Teoretický úvod POČÍTÁNI SRDEČNÍ FREKVENCE Srdeční frekvence u savců je do jisté míry nepřímo úměrná tělesné váze. Proto nacházíme nejvyšší frekvence u malých zvířat (myš 600, morče 240 tepů za minutu), nejmenší u největších (slon 40 tepů za minutu). U dospělého člověka je klidová frekvence průměrně 72 tepů za minutu, u dětí je vyšší. Frekvence srdeční je dána rytmicitou vzruchů vytvářených sinoaurikulárním uzlem a je ovlivňována nervy parasympatiku a sympatiku. Srdeční frekvence je tímto způsobem jemně regulována s ohledem na potřeby organismu. Srdeční frekvence se nejvíce a nejnápadněji mění při tělesné práci, ale i při různých vlivech, jako jsou duševní procesy – zejména emoce (zlost, strach, leknutí), změny ve zdravotním stavu, při představě práce a podobně. Klidová tepová frekvence může být nižší i vyšší nežli zmíněná průměrná hodnota podle převahy tonu parasympatiku nebo sympatiku. Trénovaní a vagotonici mají hodnoty nižší, kolem 60 tepů za minutu (bradykardie), netrénovaní a sympatikotonici přes 75 tepů za minutu (tachykardie). Tepová frekvence měřená v kratším časovém intervalu vykazuje kolísání, někdy velmi značná. Vyvolávají je podněty z okolního světa (hluk, mluvení), motorický neklid vyšetřovaného, představy a nejčastěji dýchání (respirační arytmie). Tepovou frekvenci proto měříme raději v kratších časových intervalech, ve sportu za 15, za 10 nebo za 5 vteřin. Násobením pak vypočteme hodnotu minutovou. Vzhledem k možnosti kolísáni měříme vždy několik hodnot takto za sebou, abychom zjistili kolísání a popřípadě odstranili jeho příčinu (motorický neklid, nepozornost). Místem, kde srdeční frekvenci počítáme, je nejlépe srdce samo: přiložením dlaně na hrudník hmatem zjišťujeme úder srdečního hrotu (zvláště dobře patrný po zatížení prací) a přiložením ucha nebo fonendoskopu srdeční ozvy. Není-li možno takto sledovat srdeční frekvenci na srdci přímo, volíme metodiku pohmatu na větších tepnách. V místech, kde tepny procházejí blízko kožního povrchu, vyhledáme a hmatáme průběh tepající artérie nejlépe třemi prsty (2. – 4. prst), lehce položenými šikmo napříč průběhu artérie. Nejčastěji hmatáme (palpujeme) tep na krku - na krkavici (art. carotis), na paži a v loketní jamce na pažní tepně (art. brachialis), na zápěstí na vřetenní tepně (art.. radialis), v tříselném ohbí na stehenní tepně (art. femoralis), na tepně zákolenní (art. poplitea) v jamce zákolenní, na nártní tepně(art. dorsalis pedis) v nártu a na spáncích na tepně spánkové (art. tempovalis). Zjišťováním klidové tepové frekvence, ale také frekvence po zátěži lze zjišťovat mimo jiné zdatnost organizmu. Jednou z takových zkoušek je tzv. step-up test. Měřením tepové frekvence po jednoduchém cvičení a dosazením hodnot do vzorce spočítáme index zdatnosti. Porovnáním této hodnoty s tabulkou zjistíme, jak na tom jsme.
index zdatnosti =
délka cvičení v sekundách x 100 součet tří tepových frekvencí za 30 vteřin x 2
1. měření ihned po výkonu (0 – 30 s); 2. měření 60 – 90 s; 3. měření 120 – 150 s.
hodnota indexu 80 a méně
stav
81 - 100
středně výkonný
101 - 120
dobře výkonný
121 - 140
velmi dobře výkonný
140 a více
výborně výkonný
málo výkonný
MINUTOVÝ OBJEM SRDEČNÍ Minutový objem srdeční (minutový výdej srdeční) je objem krve přečerpané srdeční komorou za minutu. Klidová hodnota je asi 5 l, při zátěži se může zvýšit až na 20 l. Jeho hodnota závisí na věku, pohlaví a trénovanosti jedince. Přesnější hodnota této veličiny je hodnota vztažená k velikosti jedince. Určuje se tzv. srdeční index, který je vztažen na 1 m2 povrchu těla. Jeho průměrná hodnota je asi 3,2 l/m2. Pro výpočet minutového srdečního výdeje platí vztah MV = TF x SV.
MĚŘENÍ KREVNÍHO TLAKU Krevní tlak je pohonnou silou krevního proudu. Na jeho vzniku se účastní především srdce a odpor cévní periferie. Cévní stěna vykonává svou pružností určitý tlak na krev i v době mezi dvěma systolami. Tak vzniká stálý, byť kolísavý krevní tlak. Jeho velikost závisí na činnosti srdce (na tepovém objemu), na odporu stěn tepen a na rozvětvení cév. Krevním tlakem rozumíme krevní tlak ve velkých tepnách, konkrétně měřeno na pažní tepně (art. brachialis). Protože krevní tlak kolísá s každým tepem, měříme jeho nejvyšší hodnotu, krevní tlak maximální čili systolický (TK max.) a hodnotu nejnižší, tlak minimální čili diastolický (TK min.). Rozdíl obou tlaků je tlak pulsový (diferenční). Krevní tlak v tepnách klesá směrem k periférii cév zpočátku zvolna, a to systolický tlak více než diastolický, takže se zmenšuje pulsový tlak. Krevní tlak se mění poněkud s dýcháním (vlny II. řádu) a vykazuje také kolísání delšího rytmu (vlny III. řádu), způsobené změnami tonu vegetativního nervstva. Normální hodnoty krevního tlaku v klidu jsou: systolický 120 mm Hg, diastolický 80 mm Hg, pulsový 40 mm Hg. Poněkud se liší hodnoty u mužů a u žen, s věkem krevní tlak stoupá. Měření krevního tlaku provádíme v principu tak, že stlačíme manžetou končetinu (paži) a měříme tlak potřebný k tomu, abychom zastavili proud krve v tepnách v končetině pod místem stlačení. Gumová nafukovací manžeta je obtočena kolem paže nad loketním ohbím a spojena hadicí se rtuťovým manometrem. Nafouknutou manžetu zvolna vypouštíme a v okamžiku, kdy krev prochází v době maximálního tlaku pod místo stlačené manžetou, odečteme systolický krevní tlak na rtuťovém manometru v milimetrech rtuťového sloupce. Krevní tlak měříme zásadně na pravé paži těmito metodami: Metoda pohmatová - palpační (Riva-Rocci) stanoví pohmatem maximální tlak v okamžiku, kdy se puls objeví nad art. radia1is. Manžetu nahustíme tak, aby puls nebyl hmatný. Metoda poslechová - auskultační (Korotkovova) je daleko přesnější a stanovíme jí krevní tlak maximální i minimální. Vyhmátneme nejdřív tepnu v ohbí loketním, na ni přiložíme fonendoskop, pak nahustíme manžetu nad předpokládaný tlak. Zvolna vypouštíme vzduch a v okamžiku, kdy slyšíme první šelesty soudobé s tepem, odečteme na manometru maximální krevní tlak. Při dalším poklesu tlaku v manžetě se šelest dále zesiluje k maximu, pak slábne nejprve zvolna, potom rychle, až vymizí. Náhlý pokles odpovídá minimálnímu tlaku. Slyšené šelesty vyvolá krev; prodírající se stlačenou tepnou pod manžetou. Metoda oscilometrická (oscilografická, Pachonova) převádí výkyvy tepové vlny pod manžetou na oscilační manometr. Této metody se užívá méně k měření tlaku a spíše k pozorování velikosti oscilací. Srovnáváme je pak např. na levé a na pravé končetině ve stejné výši. Při menší průchodnosti cév pozorujeme na jedné z nich nápadné zmenšení oscilací. TYPY DÝCHÁNÍ A DECHOVÁ FREKVENCE Při dýchání se nasává vzduch do plic při vdechu (inspiraci) a vypuzuje při výdechu (exspiraci). Při vdechu se rozšiřuje hrudní dutina činností svalů. Tím vzniká negativní sací tlak v hrudníku a v plicích, takže atmosférický vzduch vniká do plic. Hlavní dýchací svaly provádějící vdech jsou: bránice, která se při vdechu smršťuje a rozšiřuje tak hrudní dutinu vertikálně, a mezižeberní svaly zevní, které rozšiřují dutinu hrudní sagitálně (horní žebra) a transverzálně (dolní žebra). Při namáhavém dýchání přistupují k činnosti těchto hlavních svalů ještě pomocné svaly dýchací, jimiž mohou být všechny svaly upínající se na hrudník. Výdech znamená vypuzení vzduchu z hrudní dutiny. Nastává při klidném dýchání většinou pasivně elasticitou plic, vymizením deformující síly, vedoucí k pohybu žeber, účinkem zemské tíže, váhou hrudníku a tlakem břišních orgánů. Při namáhavém výdechu se účastní pomocné dýchací svaly, zejména mezižeberní svaly vnitřní a břišní lis. Podle převládajícího mechanizmu dýchání můžeme odlišit žeberní typ dýchání (kostální) a brániční typ dýchání (abdominální). U žen převládá horní typ kostální, u mužů dolní typ kostální a u dětí typ abdominální. Nejúčinnější se zdá být dýchání bránicí, jež se podílí asi na 60 % dechového objemu. Dýchání má určitou frekvenci a hloubku a těmito hodnotami je dána plicní ventilace. Při klidném dýchání je průměrná frekvence dechová u mužů 12 - 16, u žen 14 - 18, u děti je hodnota vždy vyšší. Nejvyšší je u novorozenců – průměrně 44 dechů za minutu.Výrazně vyšší klidové hodnoty, u dospělých nad 24 dechy za minutu, se nazývají polypnoe (tachypnoe). Hodnoty nižší, u dospělých pod 10 dechů za minutu, se nazývají oligopnoe Hloubka dechu bývá při klidném dechu kolem 500 ml, plicní ventilace kolem 8 litrů za minutu. Dechovou frekvenci (DF) počítáme při pohledu (aspexi) na pohybující
se hrudník nebo pohmatem přiložením plochy ruky na horní část hrudníku nebo břicho v intervalu nejlépe 1 minuty. Podle frekvence a hloubky dechu lze rozlišit několik forem dýchání: eupnoe je klidné fyziologické dýchání, polypnoe, tachypnoe je zrychlené dýchání, ale hloubka dechu se prakticky nemění, oligopnoe je zpomalené dýchání, hyperpnoe je prohloubené dýchání se zvětšením objemu bez subjektivního pocitu nedostatku vzduchu (např. při pohybovém zatížení), bradypnoe je mělké dýchání se zmenšením objemu, dyspnoe je dušnost se subjektivním pocitem nedostatku vzduchu, apnoe je zástavu dechu. STANOVENÍ PLICNÍCH OBJEMŮ Běžně se při vyšetřeních stanovuje několik typů objemů plic, které charakterizují jejich fyziologický stav: VT (Tidal volume) – dechový objem = množství vzduchu při inspiriu, či exspiriu v klidových podmínkách (průměrně cca 500 ml) IRV (Inspiratory reserve volume) – inspirační rezervní objem = množství vzduchu, které lze vdechnout po klidovém inspiriu (orientačně muži 3,3 l, ženy 1,9 l) ERV (Exspiratory reserve volume) – exspirační rezervní objem = množství vzduchu, které lze vydechnou po klidovém exspiriu (orientačně muži 1,0 l, ženy 0,7 l) VC (Vital kapacity) – vitální kapacita = množství maximálně vydechnutého vzduchu po maximálním nádechu (orientačně muži 4,8 l, ženy 3,1 l), je součtem předchozích objemů – VC = VT + IRV + ERV Náležitá hodnota vitální kapacity plic Náležitá hodnota vitální kapacity plic (NHVC) ukazuje, jakou by měl jedinec mít VC vzhledem ke svým tělesným parametrům – tj. jakousi normu. Tato hodnota se dá vyjádřit ve vztahu k různým veličinám, jednotlivá vyjádření jsou různě přesná. Obvykle se pro výpočet používají tyto tři postupy: 1. vztaženo k povrchu těla muži: (NHVC) = povrch těla (m2) . 2 500 ženy: (NHVC) = povrch těla (m2) . 2 000 Povrch těla lze zjistit z přiložené tabulky (příloha 1) spojením vlastní výšky a hmotnosti v prvním a třetím sloupci. Povrch těla se odečte v průsečíku spojnice a prostředního sloupce. 2. vztaženo k věku a výšce muži: (NHVC) = {27,63 – [0,112 . věk(r)]} . výška (cm) ženy: (NHVC) = {21,78 – [0,101 . věk(r)]} . výška (cm) 3. vztaženo k bazálnímu metabolizmu (BM) muži: (NHVC) = náležitá hodnota BM (kJ.24h-1) . 0,62 ženy: (NHVC) = náležitá hodnota BM (kJ.24h-1) . 0,53 Náležitá hodnota metabolizmu udává základní energetický výdej odpovídající základní látkové přeměně, nezbytné k udržení základních životních funkcí vztažený k věku, výšce, hmotnosti a pohlaví. K výpočtu se používají tabulky – příloha 2, 3, 4. V nich zjistíme faktor pro věk a výšku a faktor pro hmotnost. Po sečtení obou faktorů dostaneme náležitou hodnotu bazálního metabolizmu v kJ/24h. APNOICKÁ PAUZA Apnoická pauza je zástava dechu – doba, kdy jedinec nedýchá. Rozlišujeme inspirační apnoickou pauzu – doba bez dýchání, která následuje po nádechu (u mužů je průměrně 50 – 60 s, u žen 40 – 50 s) a expirační apnoickou pauzu - doba bez dýchání po výdechu (u mužů průměrně 30 – 40 s, u žen 25 – 35 s). Stangeho zkouška je jednou z funkčních dechových zkoušek, ze které můžeme zhodnotit svůj fyzický stav. U zdatných jedinců bývá hodnota inspirační apnoické pauzy měřené bezprostředně po námaze zkrácena na polovinu doby zadržení dechu při klidném dýchání. Doba třetí apnoické pauzy bývá u zdatných osob shodná s první a u zvlášť zdatných se dokonce prodlužuje. Zdroje teoretického úvodu a příloh: Seliger - Fyziologie tělesné zátěže, Machová - Cvičení z biologie III
Přílohy Příloha 1: Nomogram pro zjištění povrchu těla
Příloha 2: Tabulka pro výpočet náležitých hodnot bazálního metabolizmu – faktor pro hmotnost (muži)
Příloha 3: Tabulka pro výpočet náležitých hodnot bazálního metabolizmu – faktor pro hmotnost (ženy)
Příloha 4: Tabulka pro výpočet náležitých hodnot bazálního metabolizmu – faktor pro věk a výšku
