fiziologija fizickih aktivnosti
TRANSCRIPT
1
Kontrola unutra�nje sredine
Komeostaza: dinamična konstantnost
! Homeostaza� Odr�avanje konstantne ili nepromenjene �normalne�
unutra�nje sredine organizma! Stabilno stanje
� Konstantna unutra�nja sredina ali ne obavezno�normalna�
� Balans između zahteva organizma i odgovora na tezahteve
Promene telesne temperaturetokom ve�banja Promene krvnog pritsika u miru
Biolo�ki kontrolni sistemi
! Serija povezanih komponenti koje slu�eodr�avanju fizičkih i hemijskih parametara blizunormalnih vrednosti
! Receptor� Sposoban za detektovanje promene
! Integrativni centar� Prikuplja signale i započinje odgovor
! Efektor� Koriguje promene unutra�nje sredine
Regulacija telesne temperature:nebiolo�ki kontrolni sistem
2
Komponente biolo�kog kontrolnogsistema Priroda kontrolnih sistema
! Mnogi kontrolni sistemi deluju putem negativnepovratne sprege� Reverzibilni odgovor na inicijalno remećenje
homeostaze! �Dobitak� sistema
� Stepen u kojem kontrolni sistemi odr�avajuhomeostazu
� Sistem sa većim �dobitkom� je sposobniji da odr�avahomeostazu
Primer homeostastske kontroleRegulacija krvnog pritiska
! Stimulus� Porast krvnog pritiska
! Receptori� Baroreceptori u karotidama i aorti
! Integrativni centar� Kičmena mo�dina
! Efektor� Srce
! Odgovor� Smanjenje količine krvi koja se pumpa iz srca
Primer homeostastske kontroleRegulacija krvnog pritiska
Primer homeostastske kontroleRegulacija konc. glukoze u krvi
Ve�banje i fizička aktivnostTest za kontrolu homeostaze
! Submaksimalno ve�banje u hladnom ambijentu� Telesni kontrolni sistemi odr�avaju stabilno stanje
! Maksimalno ve�banje u toplom klimatu� Mo�da nije moguće odr�ati stabilno stanje� Nastaje remećenje homeostaze
3
Bioenergetika
Metabolizam
! Skup svih hemijskih reakcija koje se odvijaju uorganizmu� Anaboličke reakcije - sinteza molekula� Kataboličke reakcije - razgradnja molekula
! BioenergetikaKonvertovanje nutrijenasa (masti, proteini, ugljeni
hidrati) u energiju
Struktura ćelije
! Ćelijska membrana� Za�titna barijera između unutra�njosti ćelije i
ekstracelularne tečnosti! Nukleus (jedro)
� Sadr�i genetski materijal koji reguli�e sintezuproteina
! Citoplazma� Tečna unutra�njost ćelije� Sadr�i organele (mitohondrije, EPR ...)
Struktura tipične ćelije
Ćelijske hemijske reakcije
! Endergone reakcije� Zahtevaju utro�ak energije
! Egzergone reakcije� Oslobađaju energiju
! Kuplovane (kombinovane) reakcije� Oslobađanje energije u egzergonoj reajciji izaziva
endergonu reakciju
Razlaganje glukozeEgzergona reakcija
4
Kuplovane reakcije Enzimi
! Katalizatori koji reguli�u brzinu reakcija� Niska energija aktivacije
! Faktori koji reguli�u aktivnost enzima� temperatura� pH
! Interakcija sa specifičnim substratima� Model ključa i brave
Enzimi smanjuju energiju aktivacije Interakcija enzim-supstrat
Gorivo za fizičku aktivnost
! Ugljeni hidrati� Glukoza
� Deponovana kao glikogen
! Masti� Primarno kao masne kiseline
� Deponovane kao trigliceridi
! Proteini� Nisu primaran izvor energije tokom ve�banja
Visoko-energetski fosfati
! Adenozin trifosfat (ATP)� Sastoji se od adenina, riboze i tri povezane fosfatne
grupe! Stvaranje ATP-a
! Razlaganje ATP-aADP + Pi →→→→ ATP
ADP + Pi + EnergijaATP ATPase
5
Struktura ATP-a Model ATP-a kao univerzalnogdonora energije
Bioenergetika
! Formiranje ATP� Razgradnjom fosfokreatina (PC)� Degradacijom glukoze i glikogena (glikoliza)� Oksidativom fosforilacijom
! Anaerobni putevi� Ne uključuju O2
� Razgradnja PC i an. glikoliza! Aerobni putevi
� Zahtevaju prisustvo O2
� Oksidativna fosforilacija (masti, ugljeni hidrati, proteini)
Anerobna produkcija ATP
! ATP-PC sistem� Neposredni izvor ATP
! Glikoliza� Faza koja zahteva ulaganje energije
� neophodno 2 ATP� Faza generisanja energije
� produkcija ATP, NADH (molekula nosača) i piruvata ililaktata
PC + ADP ATP + CKreatin kinaza
Dve faze glikolize GlikolizaFaza ulaganja energije
6
Glikoliza:Faza generisanja energije Oksidativno-redukcione reakcije
! Oksidacija� Molekul prihvata elektrone (zajedno sa H+)
! Redukcija� Molekul donira elektrone
! Nikotinamid adenin dinukleotid (NAD)
! Flavin adenin dinukleotid (FAD)FAD + 2H+ →→→→ FADH2
NAD + 2H+ →→→→ NADH + H+
Produkcija mlečne kiseline
! Normalno, O2 je dostupan mitohondrijama u ciljuprihvatanja H+ (i elektrona) od NADHprodukovanog tokom glikolize� U anaerobnom putu, O2 nije dostupan
! H+ i elektroni iz NADH se prihvataju od stranepirogro�đane kiseline (piruvata) i nastaje mlečnakiselina (laktati)
Konverija piruvata u laktate
Aerobna produkcija ATP
! Krebsov ciklus (ciklus limunske kiseline)� Kompletiranje oksidacije substrata i produkcija NADH i FADH
koji ulaze u transportni lanac elektrona! Transportni lanac elektrona
� Oksidativna fosforilacija� Elektroni se pomeraju sa NADH i FADH i prolaze kroz seriju
nosača i stvara se energija� H+ iz NADH i FADH se prihvataju od strane O2 i nastaje voda
Tri faze oksidativne fosforilacije
7
Krebsov ciklus Veze između metabolizma proteina, masti iugljenih hidrata
Nastajanje ATP u transportnom lancuelektrona Hemiosmotska hipoteza formiranja ATP
! Transportni lanac elektrona dovodi do pumpanjajona H+ kroz unutra�nju mitohondrijalnumembranu� Rezultat je gradijent H+ kroz membranu
! Energija otrpu�tena za stvaranje ATP kao H+
difunduje kroz membranu
Hemiosmotska hipoteza formiranja ATP
Metabolički proces Visokoenergetskiprodukti
ATP iz Oksidativnefosforilacije
ATP subtotalno
Glikoliza 2 ATP2 NADH
�6
2 (ako anaerobno)8 (ako aerobno)
Piruvat u acetil-CoA 2 NADH 6 14
Krebsov ciklus 2 GTP6 NADH2 FADH
�184
163438
Ukupno38
Aerobna produkcija ATP-a
8
Efikasnost oksidativne fosforilacije
! Aerobni metabolizam jednog moilekula glukoze� Nastaje 38 molekula ATP
! Aerobni metabolizam jednog molekula glikogena� Nastaje 39 molekula ATP
! Ukupna efikasnost aerobne respiracije je 40%� 60% energije se oslobađa u vidu toplote
Kontrola bioenergetike
! Enzimi ograničene brzine� Enzimi koji reguli�u brzinu metaboličkog puta
! Nivoi ATP i ADP+Pi� Visok nivo ATP inhibira produkciju ATP� Nizak nivo ATP i visok nivo ADP+Pi stimuli�e ATP
produkciju! Kalcijum
� Mo�e stimulisati aerobnu produkciju ATP
Aktivnost ograničavajućih enzima Kontrola metaboličkih puteva
Put Ograničavajućienzim
Stimulatori Inhibitori
ATP-PC sistem Kreatin kinaza ADP ATP
Glikoliza Fosfofruktokinaza AMP, ADP, Pi, ↑pH ATP, CP, citrat, ↓pH
Krebsov ciklus Izocitratdehidrogenaza
ADP, Ca++, NAD ATP, NADH
Transportni lanacelektrona
Citohrom oksidaze ADP, Pi ATP
Interakcija između aerobne i anaerobneprodukcije energije
! Energija za izvođenje ve�banja proizilazi izinterakcije aerobnih i anaerobnih puteva
! Efekti trajanja i intenziteta� Kratkotrajne, visoko-intenzivne aktivnosti
� Veći doprinos anaerobnih energetskih sistema� Dugotrajne, niske i umerene aktivnosti
� Većina ATP dobija se iz aerobnih izvora
Metabolizam ve�banja
9
Promene - mirovanje uaktivnost! Nagli porast potro�nje kiseonika
� Dostizanje stabilnog stanja za 1-4 minuta! Deficit kiseonika
� Nedostatak kiseonika na početku ve�banja� Anaerobni putevi doprinose stvaranju ATP
! Nakon dostizanja stabilnog stanja,potrebe za ATP ostvaruju se aerobnimmetabolizmom
Kiseonički deficit
Razlike u VO2 između treniranih inetreniranih osoba
Oporavak od ve�banja:metabolički odgovor
! Kiseonički dug� Porast VO2 nekoliko minuta nakon ve�banja� Povećana potro�nja kiseonika nakon ve�banja (EPOC)
! �Brzi� deo kiseoničnog duga� Resinteza deponovanog PC� Zamena mi�ićnih i krvnih depoa O2
! �Spori� deo kiseoničnog duga� Porast telesne temperature i kocn. kateholamina� Konverzija laktata u glukozu (glukoneogeneza)
Kiseonički deficit i dug tokom lagane iintenzivne aktivnosti
Ukljanjanje laktata nakonaktivnosti
10
Faktori koji doprinose EPOC Metabolički odgovor na ve�banje:Kratkotrajna intenzivna aktivnost
! Visoko-intenzivna, kratkotrajna aktivnost (2-20 sekundi)� produkcija ATP putem ATP-PC sistema
! Intenzivna aktivnost du�a od 20 sekundi� produkcija ATP putem anaerobne glikolize
! Visoko-intenzivna aktivnost du�a od 45 sekundi� produkcija ATP putem ATP-PC, glikolize i aerobnih
sistema
Metabolički odgovor na ve�banje:Produžena aktivnost
! Aktivnost du�a od 10 minuta� produkcija ATP primarno putem aerobnog
metabolizma� potro�nja kiseonika u stabilnom stanju uglavnom
se odr�ava! Produ�eno ve�banje u toplom i vla�nom okru�enju ili
visokog intenzitet� Ne posti�e se stabilno stanje� Povećanje potro�nje kiseonika tokom vremena
Povećanje potro�nje kiseonikatokom vremena
Metabolički odgovor na ve�banje:Progresivno vežbanje
! Potro�nja kiseonika raste linearno dodostizanja VO2max� Nema povećanja VO2 sa porastom
opterećenja! Fiziolo�ki faktori koji utiču na VO2max
� Sposobnost kardiorespiratornog sistemada isporuči kiseonik mi�ićima
� Sposobnost mi�ića da preuzmu kiseonik iproizvedu ATP aerobnim putevima
Promene u potro�nji kiseonika sapovećanjem intenziteta ve�banja
11
Laktatni prag
! Tačka na kojoj konc. laktata u krvi iznenadaporaste tokom progresivnog ve�banja� Poznata je i kao anaerobni prag
! Mehanizmi pojave LT� Niska konc. kiseonika u mi�ićima� Ubrzanje glikolize� Anga�ovanje brzih mi�ićnih vlakana� Smanjenje brzine ukljanjanja laktata iz krvi
! Praktična upotreba u predikciji sportskognastupa i marker intenziteta ve�banja
Identifikacija LT
Mehanizmi nastanka LT Drugi mehanizmi LT
! Nesposobnost mitohondrijalnih nosačavodonika da odr�e brzinu sa glikolizom� Vi�ak NADH u sarkoplazmi favorizuje
konverziju piruvata u laktate! Vrsta laktat-dehidrogenaze
� Enzim koji konvertuje piruvate u laktate� LDH u brzim vlaknima favorizuje formiranje
mlečne kiseline
Efekat nosača vodonika i LDH na LT Procena utilizacije goriva tokom aktivnosti
! Indeks respiratorne razmene! (RER or R) - VCO2 / VO2
� Indikator utilizacije goriva� 0.70 = 100% masti� 0.85 = 50% masti, 50% UH� 1.00 = 100% UH
! Tokom ve�banja na stabilnom stanju� VCO2 i VO2 odgovaraju potro�nji O2 i produkciji
CO2 na ćelijskom nivou
12
Intenzitet aktivnosti i izbor goriva
! Ve�banje niskog intenziteta (<30% VO2max)� Masti su primarno gorivo
! Visoko intenzivno ve�banje (>70% VO2max)� Ugljeni hidrati su primarno gorivo
! �Crossover� koncept� Opisuje prebacivanje metabolizma sa masti na
ugljene hidrate sa porastom intenziteta ve�banje� Posledica je:
� Regrutovanja brzih mi�ićnih vlakana� Porast koncentracije adrenalina u krvi
Ilustracija koncepta �crossover�-a
Trajanje aktivnosti i izbor goriva
! Tokom produ�ene aktivnostimetabolizam se �prebacuje� sa ugljenihhidrata na masti
! Porast brzine lipolize� Razlaganje triglicerida na glicerol i
slobodne masne kiseline (FFA)� Stimulisan porastom nivoa adrenalina
Prebacivanje sa UH na masti tokomprodu�enog ve�banja
Interakcija metabolizma masti iUH tokom ve�banja! �Masti gore na plamenu ugljenih hidrata�! Glikogen se tro�i tokom du�eg visoko-
intenzivnog ve�banja� Redukovana brzina glikolize i produkcije
piruvata� Redukcija intermedijera Krebsovog ciklusa� Redukcija oksidacije masti
� Masti se metaboli�u putem Krebsovog ciklusa
Izvori goriva tokom ve�banja
! Ugljeni hidrati� Glukoza iz krvi� Mi�ićni glikogen
! Masti� Slobodne masne kis. iz plazme (nastale lipolizom masnog tkiva )� Intramuskularni trigliceridi
! Proteini� Samo mali doprinos ukupnoj produkciji E (oko ~2%)
� Mo�e porasti na 5-15% u kasnijim fazama produ�ene akt.! Laktati iz krvi
� Glukoneogeneza putem Korijevog ciklusa
13
Efekti intenziteta ve�banja naizvor mi�ićnih goriva
Efekat trajanja ve�banja na izvormi�ićnog goriva
Korijev ciklus:laktati kao izvor goriva
Hormonski odgovori nafizičku aktivnost
Neuroendokrinologija
! Endokrine �lezde otpu�taju hormone direktno u cirkulaciju! Hormoni deluju na aktivnost ciljnih tkiva! Ciljna tkiva poseduju receptore za hormone! Koncentracija hormona u plazmi određuje stepen efekta na
nivou tkiva
Koncentracija hormona u krvi
Određena je:
! Stepenom sekrecije hormona od strane endokrine�lezde
! Stepen metabolizma ili izlučivanja hormona! Količinom transportnog proteina! Promenama u zapremini plazme
14
Kontrola sekrecije hormona
! Stepen sekrecije insulina iz pankreasa zavisi od� Stepena ulaznog signala� Signali - stimulatorni vs. inhibitorni
Faktori koji utiču na sekreciju hormona
Interakcije hormon - receptor
! Okidački događaj u ćeliji! Stepen efekta zavisi od :
� Koncentracije hormona� Broja receptora u ćeliji� Afiniteta receptora za hormon
Interakcije hormon - receptor
! Hormoni ostvaruju svoje efekte putem :� Izmene transporta kroz ćelijsku membranu� Stimulacije DNK za sintezu proteina� Aktiviranjem sekundarnih posrednika
� Ciklični AMP� Ca++
� Inozitol trifosfat� Diacilglicerol
Mehanizmi delovanja steroidnih hormona Ciklični AMP kao sekundarni “mesend�er”
15
Ca++ i fosfolipaza C kao sekundarnimesend�eri
HormoniRegulacija i aktivnost
! Hormone sekretuju endokrine �lezde� Hipotalamus i hipofiza� �titna i para�titna �lezda� Nadbubre�ne �lezde� Pankreas� Testisi i ovarijumi
Hipotalamus
Kontroli�e aktivnost prednjegi zadnjeg re�nja hipofize
Deluje putem pozitivnei negativne povratne sprege
Pozitivni i negativni ulazni signali
Prednji re�anj hipofize Hormon rasta
! Sekretuje ga prednji re�anj hipofize! Esencijalan za normalan rast
� Stimulator sinteze proteina i rasta dugih kostiju! Povećava se tokom ve�banja
� Mobili�e masne kiseline iz masnog tkiva� Poma�e u regulisanju konc. glukoze u krvi
16
Zadnji re�anj hipofize
! Sekretuje antidiuretski hormon (ADH)! Smanjuje gubitak vode u cilju odr�avanja
zapremine plazme! Stimulisan putem:
� Visoke osmolalnosti plazme ili niskom zapreminomplazme (nastalom usled znojenja)
� Fizičke aktivnosti
Promene u konc. ADH tokom ve�banja
�titna �lezda
! Trijod-tironin (T3) i tiroksin (T4)� Va�ni u odr�avanju brzine metabolizma� Ostvarivanje efekata drugih hormona
! Kalcitonin� Regulator koncentracije Ca++ u plazmi
! Paratiroidni hormon� Regulator koncentracije Ca++ u plazmi
Nadbubre�na �lezda
! Sr�� Sekretuje kateholamine
� Adrenalin i noradrenalin
! Kora� Sekretuje steroidne hormone
� Mineralkortikoide, glukokortikoide i polne hormone
Sr� nadbubrega
! Deo simpatičkog nervnog sistema� Sekretuje kateholamine
! Adrenalin i noradrenalin� Vezuju se za receptore na efektorima
� Alfa (α) i beta (β) receptori� Deluje na ćelijske funkcije putem sekundarnih
mesend�era
Odgovor na kateholaminei uloga vrste receptora
↑ Fosfodiesteraza↑ Vazokonstrikcija
↑ Ca++Fosfolipaza CA≥NAα1
Suprotne aktivnostiβ1 i β2 receptora
↓cAMPAdenilat ciklazaA≥NAα2
↑ Bronhodilatacija↑↑ Vazodilatacija
↑ cAMPAdenilat ciklazaA>>>NAβ2
↑ Srčane frekvence↑↑ Glikogenoliza↑Lipoliza
↑ cAMPAdenilat ciklazaA=NAβ1
Efekti na tkivaIntraćel.Medijator
Membranskienzim
EfekatA-NA
Tipreceptor
17
Kora nadbubrega
! Mineralkortikoidi (aldosteron)� Uključen u odr�avanje plazma konc. Na+ i K+
� Deo sistema renin-angiotenzin-aldosteron koji reguli�ekrvni pritisak
Promene u aktivnosti mineralkortikoidatokom ve�banja
Kora nadbubrega
! Glukokortikoidi (kortizol)� Stimulisan ve�banjem i dugotrajnim gladovanjem� Promovi�e upotrebu slobodnih masnih kiselina kao goriva� Stimuli�e sintezu glukoze� Promovi�e razgradnju proteina za glukoneogenezu i obnovu tkiva
Kontrola sekrecijekortizola
Pankreas
Sekretuje enzime za varenje hranei bikarbonate u tanko crevo
Oslobađa insulin, glukagon i somatostatin
Insulin
! Sekretuju ga β ćelije Langerhansovih ostrvaca! Promovi�e deponovanje glukoze, aminokiselina i
masti! Diabetes melitus se karakteri�e nedostatkom
insulina (Tip 1) ili nedostatkom insulinskihreceptora (Tip 2)� Dovodi do porasta konc.glukoze u krvi� Značajan zdravstveni rizik
18
Glukagon i somatostatin
Glkagon! Oslobađa se iz α ćelija Langehansovih ostrvaca! Promovi�e mobilizaciju masnih kiselina i glukozeSomatostatin! Sekretuju ga δ ćelije Langerhansovih ostrvaca! Kontroli�e brzinu ulaska nutrijenasa u cirkulaciju
Testisi
! Lučenje testosterona� Anabolički steroid
� Promovi�e izgradnju tkiva (mi�ića)� Pobolj�anje sportskog nastupa
� Androgeni steroid� Promovi�e maskuline (mu�ke) karakteristike
Kontrola sekrecije testosterona Estrogen
! �enski polni hormon! Uspostavlja i odr�ava reproduktivnu funkciju! Nivoi variraju tokom menstrualnog ciklusa
Kontrola sekrecije estrogena Utilizacija mi�ićnog glikogena
! Razgradnja mi�ićnog glikogena je pod kontrolomdva sistema� Adrenalin - ciklični AMP� Ca++- kalmodulin
� Isporuka glukoze je u skladu sa aktivacijom mi�ićnekontrakcije
! Glikogenoliza se mo�e pojaviti u prisustvuagensa koji ima β-blokirajuću aktivnost
19
Kontrola glikogenolize Utilizacija mi�ićnog glikogena
! Razgradnja glikogena je povezana saintenzitetom ve�banja� Ve�banje visokog intenziteta dovodi do veće i br�e
razgradnje glikogena
Utro�ak glikogena tokom ve�banja Konc. adrenalina tokom ve�banja
Promene mi�ićnog glikogena sa i bezblokade β-receptora
Odr�avanje konc. glukoze u krvi tokomve�banja! Mobilizacija glukoze iz depoa glikogena u jetri! Mobilizacija SMK iz masnog tkiva
� �tednja glukoze iz krvi! Glukoneogeneza iz amino kiselina, mlečne
kiseline i glicerola! Blokiranje ulaska glukoze u ćeliju
� Forsiranje upotrebe SMK kao goriva
20
Homeostaza konc. glukoze tokomve�banja! Permisivni (spororeagujući) hormoni
� Tiroksin� Kortisol� Hormon rasta
! Deluju u pomoćnom smislu kao podr�ka drugimhormonima
Kortizol
! Stimuli�e mobilizaciju SMK iz masnog tkiva! Mobili�e amino kiseline za glukoneogenezu! Blokira ulazak glukoze u ćeliju
Uloga kortizola u odr�avanju glikemije Konc. plazma kortizola tokom ve�banja
! Pri niskom intenzitetu� smanjivanje konc. kortizola
! Pri visokom intenzitetu� porast konc. kortizola
Promene u konc. kortizola tokom ve�banja Hormon rasta
! Va�an u odr�avanju glikemije� Smanjuje preuzimanje glukoze� Povećava mobilizaciju SMK� Povećanje glukoneogeneze
21
Uloge hormona rasta u odr�avanjuglikemije
Hormon rasta tokom ve�banjaTrenirani vs. netrenirani
Hormon rasta tokom ve�banjaEfekat intenziteta Homeostaza glikemije tokom ve�banja
! Hormoni sa brzim delovanjem� Noradrenalin i adrenalin� Insulin i glukagon
! Odr�avanje glikemije� Povećanje mobilizacije glukoze iz jetre� Povećanje konc. SMK u plazmi� Smanjenje preuzimanja glukoze� Povećanje glukoneogeneze
Uloga keteholamina u mobilizacijisupstrata
Arenalin i noradrenalin tokomfizičke aktivnosti
! Linearni porast tokom ve�banja! Favorizacija mobilizacije SMK! Odr�avanje konc. glukoze u krvi
22
Promene u konc. kateholamina tokomve�banja Adrenalin i noradrenalin nakon treninga
! Smanjenje koncentracija nakon aktivnosti! Paralelna redukcija mobilizacije glukoze
Plazma kateholamini tokom i nakonve�banja
Efekti insulina i glukagona napreuzimanje i oksidaciju SMK
Insulin tokom ve�banja
! Konc. insulina u plazmi opada tokom ve�banja� Prevencija naglog preuzimanja glukoze iz plazme� Favorizacija mobilizacije glukoze i SMK
Promene u konc. insulina tokomve�banja
23
Efekti treninga na konc. insulina tokomve�banja
Efekti treninga na konc. glukagona tokomve�banja
Kontrola sekrecije insulina i glukagonatokom ve�banja
Efektin simpatičkog NS na mobilizacijusupstrata
Hormonalni odgovori na fiz. aktivnost Mobilizacija SMK tokom ve�banja
! Mobilizacija SMK opada tokom intenzivneaktivnosti� Ovo nastaje uprkos konstantne hormonske
stimulacije mobilizacije SMK! Moguće da je posledica visoke konc. laktata
� Promocija resinteze triglicerida
24
Efekti laktata na mobilizaciju SMK
Merenje rada, snage ipotro�nje energije
Jedinice merenja
! Metrički sistem� Koristi se za izra�avanje mase, du�ine, zapremine
! Sistem Internacionalnih (SI) jedinica� Standardizovai termini merenja su:
� Energija� Sila� Rad� Snaga
Definicija rada i snage
Rad
! Podizanje 5 kg tereta navisinu od 2 mRad = sila x rastojanjeRad = 5 kg x 2 mRad = 10 kgm
Snaga
! Izvođenje 2,000 kgm radaza 60 secSnaga = rad ÷ vremeSnaga = 2,000 kgm ÷ 60 sSnaga = 33.3 kgm�s-1
Rad = sila x rastojanje Snaga = rad ÷ vreme
Merenje rada i snage
! Klupica� Rad = telesna masa (kg) x distanca�korak-1 x korak�min-1 x minuti� Snaga = rad ÷ minuti
! Bicikl ergometar� Rad = otpor (kg) x obrt�min-1 x dijametra kol. (m) x minuti� Snaga = rad ÷ minuti
! Pokretna traka (tredmil)� Rad = telesna masa (kg) x brzina (m�min-1) x nagib x minuti� Snaga = Rad ÷ minuti
Određivanje nagiba na tredmilu
25
Merenje energetske potro�nje
! Direktna kalorimetrija� Merenje produkcije toplote kao indikatora brzine
metabolizma
! Indirektna kalorimetrija� Merenje potro�nje kiseonika kao procene nivoa
bazalnog metabolizma
Namirnice + O2 → ATP + Toplota Rad ćelija Toplota
Namirnice + O2 → Toplota + CO2 + H2O
Spirometrija otvorenog kruga
Procena energetske potro�nje
! Energetska cena hodanja na traci ili trčanja� potrebe za O2 rastu kao linearna funkcija brzine
! Izra�avanje energetske potro�nje u MET-ima� 1 MET = energetsjka potro�nja u mirovanju� 1 MET = 3.5 ml�kg-1�min-1
Linearna veza između VO2 i brzinehodanja ili trčanja
Kalkulacija efikasnosti ve�banja
! Neto efikasnost
! Neto efikasnost bicikl ergometrije� 15-27%
% neto efikasnost = x 100Energija utro�ena iznad mirovanja
Izvedeni rad
Faktori koji utiču na efikasnost ve�banja
! Opterećenje� Efikasnost opada sa porastom opterećenja
! Brzina pokreta� Postoji optimalna brzina pokreta i svaka promena
smanjuje efikasnost! Sadr�aj vlakana u mi�ićima
� Veća efikasnost je kod mi�ića sa većim sadr�ajemsporih vlakana
26
Neto efikasnost tokom ergometrije ruku Veza između potro�nje energije iopterećenja
Efekti brzine pokreta na neto efikasnost Ekonomika trčanja
! Nije moguće izračunati neto efikasnost horizontalnogtrčanja
! Ekonomika trčanja� Potro�nja kiseonika pri određenmoj brzini trčanja� Ni�i VO2 (ml�kg-1�min-1) je indikator bolje ekonomike trčanja
! Razlike u polovima u ekonomici trčanja� nema razlike pri manjim brzinama� pri realnim trkačkim brzinama mu�karci imaju bolju
ekonomiku trčanja
Poređenje ekonomike trčanja izmeđumu�karaca i �ena
Nervni sistem
Struktura i kontrola pokreta
27
Op�te funkcije nervnog sistema
! Kontrola unutra�nje sredine� NS funkcioni�e u saradnji sa endokrinim sistemom
! Voljna kontrola pokreta! Programiranje refleksa kičmene mo�dine! Asimilacija iskustava neophodnih za pamćenje i
učenje
Organizacija NS
! Centralni nervni sistem (CNS)� Mozak i kičmena mo�dina
! Periferni nervni sistem (PNS)� Neuroni van CNS� Senzorni deo
� Aferentna vlakna prenose impulse od receptora do CNS� Motorni deo
� Eferentna vlakna prenose impulse od CNS do efektornihorgana
Delovi NS Veza između CNS i PNS
Struktura neurona (nervne ćelije)
! Telo ćelije! Dendriti
� Provode impulse prema telu neurona! Akson
� Provodi nervni impuls iz tela neurona� Pokriven je tzv. Schwann-ovim ćelijama
� Formiraju isprekidani mijelinski omotač celom du�inom aksona
! Sinapsa� Kontaktna tačka između aksona jednog neurona i dendrita
drugog neurona
Delovi neurona
28
Ilustracija sinapse Električna aktivnost u neuronima
! Mirovni membranski potencijal� U miru su neuroni NEGATIVNO naelektrisani� Određen je gradijentom konc. jona (Na+, K+, Cl-) kroz ćel. membranu
! Akcioni potencijal� Pojavljuje se kada depolarizacija dostigne prag
� Propusnost membrane se menja, dolazi do ulaska Na+ u ćeliju činećiunutra�njost ćelije pozitivno naelektrisanom
� Repolarizacija� Promena propustivosti membrane i obnavljanje mirovnog potencijala
Akcioni potencijal Depolarizacija
Repolarizacija Neurotransmiteri i sinaptički prenos
! Neuroni komuniciraju preko sinapsi putemneurotransmitera� Otpu�taju se sa presinaptičke membrane� Vezuju se za receptore na postsinaptičkoj membrani
! Ekscitatorni transmiter� Izaziva depolarizaciju (EPSP)
! Inhibitorni transmiter� Izaziva hiperpolarizaciju (IPSP)
29
Bazična struktura hemijske sinapse Senzorne informacije
! Proprioceptori� Pru�aju CNS-u informacije o poziciji tela i uglovima
zglobova� Slobodni nervni zavr�etci� Receptori Golgi-tipa� Pačinijeva tela�ca
! Mičićni hemoreceptori� Pru�aju CNS-u informacije o stepenu metabolizma
mi�ićne aktivnosti
Refleksi
! Brze, nesvesne aktivnosti reakcije na stimulus! Sled događaja:
� senzorni nerv �alje impuls do kičmene mo�dine� interneuroni KM aktiviraju motorone neurone� motorni neuroni kontroli�u pokret mi�ića
! Recipročna inhibicija� EPSP u mi�ićima koji se povlače od stimulusa� IPSP u antagonističkim mi�ićima
Refleksni lukilustracija recipročne inhibicije
Somatske motorne funkcije
! Somatski motorni neuroni PNS� Odgovorni za prenos nervnih poruka od KM do
skeletnih mi�ića! Motorna jedinica
� Motorni neuron i sva mi�ićna vlakna koja inervi�e! Indeks inervacije
� Broj mi�ićnih vlakana po motornom neuronu
Ilustracija motorne jedinice
30
Vestibularni aparat i ravnote�a
! Lokalizovan u unutra�njem uvu! Odgovoran za odr�avanje op�te ravnote�e i
balansa! Osetljiv na promene u linearnom i ugaonom
ubrzanju
Uloga vestibularnog aparata u ravnote�i
Funkcije motorne kontrole u mozgu
! Mo�dano stablo! Cerebrum - mozak
� Cerebralni korteks� Organizacija kompleksnih pokreta� Deponovanje naučenih iskustava� Prijem senzornih informacija
� Motorni korteks� Uglavnom se odnosi na voljne pokrete
! Cerebellum (mali mozak)� Monitorisanje kompleksnih pokreta
Motorne funkcije kičmene mo�dine
! Refleks povlačenja! Sadr�i grupe neurona sposobnih za kontrolisanje
određenih aspekata motorne aktivnosti! Spinalno pode�avanje
� Voljni pokreti se prevode u odgovarajuće mi�ićneaktivnosti
Kontrola motornih funkcija
! Subkortikalne i kortikalne motivacione zone� �alju grubi predlog pokreta
! Mali mozak i bazalne ganglije� Konvertuju grubi predlog u plan pokreta� Cerebellum: brzi pokreti� Bazalne ganglije : spori pokreti
! Motorni korteks� Vraća poruku na ni�e putem KM do mi�ića� Feedback iz mi�ićnih receptora i proprioceptora koji
omogućava fino pode�avanje motornog programa
Struktura procesa koji dovode dovoljnog pokreta
31
Autonomni nervni sistem
! Odgovoran za odr�avanje unutra�nje sredine� Efektorni organi nisu pod voljnom kontrolom
� Glatki mi�ići, srčani mi�ić, �lezde
! Simpatički deo� Oslobađa noradrenalin� Eksictuje organ efektor
! Parasimpatički deo� Oslobađa acetilholin� Inhibira organ efektor
Neurotransmiteri autonomnog NS
Skeletna muskulatura
struktura i funkcija
Skeletna muskulatura
! Ljudsko telo sadr�i preko 400 mi�ića� 40-50% ukupne telesne mase
! Funkcije skeletnih mi�ića� Produkcija sile za kretanje i disanje� Produkcija sile za posturalnu podr�ku� Produkcija toplote u hladnom okru�enju
Sktruktura skeletnih mi�ićaVezivno tkivo
! Epimysium� okru�uje čitav mi�ić
! Perimysium� okru�uje snopove mi�ićnih vlakana
� Fascikluusi
! Endomysium� okru�uje pojedinačno mi�ićno vkano
Sktruktura skeletnih mi�ićaVezivno tkivo
32
Sktruktura skeletnih mi�ićaMikrostruktura! Sarkolema
� membrana mi�ićne ćelije! Miofibrili
� končaste strukture u mi�ićnom vlaknu� Aktin (tanki filament)
� Troponin� Tropomiozin
� Miozin (debeli filament)
Mikrostruktura skeletnog mi�ića
Sktruktura skeletnog mi�ića:Sarkomera! Delovi miofibrila
� Z-linija� A-pojas� I-pojas
! U sarkoplazmi� Sarkoplazmatski retikulum
� depo jona kalcijuma� transverzni tubuli� terminalne cisterne
Struktura u sarkoplazmi
Neuro-muskularna veza
! Mesto spoja motornog neurona i mi�ićnog vlakna� Odvojeno prostorom - neuromi�ićni tesnac
! Motorna zav�na ploča� D�ep sarkoleme formiran oko motornog neurona
! Acetilholin se oslobađa iz motornih neurona� izaziva pojavu potencijala zavr�ne ploče
� depolarizacija mi�ićnog vlakna
Ilustracija neuromi�ićne ploče
33
Mi�ićna kontrakcija
! Model klizanja filamenata� Mi�ić se skraćuje kao posledica pokreta filamenata
aktina preko filamenata miozina� Formiranje veza - premo�ćavanja između filamenata
aktina i miozina� Redukcija rastojanja između Z-linija sarkomere
Model klizanja filamenata
Formiranje veza premo�ćavanja umi�ićnoj kontrakciji Energija za mi�ićnu kontrakciju
! ATP je neophodan za mi�ićnu kontrakciju� Miozinska ATP-aza razgrađuje ATP pri kontrakciji
vlakna! Izvori ATP
� Fosfokreatin (PC)� Glikoliza� Oksidativna fosforilacija
Izvori ATP-a za mi�ićnu kontrakciju Povezivanje mehanizmaekscitacija-kontrakcija! Depolarizacija motorne zavr�ne ploče
(ekscitacija) je povezana sa mi�ićnomkontrakcijom� Nervni impuls putuje nadole putem T-tubula i izaziva
oslobađanje Ca++ iz SPR� Ca++ se vezuje za troponin i izaziva pozicione promene
tropomiozina koji otvara aktivna mesta na aktinu� Omogućava čvrsto vezivanje između aktina i miozina pri
pojavi kontrakcije
34
Ilustracija koraka u povezivanjuekstrakcije i kontrakcije
Koraci koji dovode do mi�ićnekontrakcije
Osobine mi�ićnih vlakana
! Biohemijske osobine� Oksidativni kapacitet� Vrsta ATPaze
! Kontraktilne osobine� Maksimalna produkcija sile� Brzina kontrakcije� Efikasnost mi�ićnog vlakna
Pojedinačna mi�ićna vlakna
Brza vlakna! Tip IIb
� Brzo kontrahujuća� Brza glikolitička
! Tip IIa� Srednji tip� Brza oksidativna
glikolitička
Spora vlakna! Tip I
� Sporo kontrajujuća� Spora oksidativna
Tipovi mi�ićnih vlakanaBrza vlakna Spora vlakna
Karakteristike Tip IIb Tip Iia Tip I
Broj mitohondrija Mali Umeren Veliki
Otpornost na zamor Niska Umerena Visoka
Predominantni E sistem Anerobni Kombinacija Aerobni
ATP-azna aktivnost Najveća Visoka Niska
Vmax (brina skra'ivanja) Najveća Srednja Niska
Efikasnost Niska Umerena Visoka
Specifična tenzija Najveća Visoka Umerena
Poređenje maskimalne brzine skraćivanjaizmeđu mi�ićnih vlakana
35
Histohemijski izgled mi�ićnih vlakana
Tip IIa
Tip IIb
Tp I
Tip vlakana i sportski nastup
! Eksplozivni sportovi� Sprinteri� Poseduju veliki procenat brzih vlakana
! Sportovi izdr�ljivosti� Dugopruga�i� Poseduju veliki procenat sporih vlakana
! Ostali� Dizači tegova i nesportisti� Odnos je oko 50% sporih i 50% brzih vlakana
Alteracija tipa vlakana putem treninga
! Trening izdr�ljivosti i rezistencije� Ne mo�e se izmeniti brzo vlakno u sporo� Dolazi do promene Tip Iib u IIa vlakna
� Poseduju veći oksidativni kapacitet
Alteracija tipa vlakana putem treninga
Starosne promene u strukturi mi�ića
! Starenje je povezano sa gubitkom mi�. mase� Brzina gubitka se povećava nakon 50. god
! Redovan trening mo�e pobolj�ati snagu iizdr�ljivost� Ne mo�e u potpunosti eliminisati promene nastale
starenjem u smislu gubitka mi�ićne mase
Vrste mi�ićne kontrakcije
! Izometrijska� Mi�ić proizvodi silu bez promene du�ine� Povlačenje nepokretnog objekta� Posturalni mi�ići
! Izotonička (dinamička)� Koncentrična
� Mi�ić se skraćuje prilikom generisanja sile� Ekscentrična
� Mi�ić se produ�ava prilikom generisanja sile
36
Izotonična i izometrijska kontrakcija Brzina mi�ićne kontrakcije i relaksacije
! Mi�ični trzaj� Kontrakcija kao rezultat jednog stimulusa� latentni period
� Traje ~ 5 ms� Kontrakcija
� Razvija se zategnutost� 40 ms
� Relaksacija� 50 ms
Ilustracija jednostavnog trzaja Regulacija sile u mi�iću
! Tip i broj regrutovanih motornih jedinica� Vi�e motornih jedinica = veća sila� Br�e motorne jedinice = veća sila
! Inicijalna du�ina mi�ića� �Idealna� du�ina za produkciju sile
! Proroda nervne stimulacije motorne jedinice� Frekvencija stimulacije
� Jednostavan trzaj, sumacija i tetanus
Veza između učestalostistimulusa i produkcije sile Odnos du�ine i tenzije skeletnog mi�ića
37
Jednostavan trzaj, sumacija i tetanus Odnos sile i brzine kontrakcije
! Pri svakoj apsolutnoj sili brzina pokreta je većakod mi�ića sa većim sadr�ajem brzih vlakana
! Maksimalna brzina skraćivanja je najveća prinajmanjoj sili� Odnosi se i na brza i na spora vlakna
Odnos sile i brzine kontrakcije Odnos sile i brzine kontrakcije
! Pri datoj brzini pokreta sila koja se generi�e umi�iću je veća u mi�ićima sa većim sadr�ajembrzih vlakana
! Maksimalna sila raste sa brzinom pokreta dobrzina od 200-300 stepeni u sec� Sila opada sa povećanjem brzine pokreta iznad ovih
vrednosti
Odnos sile i brzine kontrakcije Receptori u mi�iću
! Mi�ićno vreteno� Detektor dinamičkih i statičkih promena du�ine mi�ića� Refleks istezanja
� Istezanje mi�ića dovodi do refleksne kontrakcije
! Gold�ijev tetivni organ (GTO)� Monitor tenzije koja se razvija u mi�iću� Sprečava o�tećenje tokom izuzetne produkcije sile
� Stimulacija dovodi do refleksne relaksacije mi�ića
38
Mi�ićno vreteno Gold�ijev tetivni organ
KARDIOVASKULARNISISTEM I FIZIČKAAKTIVNOST
UVOD! Jedan od najvećih izazova za homeostazu je povećan
zahtev muskulature za kiseonikom usled ve�banja! Tokom intenzivne aktivnosti potrebe za kiseonikom rastu
za 15 do 25 puta! Dve glavne promene krvnog protoka su
� porast minutnog volumena� redistribucija protoka
Temeljno shvatanje KVS je esencijalno zafiziologiju ve�banja !!!
CILJEVI
! Opis i funkcije KVS! Opis srčanog ciklusa povezan sa el. aktivnosti i EKG! Obrazac redistribucije krvi tokom ve�banja! Odgovori KVS na različite vrste ve�banja! Faktori koji reguli�u lokalni protok tokom ve�banja! Faktori koji reguli�u udarni volumen tokom ve�banja! Regulacija minutnog volumena tokom ve�banja
Kardiovaskularni sistem
Funkcije� Transport O2 tkivima i uklanjanje otpadnih
produkata metabolizma� Transport nutrijenasa tkivima� Regulacija telesne T
39
Cirkulatorni sistem
! Srce� Pumpa krv
! Arterije i arteriole� Prenose krv iz srca
! Kapilari� Razmena nutrijenasa sa tkivima
! Vene i venule� Prenose krv do srca
Struktura srca
Plućni i sistemski krvotok
Sistemski krvotok! Leva strana srca! Pumpa oksigenisanu
krv u organizam putemarterija
! Vraća deoksigenisanukrv u desno srce putemvena
Plućni krvotok! Desna strana srca! Pumpa deoksigenisanu
krv u pluća putemplućnih arterija
! Vraća oksigenisanu krvu levo srce putemplućnih vena
Miokard
Srčani ciklus
Sistola! Faza kontrakcije
Dijastola! Faza relaksacije
Promene upritisku tokomsrčanog ciklusa
40
Arterijski krvni pritisak
! Izra�ava se kao odnos sistolnog i dijastolnog pristika� Normalne vednosti 120/80 mmHg� Visok je ≥140/90 mmHg
! Sistolni pritisak (veća vrednost)� Pritisak nastaje tokom kontrakcije komora (sistole)
! Dijastolni pritisak� Pritisak u arterijama tokom relaksacije srca (dijastole)
Krvni pritisak
! Pulsni pritisak� razlika između sistolnog i dijastolnog pritiska
! Srednji arterijski pritisak (MAP)� Prosečan pritisak u arterijama
Pulsni pritisak = Sistolni - Dijastolni
MAP = Dijastolni + 1/3(pulsnog pritiska)
Srednji arterijski pritisak
Krvni pritisak od 120/80 mm Hg
MAP = 80 mm Hg + .33(120-80) = 80 mm Hg + 13
= 93 mm Hg
Merenje krvnogpritiska
Faktori koji utiču na TA Električna aktivnost srca
! Kontrakcija srca zavisi od električnestimulacije miokarda
! Impuls nastaje u desnoj pretkomori i �iri sekroz čitavo srce
! Mo�e se snimati putem elktrokardiograma(EKG)
41
Provodni sistem srca Elektrokardiogram
! Snimanje elktrične aktivnosti srca! P-talas
� Depolarizacija pretkomore! QRS kompleks
� Depolarizacija komore! T-talas
� Repolarizacija komore
EKG
Srčani ciklusi EKG
Dijagnostička upotreba EKG-a
! Promene na EKG mogu indikovatikoronarnu srčanu bolest� depresija ST-segmenta indikator je miokardne
ishemije
Abnormalni EKG
42
Minutni volumen (Q)
Količina krvi koje srce ispumpa u jednomminutu
! Proizvod udarnog volumena i srčane frekvence
� HR - Srčana frekvenca = broj udara u minuti� SV - Udarni volumen = količina krvi koje srce
ispumpa u jednoj kontrakciji
Q = HR x SV
Regulacija srčane frekvence
! Smanjenje srčane frekvence (HR)� parasimpatički NS
� Putem n. vagusa� Usporavanje HR inhibiranje SA čvora
! Porast HR� Simpatički NS
� putem srčanih akceleratorskih nerava� Porast HR stimulisanjem SA čvora
Nervni sistem regulacije srčane frekvence Regulacija udarnog volumena
! End-dijastolni volumen (EDV)� Volumen krvi u komorama na kraju dijastole (�preload�)
! Srednji aortni krvni pritisak� Pritisak protiv kojeg srce pumpa krv (�afterload�)
! Snaga komorske kontrakcije� �Kontraktilnost�
End-dijastolni volumen
! Frank-Starling-ov mehanizam� Veći preload dovodi do istezanje komora i do
sna�nije kontrakcije! Pod uticajem:
� Venokonstrikcije� Skeletne mi�ićne pumpe� Respiratorne pumpe
Skeletne mi�ićna pumpa
! Ritmične kontrakcije skeletnemuskulature teraju krv uekstremitettima prema srcu
! Jednosmerne valvule uvenama sprečavaju povratakkrvi
43
Srednji aortni pritisak
! Aortni pritisak je obrnuto srazmeran udarnomvolumenu
! Visok afterload dovodi do smanjenja udarnogvolumena� Potrebna je veća sila od strane miokarda da upumpa
krv u aortu! Smanjenje aortnog pritiska dovodi do povećanja
udarnog volumena
Kontraktilnost komora
! Povećana kontraktilnost dovodi do većegudarnog volumena
! Cirkuli�ući adrenalin i noradrenalin� Direktna simpatička stimulacija srca
Faktori koji reguli�u minutni volumen
Minutni = Srčana frekvenca x Udarni volumenVolumen
Srednji arterijski pritisak
EDVSnagakontrakcije
Frank-Starling
Istezanje
Simpatički nervi
Parasimpatički �ivci
Hemodinamika
Nauka o fizičkim zakonimaprotoka krvi
Fizičke karakteristike krvi
! Plazma� Tečna komponenta krvi� Sadr�i jone, proteine, hormone
! Ćelijski deo� Eritrociti
� Sadr�e Hb koji prenosi kiseonik� Leukociti� Trombociti
� Va�ni u procesima zgru�avanja krvi
HematokritProcenat krvi sastavljen od ćelija
44
Hemodinamika
Bazirana na odnosima između� Pritiska� Otpora� Protoka
Hemodinamika : pritisak
! Tok krvi iz oblasti visokog u oblast niskogpritiska� proporcionalno razlici između MAP i pritiska u
desnoj pretkomori (∆P)
Protok krvi kroz sistemski krvotok Hemodinamika : otpor
! Otpor zavisi od� du�ine krvnog suda� viskoziteta krvi� prečnika krvnog suda
� mala promena u dijametru suda mo�e imati dramatičanuticaj na otpor !
Otpor = du�ina x viskoznost
prečnik
Hemodinamika : protok
! Direktno srazmeran razlici pritiska između dvakraja sistema
! Obrnuto srazmeran otporu
Protok = ∆ pritiskaotpor
Izvori vaskularnog otpora
! MAP opada u sistemskoj cirkulaciji! Najveći pad se de�ava u arteriolama
� arteriole se nazivaju i �otporni� sudovi
45
Promene pritiska u sistemskom krvotoku Isporuka kiseonika tokom ve�banja
! Potrebe za kiseonikom od strane mi�ića rastu sazapočinjanjem ve�banja
! Povećana isporuka O2 ostvaruje se putem:� Povećanog minutnog volumena� Redistribucijom protoka prema mi�ićima
Promene u minutnom volumenu
! Minutni volumen raste usled:� povećanja srčane frekvence
� Linearni porast do maksimuma
� porasta udarnog volumena (SV)� Plato na ~40% VO2max
! Preuzimanje O2 od strane mi�ića takođe raste� veća arteriovenska razlika
Max HR = 220 - starost (god)
Promene ukardiovaskularnimparametrima tokomve�banja
Redistribucija protoka krvi
! Protok krvi kroz aktivne mi�iće raste! Protok krvi kroz manje aktivne organe
opada� jetra, bubrezi, GI trakt
Promene usplanhičnojcirkulacijitokomve�banja
46
Povećani protok krvi krozmi�iće tokom ve�banja
! Smanjenje simpatičke vazokonstrikcije! Autoregulacija
� Protok je povećan da bi zadovoljio metaboličkezahteve
� pritisak O2, CO2, pH, K+, adenozin, NO
Redistribution of Blood Flow DuringExercise
Cirkulatorni odgovori na ve�banje
! Srčana frekvenca i krvni pritisak! Zavise od
� Tipa, intenziteta I trajanja ve�banja� Uslova sredine� Emocionalnih uticaja
Tranzicijamirovanje →→→→ ve�banjeve�banje →→→→ oporavak
! Brzi porast HR, SV, minutnog volumena! Plato kod submaksimalne aktivnosti (ispod
LT)! Oporavak zavisi od:
� Trajanja I intenziteta ve�banja� Stanja utreniranosti subjekta
Tranzicijamirovanje →→→→ve�banjeve�banje →→→→oporavak
Stepenasto (inkrementno) ve�banje
! Srčana frekvenca i minutni volumen� Linearni porast sa povećanjem opterećenja� Dosti�e se plato pri 100% VO2max
! Sistolni krvni pritisak� Porast sa povećanjem opterećenja
! Dvostruki proizvod� Linearni porast sa povećanjem intenziteta ve�banja� Indikator rada srca
Dvostruki proizvod = srčana frekvenca x sistolni krvni pritisak
47
Ve�banje - ruke vs. noge
! Pri istom VO2 rad rukama ima veću:� Srčanu frekvencu
� Shodno većoj simpatičkoj stimulaciji� Krvni pritisak
� Shodno vazokonstrikciji u velikoj neaktivnoj mi�ićnoj masi
.
Heart Rate andBlood PressureDuring Arm andLeg Exercise
Produ�eno ve�banje
! Minuntni volumen se odr�ava� Postepeno smanjenje udarnog volumena� Postepen porast srčane frekvence
! KVS smena� Posledica dehidratacije i povećanog protoka
krvi kroz ko�u (povećanje T)
.
Kardiovaskularna prilagođavannja na fiz. aktivnost Kardiovaskularna kontrola tokomaktivnosti
! Inicijalni signal za �uključivanje� KVS polaziiz vi�ih mo�danih centara
! Fino pode�avanje putem:� Hemoreceptora� Mehanoreceptora� Baroreceptora
48
A Summary ofCardiovascularControl DuringExercise
Respiratorni sistem tokomfizičke aktivnosti i sporta
Respiratorni sistem
! Obezbeđuje sredinu za razmenugasova između spola�nje sredine iorganizma
! Igra ulogu u regulaciji acido-baznogstatusa tokom ve�banja
Glavni organi respiratornogsistema
Polo�aj pluća, dijafragme i plućnemaramice Provodne i respiratorne zone
Provodne zone! Dovode vazduh do
respiratorne zone! Vla�i,zagreva i filtrira
vazduh! Komponene:
� Trachea� Bronhijalno stablo� Bronhiole
Respiratorna zona! Razmena gasova
između vazduha i krvi! Komponente:
� Respiratorne bronhiole� Alveolarne kesice
49
Put vazduha do alveola Mehanizmi disanja
! Ventilacija� Kretanje vazduha u i iz pluća putem protoka
! Inspiracija (udisaj)� Pokret dijafragme nadole uz smanjenje
intrapulmonalnog pritiska! Ekspiracija (izdisaj)
� Relaksacija dijafragme uz porast IP pritiska! Otpor kretanju vazduha
� Uglavnom određen dijametrom disajnih puteva
Mehanika inspiracije i ekspiracije Mi�ići respiracije
Plućna ventilacija (V)
! Količina vazduha koji se unosi(izbacuje) iz pluća tokom 1 minuta� Proizvod disajnog volumena (VT)
i frekvencije disanja (f)! Ostali termini
� VI Inspiratorna ventilacija� VE Ekspiratorna ventilacija� VA Alveolarna ventilacija� VD Ventilacija mrtvog prostora
V = VT x f
Plućni volumeni i kapaciteti
! Mere se putem SPIROMETRIJE! Vitalni kapacitet (VC)
� maksimalna količina vazduha koja se izahnenakon maksimalnog udisaja
! Rezidualni volumen (RV)� Vazduh koji ostane u plućima nakon
maksimalnog izdisaja! Ukupni kapacitet pluća (TLC)
� Suma VC i RV
50
Spirogram plućnih volumena ikapaciteta Parcijalni pritisak gasova
! Svaki gas u smesi ima udeo u ukupnompritisku čitavog gasa
! Parcijalni pritisak kiseonika (PO2)
� Vazduh je 20.93% kiseonik� izra�en kao frakcija : 0.2093
� Ukupni pritisak vazduha = 760 mmHg
PO2 = 0.2093 x 760 = 159 mmHg
Difuzija gasova
! Gasovi difunduju iz područja visokog uzonu biskog pritiska� Između pluća i krvi� Između krvi i tkiva
! Fick-ov zakon difuzije
V gas = AT
x D x (P1-P2)
V gas = brzina difuzijeA = povr�ina tkivaT = debljina tkivaD = gasni difuzioni kapacitetP1-P2 = razlika u parcijalnom pritisku
Parcijalni pritisak i razmena gasova
Protok krvi kroz pluća
! Plućni krvotok� Ista brzina protoka kao i u sistemskom
krvotoku� Ni�i pritisak
! U stojećem polo�aju, većina protokakrvi odvija se u bazama pluća� Delovanjem gravitacione sile
51
Odnos ventilacije i perfuzije
! Indeks ventilacije i perfuzije� Indikator odnosa protoka krvi i ventilacije� Idealna vrednost : ~1.0
! Baza pluća� Hiperperfuzija (<1.0)
! Vrh pluća� Hipoperfuzija (>1.0)
Indeks ventilacije i perfuzije
Transport kiseonika u krvi
! O2 je vezan za hemoglobin (Hb) raditransporta u krvi� Oksihemoglobin: O2 vezan za Hb� Deoksihemoglobin: O2 nije vezan za Hb
! Kapacite za vezivanje� 201 ml O2�L-1 krvi kod mu�karaca
� 150 g Hb�L krvi-1 x 1.34 mlO2�g Hb-1
� 174 ml O2�L-1 krvi kod �ena� 130 g Hb�L krvi-1 x 1.34 mlO2�g Hb-1
Kriva disocijacijeoksihemoglobina
O2-Hb kriva disocijacije:Uticaj pH
! pH krvi se smanjuje tokom fizičkeaktivnosti
! To dovodi do desnog skretanja krive� Bohrov efekat� Dominira �odpu�tanje� O2 perifernim
tkivima
O2-Hb kriva disocijacije:Uticaj pH
52
O2-Hb kriva disocijacije:efekat temperature
! Porast temperature krvi dovodi doslabljenja veze Hb-O2
! Pomeranje krive u desno� lak�e �otpu�tanje� O2 ciljnim tkivima
O2-Hb kriva disocijacije:efekat temperature
O2 transport u mi�ićima
! Mioglobin (Mb) prenosi O2 od ćelijskemembrane do mitohondrija
! Veći afinitet za O2 nego hemoglobin� Čak i pri niskom PO2
� Omogućava Mb da �deponuje� O2
Disocijaciona kriva za Mb i Hb
CO2 transport u krvi
! Rastvoren u plazmi (10%)! Vezan za Hb (20%)! U formi bikarbonata (70%)
� CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
� Takođe va�an za neutralisanje H+
CO2 transport putem krvi
53
Odpu�tanje CO2 iz krvi Ventilacija i acido-bazni status
! pH krvi je regulisan delom putemventilacije
! Porast ventilacije dovodi do izbacivanjadodatnog CO2� Smanjenje koncentracije PCO2
� Smanjenje konc. H+
Promene : mir - aktivnost
! Inicijalno, ventilacija brzo raste� Nakon toga, niska stopa porasta do
uspostavljanja stabilnog stanja! PO2 i PCO2 su na istom nivou
Promene u PO2, PCO2 i VEmir - aktivnost
Ve�banje u toplom okru�enju
! Tokom produ�enog submaksimalnogve�banja:� Ventilacija pokazuje tendenciju ka
povećanju� Male promene u PCO2
� Veća stopa ventilacije ne dovodi dopromena u PCO2
Promene u VE i PCO2 tokom ve�banjau toplom i vla�nom ambijentu
54
Inkrementno ve�banje
! Linearan porast ventilacije� do ~50-75% VO2max
! Eksponencijalan porast nakon ovetačke
! Ventilatorni prag (Tvent)� Tačka infleksije gde VE raste
eksponencijalno
Ventilatorni odgovor na ve�banjetrenirani vs. netrenirani
! Kod treniranog sportiste� Smanjenje arterijskog PO2 blizu otkaza� pH se odr�ava na visokom opterećenju� Tvent se pojavljuje pri većem opterećenju
Ventilatorni odgovor na ve�banjetrenirani vs. netrenirani Kontrola ventilacije
! Respiratorni kontrolni centar� Prima neuralne i hormonalne signale
� Feedback iz mi�ića� CO2 nivo u krvi
� Reguli�e stopu respiracije
Lokacioja respiratornogkontrolnog centra
Faktori koji utiču narespiratorni centar
! Humoralni hemoreceptori� Centralni hemoreceptori
� Lokalizovani u produ�enoj mo�dini� PCO2 i H+ koncentracija u cerebrospinalnoj tečnosti
� Periferni hemoreceptori� Aortna i karotidna tela�ca� PO2, PCO2, H+, i K+ u krvi
! Neuralni input� Iz motorone kore ili skeletnih mi�ića
55
Efekti arterijskog PCO2 na ventilaciju Efekti arterijskog PO2 na ventilaciju
Ventilatorna kontrolatokom ve�banja
! Submaksilana aktivnost� Linearni porast usled:
� Centralne komande� Humoralnih hemoreceptora� Neuralnog feedback-a
! Intenzivno ve�banje� Eksponencijalni porast iznad Tvent
� Porast H+ u krvi
Ventilatorna kontrolatokom submaksimalnog ve�banja
Efekat treninga na ventilaciju
! Ventilacija je ni�a pri istom opterećenjunakon treninga� posledica ni�ih konc. laktata u krvi� manji feedback za stimulaciju disanja
Efekat treninga izdr�ljivosti naventilaciju tokom ve�banja
56
Da li pluća ograničavajusportski nastup?
! Submaksimalna aktivnost� Plućni sistem nije ograničenje
! Maksimalna aktivnost� Plućni sistem nije ograničenje kod zdravih
osoba koje ve�baju na nivou 0 m nadm. visine� Mo�e biti faktor ograničenja kod vrhunskih
sportista
Acido-bazni status tokomfizičke aktivnosti
Kiseline, baze i pH
! Kiselina� Molekul koji oslobađa H+ jone
! Baza� Molekul koji prihvata H+ jone
! pH� Mera koncentracije H+ jona
pH = -log10[H+]
pH krvi
! Normalno:� pH = 7.4
! Acidoza: � pH < 7.4
! Alkaloza:� pH > 7.4
! Nenormalne vrednosti pH mogu ugrozititelesne funkcije i uticati na sportski nastup
ACIDOZA I ALKALOZA Izvori H+ jona tokom fiz. aktivnosti
! Volitilne kiseline� Ugljen dioksid
! Fiksne kiseline� Sumporna kiselina� Fosforna kiselina
! Organske kiseline� Mlečna kiselina
57
Metabolički izvori H+ jona Značaj regulisanje acido-baznogstatusa tokom ve�banja! Nemogućnost odr�avanja acido-baznog
statusa ugro�ava sportski nastup� Inhibira produkciju ATP� Ugro�ava mi�ićnu kontrakciju
! Acidobazni status i puferski sistemi� Otpu�tanje H+ jona kada je pH u porastu� Vezivanje H+ jona kada je pH u padu
Puferski sistemi
! Intraćelijski� Proteini� Fosfatne grupe� Bikarbonati
! Bikarbonatni puferski sistem
! Ekstraćelijski� Bikarbonati� Hemoglobin� Proteini iz krvi
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
Regulacija acido-baznog balansa
! Pluća� Povećani parcijalni pritisak CO2
� Dovodi do sni�enja pH� Povećanje ventilacije� CO2 je �oduva�� pH se smanjuje
! Bubrezi� Reguli�u konc. bikarbonata u krvi� Va�ni kod regulisanja dugoročnog acido-baznog
statusa
pH promene tokom ve�banja
! pH krvi� Smanjuje se sa povećanjem intenziteta
! pH mi�ića� Smanjuje se manje dramatično od krvi� Mi�ići imaju manji puferski kapacitet
Promene pH u krvi i mi�ićimatokom ve�banja
58
Puferisanje laktata tokomve�banja
! Mlečna kiselina se neutrali�edelovanjem bikarbonata� Povećanje konc. laktata povezano je sa
smanjenjem konc. bikarbonata i pH krvi! Respiratorna kompenzacija
� �Izduvavanje� vi�ka CO2
Promene u konc. laktata, HCO3,i pH tokom ve�banja
Regulacija acido-baznogstatusa tokom ve�banja! Prva linija odbrane
� Ćelijski puferi� Proteini, bikarbonati i fosfatne grupe
� Puferski sistemi krvi� Bikarbonati, hemoglobin i proteini
! Druga linija odbrane� Respiratorna kompenzacija
Linije odbrane od promene pHtokom intenzivne aktivnosti
Regulacija temperature
Balansiranje temperature - uvod
! U cilju odr�avanja konstantnetemperature jezgra gubitak toplotejednak je proizvodnji
! Toplotni gradijent od jezgra premapovr�ini
59
Homeostaza temperature Merenje T tokom ve�banja
! Unutra�nja temperatura� Termistori� Rektum, uvo i jednjak
! T ko�e� Termistori na različitim lokacijama� Izračunavanje srednje T ko�e
Produkcija toplote
! Voljno� Ve�banje
! Nevoljno� Drhtanje� Aktivnost hormona
� Tiroksin� Kateholamini
Produkcija toplote
Gubitak toplote
! Radijacija� Transfer toplote infracrvenim zračenjem� Nema fizičkog kontakta između povr�ina� 60% toplote u miru
! Provođenje (kondukcija)� Gubitak topote kontaktom sa drugom
povr�inom
Gubitak toplote
! Konvekcija� Oblik konduktivnog odvođenja toplote� Toplota se prenosi na vazduh ili vodu
! Evaporacija� Topota se prenosi putem znoja na povr�inu
ko�e� Stopa znojenja zavisi od
� Temperature i relativne vla�nosti� Konvektivnih strujanja oko tela� Povr�ine izlo�ene ko�e
� 25% toplote se oslobađa u miru� Najva�niji mehanizam tokom ve�banja
60
Razmena toplote tokom ve�banja Hipotalamus � biolo�kitermostat
! Povećana unutra�nja T� Prednji hipotalamus� Započinjanje znojenja� Povećan protok krvi
kroz ko�u
! Izlaganje hladnoći� Zadnji hipotalamus� Povećana produkcija
toplote� Drhtanje� Smanjenje gubitaka
toplote� Smanjenje protoka krvi
kroz ko�u
Odgovori na toplotni stres Odgovori na izlaganje hladnoći
Razmena toplote tokom ve�banja
! Produkacija metaboličke energije (toplota)stimuli�e gubitak toplote� Gubitak evaporacijom
� Najva�niji mehanizam oslobađanja toplote� Konvektivni gubitak
� Mali doprinos� Radijacija
� Mala uloga u ukupnom oslobađanju toplote
Razmena toplote tokom ve�banja
61
Porast telesne T tokom ve�banja
! Porast u telesnoj T sa povećanjemopterećenja� Linearan porast� Ve�banje ruke vs. noge
� T je proporcionalna aktivnoj mi�. masi
Telesne T tokom ve�banjaruke vs. noge
Razmena toplote tokomve�banja: efekat T ambijenta
! Sa porastom T ambijenta� Produkcija toplote ostaje na istom nivou� Smanjuje se gubitak konvekcijom i
radijacijom� Povećava se evaporacija
Razmena toplote tokomve�banja: efekat T ambijenta
Razmena toplote tokomve�banja: efekat intenziteta
! Sa porastom intenziteta ve�banja� Porast produkcije toplote� Veći ukupni gubitak toplote
� Smanjena konvekcija i radijacija� Povećana evaporacija toplote
Razmena toplote tokomve�banja: efekat intenziteta
62
Ve�banje u toplom i vla�nomambijentu
! Neposobnost odavanja topote� Veća unutra�nja T� Veća stopa znojenja
! Rezultat� Ugro�en sportski nastup� Hipertermija
Unutra�nja T i stopa znojenja tokomve�banja u toplom i vla�nom ambijentu
Aklimatizacija na povi�enu T
! Povećanje zapremine plazme! Ranije započinjanje znojenja! Veća stopa znojenja! Smanjenje NaCl u znoju! Smanjenje protoka krvi kroz ko�u
Ve�banje u hladnom klimatu
! Povećan gubitak toplote� Smanjenje �anse da dođe do hipertermije� Mo�e dovesti do hlađenja organizma (hipotermija)
! Aklimatizacija na hladnoću� Pobolj�anja sposobnost za spavanjem� Povećana termogeneza� Veći protok krvi prema �akama i stopalima� Sposobnost za odr�avanje telesne T
Fiziologija treninga
Efekti na VO2max, sportski nastup,homeostazu i snagu
Ve�banje � izazov za homeostazu
63
Principi treninga! Nadopterećenje
� Efekti treninga se pojavljuju kada je sistemtreniran na nivou većem od onoga na koji jeadaptiran
! Specifičnost� Efekti treninga su specifično vezani za uključena
mi�ićna vlakna� Vrsta aktivnosti
! Reverzibilnost� Prirast se gubi sa prestankom nadopterećenja
Istra�ivački dizajn treninga
! Ukr�tene studije� Ispituju grupe različitih
fiz. aktivnosti tokomistog vremena
� Zapa�aju se razlikeizmeđu grupa
! Longitudinalne studije� Ispituju grupe pre i
posle treninga� Zapa�aju promene
tokom vremena ugrupama ispitanika
Trening izdr�ljivosti i VO2max
! Trening povećanja VO2max� Velike mi�ićne grupe, dinamička aktivnost� 20-60 min, 3-5 puta nedeljno, 50-85% VO2max
! Očekivano pobolj�anje VO2max� 15% (srednje) - 40% (intenzivan ili produ�en trening)� Veći napredak kod slabo uteniranih osoba ili
bolesnika! Genetska predispozicija
� Doprinosi 40%-66% VO2max
Izračunavanje VO2max
! Proizvod max. minutnog volumena (Q) iarterio-venske razlike (a-vO2)
! Pobolj�anja VO2max� 50% shodno ↑↑↑↑ SV� 50% shodno ↑↑↑↑ a-vO2
! Razlike u VO2max kod normalnih osoba� Posledica razlika u SVmax
VO2max = HRmax x SVmax x (a-vO2)max
Udarni volumen i povećani VO2max
! Povećani SVmax� ↑↑↑↑ Preload (EDV)
� ↑↑↑↑ Zapremina plazme� ↑↑↑↑ Vraćanje venske krvi� ↑↑↑↑ Zapremina komore
� ↓↓↓↓ Afterload (TPR)� ↓↓↓↓ Konstrikcija arterija� ↑↑↑↑ Maksimalni protok krvi kroz mi�iće bez promene
srednjeg arterijskog pritiska� ↑↑↑↑ Kontraktilnost
Faktori koji utiču na povećani udarni vol.
64
a-vO2 razlika i povećanje VO2max
! Pobolj�ana sposobnost mi�ića da ekstrahujeO2 iz krvi� ↑↑↑↑ Protok krvi kroz mi�iće� ↑↑↑↑ Kapilarna gustina� ↑↑↑↑ Broj mitohondrija
! Porast a-vO2 razlike doprinosi 50% povećanjaVO2max
Faktori koji dovode do povećanjaVO2 max
Smanjenje intenziteta treninga i VO2max
! Smanjenje VO2max sa prestankom treninga� ↓↓↓↓ SVmax� ↓↓↓↓ maksimalne a-vO2 razlike
! Suprotno trena�nim efektima
Dinamika promena prestanka treninga
Trening izdr�ljivosti :Efekti na sportski nastup! Pobolj�anje nastupa nakon treninga
izdr�ljivosti! Strukturalne i biohemijske promene u mi�iću
� ↑ ↑ ↑ ↑ Broja mitohondrija� ↑ ↑ ↑ ↑ Aktivnost enzima
� ↑ ↑ ↑ ↑ Kapilarna gustina
Strukturalne i biohemijske adaptacijana trening izdr�ljivosti! ↑↑↑↑ Broj mitohondrija! ↑↑↑↑ Oksidativni enzimi
� Krebsov ciklus (citrat sinaza)� Ciklus masnih kiselina (ββββ-oksidacija)� Transportni lanac elektrona
! ↑ ↑ ↑ ↑ Sistem nosača NADH! Promene u tipu LDH! Adaptacija brzo nestaju sa prestankom treninga
65
Prestanak treninga: Dinamika promenabroja mitohondrija
! Oko 50% porasta sadr�aja mitohondrija segubi nakon jedne nedelje pauze
! Sve adaptacije se gube nakon pet nedeljapauze
! Za četiri nedelje treninga ponovo seuspostavljaju adaptacije izgubljene tokomjedne nedelje pauze
Prestanak treninga: Dinamika promenabroja mitohondrija
Efekti intenziteta i trajanja aktivnosti nakonc. enzima mitohondrija! Citrat sintaza (CS)
� Marker mitohondrijalnog oksidativnog kapaciteta! Lagan i umeren trening
� Porast CS u oksidativnim vlaknima (Tip I i IIa)! Intenzivan trening
� Porast CS u nisko oksidativnim vlaknima (Tip IIb)
Promene u aktivnosti CS nakonrazličitih trena�nih programa
Uticaj broja mitohondrija nakoncentraciju ADP i VO2
! [ADP] stimuli�e produkciju ATP u mitohondrijama! Povećan broj mitohondrija nakon treninga
� Ni�a [ADP] neophodna za porast produkcije ATP i VO2
Uticaj broja mitohondrija nakoncentraciju ADP i VO2
66
Biohemijske adaptacije ideficit kiseonika! Deficit kiseonika je ni�i nakon treninga
� Isti VO2 pri ni�oj [ADP]� Potrebe za energiju se obezbeđuju oksidativnom
produkcijom ATP pri započinajnju aktivnosti! Rezultat je manja produkcija laktata i manje
tro�enje PC rezervi
Trening izdr�ljivosti smanjuje deficitO2 na početku ve�banja
Biohemijske promene i oksidacija SMK
! Povećan broj mitohondrija i kapilarna gustina� Povećan kapacitet za transport SMK iz plazme u
citoplazmu do mitohondrija! Povećana konc. enzima ββββ-oksidacije
� Povećan stepen formiranja acetil CoA! Povećana oksidacija SMK
� �tedi se mi�ićni glikogen i glukoza u krvi
Biohemijske promene, oksidacijaSMK i �tednja glukoze
Koncentracija laktata u krvi
! Balans između produkcije i uklanjanja laktata! Produkcija laktata tokom ve�banja
� NADH, piruvat i LDH u citoplazmi
! Nivo pH krvi pod uticajem konc. laktata
piruvat + NADH laktat + NADLDH
Koncentracija laktata u krvi
67
Mitohondrijalne i biohemijskeadaptacije i pH krvi
Biohemijske adaptacije iuklanjanje laktata
Veza između mi�ića ifiziologije sistema
! Biohemijske adaptacije na trening utiču na fiziolo�kiodgovor na ve�banje� Simpatički nervni sistem (↓↓↓↓ A/NA)� Kardiorespiratorni sistem (↓↓↓↓ HR, ↓↓↓↓ ventilacija)
! Nastaju kao posledica:� Smanjenja feedback-a iz mi�ićnih hemoreceptora� Smanjen broj regrutovanih motornih jedinica
! Demonstracija u studijama aktivnosti jednogekstremiteta
Veza između mi�ića ifiziologije sistema
Periferna kontrola kardio-respiratornihodgovora na aktivnost
Centralna kontrola kardio-respiratornihodgovora na aktivnost
68
Fiziolo�ki efekti treninga snage
! Trening snage dovodi do porasta veličine i snagemi�ića
! Nervni faktori� Povećana sposobnost da se aktiviraju motorne jedinice� Dobitak u snazi u inicijalnih 8-20 nedelja
! Uvećanje mi�ića� Uglavnom putem povećanja mi�ićnih vlakana
(hipertrofija)� Nakon dugotrajnog treninga snage
Nervne i mi�ićne adaptacije natrening snage
Obrasci zdravlja i bolesti
Epidemiologija
Epidemiologija
! Nauka o raspodeli i karakteristikamazdravstvenog stanja i kori�ćenje informacijau cilju kontrole bolesti
! Epidemiol�ka trijada� Pokazuje vezu između sredine, agensa i
domaćina koji izaziva oboljenje
Epidemiolo�ka trijada Kontrola bolesti
! Uni�tavanje ili uklanjanje agensa! Izmena sredine u cilju smanjenja prenosa agensa! Pobolj�anje otpornosti domaćina! Izmena stanja domaćina
� Pobolj�anje ishrane� Imunizacija� Fizička aktivnost
69
Mre�a uzroka
! Te�ko je utvrditi uzroke hroničnih obolenja� Kardiovaskularne bolesti� Endokrinolo�ke bolesti
! Slo�en odnos faktora - izazivača� Genetika� Faktori spolja�nje sredine� Bihejvioralni faktori
Mre�a uzroka i posledica
Kategorija glavnih riziko-faktora Koronarna srčana bolest (CHD)
! Udru�ena sa aterosklerozom� Zadebljanje unutra�njosti arterija� Dovodi do srčanog i mo�danog udara
! Oboljenja srca i krvih sudova su vodeći uzroksmrti u SCG !!!
! Povezane sa faktorima rizika� Svaki riziko-faktor povećava rizik od CHD� Eliminacija riziko faktora dovodi do redukcije
učestalosti obolevanja
Faktori rizika od CHD
Primarni� Direktno povećanje rizika� Nepromenljivi
� Nasleđe� Mu�ki pol� Starost
� Promenljivi� Pu�enje� Hiperholesterolemija� Hipertenzija� Fizička neaktivnost
! Sekundarni� Povećan rizik uz
prisustvo nekogprimarnog faktora
� �ećerna bolest� Gojaznost� Stres
Fizička nekativnost kao faktor rizika
! Isti stepen rizika kao� Pu�enje� Hiperholesterolemija� Hipertenzija
! Veliki deo populacije izlo�en riziku� Preko 50% populacije
70
Procenat populacije sa rizikom Sindrom Xinsulinska rezistencija i hipertenzija
! Potencijalna uzročna veza između� Hipertenzije� Gojaznosti� Otpornosti na insulin� Dislipidemije
! Ve�banje mo�e uticati na svaki od pomenutihfaktora
Sindrom X
Testovi za evaluacijukardiovaskularne kondicije
Procedure testiranja
! Potpisan pristanak učesnika! Anamneza
� PAR-Q! Parametri mirovanja i napora
� HR & TA� Holesterol� EKG� Stres test (terenski ili laboratorijski)
Algoritam testiranja
71
Terenski testovi za procenukardiorespiratorne kondicije
! Kori�ćenje prirodnih aktivnosti� Hodanje, trčanje ili steping
! Mo�e se testirati veliki broj osoba za kratkovreme i malu cenu
! Merenje fiziolo�kih parametara slo�eno! Motivacija va�an faktor izvođenja
Maksimalni testovi trčanja
! Mere pretrčanu du�inu za fiksno vreme ilibrzinu trčanja na određenoj distanci� Kuperov test (12-min ili 1.5 milja trčanja)� AAPHERD test na jednu milju
! Procena VO2max zasniva se na linearnojzavisnosti između brzine trčanja i potro�njekiseonika
Testovi hodanja
! Zahtevaju jednostavna merenja� Vreme hodanja� HR
! VO2max se bazira na :� Starosti, te�ini, polu, vremenu i HR
! Sa pobolj�anjem kondicije HR/vreme sesmanjuje� Rezultat je povećana vrednost VO2max
Kanadski kućni fitness test
! Koristi se klupica od 8-inča za evaluacijukardiorespiratorne kondicije
! Meri se HR nakon 3 minuta stepinga� Prekida se ako HR max dostigne vrednosti veće
od očekivanih za starost� Nastavlja se jo� tri minuta ukoliko je HR ispod
očekivanih vrednosti� Nivo pripremljenosti se zasniva na vrednostima
HR nakon ve�banja
Graduirani testovi i merenja
! Srčana frekvenca� Meri se palpacijom, EKG, monitorom
! Krvni pritiska� Auskultacija
! EKG� Dijagnoza aritmija ili ishemije
! Subjektivna procena zamora (RPE)� Borgova skala (6-20)
Graduirani tetsoviKriterijumi za prekid testa! Anginozni bol ili bol u grudima! Pad sistolnog pritiska sa porastom opterećenja! Veliki porast TA (>260/115 mmHg)! Vrtoglavica, konfuzija, bledilo! HR ne raste sa porastom opterećenja! Promene u srčanom ritmu! Zahtev ispitanika da stane! Značajan zamor! Kvar opreme za testiranje
72
VO2max
! Zlatni standard merenja kardiorespiratornogfitnessa
! Procena iz zadnjeg nivoa opterećenja� Formule za kalmulaciju procenjene VO2max
! Procena iz vrednosti submaksimalne HR� Ekstrapolacija izmeren HRsmax do procenjenog HRmax
za određenu starosnu grupu� Pa�ljivo merenje HR je neophodno
Procena VO2max prekosubmaksimalnog HR
! Test se zavr�ava kada osoba dostigne 85%maksimalne HR
! Povlači se linija kroz merene tačke HT tokom testa iekstraplora se do procenjene vrednosti HR max zastarost ispitanika
! Druga linija se spu�ta do tačke na x osi sa koje sečita vrednost VO2max
Procena VO2max prekosubmaksimalnog pulsa
Graduirani test opterećenjaProtokoli
! U odnosu na testiranu populaciju� Submaksimalni vs. maksimalni test� Početno opterećenje� Stepen promene opterećenja� Oblik aktivnosti
� Pokretna traka� Bicikl ergometer� Step test
Pokretna traka (tredmil)
! Prirodna oblik aktivnosti� Hodanje ili trčanje
! Mo�e se koristiti za �irok spektar osoba� Od minimalno do maksimalno pripremljenih
! Procena VO2max� Bazirana na ekstrapolaciju submaksimalnog pulsa
ProcenaVO2max preko submaksimalnogtesta na tredmilu
73
Bicikl ergometar
! Aktivnost je sa osloncem� Mogu učestvovatii osobe sa ortopedskim
ograničenjima! Procena VO2max
� Bazirana na ekstrapolaciji submaksimalnogpulsa
� YMCA protokol
Primeri YMCA protokola uproceni VO2max
Protokol testiranja nabicikl ergometru Step test na klupici
! Jednostavan i jeftin protokol! Protokoli se razlikuju u :
� Visini klupice� Brzini stepa
! Procena VO2max� Bazirana na ekstrapolaciji submaks. HR
Predviđanje VO2max submaksimalnimstep testom
DOZIRANJE FIZIČKEAKTIVNOSTI U ZDRAVLJU I BOLESTI
74
Uvodni deo
! Fizička aktivnost je svaki oblik mi�ićneaktivnosti� Povezan sa fizičkom kondicijom (fitness)
! Ve�banje predstavlja oblik fizičke aktivnostikoji je planiran sa ciljem pobolj�anja iliodr�avanja kondicije
! Mo�e smanjiti rizik od smrti! Fizička neaktivnost je primarni faktor rizika od
koronarne bolesti srca
Ciljevi
1. Fizička neaktivnost je riziko faktor za CHD istikao i pu�enje
2. Terminolo�ka razlika između ve�banja i fizičkeaktivnosti � oba doprinose smanjenju rizika odCH i pobolj�anju kardiorespiratorne kondicije
3. Preporuke za fizičku aktivnost ACSM I CDC ucilju pobolj�anja zdravstvenog rizika sedentarnihodraslih osoba
4. Procedure pre započinjanja programa ve�banja
Ciljevi
5. Optimalan opseg frekvencije, intenziteta i trajanjaaktivnosti povezan sa pobolj�anjem kardiorespiratornogzdravlja � vi�e ne znači bolje
6. Izračunavanje ciljne srčane frekvence pomoću srčanerezerve ili procenta od maksimalne HR
7. Obrasci aktivnosti � hodanje, trčanje, sportske igre8. Ciljna srčana frekvenca kao metod doziranja intenziteta
ve�banja u posebnim uslovima (visoka T, vla�nost,nadm. visina).
Doziranje ve�banjaPrincip dozne zavisnosti
! Efekat (odgovor) zavisi od količine (doze)� Potencija� Brzina porasta� Maksimalni efekat� Varijabilnost� Sporedni efekti
Princip dozne zavisnostimedikamenata Princip dozne zavisnosti
! Doza ve�banja se karakteri�e :� Intenzitetom� Učestalo�ću (frekvencijom)� Trajanjem� Tipom aktivnosti
75
Fizička aktivnost i zdravlje
! Koristi fizičke aktivnosti su povezane saukupnim brojem utro�enih kalorija pre negosa intenzitetom ve�banja
! Preporuke za lagano ve�banje
�Svaka odrasla osoba treba da akumulira 30minuta i vi�e umereno intenzivne (3-6 MET)
fizičke aktivnosti tokom većine ako ne svih danau nedelji�
Princip dozne zavisnosti
! Termini koji se koriste da opi�u obrasveodgovora organizma nakon započinjanjaprograma ve�banja� Akutni odgovor � javlja se nakon jednog ili vi�e
treninga ali nema dalje promene� Brzi odgovor � korisni efekti se rano javljaju i dosti�u
plato� Linearni � pobolj�anja se kontinuirano javljaju� Odlo�eni � javlja se nakon nedelja treninga
Princip dozne zavisnosti ve�banja Princip dozne zavisnosti ve�banja
Op�ti vodič za pobolj�anje kondicije
! Skrining� Pregled zdravstvenog stanja (PAR-Q)
! Progresivnost� Hodanje umerenog intenziteta (3-4 mph)� Nakon toga povećati intenzitet i trajanje
! Zagrevanje, hlađenje i istezanje� Lagana aktivnost i istezanje na početku i na kraju
treninga
Doziranje aktivnost u cilju pobolj�anjakardiorespiratorne kondicije
! Učestalost: dva puta je minimalno� Pobolj�anja nastaju pri treninizima 3 do 4 puta
nedeljno! Trajanje: u kordinaciji sa intenzitetom
� Ukupno trajanje treninga od 200-300 kcal
76
Optimalni treningIntenzitet, trajanje i učestalost
Doziranje aktivnost u cilju pobolj�anjakardiorespiratorne kondicije
! Intenzitet: odnosi se na opterećenje KVSneopohodno za ostvarivanje efekata treninga� 50%-85% of VO2 MAX
! Ciljna srčana frekvenca (THR)� Direktan metod putem strest testiranja� Indirektan metod � kalkulacija
Ciljna HR dobijena stres-testom Vrste fizičke aktivnosti
! Hodanje� Započeti pri komfornoj brzini u trajanju od 15 minuta� Postepen porast trajanja i brzine
! Trčanje� Započeti nakon programa hodanja� Postepen porast brzine i trajanja
! Sportske igre� Intermitentne visoko-intenzivne aktivnosti u okviru opsega
THR
Trening snage
! Mi�ićna snaga je va�na komponenta fizičkekondicije
! Preporuke� Dinamički trening snage� Pun obim pokreta� 8-10 različitih ve�bi� 8-12 ponavljanja po ve�bi
Faktori spolja�nje sredine
! Utiču na vrednost srčane frekvence! Uskladiti ve�banje sa uslovima sredine
� Visoka T i vla�nost� Nadmorska visina� Koristiti ciljnu srčanu frekvencu kao indeks
intenziteta
77
Physical ActivityPhysical ActivityPyramidPyramid
TRENING I VE�BANJEPOSEBNIH GRUPA
Diabetes (�ećerna bolest)
! Karakteri�e se kao apsolutni (tip 1) ilirelativni (tip 2) deficit insulina koji dovodi dohiperglikemije
! Veliki zdravstveni problem i jedan od vodećihuzročnika smrti u SAD
! Vi�e od 17 milliona obolelih a 11.1 milliona saDg
Diabetes
! Tip 1� Nedostatak insulina� Razvija se u mladosti� 10% populacije bolesnika
! Tip 2� Neosetljivost na insulin� Razvija se u kasnijem �ivotu� 90% populacije bolesnika
Diabetes
Karakteristike Tip 1 Insulin-zavisni
Tip 2 Insulin/nezavisni
Sinonim Mladalački Starački
Zastupljenost ~10% ~90%
Početak bolesti <20 godina >40 godina
Razvoj bolesti Brz Spor
Porodična istorija Retka Česta
Potrebe za insulinom Uvek Često, ne uvek
Insulin iz pankreasa Nedostaje Normalan ili visok
Ketoacidoza Česta Retka
Sadr�aj masti u telu Normalan Uglavnom gojazni
Ve�banje i �ećerna bolest
! Ključna je kontrola nivoa �ećera u krvi! Adekvatna količina insulina! Ketoza
� Metabolička acidoza koja nastaje akumulacijomketonskih tela
� Retzultat nedostatka insulina
78
Efekti du�eg ve�banja kod dijabetičara Ve�banje i dijabetes tip I
! Glikemija pre ve�banja� 80 to 250 mg�dl-1
! Timing uzimanja insulina� Ne treba ve�bati u vreme maks. aktivnosti insulina
! Praćenje glikemije� Tokom i nakon treninga
! Unos ugljenih hidrata� Tokom oporavka
Uticaj treninga na konc. insulina koddijabetičara tip I Ve�banje i dijabetes tip II
! Praćenje glikemije� Kod osoba na oralnim hipoglikemicima
! Doziranje ve�banja� 4-7 puta nedeljno
� Promocija mr�avljenja i porast osetljivosti na insulin� Minimum je 1000 kcal/nedeljno
� Sve forme fizičke aktivnosti
Američka asocijacija za dijabetes Ciljevidijetetske terapije! Postići i odr�avati optimalan metabolizam
� Glikemija u normalnom rasponu� Lipidni profil koji redukuje rizik od
makrovaskularnih oboljenja� Krvni pritisak koji smanjuje rizik od vaskularnih
oboljenja! Pobolj�anje zdravlja putem korigovanja ishrane
i povećane fiz. aktivnosti! Zadovoljiti individualne nutritivne potrebe
Astma
! Respiratorno stanje koje se karakteri�eskraćenjem disanja i zvi�danjem (wheezing-om)
! Posledica:� Kontrakcija glatke muskulature disajnih puteva� Otokom mukoznih ćelija� Hipersekrecijom mukusa
! Mo�e biti izazavana alergijskom reakcijom,ve�banjem, aspirinom, pra�inom,zagađivačima ili emotivnom reakcijom
79
Astma: Dijagnoza i etiologija
! Dijagnostika � funkcionalnim testiranjima RS! Uzročnik (agens) izaziva influks Ca++ u mastćeliju� Otpu�tanje hemijskoh medijatora
! Okidač za astmatični napad� Bronhokonstrikcija� Bronhokonstriktorski refleks� Zapaljenska reakcija
Mehanizam početka astmatičnognapada
Prevencija i tretman astme
! Prevencija� Izbegavanje alergena� Imunoterapija
! Tretman� Natrijum kromolin� ββββ2-agonisti� Teofilin
Mehanizmi dejstva lekova
Astma izazvana fizičkom aktivno�ću
! Nastaje usled hlađenja i isu�ivanja RT� Porast osmolalnosti povr�ine mast ćelije
! Smanjenje učestalosti napada� Zagrevanje� Kraće trajanje treninga
! Tretman� ββββ-agonisti
Hronična opstruktivna plućna bolest (COPD)
! Uljučuje hronični bronhitis, emfizem ibronhijalnu astmu� Dovodi do ireverzibilnih promena pluća� Ugro�ava i ograničava normalne aktivnosti
! Tretman:� Lekovi (terapija O2)� Ve�be disanje� Dijeta� Ve�banje
80
Testiranje i trening osoba sa COPD! Medicinski pregled uključuje stres test
� FEV1� VO2max
� Maksimalna VE
� Gasna analiza (PO2 i PCO2)! Ciljevi treninga
� Smanjena potreba za O2 i lekovima� Povećana sposobnost za obavljanje dnevnih aktivnosti
Hipertenzija
! Definisana kao porast pritiska > 140 ili > 90! Povećan rizik od koronarne bolesti srca! Ve�banje se koristi kao nemedikamentozni
tretman! Upozorenje
� Obavezna kontrola TA kod osoba na lekovima
HipertenzijaPreporuke ACSM, Gordon 1997
! Gubitak telesne mase! Ograničavanje unosa alkohola! Redukcija unosa soli! Odr�avanje unosa K+, Ca2+, Mg2+
! Prestanak pu�enja! Smanjenje masti u ishrani (zasićene masti i
holesterola)
Rehabilitacija srčanih bolesnika! Osobe koje imaju ili su imale:
� Infarkt miokarda� Koronarni baj-pas� Angioplastiku� Anginu pectoris
! Medikamenti� ββββ-blokeri (smanjuju HR)� anti-aritmici (kontrola opasnih aritmija srca)� nitroglicerin (smanjenje anginoznih bolova)
Testiranje srčanih bolesnika
! Postepeno povećanje opterećenja� EKG monitoring (12-odvoda)
� Srčana frekvenca i ritam� Znaci ishemije (depresija ST segmenta)
� Krvni pritisak� Subjektivna priocena zamora (RPE)� Znaci i simptomi (npr. bol u grudima)� Upotreba radio-nuklida u Dg
� Određivanje miokardnog protoka krvi
Program rehabilitacija
! Doziranje aktivnosti� Na osnovu stres testa
� nivo prema MET level, HR, znaci/simptomi� Čitavo telo, dinamičke ve�be� Intenzitet, trajanje i učestalost shodno te�ini
! Efekti� Povećan funkcionalni kapacitet (VO2max)� Smanjenje znakova i simptoma ishemije� Pobolj�an rizični profil
81
Ve�banje kod starih osoba
! Koristi učestvovanja� Pobolj�an rizični profil� Pobolj�anje snage i VO2max� Povećanje mase kostiju
! Preporuke� Slično kao i kod mlađih osoba� Obavezan je medicinski pregled i procena rizika
Ve�banje tokom trudnoće
! Regularne ve�be izdr�ljivosti KRS ne izla�utrudnicu ni plod bilo kakvom riziku i korisnisu za majku
! Neophodna je konsultacija sa lekarom prezapočinjanja programa ve�banja
! Subjektivna procena zamora je najbolji metodza doziranje intenziteta
TELESNASTRUKTURAI ISHRANA
Ciljevi optimalne ishrane
! Ciljevi - U.S. Dietary Goals (1977)� Povećanje unosa UH do 55-60% ukupnih kcal� Smanjenje unosa masti ispod 30% ukupnih kcal
� Zasićene masti manje od 10% ukupnih kcal� Smanjenje unosa holetsrola ispod 300 mg na dan� Smanjenje unosa �ećera ispod 15% ukupnih kcal� Smanjenj unosa soli ispod 3 grama na dan
! Vodič zdrave ishrane� Izbor namirnica radi ostvarivanja ciljeva
Standardi zdrave ishrane
! Referentne doze unosa (DRIs)� Količina nutrijenasa neophodan za odgovarajuću funkciju i
zdravlje
! Preporučene dnevne doze (RDA)� Količina nutrijenasa koja zadovoljava potrebe većine zdrave
populacije� Ranije nisu postojale preporuke za unos UH i masti
Standardi zdrave ishrane
! Procenjene energetske potrebe (EER)� Prosečan unos energetskih nutrijenasa predviđen za
odr�avanje energetske ravnote�e sa obzirom na starost, pol,visinu, te�inu i nivo fizičke aktivnosti
! Dnevne potrebe (DV)� Standard kori�ćen u obele�avanju namirnica� Procenat preporučenog unosa u svakoj porciji
� Bazira se na ishrani od 2000 kcal na dan
82
Primer etikete sa namirnice Klase hranljivih materijaVoda
! Esencijalna za �ivot� Organizam sadr�i 50-75%� Gubitak već od 2% remeti sportski nastup
! Gubitak tečnosti� Normalno je ~ 2500 ml na dan� Temperatura i fizička aktivnost dovodi do povećanja
gubitaka tečnosti i do 6-7 litara na dan! Unos vode
� Napici (1500 ml)� Čvrsta hrana (750 ml)� Metabolički procesi (250 ml)
Klase hranljivih materijaVitamini! Liposolubilni vitamini
� A, D, E, K� Deponuju se u organizmu (jetra)� Preteran unosn dovodi do toksičnih efekata
! Hidrosolubilni vitamini� Tiamin, riboflavin, niacin, B-6, folna kiselina, B-12,
pantotenska kiselina, biotin� Uključeni u energetski metabolizam� Vitamin C
� Učestvuje u izgradnji i odr�avanju ko�tanog tkiva, hrskavice ivezivnog tkiva
Klase hranljivih materijaMinerali
! Glavni minerali i elementi u tragu! Kalcijum
� Izgradnja zuba i kostiju� Osteoporoza
! Gvo�đe� Komponenta hemoglobina i mioglobina
� Anemija
! Natrijum� Povezan sa pojavom hipertenzije
Klase hranljivih materijaMineraliMakrominerali! Kalcijum! Natrijum! Fosfor! Magnezijum! Sumpor! Kalijum! Hloridi
Elementi u tragu! Gvo�đe! Jod! Fluor! Cink! Selen! Bakar! Kobalt! Hrom! Mangan! Molibden! Arsen! Nikl! Vanadium
Klase hranljivih materijaUgljeni hidrati! �ećeri i skrob
� Sadr�e 4 kcal energije po gramu� Glavni izvor energije
� Ključni za eritrocite i neurone! Dijetna vlakna
� Ne podle�u varenju u GIT� Solubilna i nesolubilna
! Preporuke� Povećati unos dijetnih vlakana i kompleksih ugljenih
hidrata� Smanjiti unos prostih �ećera
83
Klase hranljivih materijaMasti! Masti u ishrani
� Trigliceridi� Fosfolipidi� Holesterol
! Va�an izvor energije� Sadr�e 9 kcal po gramu
! Preporuke� Smanjiti ukupan unos masti, zasičenih masti i
holesterola
Klase hranljivih materijaProteini (belančevine)! Nisu dominanatan izvor energije
� 4 kcal/gramu! Visoko kvalitetni proteini sadr�e sve esencijalne
amino kiseline (8 ili 9)� Ne mo�e ih sintetisati ljudski organizam
! Većina odrasle populacije ostvaruje preporukeunosa� 0.8 grama po kg TM� Potrebe su povećane kod sportista
Kako ostvariti preporuke
! Izbor hrane u cilju obezbeđivanja RDA� 3-5 porcija povrća� 2-4 porcije voća� 6-11 porcija hleba, pirinča i testenina� 2-3 porcije mleka, jogurta i sira� 2-3 porcije mesa, ribe, leguminoza
Planiranje prema grupama
Piramida zdrave hrane! Obezbeđuje izbor namirnica u skladu sa preporukama! Bazira se na NUTRITIVNOJ GUSTINI
� sadr�aj hranljivih materija na 1000 kcal hrane� visoka nutr. gustina � mnogo hr. vrednosti malo kcal
Sistem razmene hrane! Zasniva se na:
� kalorijskom sadr�aju hrane i odnosu UH, M i P� če�će se koristi od NUTRITIVNE GUSTINE
! Koristan za kontrolu telesne te�ine
Piramida zdrave ishrane Metode određivanja telesne strukture
! Tablice visina/te�ina osiguravajućeg dru�tva! Metropolitan Life Insurance Company�s
� Procenat iznad preporučene te�ine! Indeks telesne mase (BMI)
� Te�ina (kg) ÷÷÷÷ visina (m2)! Problemi upotrebe ovih metoda
� Ne analizira se struktura tela� Veoma mi�ićava osoba se klasifikuje kao gojazna
84
Merenje telesne strukture
! Ukupna telesna voda� Dilucija izotopa� Analiza bioelektrične impedance (BIA)
! Gustina kostiju� Fotonska absorpciometrija
! Mr�ava masa tela� Kalijum-40
Merenje telesne strukture
! Gustina čitavog tela� Podvodno merenje te�ine
! Debljina različitih tkiva� Ko�ni nabori� Ultrazvuk� Radiografija
Modeli telesne kompozicije
! 2-komponentni model� Bezmasna i masna telesna masa
! 3-komponentni model� Telesna voda, P + M, masti� Telesna voda + P, minerali, masti
! 4-komponentni model� Minerali, voda, proteni i mast� Najprecizniji model
Dvokomponentni model
! Podvodno merenje� Zasniva se na telesnoj gustini
� Masno tkivo je manje gustine od bezmasnogtkiva
� Koristi se formula za pretvaranje telesnegustine u procenat masti prema starosti, polu,rasi ili sportu
Dvokomponentni model
! Ko�ni nabori� meri se debljina potko�nog masnog tkiva
� Posebna mesta na telu� Prema polu, starosti, rasi
� Telesna gustina se dobija preko formule� Sadr�aj masti se dobija iz t. gustine
Podvodno merenje te�ine
85
Optimalan sadr�ajmasti u telu! Preporuke
� Mu�karci� 10-20%
� �ene� 15-25%
! Rizik za zdravlje� Gojaznost� Anoreksija
Gojaznost
! Faktor rizika za oboljevanje od CHD! Povezana sa faktorima rizika
� Primarni: diajbetes tip II, menstrulani poremećaji, reproduktivniproblemi, artritis, hipertenzija, giht
� Sekundarni: karcinom materice
� Povezane bolesti: ateroskleroza
Gojaznost
! BMI veći od >30 � klasifikacija� Učestalost raste sa godinama
� 15% u 1976-80� 23% u 1988-94� 31% u 1999-2000
� Uključujući i osobe povećane te�ine (BMI 25-29)� Učestalost je veća od 64% !!!
Gojaznost
! Učestalost među decom i adolesc. (6-19)� 5-7% u 1970� 11% u 1988-94� 15% in 2000
! Povezana sa dijabetesom tip II
GojaznostBroj i veličina masnih ćelija
! 25 milijardi masnih ćelija kod normalne osobe� 60-80 milijardi kod gojaznih
! Tokom mr�avljenja� Veličina ćelija se smanjuje ali broj OSTAJE !!!
! Te�ka gojaznost (masa masnog tkiva >30 kg)� Posledica porasta broja ćelija (hiperplazija)
! Manje te�ka gojaznost� Posledica porasta veličine ćelije (hipertrofija)
! Hiperplazija� Povezana sa te�om redukcijom te�ine� Povezana sa te�im odr�avanjem �eljene te�ine
GojaznostBroj i veličina masnih ćelija
86
GojaznostGenetski i kulturolo�ki faktori! Genetski faktori
� Učestvuju u oko 25% transmisibilne varijansesadr�aja masti u telu
! Kulturolo�ki faktori� Učestvuju oko 30%
SET POINT teorija
Tendencija osobe da se vrati naodređenu te�inu sugeri�e postojanje
biolo�kog set pointa za telesnute�inu kao i za svaki biolo�ki sistem
negativne povratne sprege
SET POINT i gojaznost
! Fiziolo�ki model SET POINTA� Biolo�ki signali �alju impuls u hipot.� Unos hrane je povećan ili smanjen u cilju
regulisanja telesne mase
! Kognitivni model SET PONITA� Kognitivni signali o percepciji TM� Utiču na obrasce unosa hrane
Fiziolo�ki SET POINT
Kognitivni SET POINT Nutritivna ravnote�a
! Statički energetski balans
Unos vi�ka hrane bogate energijom od 250 kcal/dandovodi do povećanja od 4 kg za 1 g
promenaenergetskih
depoa
unos energije
potro�nja energije
= -
87
Nutritivna ravnote�a
! Dinamički energetski balans� Porast unosa energije izaziva porast TM� Dolazi dom porasta energetske potro�nje� TM se odr�ava na novom, vi�em nivou� Porast je oko 1 kg godi�nje
brzina promena energetskih depoa
brzina promene unosa energije
brzina promene potro�nje energije
= -
Nutritivna ravnote�a
! Ugljeni hidrati i proteini� Preteran unos dovodi do oksidacije� Telo reguli�e odnos unosa i potro�nje� Obično ne dolazi do porasta TM
! Masti� Preteran unos ne dovodi do oksidacije� Sagorevanje masti zavisi od ukupne energetske
potro�nje� Doalzi do porasta TM
Nutritivni koeficijent
! Nutritivni koeficijent (FQ)� Indeks odnos UH i masti u obroku
� 1.00 = 100% UH� 0.85 = 50% UH, 50% masti� 0.70 = 100% masti
! Respiratorni koeficijent (RQ)� Indeks odnosa oksidisani UH i masti
� Slične vrednosti kao i FQ
FQ, RQ i balans nutrijenasa
! RQ = FQ� Nutritivna ravnote�a� RQ/FQ odnos = 1.0
! RQ > FQ� ne oksidi�u se sve unesene masti� RQ/FQ odnos > 1.0
! RQ < FQ� Koristi se vi�e masti od unosa� RQ/FQ odnos < 1.0
RQ/FQ Odnos Potro�nja energije i kontrola telesnete�ine
! Ishrana bogata mastima povezana je sagojaznosti� Gram masti sadr�i dva puta vi�e kalorija od UH i
proteina� Nutritivni balans se posti�e unosom ishrane
siroma�ne mastima! Treba brojati kalorije !!!
88
Stopa bazalnog metabolizma! Stepen potro�nje energije pri standardizovanim
uslovima� Le�eći polo�aj, nakon ustajanja, 12 do 18 h nakon obroka� Slična vrednost bazalnom metabolizmu u miru
! Predstavlja 60-75% ukupne energetske potro�nje� Manji kod �ena, opada sa godinama� Povezan sa sadr�ajem bezmasne mase
! Smanjen kao odgovor na redukciju kalorijskogunosa (dijeta ili gladovanje)� Ve�banje odr�ava BMR
Kalorijski unos i BMR
Termogeneza
! Proizvodnja toplote je udru�ena sa :� Unosom obroka (termički efekat hrane)
� Mali deo ukupne energetske potro�nje� Nije povezan sa gojaznosti
� Mrko masno tkivo� Cilkusne aktivnosti
� Metabolički procesi (aktivnost NA+/K+ pumpe)
Fizička aktivnost
! Predstavlja 5-40% ukupne energetskepotro�nje� Zavisi od nivoa aktivnosti
! Va�na za tretman gojaznosti� Inverzna zavisnost između aktivnosti i % masti
Odnos između fizičke aktivnosti i sadr�ajamasti u telu Efekti ve�banja na apetit
! Kod većine ljudi� Unos energije je povećan kroz �irok spektar
oblika energetske potro�nje� Odr�ava se optimalna telesna masa
! Ex-sedanterene osobe� Gubitak apetita prilikom ve�banja� Ubrzava se gubitak TM
89
Efekti ve�banja na apetit
Telesna masa ikalorijski unos uodnosu na stepenaktivnosti
Ve�banje i telesna struktura
! Osobe koje su fizički aktivne imaju manjutelesnu masu i sadr�aj masti
! Gubitak mase u odnosu na vae�banje� Manje se gubi mr�ave mase tela� Vi�e se gubi masne komponente
Gubitak i odr�avanje TM
! Gubitak TM� Ve�banje doprinosi delimično gubitku TM
! Odr�avanje TM� Lagana i umerena aktivnost
� Masti su dominanatna izvor energije� Srednje te�ka aktivnost
� Potro�nja masti i ugljenih hidrata� Korisni efekti na TM i kondiciju
� Intenzivna aktivnost� Efektivna u sagorevanju kal. (UH) i postizanju kondicije
Ishrana, ve�banje i kontrola TM
! Energetski i nutritivni balans lak�e se posti�uishranom siroma�nom u mastima
! Ve�banje povećava �ansu za postizanjeenergetske ravnote�e
! Ve�banje promovi�e efekte korisne nazdravlje
� Ateroskleroza, HDL holesterol, fibrinoliza
ZAMOR
FAKTORI KOJI UTIČUNA SPORTSKI NASTUP
90
Faktori koji utiču na sportski nastup
Etiologija zamora
! Centralni zamor! Periferni zamor
� Nervni faktori� Mehanički faktori� Energetika kontrakcije
Centralni zamor! Smanjenje aktiviranih motornih jedinica (MJ)! Smanjenje učestalosti okidanja MJ! Pobuđenost CNS utiče na stanje zamora
� Povećanjem regrutovanja mot. jedinica! Intenzivan trening izdr�ljivosti
(pretreniranost)� Smanjenje kapaciteta za nastup, produ�en
zamor, izmene raspolo�enja, poremećaj sna,gubitak apetita i povećana anksioznost
Periferni zamorNervni faktori
! Neuro-mi�ićna veza� Nije mesto zamora
! Sarkolema i T tubuli� Sposobnost mi�ićne membrane da provodi akcioni potencijal
� Ponovljena stimulacija sarkoleme mo�e smanjiti obim iučestalost akcionih potencijala
� Akcioni potencijal se blokira u T tubulima� Smanjenje oslobađanja Ca++ iz sarkoplazmatskog retikuluma
Periferni zamorMehanički faktori! Smanjenje sile na spoju aktin-miozin! Smanjenje sile pri datoj konc .Ca++
� H+ deluje na Ca++ koji se vezuje za troponin! Inhibicija oslobađanja Ca++ iz SPR! Smanjenje stepena disocijacije ATP-a na
cross-bridge tački na aktinu
Periferni zamorEnergetika kontrakcije
! Nesklad između produkcije i utilizacije ATP� Zamor dovodi do usporavanja utilizacije ATP-a u cilju
očuvanja homeostaze! Regrutovanje mi�ićnih vlakana shodno intenzitetu
ve�banja� Tip I →→→→ Tip IIb →→→→ Tip IIx� Preusmeravanje od vlakana sa najvećim prema vlaknima
sa najmanjim oksidativnim potencijalom� Dolazi do povećanja produkcije laktata
91
Regrutovanje mi�ićnih vlakana
! < 10 sekundi! Zavisi od anga�ovanja mi�ićnih vlakana tip II
� Generi�u neophodnu veliku silu! Motivacija, ve�tine i pobuđenost! Primarni energetski izvor
� Anaerobni� Fosfokreatin
Ultra kratka aktivnost
Ultra kratka aktivnost Kratka aktivnost10-180 sekundi! Promena sa anaerobnog ka aerobnom metabolizmu
� 70% energije se obezbeđuje iz anaerobnih izvora pritrajanju aktivnosti od 10 sekundi
� 60% energije se obezbeđuje iz aerobnih izvora energijepri trajanju aktivnosti of 180 sekundi
! Primarni izvor energije� Anaerobna glikoliza
Kratka aktivnost10-180 sekundi Aktivnost umerenog trajanja
3-20 minuta! Povećanje uče�ća aerobnih izvora energije
� 60% ATP se dobija aerobno tokom 3 min� 90% ATP se dobija aerobno tokom 20 min
! Zahteva energetsku potro�nju blisku VO2max� Regrutovana su vlakna Tip I i II� Visok nivo laktata
! Ograničavajući faktori koji utiču na isporuku O2� Nadmorska visina, anemija
92
Aktivnost umerenog trajanja3-20 minuta Aktivnosti srednje du�ine trajanja
21-60 minutaPredominantno aerobna! Uglavnom se odvijaju < 90% VO2max
! Značajan uticaj faktora spolja�nje sredine� Toplota� Vla�nost� Status hidriranosti
Aktivnosti srednje du�ine trajanja 21-60 minuta
Dugotrajne aktivnosti1-4 sata
! Značajan uticaj faktora sredine� Sposobnost adaptacije na temperaturu i RVV
! Glikogen mi�ića i jetre� Zadr�ava stepen utilizacije UH
! Ishrana i unos tečnosti utiče na sportskirezultat
Dugotrajne aktivnosti1-4 sata
TESTOVI ZA EVALUACIJUSPORTSKOG NASTUPA
93
Faktori koji doprinosesportskom postignuću Koristi fiziolo�kih
testiranja za sportistu
! Informacija o slabim i jakim stranama� Osnova za plan treninga
! Povratna informacija o efektivnosti trena�nogprograma
! Razumevanje značaja fiziologije sporta
Efektivno fiziolo�ko testiranje
! Relevantno za izabrani sport! Validno i vredno! Sport-specifično! Ponavlja se redovno i regularno! Pa�ljivo kontrolisane procedure! Interpretirano treneru i sportisti
Testiranje maksimalne aerobne moći ikapaciteta! Testiranje VO2max
� Specifično za sport kojim se bavi� Koriste se velike mi�ićne grupe� Optimalna du�ina testa : 10-12 minuta
! Kriterijumi za VO2max� RER ≥≥≥≥1.15� HR na zadnjem nivou ±±±±10 u/min od HRmax� Plato u VO2 sa povećanjem opterećenja
Određivanje VO2max Testiranje vr�nog VO2kod paraplegičara! Paraplegičari se trestiraju uz upotrebu ručnih
ergometara� Arm ergometri� Ergometeri sa invalidskim kolicima
! Najveća vrednost VO2 dostignuta tokom testaopterećenja nije VO2max� Poznata je kao �vr�ni VO2�
94
Laboratorijski testovi za procenu sportovaizdr�ljivosti
! Laktatni prag� Intenzitet aktivnosti pri kome započinje sistematski
porast konc. laktata u krvi� Uzorci krvi se uzimaju tokom ve�banja
! Kritična moć� Trčanje pri kojem kriva brzina/vreme dosti�e plato
! Maksimalna brzina trčanja� Najveća brzina koja se odr�ava tokom > 5 sec
Laktatni prag
Ventilatorni prag Kritična moć
Procena sportskog nastupa iz maksimalnebrzine trčanja
Testovi za određivanjeekonomike trčanja
! Merenje potro�nje kiseonika pri trčanju narazličitim brzinama� Bolja ekonomika trčanja znači manju potro�nju
kiseonika! Veća ekonomika znači da se manje energije
tro�i za odr�avanje zadate brzine
95
Ekonomika trčanja Procena vremena trčanja na10,000 m kori�ćenje LT i RE
! VO2 pri LT= 40 ml�kg-1�min-1
! VO2 na 40 ml�kg-1�min-1
odgovara brzini trčanja od 205 m�min-1
! Procena vremena trke na 10,000 m10,000m 10,000m ÷÷÷÷÷÷÷÷ 205 205 m�minm�min-1-1 = 48.78 min = 48.78 min
RE i LT dobijeni progresivnimtestom opterećenja
Energetski sistemi i doprinosmaksimalnom radu
Određivanje maksimalneanaerobne moći
Ultra kratki testovi! Testovi ATP-PC sistema! Primeri
� Margaria test� Trčanje uz stepenice
� Testovi ekspl. skokova� Testovi brzine trčanja
� Serije na 40-jardi� Testovi na ergobiciklu
Kratki testovi! Testovi anaerobne glikolize! Primeri
� Testovi na ergobiciklu� Wingate-ov test
� Testovi trčanja� Sport-specifični testovi
Margaria step test
96
Serije trčanja na 40-jardiTest anaerobne moći Evaluacija mi�ićne snage
! Isometrijsko merenje� Statička sila mi�iča merena tenziometrom
! Isotonička merenja� Konstantna tenzija� 1 RM, snaga stiska �ake, dinamometrija
! Isokinetička merenja� Varijabilno opterećenje pri konstantnoj brzini� Kroz ceo obim pokreta
Izometrijskomerenje snageupotrebomdinamometra
Izotonijskomerenje snageupotrebomdinamometra
Izokinetičko merenje snage upotrebomCybex dinamometra
Rezultati na izokinetičkomdinamometru
97
TRENING ZAVRHUNSKI REZULTAT
Principi treninga
! Nadopterećenje� Povećanje kapaciteta u odgovoru na veće trena�no
opterećenje! Specifičnost
� Uključene specifične mi�ićne grupe� Zavisi od energetskih sistema koji obezbeđuju ATP
! Reverzibilnost� Nakon zavr�etka treninga efekti se gube
Uticaj pola, nivoakondicije i genetike
! Mu�ki i �enski sportisti na isti načinodgovaraju na trena�ni stimulus
! Pobolj�anje je uvek veće kod osoba sa ni�iminicijalnim nivoom pripremljenosti
! Genetika igra va�nu ulogu kako pojedinaosoba odgovara na trening
Komponente treninga! Zagrevanje
� Povećanje minutnog volumena, protoka krvi uskeletnoj muskulaturi i tempereture mi�ića
� Smatra se da smanjuje rizik od povređivanja! Glavni deo treninga! Razgrevanje - hlađenje
� Povratak krvi iz mi�ića u centralnu cirkulaciju
Trening za pobolj�anjeaerobne sposobnosti
! Tri metode� Intervalni trening� Dugački spori treninzi� Visoko-intenzivni kontinuirani
! Najva�niji faktor u pobolj�anju VO2max jeINTENZITET
Intervalni trening
! Ponovljene serije� Odvojene epizodama odmora
! Interval rada� Intenzitet: 85-100% HRmax� Treba da traje du�e od 60 sekundi
! Interval oporavka� Lagana aktivnost ( npr. hodanje, lagano trčanje )� Trajanje isto kao interval rada
98
Dugački spori treninzi
! Aktivnost niskog intenziteta� 57% VO2max ili 70% HRmax
! Trajanje du�e od onog koje se očekuje tokomtakmičenja
! Bazira se na konceptu da je za pobolj�anjenajva�niji obim treninga
Visoko-intenzivni kontinuirani
! Izgleda kao najbolji metod za pobolj�anje VO2max i laktatnog praga
! Visoko-intenzivna aktivnost� 80-90% HRmax� Bliso vrednostima laktatnog praga
! Trajanje između 25-50 min� Zavisno od individualnog niva kondicije
Intenzitet treninga ipobolj�anje VO2max Povrede pri treningu izdr�ljivosti
! Većina povreda je posledica pretreniranosti� Kratkotrajna visoko intenzivna aktivnost� Produ�ena nisko intenzivna aktivnost
! Pravilo �10%� za bezbedno povećanjeintenziteta� Intenzitet ili trajanje trebalo bi da se povećava
dinamikom od oko 10% NEDELJNO
Trening za pobolj�anjeanaerobne moći! ATP-PC sistem
� Kratki (5-10 seconds), visoko-intenzivni intervali rada
� 30-60 sekundi odmora! Glikolitički sistem
� Kratki (20-60 seconds), visoko-intenzivni intervali rada
� 3 do 5 minuta pauze
Trening za pobolj�anjemi�ićne snage! Vrste ve�bi
� Isometrijske ili statičke� Izotonične ili dinamičke
� Uključuju različite ve�be� Isokinetičke
! Povećanje veličine mi�ića� Hipertrofija (↑↑↑↑ veličine mi�. vlakna)� Hiperplazija ??? (↑↑↑↑ broja mi�. vlakana)
99
Progresivan trening snage
! Unapređenje snage progresivnimnadopterećenjem� Periodično povećanje otpora (veća te�ina) radi
kontinuiranog nadopterećenja! Osnova većine treninga sa tegovima
Principi treninga snage
! Mi�ići treba da se treniraju pri maksimalnojtenziji da bi do�lo do porasta snage
! Ne postoji optimalan trena�ni program� 3-4 dana nedeljno sa danima odmora između
! Trening snage treba da anga�uje mi�iće kojise koriste u takmičenju� Obrazac kretanja, brzina skraćivanja
TEGOVI VS. SPRAVE
! Dobici u snazi su isti nakon obe vrstetreninga
! Argumenti za tegove� Pojedine studije ukazuju na veći prirast snage� Tegovi produkuju veći varijabilitet pokreta i
specifičnost� Tegovi forsiraju kontrolu pokreta, koordinaciju i
stabilizaciju
Kombinovanje treningasnage i izdr�ljivosti
! Kombinovani trening dovodi do slabijegprirasta snage u odnosu na izolovan treningsnage
! Preporučuje se da se trening snage iizdr�ljivosti kombinuje naizmeničnim danimaradi optimalnog razvoja snage
Razlike prema polu na trening mi�ićnesnage! Netrenirani mu�karci imaju veću apsolutnu
snagu od netreniranih �ena� Snaga je povezana sa veličinom poprečnog
preseka mi�ića! Ne postoji razlika u odgovoru na trening
snage prema polovima
Snaga kao funkcija poprečnogpreseka mi�ića
100
Treningom indukovane promene snage mi�ićakod mu�karaca i �ena Mi�ićni zamor
! Odlo�en početakmi�ićniog zamora -delayed onset musclesoreness (DOMS)� Pojavljuje se nakon 24-48
sati nakon intenzivnogtreninga
� Posledica je mikroskopskihprekida mi�ićnih vlakana iinflamatornog odgovora
Trening za pobolj�anje fleksibilnosti! Statičko istezanje
� Neprekidno zadr�avanje istegnutog polo�aja� Čest oblik istezanja
� Manja �ansa da dođe do povrede ili zamora� Manja aktivnost mi�ićnog vretena
� Proprioceptivna neuromi�ićna facilitacija (PNF)� Izometrijska kontrakcija istegnutog mi�ića
! Dinamičko istezanje� Balistički pokreti istezanja
Program godi�njeg kondicioniranja
! Trening van sezone� Sprečava dobitak na te�ini (sadr�aja masti)� Odr�avanje mi�ićne snage i izdr�ljivosti� Odr�avanje snage kostiju i ligamenata� Odr�avanje nivoa sportskih ve�tina
! Presezonski period (pripreme)� Povećanje do maksimuma energetskih sistema u
određenom sportu! Sezonski period
� Odr�avanje nivoa kondicije
Program godi�njeg kondicioniranja Česte gre�ke u treningu
! Pretreniranost! Podtreniranost! Izvođenje nespecifičnih ve�bi! Neadekvatnost rasporeda i plana treninga! Neizvođenje taperinga
101
Siptomi pretreniranosti Tapering
! Smanjenje intenziteta treninga pre takmičenja
! Omogućava mi�ićima resintezu glikogena ioporavak od o�tećenja indukovanihtreningom
! Pobolj�anje sportskog nastupa u sportovimasnage i izdr�ljivosti
TRENING KOD�ENA, DECEI POSEBNIH GRUPA
Ve�banje i menstrualne smetnje
! Amenoreja� Odsustvo menstruacije� Posledica sledećih faktora
� Količine treninga� Psiholo�ki stres� Telesna struktura
Ve�banje i menstrualne smetnje
! Dismenoreja� Bolna menstruacija� Ograničava trening - diskomfor� Jedini uzrok ograničenja tokom menstruacije
�enska sportska trijada
! Amenoreja! Poremećaji obrazaca ishrane! Gubitak ko�tane mase
102
Učestalost amenoreje Sportistkinje i poremećaji ishrane
! Anorexia nervosa� Stanje gladovanja u cilju redukcije TM
! Bulimia� Obrazac naizmeničnog prejedanja i
povraćanja
Poremećaji mineralizacije kostiju
! Ostoporoza! Glavni uzroci:
� Deficit estrogena kao posledica amenoreje� Neadekvatan unos Ca++ zbog poremećaja ishrane
Trening tokom trudnoće
! Kratkotrajna, nisko-intenzivna aktivnost jebezbedna tokom trudnoće� Akva-robik idealan izbor
! Dugotrajnu, visoko-intenzivnu aktivnost trebaizbegavati
103
Fizička aktivnost kod dece
! Kardio-pulmonalni sistem� Unapređenje VO2max slično kao i kod odraslih� Nema rizika od trajnih o�tećenja KVS
! Muskulo-skeletni sistem� Aktivnost optimizira rast kod dece� Obratiti pa�nju na hrskavicu
� Zglobna hrskavica i epifizni centri rasta
Lokalizacija epifiznih centara rasta
Trening dijabetičara! Dijabetičari tip I bez komplikacija
� Nema ograničenja za bavljenje sportom
Bezbedno učestvovanje u sportu zavisi odsposobnosti da se izbegne pojava
hipoglikemije
Trening kod asmatičnih bolesnika
Asmatičari mogu bezbedno da učestvuju usvim sportovima osim u SCUBA ronjenju
Obezbediti kontrolu bronhospazma izazvanogve�banjem
SCUBA ronjenje je bezbedno za osobe saprohodnim disajnim putevima i bez pojave
EIA !!!
Trening i epilepsija
! Podeljena mi�ljenja o uticaju ve�banja na epi-napade
! Problem traume� Udarac u glavu koji izazviva napad� Povreda tokom epi-napada
! Odluka o učestvovanju u sportu � individualna� Tip epilepsije� Vrsta sporta
Ishrana i sportski nastupTEORIJA I PRAKSA
104
Ugljeni hidrati i ve�banje
! Sportovi izdr�ljivosti pobolj�ani su unosom ishranebogate ugljenim hidratima� Povećanje depoa mi�ićnog glikogena� Unos UH od 58% kalorijskog unosa obezbeđuje adekvatne
depoe glikogena! Punjenje mi�ićnog glikogena (�superkompenzacija�)
� Cilj je maksimiziranje mi�ićnog glikogena! Obnavljanje potro�enih depoa
� Glukoza i polimeri glukoze bolji od fruktoze
Superkompenzacija depoa glikogena
Klasični metod! Produ�ena intenzivna
aktivnost u cilju pra�njenjadepoa
! Ishrana bogata mastima iproteinima tokom tri danatreninga
! Unos 90% UH u ishranitokom tri dana odmora
Modifikovani plan! Smannjivanje intenziteta
treninga tokom par dana sa90 na 40 minuta i unos 50%UH
! Dva dana treninga od 20minuta sa unosom 70% UH
! Dan pauze sa unosom 70%UH pre takmičenja
Effekti ishrane na mi�ićni glikogen ivreme do otkaza
Klasični i modifikovani metodsuperkompenzacije glikogena
Unos ugljenih hidrata pre i tokomve�banja! Pobolj�anje nastupa podizanjem glikemije
� Ne smanjuje se stepen utilizacije glikogena! Pre ve�banja
� 1-5 grama UH na kg TM� 1-4 sata pre ve�banja
! Tokom ve�vanja� unos Uh odr�ava glikemiju čak i kada su depoi
glikogena ispra�njeni
Glikogen i glikemija tokom ve�banja
105
Potrebe aktivnih osoba za proteinima
! Trening izdr�ljivosti� RDA od 0.8 g/kg TM/dan pri laganom treningu� 1.2-1.4 g/kg TM/dan pri intenzivnom treningu
! Trening snage� 0.9 0.8 g/kg TM/dan za odr�avanje snage� 1.4-1.8 0.8 g/kg TM/dan za povećanje snage i mi�. mase
! Prosečan unos proteina ~1.5 0.8 g/kg TM/dan� Dovoljno da podmiri potrebe većine sportista
Azotni balans tokom ve�banja
! Zavisi od:� Stanja treniranosti� Kvaliteta i kvantiteta unetih proteina� Ukupne količine unetih kalorija� Depoa UH u organizmu� Intenziteta, trajanja i vrste aktivnosti
Efekat ve�banja na azotni balans Efekat mičićnog glikogena naizlučivanje azota znojenjem
Nakodnada tečnosti
! Pre ve�banja� 300-500 ml vode� Sadr�i oko 30-50 g UH za aktivnosti trajanja <1 sat
! Tokom ve�banja� Trajanje kraće od 1 sata
� Unos vode� Trajanje du�e od 1 sata
� Unos vode, Na+, Cl- i glukoze� Hladni napici se br�e apsorbuju od toplih� Brzina �eludačnog pra�njenja je manja pri intenzitetima
iznad 65-70% VO2 max
Unos različitih volumena tečnosti tokom ve�banjaFiziolo�ki odgovori
106
Faktori koji utiču na apsorpcijutečnosti iz GIT
Nadoknada mineralaRemineralizacija
! Natrijum hlorid (so)� Nadoknada se ostvaruje unosom namirnica
! Gvo�đe� Deficit je posledica smanjenih unosa ili povećanog gubitka� Suplementacija se preporučuje kod �ena sportista
! Vitamini� Suplementacija nije neophodna kod uravnote�ene ishrane
ukoliko nema dokazanog deficita
Obrok pre ve�banja
! Ciljevi� Obezbeđivanje adekvatne hidracije� Obezbeđivanje UH za punjenje depoa� Izbegavanje osećaja gladi� Minimiziranje tegoba GIT
! Sadr�aj� 500-1000 kcal� Uglavnom iz kompleksnih UH
Somatotipizacija
! Endomorfni tip� Relativna dominacija mekih
tkiva i visceralnih digetivnihstruktura
! Mezomorfni tip� Relativna dominacija mi�ića,
kostiju i vezivnih tkiva! Ektomorfni tip
� Relativna dominacijalinearnosti i fragilnosti
Razlike u somatotipizaciji izmeđusportista i studenata Telesne masti i nastup
! Optimalan sadr�aj masti� mu�karci: 10-25%� �ene: 15-25%
! Optimalan sadr�aj masti u sportu zavisi odpola i vrste sporta
! Pojedini sportisti imaju veći %F u zbogoptimalnog sportskog nastupa
107
VE�BANJE U RAZLIČITIM USLOVIMASPOLJA�NJE SREDINE
Nadmorska visina
! Atmosferski pritisak� Smanjuje se sa povećanjem nadm. visine
! Parcijalni pritisak� Isti odnos sadr�aja O2, CO2 i N2 u vazduhu� Ni�i parcijalni pritiska svih gasova� Hipoksija: nizak PO2 (visoka nadm. visina)� Normoksija: normalna PO2 (nivo mora)� Hiperoksija: visok PO2
Efekti nadmorske visine na sportskinastup
! Kratkotrajna anaerobna aktivnost� Ni�i PO2 nema uticaja na postignuće� Ni�i otpor vazduha pobolj�ava nastup
! Tugotrajna aerobna aktivnost� Ni�i PO2 dovodi do slabijih rezultata
Efekti nadm. visine na VO2max
! Smanjenje VO2max pri većim visinama! Do umerenih visina (~4,000m)
� Smanjenje VO2max posledica smanjenjaarterijskog PO2
! Pri većim nadmorskim visinama� Stopa smanjenja VO2max zavisi i od redukcije
maksimalnog minutnog volumena
Efekti nadm. visine na VO2maxEfekti nadm. visine nasubmaksimalne napore
! Povećanje srčane frekvence� Posledica ni�eg sadr�aja kiseonika u arterijskoj
krvi! Potrebe za povećanom ventilacijom
� Posledica smanjenja boja molekula O2 na litarudahnutog vazduha
108
Efekti nadm. visine nasubmaksimalne napore (HR)
Efekti nadm. visine nasubmaksimalne napore (V)
Adaptacija na nadmorsku visinu
! Produkcija većeg broja eritrocita� Posledica desaturizacija usled ni�eg PO2
! Kod osoba rođenih na nadm. visini� Kompletna adaptacija sadr�aja kiseonika u
arterijskoj krvi i VO2max
! Kod osoba koje dolaze u oblast sa ↑ NV� Adaptacije su nekompletne
Trening na nadm. visini! Efekti treninga na VO2max se razlikuju
� Shodno stepenu saturacije Hb! Pojedini sportisti mogu pobolj�ati VO2max
treniranjem na NV a drugi bez promene� Posledica trena�nog stanja pre dolaska povećanu
nadmorsku visinu! Pojedini sportisti imaju povećanu VO2max nakon
povratka na norm. NV a drugi ne� Posledica efekta �detraininga�
� Ne mogu da treniraju istim intenzitetom na povećanojnadmorskoj visini
Izazovi planinarenja
! Uspe�ni planinari imaju povećan kapacitet zahiperventilaciju� Smanjen PCO2 i H+ u krvi� Veći stepen saturacije Hb pri istom PCO2
! Planinari se suočavaju sa gubitkom apetita� Redukcija telesne mase� Redukcija prečnika mi�ićnih vlakana
Toplota
! Hipertermija� Povećana telesna temperatura
! Patofiziologija hipertermije� Toplotna sinkopa� Toplotni grčevi� Iscrpljenost toplotom
� Zahteva medicinsku negu� Toplotni udar
� Urgentno stanje
109
Faktori koji dovode do tzv. �TOPLOTNEPOVREDE� Preporuke za ve�banje
! Prepoznavanje znakova i simptoma! Treniranje u hladnije doba dana! Postepeno izlaganje toploti � aklimatizacija! Piti pre, tokom i nakon treninga! Upotreba lagane i svetle sportske opreme! Dozirati intenzitet prem zoni THR
Preporuke za takmičenje
! Za�ititne i preventivne mere tokm treneniga utoplom/vla�nom ambijentu� Vreme dana, godi�nje doba� Pauze za uzimanje tečnosti� Kontrola saobraćaja� Identifikacija osoba pod rizikom� Koordinacija odgovarajućeg tretmana
� Prva pomoć, transport, bolnica
Toplotni stres ambijenta
! Wet bulb globe temperatura (WBGT)� Dry bulb temperatura (Tdb)
� Temperatura vazduha u senci� Black globe temperatura (Tg)
� Toplota radijacije pri direktnom izlaganju� Wet bulb temperatura (Twb)
� Indeks sposobnosti za znojenjem
WBGT = 0.7TWBGT = 0.7Twbwb + 0.2T + 0.2Tgg + 0.1T + 0.1Tdbdb
Izlaganje niskim temperaturama
! Imperativ je za�tita od gubitka toplote� Odr�avanje unutra�nje temperature
! Indeks rashlađivanja (windchill)� Uticaj vazdu�nih strujanja na sni�avanje T ko�e
! Voda� Izaziva gubitak toplote konvekcijom koji je 25
puta veći od gubitka u vazduhu
Hipotermija! Faktori za�tite i izolacije
� Potko�no masno tkivo� Odeća� Insulacija ni�a tokom aktivnosti
! Faktori spo. sredine� Temperatura� Vazdu�ni pritisak� Vazdu�na strujanja� Imerzija u vodu� Produkcija energije
� obruta srazmera između VO2 max i sadr�aja masti� �ene se br�e �hlade� nego mu�karci
110
Faktori koji utiču na hipotermiju Efekti T vode na pre�ivljavanje
Promeneinsulacije prirazličitim T iaktivnostima
Zagađenje vazduha
! Ozon� Smanjenje VO2max i respiratornih funkcija
! Sumpor dioksid� Dovodi do bronhokonstrikcije kod astmatičara
! Ugljen monoksid� Vezuje se za Hb us manjuje transport O2
! Prevencija� Smanjivanje vremena izlaganja� Udaljiti se od mesta sa značajnim zagađenjem� Trenirati tokom �čistijih� delova dana
Efekat CO2 na VO2max
ERGOGENA SREDSTVA
111
Ergogena sredstva
Materija, primena ili postupakkoji dovodi do pobolj�anja
sportskog nastupa
Ergogena sredstva
! Studija o efektima ergogenih sredstava� Placebo
� Slična materija koja je ne sadr�i ni jednu aktivnu materija zapobolj�anje sportskog nastupa
� Sportista veruje da unos ove supstance mo�e pozitivno uticatina sportski rezultat
� Dvostruko-slepe studije� Ni istra�ivač ni sportista ne znaju ko dobija koju susptancu
Na �ta obratiti pa�nju?! Količina susptance
� Previ�e ili premalo ne daje rezultat! Ispitanici � sportisti
� Mo�e biti efikasan kod utreniranih sportista a bez efeketakod netreniranih ili obratno
! Zadatak� Aktivnosti izdr�ljivosti vs. kratkotrajne� Aktivnosti sa velikim grupama vs. fine motorne aktivnosti
! Upotreba� Mo�e pobolj�ati kratkotrajnu ali ugroziti dugotrajnu akt.
Promene u sportskom rezultatuPlacebo efekat
Nutritivni suplementi
! Malo dokaza o ergogenom potencijalu! Suplementi uključuju
� Proteine� Kreatin� Karnitin� Inozin� Holin� Propolis ...
Aerobni sportovi
! Unos čistog kiseonika� Pre ili nakon ve�banja � nema efekta� Tokom ve�banja � pobolj�anje rezultata
! Krvni doping� Unos eritrocita u cilju povećanja konc. Hb. i
prenosnog kisoničkog kapaciteta krvi� Efektivan u pobolj�anju VO2max i spo. rezultata
112
Unos kiseonika Krvni doping
Anaerobni sportovi
! Puferi krvi (natrijum bikarbonat)� Pobolj�anje rezultata u sportovima trajanja od 1
do 10 minuta ili ponovljenim visoko-intenzivnimaktivnostima
� Nema efekata u kracim aktivnostima� Optimalna doza
� 0.3 g/kg TM rastvoreno u 1 litru vode
Farmakolo�ka sredstva
! Amfetamini� Efekat sličan dejstvu kateholamina� Pobolj�anje rezultata samo kod premorenih
sportista� Nema rezultata kod ne-zamorenih osoba
Farmakolo�ka sredstva
! Kofein� Pobolj�anje rezultata na nivou mi�ića, CNS i
energetskog metabolizma� Dovodi do hiperglikemije i povećanja utilizacije
masti� Efekti su varijabilni i dozno-zavisni
� Bez efekta kod redovnih konzumenata
Ergogeni potencijal kofeina
113
Mehanizmi dejstva kofeinana mobilizaciju masti Farmakolo�ka sredstva
! Kokain� Moćan stimulator KVS i CNS� Čest uzrok iznenadne srčane smrti kod sportista
! Nikotin� Stimuli�e simp. i parasimp. NS
� Kardiovascularni efekti i uticaj na GIT� Uzročnik oboljenja � oralni Ca, Ca pluća
Mehanizmiletalnog uticajakokaina
Efekti nikotina
Zagrevanje � fiziolo�ki ergogen
! Izaziva fiziolo�ke i psiholo�ke promenekorisne po sportski rezultat� Povećanje T mi�ića, budnosti, fokusiranja ...
! Aktivnosti� Identične sportskim� Direktno povezane sa nastupom� Op�te zagrevanje