Fyziologie

18.1 Reakce organismu na fyzickou zátěž

18.1 Reakce organismu na fyzickou zátěž
 
  
Organismus musí dodat pracujícím svalům dostatek energie, tj. kyslíku a živin, a být schopen odvádět zplodiny metabolismu a teplo, které činností vzniká. To vše klade na lidské tělo zvýšené nároky, které mohou prověřit mnoho jeho funkcí a zdravotní stav.
 
Dýchací systém
Spotřeba kyslíku při fyzické zátěži
Spotřeba kyslíku stoupá, pracující svaly potřebují více kyslíku. Existuje určitá maximální spotřeba kyslíku (v litrech za minutu), kterou organismus může získat a využít. Tato hodnota označovaná VOmax je určitým výrazem výkonnosti a zdatnosti organismu, proto má význam např. v tělovýchově, ale také např. v kardiologii, kdy je možné zhodnotit výkon člověka např. po srdečním infarktu.
Z normální klidové spotřeby cca 250 ml kyslíku za minutu může stoupnout až 10× (2,5 až 3 litry za minutu), nicméně např. práce vyžadující 70% této maximální hodnoty je velmi těžká.
K dodání kyslíku je nutné zrychlit a prohloubit dýchání, zrychlit krevní oběh a zároveň si tkáně zvyšují extrakci kyslíku z hemoglobinu (vlivem vyšší teploty, okyselení a vyššího množství CO2).
 
Tvorba oxidu uhličitého
Intenzivně pracující svaly vytvářejí rovněž oxid uhličitý. Ten musí být vydýchán. Je proto stimulováno dýchání – hyperventilace.
 
Změny dýchání a krevních plynů
Dýchání se prohlubuje a zrychluje. Tato hyperventilace odvádí nadbytek oxidu uhličitého, jehož množství může v krvi dokonce klesnou (hypokapnie). Množství kyslíku v arteriální krvi se podstatněji nemění.
 
Kyslíkový dluh
Kyslíkový dluh je množství kyslíku, které chybí v organismu po zahájení fyzické aktivity. Vzniká v důsledku toho, že fyzická aktivita okamžitě zvyšuje požadavky na energii, ale zvýšení přívodu kyslíku trvá několik minut (musí se zvýšit ventilace, prokrvení apod.). Pracující svaly tedy čerpají kyslík ze zásob a zvyšují její extrakci z krve, a zároveň pracují v anaerobním metabolismu. Ten je méně energeticky účinný a vede k vznik laktátu (mléčné kyseliny) a tudíž k okyselování vnitřního prostředí (metabolické acidóze). Je-li aktivita přiměřená, dojde k nastolení nové rovnováhy, kyslíkový dluh se dále nezvyšuje; naopak při velmi namáhavém výkonu kyslíkový dluh postupně narůstá, což samozřejmě vede k postupnému nástupu únavy i poklesu výkonnosti.
 
Po skončení aktivity přetrvává zvýšené dýchání i zrychlení krevního oběhu, což v určitém časovém úseku vede k vyrovnání kyslíkového dluhu (např. po běhu ještě určitý čas zrychleně dýcháme a buší nám srdce, což kyslík postupně doplní). Mléčná kyselina se dále metabolizuje a je tak dalším zdrojem energie. Byl-li kyslíkový dluh příliš velký, trvá toto období déle a delší je rovněž zotavení.
 
 
Oběhový systém
Oběhový systém musí přivádět kyslík, živiny, odvádět zplodiny a teplo. Dochází k podstatnému zvýšení srdečního výdeje (z 5 litrů za minutu až na 20 litrů při velké zátěži). K tomu dochází zrychlením srdeční frekvence z 60 na více než 100 až 150/min; záleží na trénovanosti a výkonnosti oběhového systému.
Zvyšuje se žilní návrat.
Zvyšuje se stažlivost srdce (kontraktilita).
Cévy reagují vazodilatací v oblasti svalů, kůže (odvádění tepla), naopak prokrvení útrob může spíše klesat.
Tlak krve se rovněž mění. Systolický tlak stoupá, diastolický tlak je více stabilní, popř. může klesnout díky vazodilataci cév – více se prokrvují svaly a kůže.
 
 
Svaly
Ve svalech se zvýší prokrvení a je zvýšeno uvolňování (extrakce) kyslíku z hemoglobinu. Vzniká zde značné množství tepla. Je-li relativní nedostatek kyslíku, svaly pracují na kyslíkový dluh, což může vést k jejich únavě.
Nicméně dlouhodobý výkon vyžaduje aerobní metabolismus, který je mnohem účinnější. Je to typická např. pro stabilizaci výkonu – po začátku práce únava vymizí a výkonnost se zvýší a stabilizuje.
Dalším faktorem je přívod živin a využívání vlastních zásob, tj. svalového glykogenu (zásobního sacharidu).
 
 
Kůže a termoregulace
V kůži dochází rovněž k vazodilataci, která umožňuje výdej tepla, které při každé fyzické práci vzniká. Hlavním mechanismem je pocení a ochlazování vypařováním tekutiny. Produkce potu stoupá až na 1 litr za hodinu a nejsou-li voda a minerály hrazeny, dochází k jejich ztrátám, což má negativní vliv na činnost ledvin a zejm. stav krevního oběhu.
 
Pokud je tepelná zátěž trvalá, může dojít k únavě potních žláz, tvorba potu klesá a vznikající teplo vede k přehřátí organismu (hypetermii) se závažnými důsledky.
Pro odvod tepla jsou kromě činnosti cév v kůži a pocení důležité zevní podmínky – okolní teplota, proudění vzduchu, okolní vlhkost a oblečení.
 
 
Metabolismus
Dochází k mobilizaci energeticky bohatých látek, štěpení zejména glykogenu (zásobního cukru) a zvyšování glykémie. Při vyčerpání může naopak dojít k poklesu koncentrace cukru v krvi. Je-li třeba, štěpí se rovněž tuky a stoupá množství volných mastných kyselin v krvi.
 
 
Nervové a endokrinní změny
Uvedené změny jsou provázeny a částečně i regulovány nervovým a endokrinním systémem. Je zejm. aktivován sympatoadrenální systém, tj. sympatický nervový systém a dřeň nadledvin. Zvyšuje srdeční činnost, srdeční stažlivost i frekvenci, štěpí metabolity, rozšiřuje průdušky, stimuluje psychické funkce, bdělost.
 
Z hormonálních změn je aktivována i kůra nadledvin. Zvyšuje se vylučování regulačního ACTH z adenohypofýzy a následně se z ledvin vyplavuje více glukokortikoidů. Ty zvyšují tvorbu glukózy, podporují funkci sympatiku a zvyšují odolnost ke stresu. Dlouhodobě však jejich zvýšení může mít negativní účinky.
Předchozí
Následující
Operace
Prohlédnout vše