↑(izom receptorok)
Page 15
A szervezet válasza nem fizikai terhelésekre Psychológiai terhelések Fokozott acs. fokozott izomtónus miatt, Szimpatikus vagy paraszimpatikus izgalom jelei
A teljesítőképesség határai Nő: 2,3 watt/kg; ffi: 2,8 watt/kg Tényezői: Elsősorban a kardiovaszkuláris rendszer limitál energiatartalékok az izomban O2 szállítás az izomhoz Hőszabályozás Energiatartalékok az izomban Minél rövidebb a munka tartam, annál nagyobb teljesítmény érhető el, s annál kisebb a relativ aerob felhasználás. Rövid idejű (20 sec) limit: ATP, CP Középhosszú (1(1-6 perc) aerob is limit: glikogén, tejsav Hosszútávú munka: aerob metabolizmus limit: acs. kapacitás, glikogén raktár
Page 16
Fáradás Nehéz munkával kiváltható, csökkenő teljesítőképesség Helyreállítódás:pihenés (sok, rövid) Könnyű munka: több mint 8 órán keresztül lehet fáradás nélkül végezni. Ok: egyensúly az izomanyagcsere és a keringés között HR: < 130, visszatérési idő < 5 min O2 felvétel: constans O2 ≅ 500 ml/min Tejsav < 2 mmol/l Statikus munka fáradási limitje: A maximális erő 15%15%-a
Fizikai fáradás: fáradás: Tejsav, energiaraktár Dinamikus könnyű munka: relaxáció alatt is van helyreállítódás Nehéz munka: munka: mindig csökken a tartalék, nő a tejsav Szellemi fáradás: fáradás: Figyelem kiesés, irritabilitás, depresszio, emocionális labilitás Ok: hosszú koncentráció Nehéz fizikai munka Zaj, sötét, hőmérséklet Konfliktus, aggódás, érdeklődés hiánya Betegség, fájdalom, táplálkozási zavar Azonnal megszünhet.
Page 17
izomfáradás
Szellemi fáradás
Túlterhelés –kimerülés A terhelési küszöb túllépése Ok: sosincs elég idő a helyreállításra. Túl nehéz munka. Ha a fáradási limiten felüli szinten végzett munkát nem szakítják meg időben Köv: Köv: végrehajtási kapacitás csökken Metabolikus acidózis Vészhelyzetben maradandó károdosás Krónikus kimerülés: kimerülés: mvk. Túlműködés, hypertróphia: nő a kapacitás, de egészségkárosodás veszélye. Elkerülés: pihenés, munkaintenzitás, mennyiség változtatás Következmények: csonttörés, izom,-- inszakadás, izom, hernia disci, meniscus sérülés
Page 18
A teljesítőképességet befolyásoló tényezők Kor Nem Egészségi állapot Edzés/tapasztalat Tehetség Táplálkozás Környezeti tényezők circadián ritmus 6-12 átlagon felül 22--től alul 22 éjszakai műszak (adaptációs problémák) Időjárás Zaj Hőmérséklet Mentális--, emocionális tényezők Mentális Automatikus feladatok Normál tartalékok kihasználása Vegetatívan védett tartalékok (életveszély)
Page 19
Page 20
A teljesítőképesség fenntartása és növelése
Elég pihenő Alvás Táplálkozás Edzés
Page 21
Edzés Ismétlés Adag Plató Visszafejlődés Kor + tréning Mozgásterápia
Hosszútávú változások IZOM: Szerkezeti változások Izom hypertrophia (30(30-60%) Myofibrillumok száma ↑ Mitochondriumok ↑ Sarcoplasma állomány ↑ Biokémiai változások: Enzimaktivitás ↑ Glikogén ↑ Zsírégetés ↑ Glükóz és fehérje égetés ↓ => hypoglikémia ↓ Aerob enzimek aktivitása ↑ Myoglobin tartalom ↑: O2 raktár ↑ Funkcionális következmény: Izomerő ↑, kitartó Gyorsabb, Hajlékonyság, Izomtónus ↑
Page 22
Táplálékfelvétel: hosszú, megerőltető munka: 2-3 nap több evés, trenírozott, csak 1 napig. Hamarabb kezdi a zsírt égetni => zsírtartalék csökken
Szív hypertroph hypertro phia, ia, pulzus térfogat: ↑ ↑, HR: ↑ Légzés: vitálkapacitás ↑, TV ↑ PT ↑ tágulékonyság ↑(edzettség) Oxigén adósság kevesebb, orr/szájon át légzés később Oxigén diffúziós konstans ↑ (64 => 80 ml/min*Hgmm) Minden vér paraméter kevésbé változik munka hatására Inak, csontok erősebbek Immunrendszer aktivitása nő
Page 23
Pulzus PT (ml/min térfogat(ml) Nyugalmi Edzetlen
HR (ütés/min)
5625
75
75
Maraton--futó 5250 Maraton
105
50
16450
110
195
Maraton--futó 29970 Maraton
162
185
Maximum Edzetlen
Edzetlen
Edzett
szívfrekvencia, nyugalomban (l/min)
80
40
szívfrekvencia, maximális (l/min)
180
180
pulzustérfogat nyugalomban (ml)
70
140
pulzustérfogat, maximális (ml)
100
190
perctérfogat nyugalomban (I/min)
5.6
5.6
perctérfogat, maximális (I/min)
18
35
szívtérfogat (mI)
700
1400
szívsúly (g)
300
500
légzési perctérfogat, maximális (l/min)
100
200
maximális oxygénfogyasztás (I/min)
2.8
5.2
vértérfogat (l)
5.6
5.9
Page 24
Dopping Mobilizálják a vegetatív védő raktárakat Adrenalin szerű hatások, feedback gátlás Amphetamin (ecstasy)
Ryan Shay
Anabolikus szteroidok : fehérje beépülés fokozás,
hormonális mellékhatások. Izület, inin-szakadás
Page 25
Hím nemi hormonok
Tesztoszteron
Növekedési hormon
Yao Ming
Page 26
Eryhropoetin (EPO)
(CERA) Mircera™
Page 27
•Vérdopping
