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