Fizjologia - kompendium cz1.
1. Homeostaza
(gr. homoíos - podobny, równy i stásis - trwanie) – zdolność do utrzymania stanu równowagi dynamicznej środowiska, w którym zachodzą procesy biologiczne. Zasadniczo sprowadza się to do równowagi płynów wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych. Pojęcie homeostazy wprowadził Walter Cannon w 1939 roku na podstawie założeń Claude Bernarda (1857) na temat stabilności środowiska wewnętrznego.
Mechanizmy utrzymywania homeostazy:
Barierowość – wytworzenie bariery (granicy) na styku dwóch środowisk
np. błony komórkowe, ściany naczyń krwionośnych, ściany narządów, skóra
Sprzężenie zwrotne – wzajemne oddziaływanie różnych układów i czynników
dodatnie: A↑→ B↑→ C↑
ujemne: A↑→ B↓
Antagonistyczne współdziałanie – określona sytuacja jest wypadkową działania różnych czynników np. mięśnie prostowniki i zginacze w różnych pozycjach ciała
Homeostaza jest niezbędnym warunkiem zdrowia (prawidłowego funkcjonowania) organizmu, a co za tym idzie, choroby u swego podłoża mają zaburzenia mechanizmów utrzymania homeostazy. Obecnie zastępuje się pojęcie homeostazy, nowym – homeodynamiką
Homeostaza jest utrzymywana na wszystkich poziomach naszego organizmu (od molekularnego do ogólnoustrojowego)
Nadrzędnym koordynatorem utrzymywania homeostazy jest podwzgórze
Pełną kontrolę pełni poprzez:
- autonomiczny (wegetatywny) układ nerwowy - reakcja szybka, krótko utrzymująca się
- układ wewnątrzwydzielniczy (hormonalny) – reakcja powolna, ale długo utrzymująca się
2. Układ Nerwowy
organizacja strukturalna
Centralny Układ Nerwowy
Rdzeń kręgowy jest miejscem lokalizacji ośrodków odruchów mięśniowych kończyn i tułowia oraz narządem przekazującym impulsy nerwowe między tymi ośrodkami a mózgowiem w obydwu kierunkach. Do najważniejszych ośrodków rdzenia należą ośrodki ruchowe kończyn i tułowia oraz ośrodek kierujący skurczami mięśni gładkich oka, ośrodek kierujący funkcją oddawania kału, moczu, erekcji i ejakulacji.
Rdzeń przedłużony łączy się z rdzeniem kręgowym na wysokości otworu wielkiego . Na dolnej powierzchni widnieją dwa wypukłe białe pasma zwane piramidami tworzone przez drogi nerwowe korowo – rdzeniowe. Powodują one ruchy świadome oraz bodźce ruchowe kierowane wolą. Rdzeń przedłużony kontroluje czynności rdzenia kręgowego oraz przekazuje impulsy idące przez rdzeń kręgowy z obwodu ciała do wyższych ośrodków mózgowia.
1. UKŁAD PIRAMIDOWY.
Ośrodki kontrolujące ruchy dowolne i postawę ciała
2. UKŁAD POZAPIRAMIDOWY
Jego zasadniczą funkcją jest współdziałanie w wyzwalaniu ruchów dowolnych i regulowania napięcia mięśni szkieletowych.
Układ pozapiramidowy wraz z układem piramidowym biorą udział w wykonywaniu przez organizm ruchów. Jeśli jednak układ piramidowy zajmuje się czynnościami, które wymagają od nas skupienia (np. nauka jazdy na rowerze, nauka pisania), to układ pozapiramidowy powoli przejmuje i automatyzuje czynności, które wcześniej były pod kontrolą układu piramidowego. Układ pozapiramidowy jest więc układem wspomagającym, odciążającym nas od skupiania się nad codziennymi czynnościami, umożliwiający nam pewną automatyzację.
Uszkodzenie tego układu powoduje np. chorobę Parkinsona, zespoły pląsawiczne.
Mózgowie
Mózgowie to część centralnego układu nerwowego zawarta w puszce mózgowej. Stanowi 2% masy ciała a pochłania 20% tlenu i glukozy
Mózgowie składa się z:
Tyłomózgowia
Móżdżek
Most
Rdzeń przedłużony
Śródmózgowia
Przodomózgowia
Międzymózgowie
Kresomózgowie
Móżdżek odbiera informację wysyłaną przez wszystkie receptory całego ciała, przetwarza je i gromadzi na ułamek sekundy, a następnie kontroluje układ ruchowy. Móżdżek pełni funkcję dystrybutora siły skurczów mięśni poprzecznie prążkowanych, umożliwiając poruszanie się człowieka, utrzymywanie postawy wyprostowanej.
Funkcje:
* koordynacja ruchów celowych;
* utrzymanie równowagi;
* regulacja napięcia mięśni;
* pamięć niektórych odruchów;
* wpływ na ruchy oczu.
Układ limbiczny
Niezbyt wyraźnie ograniczona część mózgowia, należą do niej:
Hipokamp,
jądra migdałowate
jądra przegrody
i niektóre części kory.
Reguluje poziom aktywacji oraz ma udział w procesach emocjonalnych, motywacyjnych i pamięciowych
KORA MÓZGU - struktura mózgu, w części kresomózgowia, zbudowana z istoty szarej, którą stanowią komórki neuronów. Pokrywa obydwie półkule kresomózgowia. Tworzy ją około 10 mld komórek ułożonych w sześciu warstwach o różnej grubości. Jest bardzo silnie pofałdowana, dzięki czemu przy niewielkiej objętości zajmuje sporą powierzchnię. Powierzchnia czynna jest więc dzięki temu zwiększona.
Kora mózgowa odbiera i analizuje informacje z narządów zmysłów. Odbywają się w niej także procesy skojarzenia, stąd też wysyłane instrukcje określające reakcje ruchowe. Odpowiada za czucie somatyczne, widzenie, słyszenie, czucie, uczenie się oraz planowanie i polecenie ruchów. Dzieli się na korę starą (układ limbiczny), odpowiadającą za stany emocjonalne i popędy oraz kontrolę podwzgórza i korę nową.
Autonomiczny układ nerwowy składa się z
części współczulnej
części przywspółczulnej,
które działają przeciwstawnie (czyli antagonistycznie). Ogólnie rzecz biorąc, funkcjonowanie każdego wewnętrznego organu kontrolują przeciwstawne działania dwóch części autonomicznego układu nerwowego.
Autonomiczny układ nerwowy
Odpowiedzialny jest za regulacje czynności narządów wewnętrznych i wspólnie z gruczołami dokrewnymi jest elementem zapewniającym stałość środowiska wewnętrznego (homeostazę). Ze względu na różnice fizjologiczne oraz różne oddziaływanie farmakologiczne, wyodrębnia się dwie, działające wzajemnie antagonistycznie, części: współczulną i przywspółczulną.
Funkcja układu współczulnego
Część współczulna działa aktywizująco, przyspiesza akcje serca, zwiększa siłę jego skurczu, podnosi ciśnienie krwi, wzmaga przemianę materii, poszerza światło oskrzeli i źrenicę.
Funkcja układu przywspółczulnego
Część przywspółczulna jest ukierunkowana na oszczędzanie energii, jej działalność przeważa w okresie spoczynku. Zwalnia prace serca, obniża ciśnienie krwi, zmniejsza przemianę materii, zwęża światło oskrzeli, źrenicę, przyspiesza natomiast pracę jelit.
3. Zmysły
Zmysły - to systemy postrzegania, za pomocą których organizm odbiera z otoczenia informacje w postaci rozmaitych bodźców: mechanicznych, świetlnych, akustycznych albo chemicznych. Narządy zmysłów są wyposażone w wyspecjalizowane fizjologiczne jednostki, zwane receptorami albo sensorami. Narządy zmysłów są anatomicznie i fizjologicznie ściśle powiązane z układem nerwowym, a istota postrzegania zmysłowego to nie tylko odbiór bodźca na poziomie receptora, a przede wszystkim - jego przetworzenie w ośrodkowym układzie nerwowym z wielokierunkową analizą w korze mózgowej włącznie.
ZMYSŁ WZROKU
zdolność do odbierania bodźców świetlnych ze środowiska oraz ogół czynności związanych z analizą tych bodźców, czyli widzeniem. Narządem wyspecjalizowanym do rejestrowania obrazu jest oko czyli gałka oczna otoczona aparatem ochronnym (brwi, powieki, rzęsy i narząd łzowy). Przystosowanie oka do pełnienia tych funkcji umożliwia:
rozpoznawanie kształtów,
ocenianie odległości położenia obiektów od oka,
rozróżnianie barw.
Elementy światłoczułe:
SIATKÓWKA
Zawiera miliony komórek receptorowych: czopki (ok. 7 mln.) i pręciki (ok. 130 mln.)
Pobudzone promieniami świetlnymi komórki przesyłają impulsy włóknami nerwowymi przez tzw. nerw wzrokowy do mózgu
Plamka ślepa to miejsce połączenia nerwu wzrokowego z gałką oczną, które nie zawiera komórek receptorowych
Aby szczegóły przedmiotu były rozróżnialne, obraz przedmiotu na siatkówce musi pokrywać obszar, na którym leży wiele zakończeń nerwowych
PRĘCIKI
Aktywne w przyćmionym świetle
Umożliwiają postrzeganie kształtu i ruchu
Nie są wrażliwe na barwy
Usytuowane na obrzeżach siatkówki
W półmroku kształty przedmiotów są lepiej widoczne, gdy ogląda się je z ukosa
CZOPKI
Odpowiedzialne za widzenie w jasnym świetle
Umożliwiają rozróżnianie szczegółów i widzenie barw
Mechanizm pobudzenia analogiczny do pręcików
Plamka żółta to skupisko czopków w centralnej części siatkówki – strefa najostrzejszego widzenia
ZMYSŁ SŁUCHU
Ludzkie ucho rejestruje dźwięki o częstotliwości od 16 do 20 000 Hz, ale najbardziej jest wrażliwe na dźwięki o częstotliwości 2000-5000 Hz. Pojedynczy dźwięk o przebiegu sinusoidalnym - nazywa się tonem. Z reguły ucho ma do czynienia z dźwiękami składającymi się z kilku lub nawet wielu tonów. Ważne jest, że próg słuchu dla pojedynczych tonów podwyższa się, gdy obok nich pojawią się dodatkowe.
ZMYSŁ SMAKU
4 podstawowe smaki: słodki, słony, kwaśny, gorzki, odbierane przez różne części języka
Piąty smak to smak glutaminian sodu (jeden z aminokwasów, dodawany do pożywienia), zwany przez japończyków "umami", zupełnie inna recepcja (receptor odkryty w 2001 roku).
Kubki smakowe: około 2000-5.000, każdy skupia ok. 150 receptrorów, kubki są na języku i trochę na podniebieniu.
Niektóre komórki smakowe żyją jedynie 10 dni!
Duże indywidualne różnice - życie dla niektórych jest słodsze ... 25% ludzi jest szczególnie wrażliwych na gorycz, zwłaszcza kobiety.
Wrażliwość wzrasta w okresie ciąży.
Wrażliwość na smaki wynika z uwarunkowań genetycznych.
ZMYSŁ WĘCHU
Ludzie mają około 40 mln komórek węchowych; psy około 1 mld.
Kobiety mają średnio lepszy węch, ale są duże indywidualne różnice.
Posiadamy około 1000 różnych receptorów węchowych, ale każdy zapach pobudza wiele i każdy receptor reaguje na wiele zapachów.
Rozróżniamy zapachy na zasadzie kodowania kombinatorycznego, jak słowa i litery (mechanizm częściowo poznany w 1999 roku).
Ok. 5 mln neuronów przesyła sygnały przez nerw węchowy do skupisk neuronów w opuszce węchowej. Węch jest bezpośrednio połączony z ciałem migdałowatym układu limbicznego => szybkie reakcje emocjonalne, strach. Uszkodzenia kory węchowej powodują nieprzyjemne halucynacje węchowe, czasami to oznaki ataku padaczki.
ZMYSŁ RÓWNOWAGI
Zmysł dostarczający informacji o kierunku działania siły ciężkości, o przyspieszeniach kątowych i liniowych oraz o ruchach wykonywanych przez głowę w przestrzeni. Jego receptory zlokalizowane są w błędniku, który składa się z trzech kanałów półkolistych i przedsionka. W przedsionku mieści się łagiewka i woreczek.
- kanały półkoliste wypełnione są limfą, każdy kończy się bańką, w których wnętrzu znajdują się komórki zmysłowe (rzęskowe) wrażliwe na ruch płynu (reakcja na przyspieszenie kątowe - zmiany położenia głowy we wszystkich płaszczyznach)-więc ruchy obrotowe
- w przedsionku znajdują się zbudowane z węglanu wapnia kamyki słuchowe (otolity) oraz komórki rzęskowe zlepione galaretowatą substancją – grzebień. Przy przesunięciu głowy kamyki te pobudzają komórki czuciowe grzebienia (reakcja na przyspieszenie liniowe – przesunięcie w jednej płaszczyźnie).
CZUCIE SKÓRNE
dotyk i ucisk- bodźce czuciowe
nocycepcja – zmysł bólu
zmysł temperatury - czucie zimna/ciepła
zmysł skórno-optyczny - być może występujący u niektórych osób zmysł pozwalający powierzchnią palców postrzegać kolory i litery ???
PROPRIORECEPCJA (czucie głębokie)
Zmysł orientacji ułożenia części własnego ciała.
Receptory tego zmysłu (proprioreceptory) ulokowane są w mięśniach i ścięgnach i na okostnej. Dostarczają mózgowi informacji o napięciu mięśniowym. Dzięki temu zmysłowi wiemy bez patrzenia jak ułożone są nasze kończyny.
Zmysł ten bywa niezwykle rozwinięty u osób niewidomych.
Układ propriorecepcji odbiera bodźce związane z uciskiem, rozciągnięciem, ustawieniem i ruchem ciała wobec siebie. Prawidłowa integracja w obrębie tego układu jest niezbędna do dobrego rozwoju odruchów planowania i prowadzenia ruchu, regulacji napięcia mięśniowego i koordynacji pracy mięśni, a także wyższych czynności umysłowych, przede wszystkim związanych ze schematem ciała.
Niedostatek informacji proprioreceptywnej może być częściowo kompensowany wzrokiem. Osoby, które mają uszkodzony układ czucia głębokiego (proprioreceptywnego) dostarczają sobie więcej bodźców przez zwiększone napięcie mięśniowe np. bardzo mocno trzymają ołówek lub przez ruchy stereotypowe. Mają problemy zarówno ze stabilizacją jak i dysocjacją np. mają trudności w oddzielaniu pracy rąk od pracy tułowia podczas pisania.
4. Kontrola hormonalna - Układ endokrynny (wydzielanie wewnętrzne)
Układ działa za pomocą przekaźników chemicznych – hormonów, które są przenoszone przez ciecze ciała, reguluje podstawowe procesy życiowe organizmu, w szczególności wpływa na prędkość reakcji biochemicznych i w następstwie tego wywołuje morfologiczne, biologiczne i czynnościowe zmiany w tkankach
Gruczoły wydzielania wewnętrznego
1.szyszynka,
2. przysadka
3. tarczyca ,
3. przytarczyce,
4.grasica
5.nadnercza,
6.trzustka
7.jajniki,
8.jądra
NADNERCZA ( wydzielają hormony, które uważa się za hormony adaptacyjne)
Rdzeń nadnerczy
Wytwarza dwa hormony-adrenalina i noradrenalina.
Adrenalina jest hormonem uczestniczącym w mobilizacji organizmu
Kora nadnerczy
Mineralokortykoidy ( aldosteron ) regulują koncentracje sodu i potasu w płynach ustrojowych.
Glikokortykoidy (kortyzol, kortykosteron) uczestniczą w mobilizacji organizmu pobudzonego czynnikami stresowymi Rozkład białek i nagromadzonych tłuszczów powoduje wzrost we krwi stężenia składników energiotwórczych, to jest glukozy i kwasów tłuszczowych
9. KREW
Krew stanowiąca około 7% masy ciała, jest bardzo ważnym składnikiem organizmu ludzkiego. Większość objętości krwi stanowi osocze, czyli płynne środowisko tworzące "zawiesinę" dla elementów morfotycznych (upostaciowanych), którymi są krwinki czerwone, krwinki białe oraz płytki krwi.
Erytrocyty
W jednym milimetrze sześciennym znajduje się średnio 5,4 miliona erytrocytów u mężczyzn i 4,8 miliona u kobiet. Czas "życia" krwinek wynosi 120 dni. Rozpadają się one następnie w śledzionie i wątrobie (w tzw. układzie siateczkowo-śródbłonkowym).
Funkcje erytrocytów
Transport tlenu dzięki połączeniom z hemoglobiną
Hemoglobina składa się z białka - globiny - oraz z czterech cząsteczek hemu. W hemie "główne skrzypce" gra atom żelaza, który wiąże się z jedną cząsteczką tlenu, tworząc oksyhemoglobinę. Żelazo posiada tę zdolność jedynie na +drugim stopniu utlenienia
Transport dwutlenku węgla (formy karbaminianów i pośrednictwo w wytwarzaniu buforu wodoro-węglanowego)
Funkcja buforowa ( hemoglobina erytrocytów jest buforem III-rzędowym)
Leukocyty
Ich liczba waha się od 6-9 tys./mm3 ,są większe od krwinek czerwonych , w ich komórkach występuje jądro (mają swój własny metabolizm i możliwość podziału) ,pełnią funkcję ochronną i obronną. Mają zdolność do: - chemotaksji
- fagocytozy
- diapedezy
Leukocyty dzielą się na:
granulocyty - w skład których wchodzą:
neutrofile ( obojętnochłonne)
eozynofile (kwasochłonne)
bazofile ( zasadochłonne)
agranulocyty - w skład których wchodzą:
limfocyty (T i B) - 20- 25% wszystkich leukocytów, wytwarzają przeciwciała (immunoglobuliny)
monocyty - do 8% wszystkich leukocytów, niszczą obumarłe bakterie przez fagocytozę, wytwarzają interferon
Rodzaje odporności:
nieswoista
swoista (IMMUNOLOGICZNA)
Trombocyty
płytki krwi, które jednak nie zawierają jądra komórkowego
Są to dyskowate struktury, mniejsze od pozostałych komórkowych składników krwi człowieka. Zawierają szereg ziarnistości odpowiedzialnych za proces inicjacji krzepnięcia, fibrynolizy i skurczu naczyń krwionośnych. W razie uszkodzenia tkanki, w osoczu rozpoczyna się seria reakcji chemicznych, w wyniku których fibrynogen zostaje przekształcony w cząsteczki fibryny, te zaś zlepiają się, tworząc siateczkę zasklepiającą ranę. W siatce tej więzną następnie erytrocyty i trombocyty – w wyniku czego powstaje skrzep.
GRUPY KRWI
Na otoczce krwinek czerwonych umieszczone są polisacharydy (wielocukry) odpowiedzialne za rozróżnianie grup krwi. Takie cząsteczki polisacharydów nazywamy w tym przypadku ANTYGENAMI A, B i 0. W zależności od tego, jaki antygen występuje na otoczce, wyróżniamy grupę krwi A, B, 0 i AB (obecny zarówno aglutynogen A, jak i B). Najczęstszą grupą (41%) jest grupa A, drugą w kolejności jest grupa 0 (32,5%). Grupę krwi 0 można przetaczać wszystkim biorcom (mówimy o takiej osobie, że jest uniwersalnym dawcą), natomiast osoba z grupą krwi AB może przyjąć krew dowolnej grupy (mówimy, że jest uniwersalnym biorcą).
Oprócz układu antygenów A, B, 0 wyróżniamy także czynnik Rh wyznaczający grupę Rh-dodatnią i Rh-ujemną.
Osocze
Skład
90% - woda
10% - związki organiczne i nieorganiczne
białka
albuminy
globuliny α, β, γ
fibrynogen
kwasy tłuszczowe
glukoza
cholesterol
trójglicerydy
witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E, K)
produkty metabolizmu białek (mocznik, aminokwasy, amoniak)
produkty metabolizmu hemu (bilirubina oraz urobilinogen)
sole mineralne (Na+, K+, Ca+2, Mg+2,Cl-, HCO3-, PO4-3,SO4-2 ,Fe, Cu, Zn, Co, J )
Funkcje krwi
Funkcja transportowa (tlen, dwutlenek węgla, związki odżywcze i budulcowe, produkty przemiany materii, hormony i witaminy)
Funkcja homeostatyczna – stałość środowiska wewnętrznego (temperatura, pH, ciśnienie osmotyczne i onkotyczne, stałość płynów krążących-hemostaza)
Funkcja obronna i ochronna
5. Skład ciała
W ogólnym składzie ciała wyróżniamy:
LBM - W skład masy beztłuszczowej wchodzi tkanka mięśniowa, kostna i narządy wewnętrzne. Zawartość LBM zależy od typu budowy ciała (ciężar kości, umięśnienia) oraz wysokości ciała. Najczęściej zmiany LBM są wynikiem zwiększenia lub zmniejszenia masy mięśniowej
np. pod wpływem treningu lub jej zmniejszenia
np. bezczynność ruchowa, zmiany patologiczne.
Na wartość LBM mają także wpływ zmiany w układzie kostnym np. w okresie rozwojowym lub starzenia się organizmu.
FAT - W masie tkanki tłuszczowej wyróżnia się: tkankę tłuszczową podskórną oraz tkankę tłuszczową mięśni i narządów wewnętrznych. Zawartość tkanki tłuszczowej zmienia się zarówno w warunkach fizjologicznych jak i patologicznych. Kobiety mają większą zawartość tkanki tłuszczowej od mężczyzn
Woda - Jest niezbędnym elementem składu ciała, obecna we wszystkich płynach komórkowych i pozakomórkowych. Kobiety mają mniejszą zawartość wody w ogólnym składzie ciała, jest to związane z większa ilością tkanki tłuszczowej (zawartość wody w tkance tłuszczowej nie przekracza 10%).
Czynniki wpływające i kształtujące masę ciała
1. Uwarunkowania genetyczne
2. Czynniki środowiskowe:
położenie geograficzne
strefa klimatyczna
temperatura otoczenia
dostępność żywności
3. Czynniki behawioralne:
czynniki społeczno – kulturowe
czynniki ekonomiczne
nawyki żywieniowe
aktywność ruchowa
czynniki psychologiczne
4. Uwarunkowania zdrowotne
6. Serce i układ krążenia
Układ krwionośny składa się z:
serca - pompy zalewowo–tłoczącej.
(posiada własny system dostarczania niezbędnych substratów i zabierania produktów przemiany materii- naczynia wieńcowe)
naczyń krwionośnych:
- tętnic,
- żył,
- sieci naczyń włosowatych
Układ krwionośny człowieka – jest układem zamkniętym, w którym krew krąży w systemie naczyń krwionośnych, a serce jest pompą wymuszającą nieustanny obieg krwi.
Krew wypływa z serca tętnicami, a wraca żyłami. Naczynia włosowate tworzą połączenia między nimi.
W krążeniu krwi możemy wyróżnić dwa krwioobiegi:
- duży krwioobieg
- mały krwioobieg
Duży krwiobieg
Krew (bogata w tlen) wypływa z lewej komory serca przez zastawkę aortalną do głównej tętnicy ciała - aorty, która rozgałęzia się na mniejsze tętnice, dalej na tętniczki, a następnie przechodzi przez sieć naczyń włosowatych - kapilarnych) we wszystkich narządach ciała. Naczynia włosowate przechodzą w drobne żyłki, które przechodzą w żyły większego kalibru i żyłę główną górną i dolną. Krew powracająca żyłami jest odtlenowana (uboga w tlen) i przechodzi do prawego przedsionka serca, po czym przez zastawkę trójdzielną wpływa do prawej komory.
Mały krwiobieg
Odtlenowana krew wypompowywana jest z prawej komory serca przez zastawkę tętnicy płucnej do tętnicy o tej samej nazwie, która rozgałęzia się w płucach na sieć naczyń włosowatych oplatających pęcherzyki płucne, tam dochodzi do wymiany gazowej. Utlenowana krew powraca żyłami płucnymi (to jedyne żyły, którymi płynie utlenowana krew) do lewego przedsionka serca, a tam przez zastawkę dwudzielną (mitralną) krew wpływa do lewej komory serca.
Mięsień sercowy cechuje się automatyzmem: serce wyjęte z ustroju i umieszczone w płynie fizjologicznym (0.9%NaCl), wykonuje regularne skurcze (można to zauważyć podczas przewożenia serc do przeszczepów). Automatyzm zapewniają komórki układu bodźcotwórczo-przewodzącego
Mięsień sercowy kurczy się zgodnie z zasadą "wszystko albo nic" – nawet najmniejszy impuls powoduje maksymalne napięcie włókien mięśnia, dlatego, że jest syncytium fizjologicznym. Przewodzenie impulsów w mięśniu sercowym jest wolniejsze niż w szkieletowych.
Jest to jedyny mięsień poprzecznie prążkowany, którego praca nie podlega woli, jednak pośrednio możemy wpływać na skurcze.
Automatyzm serca –
układ bodźcotwórczo-przewodzący
Określona grupa komórek mięśnia sercowego, która ma zdolność do wytwarzania oraz rozprowadzania rytmicznych impulsów nerwowych wywołujących skurcz serca (serce ma zdolność do samopobudzania się). Reguluje rytmikę pracy serca oraz prawidłową kolejność skurczów poszczególnych części serca. Jest on zbudowany ze zmodyfikowanych miocytów
W tym układzie wyróżnia się:
węzeł zatokowo-przedsionkowy (100sk./min)
węzeł przedsionkowo- komorowy (60sk./min)
pęczek przedsionkowo-komorowy (pęczek Hisa) i jego odgałęzienia ( włókna Purkiniego) (35sk./min)
Cykl pracy serca
Pełny cykl trwa około 0,8 sekundy i wyróżnić w nim można trzy fazy:
okres pauzy, który trwa około połowy czasu przeznaczonego na cały cykl; w tej fazie mięśnie komór i przedsionków są rozkurczone. Krew napływa do serca z żył głównych oraz żył płucnych. Zastawki półksiężycowate pozostają zamknięte.
diastole jest fazą, w czasie której następuje wypełnienie komór poprzez skurcz przedsionków. Diastole trwa ponad 0,1 sekundy.
systole trwa 0,3 s; w czasie tej fazy następuje skurcz komór i wyrzut do aorty i tętnicy płucnej przez otwarte zastawki półksiężycowate.
Regulacja pracy serca
1. Nerwowa (autonomiczny układ nerwowy)
Przywspółczulna (parasympatyczna)
hamująca – acetylocholina
Współczulna (sympatyczna)
pobudzającą – noradrenalina
W warunkach spoczynkowych cały czas napięta jest część przywspółczulna (oszczędzanie) W czasie pobudzenia najpierw znosi się hamowanie, a dopiero później pobudza - regulacja dwustopniowa
Odruchy serca
Skutki regulacji nerwowej, w których serce jest efektorem łuku odruchowego
Odruch oczno-sercowy Aschnera
Odruch zatokowy Heringa
Odruch z naczyń wieńcowych Bezolda- Jarischa
Odruch ze splotu słonecznego Goltza
Odruch Bainbridge`a
Regulacja metaboliczna (humoralna)
Serce reaguje zmianami czynnościowymi na różne związki, które dostają się do krwi na drodze hormonalnej, pokarmowej, oddechowej i w postaci iniekcji
Regulacja dzieli się na:
- pobudzającą: np. wszystkie hormony oprócz insuliny, środki pobudzające, guarana, tauryna, efedryna, kofeina, teina, nikotyna, alkohol i narkotyki w pierwszej fazie działania, pCO2, kwas mlekowy, pokarmy białkowe
- hamującą: np. insulina, środki nasenne, przeciwbólowe, rozkurczowe, uspokajające, przeciwalergiczne, antydepresanty, psychotropowe, pO2, pokarmy węglowodanowe, naturalne wyciągi z jemioły, melisy, zielonej pietruszki
Tropizmy serca
Efekty działania wszystkich rodzajów regulacji nazywamy tropizmami. Kiedy cecha tropizmu zostaje wzmocniona – tropizm dodatni, kiedy zmniejszona – tropizm ujemny
Rodzaje tropizmów:
Chronotropizm (zmiana częstości skurczów serca)
Inotropizm (zmiana siły skurczu)
Tonotropizm (zmiana napięcia mięśniowego)
Batmotropizm (zmiana pobudliwości)
Dromotropizm (zmiana szybkości przewodzenia)
Serce noworodka zaraz po urodzeniu ma masę 20 gramów i kurczy się z częstością ok. 120-160 skurczów na minutę.
Serce człowieka dorosłego waży niespełna pół kilograma i w warunkach prawidłowych w spoczynku wykonuje od 60 do 90 (średnio 72) skurczów na minutę. W ciągu przeciętnego życia serce kurczy się 2,5 miliarda razy. W czasie jednego cyklu sercowego człowieka przez serce przetłaczana jest całkowita objętość krwi w krwioobiegu
Serce zaczyna kurczyć się już 21 dnia od poczęcia. Krew krąży w nieskomplikowanym zamkniętym układzie naczyń, oddzielnym od krążenia matki.
Badanie serca i układu krążenia
Osłuchiwanie
Pomiary częstości skurczów (tętno) i ciśnienia tętniczego
EKG
Wskaźniki hemodynamiczne ( objętość wyrzutowa, pojemność minutowa serca, opór obwodowy)
Koronografia
Wielkość przepływów
7. MIĘŚNIE
Tkanka mięśniowa
Mięśnie poprzecznie prążkowane:
- mięśnie szkieletowe
- mięsień sercowy
Mięśnie gładkie:
- mięśnie wielojednostkowe
- mięśnie trzewne
Budowa sarkomeru
Sarkomer - podstawowa jednostka czynnościowa mięśnia poprzecznie prążkowanego. Sarkomer tworzą szeregowo ułożone segmenty włókien mięśniowych (miofibryli). Pojedyncza komórka mięśni prążkowanych może zawierać do 100 000 sarkomerów.
Mięsień poprzecznie prążkowany (tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana) – typ tkanki mięśniowej, zbudowanej z silnie wydłużonych, walcowatych komórek, zawierających wiele położonych obwodowo jąder. W centrum znajdują się liczne miofibryle. Miofilamenty aktynowe i miozynowe ułożone są naprzemiennie na całej długości włókna.
Miofibryle
włókienka kurczliwe, makrokompleksy filamentów w postaci minipałeczek. Filamenty ułożone w nich są bardzo regularnie, zachodzą na siebie w układzie sześciokątnym. Dzielimy je na dwa rodzaje:
filamenty cienkie, w skład których wchodzą następujące białka: aktyna, tropomiozyna i troponina
filamenty grube, w skład których wchodzi potężne białko miozyna i tityna.
Wzajemne oddziaływania między obu typami filamentów, pod wpływem jonów wapnia powoduje skurcz sarkomerów i (co za tym idzie) również skurcz całych mięśni.
Kolejność wydarzeń prowadzących do skurczu włókna mięśniowego
1. Bodziec dochodzi na powierzchnię włókna mięśniowego z zakończenia włókna nerwowego (synapsy nerwowo-mięśniowej), noszącego nazwę płytki motorycznej.
2. Bodziec zostaje wprowadzony w głąb włókna mięśniowego wzdłuż błon kanalików T.
3. Bodziec powoduje otwarcie kanałów wapniowych w błonach cystern brzeżnych i wzrost poziomu jonów wapnia w cytoplazmie.
4. Jony wapnia wiążą się z troponiną cienkich miofilamentów, co umożliwia połączenie się aktyny z miozyną.
5. Miozyna powoduje przesuwanie się miofilamentów względem siebie i skrócenie sarkomerów w miofibryli, a skoordynowane skrócenie wszystkich miofibryli, przyczepionych na końcach włókna mięśniowego do błony komórkowej, prowadzi do skurczu całego włókna.
Typy włókien mięśniowych
Włókna mięśniowe dzieli się pod względem morfologicznym i czynnościowym na dwa podstawowe typy:
włókna typu I - wolnokurczące się (zwane też z ang. slow twitching "ST")
włókna typu II - szybkokurczące się (fast twitching "FT")
Włókna wolnokurczące zawierają wiele mitochondriów i duże stężenie mioglobiny (stąd zwane są też czerwonymi), co jest istotne, gdyż energię do skurczu czerpią z procesów tlenowych. Charakteryzują się one powolnym narastaniem siły skurczu i dużą odpornością na zmęczenie.
Włókna szybkokurczące się (białe) zawierają mniejsze stężenie mioglobiny, kurczą się szybciej, ale są mniej odporne na zmęczenie.
Włókna szybkokurczliwe
Biorąc pod uwagę główne źródła energii z jakich korzystają, wyróżnia się wśród nich:
włókna typu IIA - glikolityczno-tlenowe, wykorzystujące energię wytworzoną w procesie glikolizy w cytoplazmie oraz w procesie oksydatywnej fosforylacji w mitochondriach
włókna typu IIB - glikolityczne, korzystające głównie z energii wytworzonej podczas glikolizy - liczba mitochondiów jest w nich mniejsza.
Ostatnio dominują nazwy typ II i IIX
Mięśnie człowieka zawierają oba rodzaje włókien, a ich wzajemny stosunek jest różny u różnych ludzi. U sportowców uprawiających dyscypliny siłowe przeważają włókna typu II. Trening wytrzymałościowy powoduje zwiększenie potencjału tlenowego mięśni przez zwiększenie liczby naczyń kapilarnych w mięśniach typu I.
Skurcze mięśni dzielimy na:
A
izotoniczny - gdy zmienia się długość mięśnia przy stałym poziomie napięcia mięśniowego (wynikiem skurczu jest ruch)
izometryczny - wzrasta napięcie mięśnia przy stałej długości (wynikiem nie jest ruch ale utrzymanie części ciała w stałym położeniu np. odkręcanie mocno przykręconych śrub, stanie, trzymanie ciężarów)
auksotoniczny - zmiana długości i napięcia mięśni (np. przy chodzeniu, bieganiu).
Ze względu na częstotliwość docierających do mięśnia impulsów nerwowych
B.
tężcowy - jeżeli impulsy docierają w czasie krótszym niż zdąży nastąpić rozkurcz mięśnia np. skurcze mięśni żwaczy (szczękościsk), skurcz mięśni twarzy (uśmiech sardoniczny), napadowe skurcze tężcowe mięśni karku.
tężcowy niezupełny- jeżeli impulsy docierają do mięśnia w czasie dłuższym niż skurcz- kiedy mięsień zaczyna się już rozkurczać. Jest to fizjologiczny typ skurczu i takimi skurczami działają wszystkie mięśnie człowieka przez większość czasu
pojedynczy- wywołany przez pojedynczy impuls nerwowy lub elektryczny, trwa od kilku do kilkudziesięciu milisekund. Po skurczu następuje rozkurcz mięśnia. Odstępy miedzy impulsami są duże, większe niż czas trwania całego pojedynczego skurczu.
Wysiłki
Energetyka wysiłku
Wykonanie każdego ruchu wymaga dostarczenia mięśniom energii. Podstawowym związkiem - nośnikiem energii - jest adenozynotrifosforan (ATP), a uwalnia ją pęknięcie wewnętrznych wiązań fosforanowych cząsteczki. Zapasy ATP w mięśniach są bardzo niewielkie i wyczerpują się po 5 sekundach ich pracy. Dłuższa praca wymaga natychmiastowego dostosowywania szybkości resyntezy ATP do szybkości jej rozpadu. Intensywny wysiłek, np. bieg sprinterski, trwający do 10 s odbywa się przede wszystkim kosztem mięśniowych zasobów fosfokreatyny, białka wysokoenergetycznego, nieodzownego do odtworzenia ATP. Po wyczerpaniu i tych zapasów organizm, aby uzyskać niezbędną mu energię, uruchamia dwa inne procesy metaboliczne ją tworzące - jeden nie wymagający tlenu (anaerobowy) i drugi wykorzystujący tlen (aerobowy).
Biologiczne znaczenie ruchu.
Stymulacja ewolucji charakterystycznych dla człowieka cech, zwłaszcza w zakresie utrzymania postawy wyprostowanej, lokomocji w tej pozycji oraz w zakresie możliwości ruchowych dłoni
Wpływ na rozwój biologiczny w okresie niemowlęcym i dziecięcym
Kontakt z otoczeniem poprzez możliwość podejmowania decyzji w zakresie obrony, kształtowania środowiska bytowania, poszukiwania środków potrzebnych do życia itp.
Podtrzymywanie i doskonalenie wewnątrzustrojowych procesów warunkujących zdrowie ( dotyczy to całego okresu życia)
Zapobieganie ujemnym wpływom środowiska mogącym pogorszyć stan zdrowia
Osłabienie i ewentualne usuwanie skutków uszkodzeń wywołanych procesami chorobowymi
W jaki sposób wysiłek fizyczny wpływa na organizm?
Jednorazowy wysiłek fizyczny wywołuje niewielkie efekty prozdrowotne, jest związany głównie z krótkotrwałymi zakłóceniami homeostazy wewnątrzustrojowej. Znacznie wyraźniejsze efekty związane są z regularnie przeprowadzanymi ćwiczeniami. Wysiłek powtarzany wielokrotnie podnosi potencjał zdrowotny organizmu, na skutek sumowania efektów ćwiczeniowych. Zmiany homeostazy ulęgają modyfikacji, powodując powstanie adaptacji wysiłkowej.
Podczas wysiłku fizycznego w organizmie powstaje szereg korzystnych zmian: zwiększa się metabolizm mięśniowy ( zapotrzebowanie na tlen, materiały energetyczne, wydzielanie produktów przemiany materii), usprawnia się działanie układu krwionośnego, oddechowego i kostnego, regulują się funkcje układu nerwowego, pokarmowego i hormonalnego, zmienia się skład krwi.
W działalności prozdrowotnej wykorzystuje się głównie wysiłki o charakterze tlenowym (o intensywności nie przekraczającej 60 – 70% maksymalnych możliwości tlenowych) np.: marsze, marszobiegi jazda na rowerze oraz rekreacyjne dyscypliny sportu takie jak sporty zimowe, koszykówka, siatkówka, tenis itp., gdyż ich podstawy fizjologiczne są najlepiej zabezpieczone genetycznie – przewaga w mięśniach szkieletowych włókien tlenowych (ST) oraz glikolityczno – tlenowych (FTa).
Wysiłki zbliżone do maksymalnych i maksymalne wywołują niekorzystne zmiany, zwłaszcza, kiedy wykonywane są zbyt często i bez prawidłowej restytucji. Nie oznacza to, oczywiście, że w prozdrowotnych programach ćwiczeniowych nie należy stosować ćwiczeń o wyższej intensywności. Trzeba je tylko racjonalnie dozować, wykonywane w niewielkich ilościach stymulują mechanizmy kompensujące nagłe zmiany obciążeń, np. wysiłki oporowe (np. izometryczne) zmniejszają tempo narastania inwolucyjnej osteoporozy, zwłaszcza u kobiet po menopauzie.
Niektóre rodzaje aktywności fizycznej wywołują ujemne efekty zdrowotne.
Nawet jednorazowy wysiłek, wykonany nieumiejętnie np. bez rozgrzewki, zbyt intensywny może powodować uszkodzenie mięśni i aparatu podporowego. Powtarzanie tego typu wysiłków wywołuje ujemne zmiany adaptacyjne ze względu na rozległość i głębokość zakłóceń homeostazy i olbrzymi koszt fizjologiczny. Objawia się to miedzy innymi przerostem nadnerczy, inwolucją grasicy, obniżeniem stężenia osoczowego białka wiążącego kortykosterydy, hamowaniem proliferacji limfocytów, supresją antygenowo specyficznej immunoglobuliny M.
Wysiłki o nadmiernej mocy mogą doprowadzić do uszkodzenia struktury sarkomeru w wyniku tego dochodzi do uaktywnienia ekspresji genowej cytokin, które indukują napływ do uszkodzonych miejsc granulocytów, monocytów, limfocytów i innych efektorowych komórek układu immunologicznego, które mają usuwać antygeny pochodzące ze zniszczonych tkanek. Efektem tego jest powstanie tzw. opóźnionego zespołu bólowego mięśnia.
Fazy wysiłku wytrzymałościowego
1. faza deficytu tlenowego
2. faza względnej równowagi dynamicznej (steady – state)
3. faza „martwego punktu”
4. faza „ drugiego oddechu”
Jakie jest biologicznie niezbędne minimum aktywności ruchowej?
Gwarancją biologicznego komfortu życia jest aktywność fizyczna oparta na następujących założeniach:
ćwiczenia fizyczne powinny być podejmowane z częstotliwością 3 - 5 razy tygodniowo, zajęcia rzadsze nie przynoszą znaczącego efektu fizjologicznego
optymalna intensywność zajęć dla młodych i zdrowych ludzi odpowiada 50 – 85% ich maksymalnych możliwości (tzn., że zapotrzebowanie organizmu na tlen w trakcie tych wysiłków sięga 50 -85% indywidualnie maksymalnego pochłaniania tlenu przez organizm).
czas trwania wysiłku na tym poziomie obciążenia - 15 do 60 minut (im mniejsza intensywność tym dłuższy wysiłek).
im starszy uczestnik zajęć, tym wysiłek powinien być mniej intensywny ( częstość skurczów serca 110 -120 na minutę)
wysiłki powinny angażować duże grupy mięśniowe, zawierać elementy rytmiczne i nadawać się do dłuższego kontynuowania.
Wydolność fizyczna:
Jest to zdolność organizmu do wykonywania ciężkich wysiłków fizycznych bez głębszych zaburzeń homeostazy i uwarunkowanych przez nie objawów zmęczenia z zachowaniem zdolności do wypoczynku.
Rodzaje wydolności fizycznej
Wydolność tlenowa /aerobowa/ - związana z wysiłkami długotrwałymi /15 min. do kilku godzin/, oparta o procesy uzyskiwania energii na drodze utleniania związków chemicznych. Ten rodzaj wydolności określają: aktualne możliwości poboru, transportu i zużycia tlenu przez tkanki aktywne (potencjał tlenowy).
Wydolność beztlenowa /anaerobowa/- związana z pracą krótkiego czasu /do 30 sek./ i maksymalną intensywnością, 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.
Determinanty wydolności fizycznej:
1. Przemiany energetyczne w ustroju:
procesy tlenowe
procesy beztlenowe
rezerwy energetyczne
Każdy wysiłek fizyczny wymaga określonego wydatku energetycznego, a charakter pracy i czas decydują o sposobie uzyskiwania na nią energii.
Tlenowe procesy tkankowe umożliwiają kontynuowanie pracy przez dłuższy czas /np. bieg na 5 km, 10 km, maratoński/ bez gwałtownie narastających zmian homeostazy wewnątrzustrojowej - są bardziej ekonomiczne.
Procesy beztlenowe dostarczają mniej energii, ale zapewniają dużą intensywność pracy już od momentu jej rozpoczęcia, ale przy szybkim i wysokim poziomie zakwaszenia organizmu /np. biegi sprinterskie, rzuty, skoki, rwania/.
Potencjał aerobowy to:
- wentylacja i pojemność dyfuzyjna płuc
- pojemność tlenowa krwi
- ilość krwi krążącej
- pojemność minutowa serca
- dyfuzja tlenu na poziomie tkanek
- utylizacja tlenu przez tkanki /sprawność układów enzymatycznych/
- sprawność współdziałających mechanizmów neurohumoralnych
Sprawność tych procesów decyduje o sprawności i ilości pobieranego tlenu, następnie o przetransportowaniu go do pracujących mięśni i tam sprawnym wykorzystaniu dla uzyskania niezbędnej energii. Udział w tym mają zarówno układ oddechowy, krwionośny, mięśniowy, jak też i neurohormonalny, decydujący o wzroście stężenia hormonów katabolicznych /glukagonu, glikokortykosterydów/, jak też i o wielu innych funkcjach organizmu.
Potencjał anaerobowy to:
Zasób źródeł energetycznych /ATP, fosfokreatyny, glikogen/
Sprawność mobilizacji i wykorzystanie tych źródeł
Wysoka aktywność układu enzymatycznego
Mechanizmy kompensujące zachwianą równowagę kwasowo-zasadową /układy buforowe krwi i tkanek/- tolerancja zakwaszenia
2. Sprawność koordynacyjna nerwowo- mięśniowa wyrażona, siłą, szybkością i precyzją ruchów – techniką
Wielokrotne powtarzanie tych samych czynności ruchowych prowadzi do doskonalenia techniki. Zakres i siła zostają ekonomicznie ograniczone adekwatnie do celu ruchu. Ustalają się właściwe proporcje i kolejność napięć pożądanych mięśni i eliminowana jest aktywność zbędnych grup mięśniowych. W wyniku tak uzyskanej precyzji zwiększa się szybkość ruchu. Zapewnia to także zmniejszenie kosztu energetycznego pracy, co pozwala na uzyskanie większej siły skurczu maksymalnego.
3. Termoregulacja oraz gospodarka wodno-elektrolitowa
Wysiłek fizyczny wiąże się z nasileniem procesów metabolicznych, a około 80 % całej ilości energii uwalnianej podczas pracy mięśni człowieka przekształca się w energię cieplną.
Znaczny wzrost temperatury pociąga za sobą dużą utratę wody, płynów ustrojowych i elektrolitów. Dlatego bardzo istotne jest w trakcie ekstremalnej pracy prawidłowe funkcjonowanie mechanizmów termoregulacyjnych oraz regulujących gospodarkę wodno-elektrolitową.
Usuwanie ciepła z organizmu odbywa się dzięki:
Rozszerzeniu naczyń krwionośnych
Wzrostowi przepływu krwi w skórze
Pobudzeniu czynności gruczołów potowych.
Kontrola wydalania elektrolitów zostaje zabezpieczona kontrolą hormonalną, modyfikacją hemodynamiki w nerkach i zmianą składu wydzielanego potu.
4. Właściwości budowy ciała /wysokość, masa ciała, rozwój masy mięśniowej, wiek, płeć/
Uzyskanie odpowiedniego poziomu wydolności fizycznej uwarunkowane jest nie tylko sprawnym funkcjonowaniem poszczególnych narządów i układów, lecz także odpowiednią budową ciała, a więc: wysokością, masą ciała, optymalnym stosunkiem procentowego udziału poszczególnych tkanek. Każdy typ aktywności ruchowej, każda dyscyplina, wymaga od zawodnika posiadania określonego, specyficznego rodzaju cech konstytucjonalnych
Dużą rolę odgrywa też budowa mięśni - procentowy udział włókien FT /szybkich/, predysponujący do pracy beztlenowej i włókien ST /wolnych/, zawierających dużo mioglobiny dostarczającej tlenu do pracy aerobowej.
5. Czynniki psychiczne:
predyspozycje osobowościowe
motywacja
taktyka
6. Czynniki genetyczne
Każdy człowiek ma swoją pulę genową którą już w chwili poczęcia dostaje od rodziców.
W genach jest zapisane dosłownie wszystko: kolor oczu, wysokość ciała, typ budowy i zdolności warunkujące wydolność fizyczną (85% maksymalnej wydolności).
7. Czynniki środowiskowe:
Styl życia:
- dieta, nawyki żywieniowe
- tryb życia
- aktywność fizyczna
- poziom wytrenowania
- czynniki społeczno-kulturowe
- czynniki ekonomiczne
8. Czynniki zewnętrzne (warunki otoczenia):
Temperatura
Wilgotność
Nasłonecznienie
Ciśnienie atmosferyczne
Wiatr
Położenie geograficzne
Strefa klimatyczna
Strefa czasowa
Hałas
Zmiany adaptacyjne do wysiłku fizycznego
Podstawowe znaczenie w ocenie wpływu aktywności fizycznej na zdrowie ma zakres oraz intensywność zmian, jakie wywołuje ona w organizmie.
Zmiany te mają zarówno charakter dodatni jak i ujemny.
Ocena dodatnich efektów aktywności fizycznej opiera się głównie na obserwacjach epidemiologicznych. Wyniki wielu badań porównujących rezultaty grup ćwiczących i nie ćwiczących wskazują na dobroczynne działanie ruchu w przeciwdziałaniu różnym chorobom. Stwierdzają także ujemną współzależność pomiędzy aktywnością fizyczną a umieralnością związaną z tymi chorobami.
Niektóre schorzenia podatne na profilaktyczne lub rehabilitacyjne działanie aktywności fizycznej.
choroba niedokrwienna serca
miażdżyca naczyń krwionośnych
nadciśnienie tętnicze
cukrzyca insulinoniezależna
nadwaga, otyłość niewielkiego stopnia
osteoporoza
wady postawy
choroba wrzodowa żołądka i dwunastnicy
choroby reumatyczne
przewlekłe nieswoiste schorzenia układu oddechowego
zakażenia wirusowe
niektóre postacie nowotworów
depresje
stany lękowe
choroba Downa i autyzm
Przejawy adaptacji wysiłkowej organizmu
UKŁAD MIĘŚNIOWY :
Zwiększa się liczba miofibryli (włókien mięśniowych), a w nich białek kurczliwych, przybłonowych jąder komórkowych i mitochondrii.
Zwiększa się stężenie ATP i fosfokreatyny, fosfolipidów, glikogenu, mioglobiny, poziom potasu, wapnia i magnezu.
Następuje wzrost aktywności enzymów przemian energetycznych oraz podwyższenie poziomu efektywności wykorzystania energii,
Wzrasta masa mięśniowa
UKŁAD KRĄŻENIA
Wzrost objętości wyrzutowej i pojemności minutowej serca oraz obniżeniem częstości skurczów serca w spoczynku ( bradykardia spoczynkowa).
Zmienia się kontrola pracy serca przez układ autonomiczny, ochrona przed nadmiernym działaniem batmo- i chronotropowym katecholamin, zapobiegająca zaburzeniom przewodnictwa wewnątrzsercowego.
W mięśniu sercowym wzrasta liczba mitochondrii, mioglobiny, ATP, glukozy.
Dochodzi do zmian strukturalnych w obrębie naczyń tętniczych – zwiększa się ich wewnętrzna średnica oraz zmian czynnościowych – może zwiększać się średnica naczyń krwionośnych w zależności od zapotrzebowania na tlen i produkty energetyczne.
Mobilizacja czynnościowa układu krążenia objawia się lepszym zaopatrzeniem tkanek w tlen oraz usprawnieniem transportu dwutlenku węgla w przeciwnym kierunku.
Poprawia się dystrybucja energii cieplnej, a przez to wzrasta ochrona organizmu przed przegrzaniem. Polepsza się transport substratów energetycznych z tkanki tłuszczowej i wątroby do mózgu i mięśni, transport metabolitów z tkanek oraz hormonów i innych związków biologicznie czynnych.
Zintegrowana reakcja układu sercowo – naczyniowego na obciążenie powoduje zwiększenie przepływu krwi oraz redystrybucję, która zapewnia dostateczny dopływ krwi do tych tkanek, w których podwyższa się metabolizm. Zwiększa się liczba naczyń włosowatych (kapilartyzacja tkanek).
UKŁAD ODDECHOWY:
Podwyższenie efektywności wentylacji płuc, zwiększenie pojemności dyfuzyjnej, kapilaryzacji płuc, wzrost pojemności życiowej płuc oraz maksymalnych wartości wskaźników wentylacyjnych, obniżenie opory oddechowe i zwiększa sprawność mięśni oddechowych.
Istnieje wyraźny związek pomiędzy nasileniem czynności oddechowej a czynnościami układu krążenia.
UKŁAD KOSTNO – STAWOWY:
Dochodzi do przyrostu masy kostnej, poprawia się gospodarka fosforanowo – wapniowa,
następuje zmiana kształtu i struktury kości (uzależniona od kierunku działania sił obciążenia),
Następuje polepszenie ukrwienia kości i więzadeł, zwiększenie grubości chrząstek stawowych przez podwyższenie intensywności syntezy włókien kolagenowych.
UKŁAD NERWOWY:
Podwyższenie stabilności i zdolności do podejmowania decyzji w warunkach stresowych,
Wzrost zrównoważenia procesów pobudzenia i hamowania, wzrost koordynacji ruchów, wzrost wysiłkowej szybkości pobudzania układu sympatycznego i spoczynkowej układu parasympatycznego,
zwiększenie koncentracji, zdolności zapamiętywania i szybkości uczenia się, przeciwdziała stanom depresyjnym .
UKŁAD POKARMOWY:
Poprawia się regulacja funkcji trawiennych i perystaltyki jelit.
Wzrost aktywności metabolicznej i objętości wątroby oraz podwyższenie zawartości glikogenu.
UKŁAD HORMONALNY:
Dochodzi do usprawnienia wyrzutu i zmiany ilości uwalnianych hormonów, mających znaczenie metaboliczne, np. zmniejszenie wydzielania insuliny.
Następuje przerost nadnerczy ( zwłaszcza kory).
NERKI:
Zwiększenie sprawności filtracyjnej oraz regulacji wodno- mineralnej.
KREW:
Dochodzi do zwiększenia liczby erytrocytów warunkujących podwyższoną pojemność tlenową krwi,
Wzrost immunoglobulin, fagocytozy (neutrofili) oraz właściwości buforowych.
SKŁAD CIAŁA:
Aktywność fizyczna powoduje usprawnienie przemiany węglowodanowej i lipidowej poprzez zwiększenie wrażliwości komórek na insulinę, zwiększenie utylizacji wolnych kwasów tłuszczowych w tkankach, przybliżenie przestrzenne zapasów triglicerydów do mitochondrii, obniżenie LDL i VLDL ze wzrostem HDL w osoczu krwi.
W rezultacie tego zmienia się skład ciała – zmniejsza ilość tkanki tłuszczowej w tkance podskórnej ( otyłość gynoidalna) i w jamie brzusznej (otyłość aneroidalna), zwiększa się masa „tkanek aktywnych” oraz uwodnienie.