Trening personalny część I

Transkrypt

1 Poradnia Zdrowego Odżywiania Trening personalny część I

2 SPIS TREŚCI ANATOMIA... 3 BIERNY UKŁAD RUCHU... 3 CZYNNY UKŁAD RUCHU UKŁAD KRĄŻENIA UKŁAD POKARMOWY UKŁAD ODDECHOWY HORMONY BIOCHEMIA SKŁADNIKI ORGANIZMU INDEKS GLIKEMICZNY SUPERKOMPENSACJA ATP TŁUSZCZ I JEGO SPALANIE CHOLESTEROL METABOLIZM - ANABOLIZM/KATABOLIZM ODCHUDZANIE PODSTAWOWA PRZEMIANA MATERII PIERWSZA POMOC FIZJOLOGIA WYSIŁKU FIZYCZNEGO PODSTAWY PRACY INSTRUKTORA MOTORYKA CZŁOWIEKA TYPY BUDOWY CIAŁA BMI SPRAWNOŚĆ FIZYCZNA BHP W PRACY TRENERA PERSONALNEGO OCHRONA DANYCH OSOBOWYCH LITERATURA:

3 ANATOMIA BIERNY UKŁAD RUCHU Szkielet człowieka składa się z części: podporowej, konstrukcyjnej i ruchomej. W skład, których wchodzi: szkielet osiowy złożony z kręgosłupa z osadzoną na nim czaszką. szkielet kończyn górnych z obręczą barkową szkielet kończyn dolnych z miednicą klatka piersiowa Każdy z tych elementów dzieli się na kolejne drobne kości a te z kolei na jeszcze drobniejsze kosteczki. A na tym nie koniec - elementy szkieletu łączy, rozdziela, scala, pozwala na ruch kolejna liczba struktur anatomicznych. Szkielet człowieka to niezwykle misterna konstrukcja z ogromną ilością elementów, które aby choć trochę poznać, warto uporządkować i zestawić w pewne grupy. SZKIELET Kościec (szkielet) zbudowany jest z: kości chrząstek stawów więzadeł Wiele kości funkcjonuje jako dźwignia, która wraz z przymocowanymi do niej mięśniami umożliwia ruch. Inne kości z kolei łącząc się ze sobą są naturalną ochroną dla znajdujących się wewnątrz ich narządów - czaszka chroni mózg, kręgosłup rdzeń kręgowy, żebra płuca i serce. Warto też wspomnieć o szpiku - źródło krwinek czerwonych - który znajduje się w kościach. JAK ZBUDOWANA JEST KOŚĆ? Kość zbudowana jest z tkanki kostnej - czyli z osteocytów i z substancji podstawowej, zawiera sole wapnia i substancje organiczne. Osteocyty czyli komórki kostne mieszczą się w jamkach rozproszonych w substancji międzykomórkowej. Jamki te łączą się ze sobą cienkimi kanalikami kostnymi w tych kanalikach leżą cienie wypustki tych osteocytów. Tkanka kostna tworzy elementy strukturalne zwane blaszkami kostnymi czyli sole mineralne oraz pęczki włókien kolagenowych zespolonych substancją podstawową. To właśnie blaszki kostne stanowią jednostki morfologiczne i czynnościowe kości. 3

4 W zależności od układu blaszek kostnych wyróżniamy: tkankę kostną zbitą - o zwartym układzie blaszek, występuje w częściach zewnętrznych kości oraz tkankę kostną gąbczastą - mieszczącą się wewnątrz kości. Blaszki kostne zbite - istota zbita - układa się w słupy kostne - osteony. Natomiast blaszki kostne gąbczaste - istota gąbczasta - tworzy grube beleczki, płytki lub różnokształtne bryły. Układ tych struktur zależy od sił działających na kość. Wspomniany szpik kostny znajduje się pomiędzy beleczkami istoty gąbczastej. Kość otacza okostna - mocna warstwa łącznotkankowa. Kość odwapniona w roztworze kwasu solnego, pomimo zachowanego kształtu, jest miękka, dająca się wyginać. Natomiast pod wpływem maceracji -proces gnilny- kość jest twarda i niezmieniona w kształcie. 4 Jeżeli poddamy kość procesowi spalania, zniszczymy w ten sposób obecne w niej składniki organiczne. Taka kość będzie wówczas krucha, łatwo rozpada się na kawałki. KSZTAŁT KOŚCI długie - ma jeden wymiar to jest długość, który zawsze jest większy od szerokości i długości. Składa się z trzonu w kształcie rury i dwóch końców. U młodych ludzi nasady oddzielone są od trzonu pasami chrząstki, umożliwia to wzrost kości na długość. W wieku dojrzałym, gdy proces wzrostu ustaje, chrząstka między trzonem a nasadami kostnieje. W trzonie kości długiej zwanej jamą szpikową znajduje się szpik kostny. Trzon zbudowany jest z istoty kostnej zbitej, która przechodzi w istotę gąbczastą. Na powierzchni nasady kości długiej znajdują się powierzchnie stawowe, tworzą one różnego kształtu powierzchnie będące miejscem przyczepu więzadeł i ścięgien. krótkie - mają różne kształty i wymiary. Do tego rodzaju należą kości pneumatyczne - zawierają przestrzenie o różnych rozmiarach wyścielone błoną śluzową. Przestrzenie te wypełnione są powietrzem. płaskie - najmniejszy jej wymiar to grubość. Kości płaskie składają się z dwóch blaszek istoty kostnej zbitej. Pomiędzy tymi blaszkami znajduje się różna ilość istoty gąbczastej. W niektórych kościach na przykład w łopatce - istoty gąbczastej jest bardzo mało, lub w ogóle jej nie ma.

5 Odmianą kości płaskich są kości sklepienia czaszki - pomiędzy blaszkami istoty zbitej znajduje się śródkoście - czyli liczne i znacznie grubsze niż w istocie gąbczastej beleczki kostne. POŁĄCZENIA KOŚCI Różny stopień ruchomości kości zależy od sposobu ich połączeń. Kości w szkielecie połączone są ze sobą w sposób: nieruchomy - to połączenia kostne - kościozrosty mało ruchomy - to połączenia za pomocą tkanki włóknistej czyli więzozrosty lub chrząstkozrosty - czyli połączenia za pomocą tkanki chrzęstnej. ruchomy - zwane inaczej stawami lub połączeniami maziowymi Wyjątkiem jest kość gnykowa, która rozwojowo pochodzi z łuków skrzelowych zawieszona jest na mięśniach szyi. Możemy więc dokonać podziału w inny sposób: połączenia włókniste - budulcem jest tkanka włóknista. Odmianą tego rodzaju połączeń są szwy czaszki oraz zębodoły. połączenia chrząstkowe - budulcem jest tkanka chrzęstna połączenia maziowe - budulcem są zrosty kostne. Do tego typu połączeń zaliczamy stawy. STAWY - w połączeniach tego typu dwie kości przylegają do siebie powierzchniami stawowymi pomiędzy którymi znajduje się wąską przestrzeń. Powierzchnie te pokryte są chrząstką szklistą lub włóknistą. Powierzchnia powleka główkę i panewkę stawową, całość od zewnątrz pokryta jest torebką stawową. Jeżeli popatrzymy na torebkę to wyróżnimy w niej: warstwę zewnętrzną włóknistą i wewnętrzną maziową, to właśnie ona wydziela lepką ciecz zwaną mazią stawową. Torebka stawowa jest jednym z czynników utrzymujących kości w stawie. Strukturami pomocniczymi w funkcjonowaniu stawów są: krążki stawowe, obrąbki stawowe, łąkotki stawowe, więzadła i kaletki maziowe. Krążki stawowe - znajdują się pomiędzy powierzchniami stawowymi jako chrząstki włókniste. Na obwodzie są zrośnięte z torebką stawową przez co dzielą jamę stawową na dwa tzw. piętra. Działają jako amortyzatory, wyrównują powierzchnie stawowe. Wyróżniamy również krążki stawowe, które nie w pełni dzielą jamę stawową - tak jest w stawie kolanowym - krążki mają kształt litery C i noszą nazwę łąkotek. 5

6 Kaletki maziowe - tworzą różnej wielkości woreczki wypełnione mazią. Są położone w miejscach do których dochodzą więzadła i ścięgna mięśni. Kaletki umożliwiają ślizganie się więzadeł i ścięgien w sąsiedztwie stawów. Obrąbki stawowe - to struktura w postaci pasma chrząstki włóknistej, otacza ona staw typu panewka. Więzadła - pasma tkanki łącznej zbitej, której włókna kolagenowe łączą ze sobą kości. Regulują pewien zakres ruchów stawów. Stawy można podzielić na podstawie: liczby łączących się kości kształtu powierzchni stawowych ruchomości liczby osi Mamy więc: 6 staw prosty - składa się tylko z dwóch kości staw złożony - tworzy go kilka kości staw płaski - posiada płaskie powierzchnie stawowe, umożliwiają one jedynie na przesuwanie się względem siebie staw zawiasowy - tu powierzchnie stawowe są zróżnicowane. Jedna z nich ma kształt walca, druga odpowiada jej wklęsłą panewką. Taki staw jest stawem jednoosiowym to znaczy, że oś biegnie poprzecznie do osi długiej łączących się kości. Staw jednoosiowy umożliwia wykonywać ruch zginania i prostowania czyli właśnie ruch zawiasowy. Stawy tego typu cechują silne więzadła poboczne staw obrotowy - powierzchnie stawowe mają kształt panewki i główki. Również jest stawem jednoosiowym. Ruch jest obrotowy względem powierzchni stawowych staw eliptyczny - natomiast ten staw jest dwuosiowy czyli osie przecinają się pod kątem prostym. Powierzchnie stawowe mają kształt elipsy. Umożliwia wykonanie ruchu zginania i prostowania - wzdłuż osi poprzecznej oraz ruch odwodzenia i przywodzenia wzdłuż osi podłużnej. Sumowanie ruchów daje ruch obwodzenia staw siodełkowaty - jak nazwa wskazuje powierzchnie stawowe mają kształt siodełka - jedna powierzchnia wklęsła, druga wypukła. Jest to staw dwuosiowy staw kulisty - to typ stawu wieloosiowego, pozwala na dowolne ruchy: zginania i prostowania oraz odwodzenia i przywodzenia, obrót na zewnątrz i do wewnątrz, pozwala też zsumować te ruchy. Powierzchnie stawowe mają odpowiednio kształty główki i wklęsłej panewki.

7 Zakres ruchów każdego z wymienionych stawów jest uzależniona jest ponadto od wiotkości lub napięcia torebki stawowej, od układu i sił więzadeł. Ze względu na liczbę osi w zakresie których opisujemy ruchomość stawów, wyróżniamy: Możliwość ruchów w stawach zależy od: wiotkości i napięcia torebki stawowej układu i siły więzadeł Ponadto ruchomość stawu jest bezpośrednio związana z działaniem mięśni. Jeżeli z różnych przyczyn mięsień nie wykonuje pracy dochodzi do przykurczów i usztywnienia stawów. Można temu przeciwdziałać wykonując odpowiednie ćwiczenia -zapewniające powrót ruchomości w stawie. Pewne elementy stawów są słabo ukrwione, dlatego też uszkodzenie struktur stawów wymaga długiego czasu gojenia a chrząstka szklista powierzchni stawowych nie posiada żadnych zdolności regeneracyjnych. STAWY JEDNOOSIOWE : głowowy-dolny - szczytowo obrotowy głów żebrowych żebrowo-poprzeczne promieniowo-łokciowe bliższe i dalszy śródręczno-paliczkowy kciuka międzypaliczkowe ręki skokowo-goleniowy - skokowy górny skokowo-piętowy - skokowy tylny skokowo-łódkowo-piętowy - poprzeczny stępu piętowo-sześcienny międzypaliczkowe stopy STAWY DWUOSIOWE : głowowy-górny - szczytowo potyliczny łokciowy promieniowo-nadgarstkowy nadgarstkowo-śródręczny kciuka - siodełkowaty śródręczno-paliczkowe kolanowy Śródstopno paliczkowe 7

8 STAWY WIELOOSIOWE : mostkowo-obojczykowy barkowo-obojczykowy ramienny biodrowy STAWY PŁASKIE : nadgarstkowo-śródręczny krzyżowo-biodrowy piszczelowo-strzałkowy klinowo-łódkowy stępowo-śródstopne międzyśródstopne międzyśródręczne KRĘGOSŁUP To część szkieletu utworzona z 33 lub 34 kręgów: 7 szyjnych - C1 - C12 12 piersiowych - Th1 - Th12 5 lędźwiowych - L1 - L5 4 lub 5 guzicznych - Co1 - Co4-5 Kręgosłup to ruchomy słup kostny mający początek u podstawy czaszki a koniec dolnej części tułowia. Położony jest w linii pośrodkowej po grzbietowej stronie ciała. Jest podporą dla górnej części ciała dlatego też zwiększa swe rozmiary w miarę jak schodzi ku dołowi. Składowe elementy kręgosłupa to kręgi. Wszystkie kręgi zespolone w jedną całość tworzą kręgosłup. Kręgi w kręgosłupie połączone są ze sobą poprzez: chrząstkozrosty - tworzą krążki międzykręgowe więzozrosty - więzadła długie i krótkie stawy międzykręgowe - złożone są z powierzchni stawowych wyrostków stawowych górnych i dolnych sąsiadujących ze sobą kręgów. Dzięki tym połączeniom kręgosłup cechuje duża wytrzymałość oraz możliwość wykonywania niezbędnych ruchów. 8 MECHANIKA KRĘGOSŁUPA Kręgosłup to jeden z ważniejszych narządów biernego układu ruchu. Dzięki licznym wyrostkom kręgów do których przyczepione są mięśnie - możemy wykonywać wiele ruchów. Na szczycie kręgosłupa

9 umieszczona jest czaszka, która chroni niezwykle ważny organ - mózg. Oczywistym jest fakt, iż należy zabezpieczyć czaszkę a wraz z tym i mózg przed wstrząsami. Rozwiązaniem są krążki międzykręgowe, które amortyzują wstrząsy. Jednak takie rozwiązanie jest dobre dla delikatnych wstrząsów. Nie wystarczy to przy bieganiu czy skokach. Tu z pomocą przychodzą nam krzywizny kręgosłupa - wykształcone stopniowo w rozwoju filogenetycznym. Dwie z tych krzywizn to kifozy - skierowane wypukłościami ku tyłowi w części piersiowej i krzyżowo-guzicznej kręgosłupa. Natomiast krzywizny wypukłe ku przodowi w części szyjnej i lędźwiowej nazywamy lordozami. Dzięki tym krzywiznom leżącym naprzemiennie kręgosłup ma kształt wężowaty. To umożliwia pracę kręgosłupa na zasadzie sprężyny. Dodatkowym zabezpieczeniem mózgu przed wstrząsami są stawy kończyn dolnych oraz chrząstki kręgosłupa i kończyn. Chrząstki w ciągu dnia pod wpływem obciążenia spłaszczają się - to dlatego wzrost mierzony wieczorem jest niższy niż rano o około 1-3 cm. Nadmierna krzywizna kręgosłupa to garb. Ruchy kręgosłupa zachodzą w trzech płaszczyznach: w płaszczyźnie strzałkowej - zgięcie i prostowanie w płaszczyźnie czołowej - zgięcie boczne w płaszczyźnie poziomej - ruchy obrotowe KLATKA PIERSIOWA Klatkę piersiową tworzą mostek żebra - 12 par część piersiowa kręgosłupa - to jest 12 kręgów piersiowych Klatka piersiowa ma kształt spłaszczonego stożka. Stanowi ochronę dla serca, płuc, tchawicy, przełyku, wielkich naczyń krwionośnych oraz nerwów. Od spodu klatki piersiowej zamyka ją przepona - oddziela ona klatkę piersiową od jamy brzusznej. MECHANIKA KLATKI PIERSIOWEJ Zadaniem klatki piersiowej jest stworzenie przestrzeni zamkniętej ale co najważniejsze o zmiennej objętości - pozwalające na zmianę ciśnienia, powstające w wyniku ruchu ścian klatki piersiowej. Tą ruchomość zapewnia mostek - elastyczny element dający się odkształcić. W ruchach oddechowych bierze również udział kręgosłup. 9

10 W przypadku ruchów klatki piersiowej bardzo ważna jest grawitacja. W pozycji stojącej żebra opadają w wyniku działania siły ciężkości i ciężaru zawieszonej na przedniej stronie klatki piersiowej mięśni brzucha. Dodatkowo na klatce piersiowej spoczywa duża część kończyny górnej. W pozycji poziomej klatka piersiowa jest odciążona. KOŚCI KOŃCZYNY GÓRNEJ kości obręczy kończyny górnej: obojczyk i łopatka kości kończyny górnej wolnej: kość ramienna, dwie kości przedramienia tj. łokciowa i promieniowa, kości ręki czyli: nadgarstka, śródręcza, kości palców KOŚCI KOŃCZYNY DOLNEJ CZASZKA kości obręczy kończyny dolnej: kość miednicza (utworzona z trzech kości: biodrowej, kulszowej, łonowej) kości kończyny dolnej wolnej: kość udowa, rzepka, kości goleni - strzałkowa i piszczelowa, kości stopy tj. stępu, śródstopia, kości palców kości części mózgowej kości części twarzowej ściany: górna, dolna, przednia i tylna, dwie boczne Poniższa tabelka przedstawia najważniejsze połączenia pomiędzy poszczególnymi elementami kostnymi szkieletu człowieka 10

11 POŁĄCZENIA KRĘGOSŁUPA Z CZASZKĄ TYP POŁĄCZEŃ staw głowowy górny szczytowo potyliczny staw głowowy dolny szczytowo obrotowy Staw głów żebrowych Staw żebrowopoprzeczny BUDOWA WIĘZADŁA RODZAJ RODZAJ RUCHU dwa symetryczne stawy, kłykcie potyliczne oraz dołki stawowe górne kręgu szczytowego dwa symetryczne stawy szczytowo obrotowe boczne (prawy, lewy) Dwa stawy szczytowo obrotowe pośrodkowe (przedni i tylny) powierzchnia stawowa głowy żebra, dołek żebrowy dwóch sąsiednich kręgów, krążek międzykręgowy powierzchnia stawowa guzka zebra, dołek żebrowy wyrostka poprzecznego kręgu piersiowego występującego w żebrach I - X błona szczytowo potyliczna przednia i tylna więzadło krzyżowe kręgu szczytowego więzadło promieniste śródstawowe głowy żebra więzadło żebrowo poprzeczne górne i dolne dwuosiowy: oś poprzeczna prosty zginanie, prostowanie kłykciowy głowy oś strzałkowa zgięcia w bok prosty śrubowy sprzężony sprzężony jednoosiowy : osi pionowej wzdłuż zęba kręgu obrotowego stawy boczne - wzdłuż osi zęba (obsuwanie się powierzchni kręgu szczytowego po kręgach obrotowych) stawy pośrodkowe ruch dookoła osi pionowej-ruch obrotowy jednoosiowy: ruch obrotowy wokół osi długiej szyjki żebra jednoosiowy: ruch obrotowy wokół osi długiej szyjki żebra POŁĄCZENIA ŻEBER Z MOSTKIEM TYP POŁĄCZEŃ BUDOWA WIĘZADŁA RODZAJ RODZAJ RUCHU Chrząstkozrost mostkowożebrowy Staw mostkowożebrowy staw barkowoobojczykowy utworzony przez chrząstkę i żebra tworzą żebra od II do VII chrząstki żeber oraz wcięcie żebrowe (na trzonie mostka) powierzchnia stawowa barkowa obojczyka, powierzchnia stawowa wyrostka barkowego łopatki więzadło mostkowo żebrowe promieniste więzadło mostkowo żebrowe śródstawowe *więzadło barkowo obojczykowe *więzadło kruczo obojczykowe - w. czworoboczne w. stożkowate sprzężon y wieloosiowy: *noszenie *obniżanie *wysuwanie, *cofanie oraz nieznaczne ruchy obrotowe 11

12 KOŃCZYNA GÓRNA WOLNA TYP POŁĄCZEŃ BUDOWA WIĘZADŁA RODZAJ RODZAJ RUCHU staw ramienny staw łokciowy staw promieniowołokciowy dalszy powierzchnia stawowa głowy kości ramiennej, panewka stawowa (wydrążenie stawowe przechodzące w obrąbek stawowy) *powierzchnia stawowa bloczka kości ramiennej, wcięcie bloczkowe kości łokciowej *powierzchnia stawowa główki kości ramiennej, dwa stawy głowy kości promieniowej *wcięcie promieniowe kości łokciowej oraz obwód stawowy głowy kości promieniowej panewka (utworzona z wcięcia łokciowego kości promieniowej) Powierzchnia wypukła (obwód głowy kości łokciowej) *więzadło kruczo ramienne *więzadło obrąbkowo ramienne *więzadło poboczne promieniowe i łokciowe *więzadło pierścieniowate *więzadło czworokątne krążek stawowy prosty kulisty złożony zawiasowo obrotowy prosty obrotowy wieloosiowy: oś strzałkowa odwodzenie i przywodzenie oś poprzeczna unoszenie prostowanie i zginanie ramienia oś podłużna nawracanie i odwracanie dwuosiowy: *oś poprzeczna - zginanie i prostowanie *oś podłużna - odwracanie i nawracanie jednoosiowy: oś pionowa - nawracanie i odwracanie przedramienia 12 STAWY RĘKI TYP POŁĄCZEŃ BUDOWA WIĘZADŁA RODZAJ RODZAJ RUCHU staw promieniowo nadgarstkowy staw międzynadgarst kowy panewka (utworzona przez powierzchnię stawową nadgarstka kości promieniowej), więzadło powierzchnia międzykostne wypukła (wszystkie nadgarstka kości szeregu bliższego nadgarstka z wyjątkiem kości grochowatej) złożony epileptycz ny dwuosiowy: oś poprzeczna - zginanie dłoniowe i grzbietowe ręki oś dłoniowo grzbietowa - odwodzenie ręki w kierunku łokciowym i promieniowym występuje w obrębie szeregu bliższego i dalszego nadgarstka łącząc przylegające do siebie kości, jamy tych stawów otwierają się do stawu śródnadgarstkowego. Kość grochowata jest najbardziej ruchoma ze wszystkich międzynadgarstkowych stawów, gdyż ma luźną torebkę stawową. Staw ten łączy kość grochowatą z trójgraniastą

13 staw nadgarstkowośródręczny stawy śródręcznopaliczkowe staw śródręcznopaliczkowy kciuka stawy miedzypaliczkowe staw krzyżowo biodrowy spojenie łonowe Powierzchnie stawowe dalsze kości szeregu dalszego nadgarstka oraz powierzchnie stawowe bliższe podstaw kości sródręcza od II do V głowy kości śródręcza oraz dołki stawowe położone na podstawie członów bliższych palców głowa kości I śródręcza oraz dołek stawowy na podstawie paliczka kciuka łączą paliczki każdego palca (w kciuku jeden w pozostałych po dwa stawy międzypaliczkowe bliższe i dalsze) powierzchnia stawowa utworzona przez powierzchnię uchowatą kości krzyżowej i miednicznej bezpośrednie połączenie kości miednicznych od przodu powierzchni spojeniowe pokryte chrząstką szklistą do której przymocowany jest krążek międzyłonowy *więzadło poboczne *więzadło poprzeczne głębokie śródręcza więzadła poprzeczne *więzadła bezpośrednie (krzyżowobiodrowe: brzuszne grzbietowe międzykostne) *więzadła pośrednie (biodrowolędźwiowekrzyżowoguzowe, krzyżowokolcowe) *więzadło łonowe górne *więzadło łonowe łukowate prosty prosty kulisty zawiasowy prosty zawiasowy półścisły płaski dwuosiowy: oś poprzeczna - zginanie i prostowanie palców oś grzbietowo dłoniowa - przywodzenie i odwodzenie jednoosiowy: oś poprzeczna - zginanie i prostowanie kciuka jednoosiowy: oś poprzeczna - zginanie i prostowanie bardzo mała ruchomość ruchomość jest bardzo mała, gdyż ograniczają ją szwy krzyżowobiodrowe 13

14 KOŃCZYNA DOLNA WOLNA TYP POŁĄCZEŃ staw kolanowy staw biodrowy staw piszczelowo strzałkowy BUDOWA WIĘZADŁA RODZAJ powierzchnie stawowe tworzą oba kłykcie kości udowej oraz powierzchnie stawowe górne kłykci kości piszczelowych wraz powierzchnią wewnętrzną rzepki przylegająca do kłykcia kości udowej powierzchnie stawowe tworzą powierzchnię księżycowatą panewki kości miednicznej oraz powierzchnię stawową głowy kości udowej powierzchnię stawową tworzy głowa kości strzałkowej wraz z powierzchnią stawową - strzałkową piszczeli więzadła wewnętrzne (krzyżowe tylne, przednie i poprzeczne kolana) więzadło udowobiodrowe, *więzadło kulszowe *więzadło łonowe *więzadło przednie i tylne głowy strzałki *błona międzykostna goleni *więzozrost piszczelowo - strzałkowy złożony zawiasowoobrotowy prosty kulisto panewkowy RODZAJ RUCHU dwuosiowy: oś poprzeczna (zgięcie i wyprost) oś pionowa nawracanie i odwracanie wieloosiowy: oś poprzeczna: zgięcie i wyprost oś strzałkowa: odwodzenie i przywodzenie oś pionowa: nawracanie i odwracanie płaski: bardzo mała ruchomość 14

15 STAWY STOPY TYP POŁĄCZEŃ staw skokowopiętowy staw skokowopiętowołódkowy poprzeczny stępu staw piętowosześcienny staw klinowo - łódkowy BUDOWA WIĘZADŁA RODZAJ RODZAJ RUCHU powierzchnia stawowa piętowa tylna kości skokowej wraz z powierzchnią stawową skokową tylną kości piętowej powierzchnia.stawowa piętowa środkowa i przednia wraz z powierzchnią stawową skokową środkową i przednią oraz powierzchnią stawową łódkową głowy siodełkowata powierzchnia stawowo-sześcienna kości piętowej wraz z powierzchnią stawową bliższą kości sześciennej Powierzchnia stawowa trzech kości klinowatych wraz z powierzchnią stawową kości klinowatej *więzadło skokowo piętowe boczne, *więzadło przyśrodkowe i międzykostne *więzadło przyśrodkowe *więzadło skokowo- łódkowe *więzadło piętowo- łódkowe *więzadło piętowołódkowe- *więzadło podeszwowe *więzadło piętowo-- sześcienne, *więzadło piętowosześcienne *więzadło podeszwowe liczne i krótkie więzadła zespalające kości ze sobą złożony prosty jednoosiowy: oś kompromisowa skośna do osi długiej stopy: odwracanie i nawracanie stopy jednoosiowy: oś kompromisowa skośna do osi długiej stopy: odwracanie z przywodzeniem i zgięciem podeszwowym, nawracanie z odwodzeniem i zgięciem grzbietowym stopy jednoosiowy: oś strzałkowa: zwiększenie nawracania i odwracania w stawach skokowych dolnych ograniczona złożony ruchomość z uwagi na półścisły płaskie powierzchnie stawowe STAWY PALCÓW STOPY TYP POŁĄCZEŃ BUDOWA WIĘZADŁA RODZAJ RODZAJ RUCHU stawy śródstopnopaliczkowe staw międzypaliczkowy głowy kości śródstopia z podstawami paliczków bliższych palców łączą paliczki każdego palca *więzadło poboczne *więzadło podeszwowe *więzadło poprzeczne głębokie śródstopia *więzadła poboczne prosty kłykciowy dwuosiowy: oś poprzeczna: zgięcie podeszwowe i grzbietowe prosty zawiasowy jednoosiowy 15

16 Wymienione powyżej rodzaje stawów ze względu na liczbę osi przedstawia poniższa tabelka 16 STAWY JEDNOOSIOWE TYP BUDOWA WIĘZADŁA RODZAJ RODZAJ RUCHU staw głowowydolny szczytowo obrotowy staw głów żebrowych Staw promieniowo łokciowy dalszy staw śródręczno paliczkowy kciuka stawy międzypaliczkowe Dwa symetryczne stawy szczytowoobrotowe boczne (prawy, lewy) - dołki stawowe położne na częściach bocznych kręgów szczytowych oraz powierzchnie stawowe górne na trzonie kręgu obrotowego. Dwa stawy szczytowoobrotowe pośrodkowe (przedni i tylni)- Przedni: powierzchnia stawowa zęba kręgu obrotowego oraz dołek zębowy łuku przedniego kręgu szczytowego Tylni: powierzchnia tylna zęba kręgu obrotowego oraz powierzchnia stawowa więzadła poprzecznego Powierzchnia stawowa głowy żebra oraz dołek żebrowy dwóch sąsiednich kręgów, krążek międzykręgowy Panewka (utworzona z wcięcia łokciowego kości promieniowej) Powierzchnia wypukła - obwód głowy kości łokciowej Głowa kości I śródręcza oraz dołek stawowy na podstawie paliczka kciuka Łączą paliczki każdego palca - w kciuku jeden staw w pozostałych po dwa stawy międzypaliczkowe bliższe i dalsze Więzadło krzyżowe kręgu szczytowego Więzadło wierzchnie zęba Więzadło skrzydłowate Błona pokrywająca Więzadło promieniste i śródstawowe głowy żebra Krążek stawowy Więzadła poprzeczne *prosty *śrubowy sprzężony prosty obrotowy zawiasowy prosty zawiasowy Jednoosiowy : dookoła osi pionowej - wzdłuż zęba kręgu obrotowego Stawy boczne - wzdłuż osi zęba obsuwanie się powierzchni kręgu szczytowego po kręgach obrotowych. Stawy pośrodkowe - dookoła osi pionowej - ruch obrotowy Jednoosiowy: ruch obrotowy wokół osi długiej szyjki żebra Jednoosiowy: Oś pionowa: nawracanie i odwracanie przedramienia Jednoosiowy: Oś poprzeczna: zginanie i prostowanie kciuka Jednoosiowy: Oś poprzeczna: zginanie i prostowanie staw skokowo- Powierzchnia stawowa Więzadło złożony Jednoosiowy:

17 goleniowy staw skokowopiętowy staw skokowopiętowo łódkowy staw piętowosześcienny Staw między paliczkowe wypukła tworzy bloczek kości skokowej z powierzchnią górną. Powierzchnia górna przyśrodkowa wraz z wklęsłą powierzchnią utworzoną z powierzchni stawowej dolnej kości piszczelowej i powierzchni stawowej obu kostek: bocznej i przyśrodkowej Powierzchnia stawowa piętowa tylna kości skokowej wraz z powierzchnią stawowo - skokową tylnej kości piętowej Powierzchnia stawowa piętowa środkowa i przednia wraz z powierzchnią stawowo skokową środkową i przednią oraz powierzchnia stawowa łódkowa głowy Siodełkowata powierzchnia stawowo sześcienna kości piętowej wraz z powierzchnią stawową bliższą kości sześciennej Łączą paliczki każdego palca przyśrodkowe Więzadło skokowo strzałkowe przednie i tylne Więzadło piętowo strzałkowe Więzadło skokowo piętowe boczne Więzadło skokowo piętowe przyśrodkowe Więzadło skokowo piętowe międzykostne Więzadło przyśrodkowe Więzadło skokowo łódkowe Więzadło piętowo łódkowe Więzadło piętowo łódkowe podeszwowe Więzadło piętowo sześcienne, Więzadło piętowo sześcienne podeszwowe Więzadło podeszwowe Więzadła poboczne bloczkowy Oś poprzeczna: zgięcie grzbietowe i podeszwowe stopy złożony prosty prosty zawiasowy Jednoosiowy: Oś kompromisowa skośna do osi długiej stopy - odwracanie i nawracanie stopy Jednoosiowy: Oś kompromisowa skośna do osi długiej stopy: odwracanie z przywodzeniem i zgięciem podeszwowym, nawracanie z odwodzeniem i zgięciem grzbietowym stopy Jednoosiowy: Oś strzałkowa: zwiększenie nawracania i odwracania w stawach skokowych dolnych 17

18 18 STAWY DWUOSIOWE TYP BUDOWA WIĘZADŁA RODZAJ RODZAJ RUCHU staw głowowy górny staw łokciowy staw promieniowonadgarstkowy Dwa symetryczne stawy obejmują kłykcie potyliczne wraz z dołkami stawowymi górnymi kręgu szczytowego I część: ramienno łokciowa powierzchnia stawowa bloczka kości ramiennej wraz z wcięciem bloczkowym kości łokciowej. II część: ramienno promieniowa powierzchnia stawowa główki kości ramiennej wraz z dwoma stawami głowy kości promieniowej III część: promieniowo łokciowa wcięcie promieniowe kości łokciowej wraz z obwodem stawowym głowy kości promieniowej Panewka: utworzona przez powierzchnię stawową nadgarstka kości promieniowej oraz powierzchnię wypukłą - obejmuje wszystkie kości szeregu bliższego nadgarstka z wyjątkiem kości grochowatej Błona szczytowo potyliczna przednia i tylna Więzadło poboczne promieniowe Więzadło poboczne łokciowe Więzadło pierścieniowate Więzadło czworokątne Więzadło międzykostne nadgarstka prosty kłykciowy Złożony - zawiasowo obrotowy złożony epileptyczny Dwuosiowy: Oś poprzeczna: zginanie i prostowanie głowy Oś strzałkowa: zgięcia w bok Dwuosiowy: Oś poprzeczna: zginanie i prostowanie Oś podłużna: odwracanie i nawracanie Dwuosiowy: Oś poprzeczna : zginanie dłoniowe i grzbietowe ręki Oś dłoniowo grzbietowa: odwodzenie ręki w kierunku łokciowym i promieniowym staw Powierzchnia Dwuosiowy:

19 nadgarstkowośródręczny kciuka stawowa kości czworobocznej większej wraz z powierzchnią stawową podstawy I kości śródręcza Oś dłoniowo grzbietowa: odwodzenie i przywodzenie kciuka Oś promieniowo łokciowa: przeciwstawianie i odprowadzanie kciuka stawy śródręcznopaliczkowe II - V głowy kości śródręcza wraz z dołkami stawowymi położonymi na podstawie członów bliższych palców Więzadło poboczne Więzadło poprzeczne głębokie śródręcza prosty kulisty Dwuosiowy: Oś poprzeczna : zginanie i prostowanie palców Oś grzbietowo dłoniowa: przywodzenie i odwodzenie staw kolanowy Powierzchnie stawowe tworzą oba kłykcie kości udowej wraz z powierzchniami stawowymi górnych kłykci kości piszczelowych oraz powierzchnie wewnętrzne rzepki przylegająca do kłykcia kości udowej Więzadła wewnętrzne krzyżowe tylne Więzadła wewnętrzne krzyżowe przednie Więzadła poprzeczne kolana złożony - zawiasowo obrotowy Dwuosiowy: Oś poprzeczna: zgięcie i wyprostowanie Oś pionowa: nawracanie i odwracanie stawy śródstopnopaliczkowe Głowy kości śródstopia z podstawami paliczków bliższych palców Więzadło poboczne, podeszwowe Więzadło poprzeczne głębokie śródstopia prosty kłykciowy Dwuosiowy: Oś poprzeczna: zgięcie podeszwowe i grzbietowe 19

20 STAWY WIELOOSIOWE TYP BUDOWA WIĘZADŁA RODZAJ RODZAJ RUCHU staw mostkowoobojczykowy staw barkowoobojczykowy staw ramienny staw biodrowy Powierzchnia stawowa końca mostkowego obojczyka wraz z wcięciem obojczykowym mostka i z częścią przylegającą chrząstki I żebra Powierzchnia stawowa barkowa obojczyka wraz z powierzchnią stawową wyrostka barkowego łopatki Powierzchnia stawowa głowy kości ramiennej oraz panewka stawowa: wydrążenie stawowe przechodzące w obrąbek stawowy Powierzchnie stawowe tworzą powierzchnię księżycowatą panewki kości miednicznej wraz z powierzchnią stawową głowy kości udowej Krążek stawowy Więzadło mostkowo obojczykowe przednie i tylne Więzadło międzyobojczykowe Więzadło żebrowoobojczykowe Więzadło barkowo obojczykowe Więzadło kruczo obojczykowe: w. czworoboczne i w. stożkowate Więzadło kruczo ramienne Więzadło obrąbkowo ramienne Więzadło udowo biodrowe Więzadło kulszowe Więzadło łonowe kulisty sprzężony prosty kulisty prosty kulistopanewkowy Wieloosiowy: Wysuwanie, cofanie, podnoszenie, opuszczanie. Obrót dookoła osi długiej obojczyka Wieloosiowy: unoszenie, obniżanie i wysuwanie oraz cofanie wraz z nieznacznymi ruchami obrotowymi Wieloosiowy: Oś strzałkowa: odwodzenie i przywodzenie Oś poprzeczna: unoszenie, prostowanie i zginanie ramienia Oś podłużna: nawracanie i odwracanie Wieloosiowy: Oś poprzeczna: zgięcie i wyprost Oś strzałkowa: odwodzenie i przywodzenie Oś pionowa: nawracanie i odwracanie 20

21 STAWY PŁASKIE TYP BUDOWA WIĘZADŁA staw nadgarstkow o- śródręczny stawy międzyśródrę cza staw krzyżowobiodrowy staw piszczelowostrzałkowy staw klinowo łódkowy stawy stepowośródstopne stawy międzyśródst opne Powierzchnie stawowe dalsze kości szeregu dalszego nadgarstka wraz z powierzchnią stawową bliższą podstaw kości śródręcza Trzy stawy utworzone ze zwróconych ku sobie powierzchni stawowych podstaw od II do V kości śródręcza Powierzchnia stawowa utworzona przez powierzchnię uchowatą kości krzyżowej i miednicznej Powierzchnię stawową tworzy głowa kości strzałkowej wraz z powierzchnią stawową strzałkową piszczeli Powierzchnia stawowa trzech kości klinowatych wraz z powierzchnią stawową kości klinowatej Trzy kości klinowate wraz z kością sześcienną z podstawami I - V kości śródstopia Powierzchnia stawowa podstaw kości II - V RODZ AJ Więzadła bezpośrednie: krzyżowobiodrowe: brzuszne, grzbietowe i półści międzykostne sły Więzadła pośrednie: biodrowolędźwiowe, krzyżowo-guzowe i krzyżowo-kolcowe Więzadło przednie i tylne głowy strzałki Błona międzykostna goleni Więzozrost piszczelowostrzałkowy Więzadła zespajające kości ze sobą: liczne i krótkie Więzadła (liczne) wzmacniane przez torebkę stawowa RODZAJ RUCHU prosty płaski złożo ny półści sły płaski bardzo mała ruchomość Płaski: bardzo mała ruchomość Płaski: ograniczona ruchomość ze względu na płaskie powierzchnie stawowe Minimalna możliwość ruchów. Ponadto ruchy ślizgowe Płaski: Minimalna możliwość ruchów. Ponadto ruchy ślizgowe 21

22 OMÓWIENIE MECHANIKI WYBRANYCH STAWÓW SZKIELETU CZŁOWIEKA STAW PROMIENIOWO-NADGARSTKOWY - jest to staw eliptyczny. Łączy kość promieniową z krążkiem stawowym, tworząc panewkę stawową z kośćmi łódeczkowatą i księżycowatą oraz trójgraniastą. Staw ten umożliwia ruchy dookoła dwóch zasadniczych osi: poprzecznej i strzałkowej. Wokół osi poprzecznej zachodzą ruchy zgięcia i prostowania ręki. Natomiast wokół osi strzałkowej możliwe są ruchy przywodzenia (odwodzenie promieniowe i odwodzenie łokciowe). Staw ten zapewnia również ruchy kombinowane - prostowanie i przywodzenie, zgięcie i odwodzenie. Wówczas ruchy te odbywają się dookoła osi skośnej. Oś ta dzieli kat pomiędzy osią poprzeczną i strzałkową. Wymienione ruchy następujące kolejno po sobie powodują złożony ruch obwodzenia. Proste, podstawowe ruchy wymagają pracy zespołu licznych mięśni synergistycznych. Dużą rolę pełnią tu mięśnie nadgarstka i palców. Czynność zgięcia nadgarstka jest związana z pracą mięśni, których ścięgna przebiegają nad stawem promieniowo-nadgarstkowym. Skurcz tych mięśni powoduje zgięcie stawu nadgarstkowego. Jeżeli chcemy wykonać zgięcie stawu promieniowonadgarstkowego musimy zablokować zgięcie stawu łokciowego to znaczy ustalić ten staw. STAW RAMIENNY - jest to staw wieloosiowy, o trzech zasadniczych osiach. Wokół tych osi odbywa się ruch w trzech płaszczyznach - prostopadłych do tych osi. Dookoła osi poprzecznej stawu zachodzą ruchy zgięcia i prostowania w płaszczyźnie strzałkowej. W płaszczyźnie czołowej dookoła osi strzałkowej zachodzą ruchy odwodzenia i przywodzenia. Ruchy obrotowe na zewnątrz i do wewnątrz natomiast zachodzą w płaszczyźnie poziomej dookoła osi pionowej. Jednak ruchy te nie występują pojedynczo, podczas poruszania kończyną zachodzą ruchy wobec wielu osi w różnych płaszczyznach jednocześnie. Staw ramienny jak już to wspomniano jest stawem wieloosiowym, można nawet powiedzieć że ruchy w jego obrębie zachodzą w nieskończonej liczbie osi. Stąd mamy dużą kombinację ruchów ramienia. Ponadto ruchy te są bardzo płynne - to odróżnia pracę naszej kończyny od pracy maszyny mechanicznej. 22

23 Ruch zgięcia ramienia - czyli unoszenie ręki do przodu, to jeden z ruchów zachodzący w wyniku pracy stawu ramiennego. Umożliwia nam na przykład podnoszenie ręki do ust, jedzenie. Ruch prostowania ramienia - czyli unoszenie ręki do tyłu. Ruch odwodzenia ramienia Obrót ramienia do wewnątrz Przy omawianiu mechaniki stawu ramiennego warto wspomnieć o tak zwanej anatomii praktycznej. Mowa jest o położeniu spoczynkowym tego stawu. Jest to takie położenie przy którym torebka stawowa jest najmniej napięta. Znajomość takiego położenia jest niezwykle ważna przy kontuzjach. Spoczynkowe położenie stawu ramiennego to stan lekkiego odwodzenia, które uzyskuje się układając rękę na temblaku. Chory człowiek, kontuzją stawu ramiennego odruchowo obniża bark, łagodzi to dolegliwości bólowe. STAW BIODROWY - to najbardziej ruchomy staw kończyny dolnej. Jest stawem wieloosiowym posiada trzy osie: pionowa, strzałkowa, poprzeczna. W płaszczyźnie strzałkowej zachodzą ruchy zginania i prostowania wokół osi poprzecznej. Odwodzenie i przywodzenie odbywają się wokół osi strzałkowej, Ruchy obrotowe zachodzą w płaszczyźnie poziomej dookoła osi pionowej. Wszystkie punkty stałe leżą na miednicy a przyczepy mięśni na kościach kończyny wolnej i są punktami ruchomymi. Statyka stawu biodrowego jest bezpośrednio związana z obciążeniem na jakie narażony jest ten staw. Inaczej działają siły na staw gdy stoimy, leżymy czy siedzimy. Środek ciężkości całego ciała leży na wysokości kości krzyżowej czyli w pobliżu poziomu stawów biodrowych. Środek ciężkości tułowia łącznie z głową leży znacznie powyżej tego poziomu. Dlatego też tułów w stosunku do kończyny wykazuje równowagę chwiejną przekłada się to bezpośrednio na fakt, że miednica balansuje na stawach biodrowych. Podczas chodzenia czy skoku zachodzą dwa zasadnicze ruchy zginanie i prostowanie. Podczas chodzenia w pewnym momencie zawsze nasze ciało oparte jest na jednej kończynie. Zachwiana jest wówczas równowaga - utrzymywana przez pracę odwodzicieli uda i lekkie przechylenie się w stronę przeciwną kończyny zakrocznej to jest wysuniętej do przodu. 23

24 STAW KOLANOWY - to stale i bardzo silnie obciążony staw. Zachodzą w nim ruchy zgięcia i prostowania oraz obroty na wewnątrz i zewnątrz. Na ruchy te ma wpływ postawa ciała. Jeżeli stoimy to zapoczątkowanie zgięcia stawu kolanowego zachodzi pod wpływem pracy zginaczy. Dalsze zginanie następuje pod wpływem siły ciężkości, która przyśpiesz ten ruch. Przed upadkiem czyli całkowitym zgięciem kolan chronią nas prostowniki. Jeżeli stoimy na jednej nodze wówczas pracują inne mięśnie, głównie zginacze stawu kolanowego. Staw kolanowy zgina się do 130 o można pasywnie pogłębić zgięcie do 150 o - dalsze zgięcie jest niemożliwe. W czasie zginania i prostowania stawu kolanowego pracują powierzchnie stawowe kości udowej, piszczelowej i rzepki. Staw kolanowy jest podzielony łąkotkami stawowymi na dwa piętra. Ruchy zgięcia i prostowania odbywają się w piętrze górnym. Ruchy obrotowe stawu są możliwe jedynie przy zgiętym stawie kolanowym. Przedstawione powyżej zestawienia poszczególnych typów połączeń pomiędzy różnymi elementami szkieletu człowieka niewątpliwie przyprawia o zawrót głowy. Są to setki anatomicznych pojęć, które nawet wielokrotnie przeczytane szybko ulatują z pamięci. Taka jest nauka o budowie człowieka. Zachwyt nad jego niezwykłą fizjologią powinien być oparty na znajomości budowy ciała. Wówczas zestawienie poszczególnych kości, więzadeł, stawów będzie wstępem do dalszych analiz i zrozumienia jak funkcjonuje ludzki organizm. Poniższy tekst zawiera najważniejsze informacje dotyczące fizjologii ale i patologii kości. Jak dochodzi do przebudowy kości, jak się kości goją, jak zrasta się złamanie. Wymienione zostaną również najważniejsze choroby metaboliczne kości. Jak już o tym wspomnieliśmy kość pełni podwójną rolę: 24 podporowo-ochronną - kości tworzą szkielet a ten jest częścią biernego układu ruchu a jednocześnie ochrania narządy wewnętrzne (mózg, płuca, serce czy rdzeń kręgowy) metaboliczną - kość jest głównym magazynem wapnia! 99% ogólnej ilości wapnia jest zlokalizowana w kościach. Ale to nie wszystko - kość jest głównym miejscem powstawania upostaciowanych składników krwi - mówimy, że w kościach zachodzi hemopoeza.

25 Kształt kości - inaczej mówiąc jej architektura - zapewnia maksymalną wytrzymałość przy minimum masy. Jeżeli uzmysłowimy sobie jaką masę mięśni i narządów "nosi" na sobie szkielet być może przyswojenie wiadomości o ich nazwach będzie bardziej przystępne... PRZEBUDOWA KOŚCI W ciągu życia człowieka, kość ulega nieustannej przebudowie, dochodzi do tego w wyniku czynników zewnętrznych i wewnętrznych. Jest to proces dwufazowy. W pierwszym etapie dochodzi do degradacji tkanki kostnej przez osteoklasty. Natomiast same osteoklasty stymuluje hormon o nazwie parathormon, powoduje on również wzrost enzymatycznej aktywności osteoklastów - jeden osteoklast degraduje tkankę kostną wytworzoną przez około osteoblastów. Drugi etap obejmuje proces tworzenia macierzy kości przez osteoblasty, która następnie ulega mineralizacji. Tak więc kości powstają na podłożu chrzęstnym i łącznotkankowym w procesie kostnienia - twardość nadają kości odkładające się sole mineralne. Choć kształt kości uwarunkowany jest genetycznie mogą one ulegać odkształceniom. Dzieje się tak w wyniku długotrwałego ucisku, czy zmian hormonalnych np. u kobiet kości miednicy. Proces kostnienia rozpoczyna się już w życiu płodowym a kończy się około 20 roku życia. U ludzi starszych mogą kostnieć chrząstki żeber. W ciągu życia kość zmienia się zależnie od ilości soli mineralnych obecnych w kości. W okresie życia płodowego gdy proces kostnienia dopiero się zaczyna soli mineralnych jest bardzo mało. Stałe gromadzenie soli mineralnych kształtuje nasz kościec ale dopiero u ludzi w wieku 30 lat możemy uznać kości za mocne - a nawet więcej - wówczas kości są najsilniejsze. Po 40 roku życia kości stopniowo słabną, stają się mniej odporne na działanie czynników zewnętrznych, szybciej ulegają złamaniu, wolniej też się regenerują. Pod względem histologicznym kościotworzenie zachodzi na podłożu tkanki łącznej właściwej lub na podłożu chrząstki. Na podłożu tkanki łącznej właściwej powstają: kości czaszki, kości twarzy, oraz częściowo łopatka i obojczyk. 25 Na podłożu chrząstki powstają pozostałe kości szkieletu człowieka

26 Na przebudowę kości ma wpływ wiele czynników: czynniki genetyczne - od nich zależą tak zwane czynniki etniczne w budowie kości czynniki hormonalne - wspomniana już rola parathormonu, oraz hormony tarczycy - wpływają na wzrost i metabolizm tkanki kostnej (niedobór hormonów tarczycy - obniża wzrost i dojrzewanie kości. Natomiast nadmiar prowadzi do osteoporozy) nieprawidłowe odżywianie - dotyczy szczególnie dzieci, dieta uboga w wapń powoduje zatrzymanie wzrostu kości czynniki mechaniczne - unieruchomienie (osoby sparaliżowane) opóźniają wzrost i przebudowę kości czynniki miejscowe - należą tu: czynniki aktywujące osteoklasty, prostaglandyny oraz polipeptydowy czynnik wzrostu Czynniki aktywujące osteoklasty należą do limfokin. WZROST KOŚCI Kości długie osiągają swoją określoną długość dzięki stałym podziałom komórek chrząstki. Komórki chrząstki dzielą się w części płytki nasadowej, która skierowana jest ku nasadzie. W płytce nasadowej skierowanej ku trzonowi kości dochodzi do niszczenia chrząstki i odkładani kości. W ten sposób płytka nasadowa przesuwa się zachowując przy tym swoją grubość. Tempo wzrostu kości na długość wyznacza przemieszczanie się płytki nasadowej. U kobiet około 18 roku życia a u mężczyzn w 20 roku życia dochodzi do zaniku płytki nasadowej. Dzieje się tak dlatego bowiem dochodzi do połączenia nasady z trzonem. W wyniku czego następuje zahamowanie wzrostu szkieletu. Natomiast wzrost kości na szerokość odbywa się poprzez odkładanie tkanki kostnej przez osteoblasty okostnej - zewnętrzna powierzchnia kości. Przy wzroście kości na szerokość z osteoblastów zachodzi jednocześnie niszczenie tkanki kostnej od strony jamy szpikowej. 26 Kość płaska wzrasta inaczej - do powiększenia rozmiarów dochodzi w wyniku promienistego odkładania osteoblastów na powierzchni kości. Osteoblasty powstają z tkanki mezenchymatycznej ciemiączek. Ciemiączka stopniowo zanikają do 2 roku życia. Pomiędzy kośćmi płaskimi pozostają niewielkie rozstępy, które są wypełnione tkanką łączną właściwą. W jej obrębie zachodzi kościotworzenie w miarę jak zwiększa się jama czaszki. Ostateczne zrośnięcie kości czaszki i wytworzenie kościozrostu zachodzi w wieku około 30 roku życia człowieka.

27 Kości płaskie rosną na długość wskutek nakładania się osteoblastów okostnej od strony zewnętrznej z jednoczesnym niszczeniem tkanki kostnej przez osteoklasty od strony zewnętrznej. MODELOWANIE KOŚCI Wraz z kościotworzeniem zachodzi proces modelowania kości. Czyli swoisty proces tworzenia i niszczenia kości. Proces modelowania przebiega z różną intensywnością. W życiu płodowym modelowanie jest nieznaczne. Jego intensywność zaznacza się około 1 roku życia. Stopień odnowy kości polegający na wymianie składników kości u dzieci w wieku 1-2 lata wynosi 50% w ciągu roku. Jest to związane głównie z rozwojem psychoruchowym. Bowiem w tym wieku dziecko przyjmuje pozycję ortostatyczną czyli zaczyna chodzić. Ale już u dorosłego człowieka stopień odnowy kości w wyniku działania sił mechanicznych sięga 5% w ciągu roku. UNACZYNIENIE KOŚCI Do kości długich krew dociera za pośrednictwem jednej lub dwóch tętnic odżywczych trzonu oraz tętnic przynasadowych i nasadowych. Tętnice kształtują różne odnogi: obwodowe (kostne), które dzielą się z kolei na naczynia włosowate i środkowe (szpikowe). Przepływ krwi w naczyniach jest powolny. W szpiku kostnym nie ma naczyń limfatycznych. PRZEMIANY WAPNIA NA DRODZE KOŚCI - ORGANIZM Wapnia w kości jest sporo, stanowi on ponad 90% a konkretnie to 99% całego wapnia jaki mamy w organizmie. Tak więc głównym źródłem wapnia jest dla nas kość. Wapń jako składnik minerału kości nadaje kościom cechy fizyczne: twardość i wytrzymałość na działanie siły mechanicznej. W sytuacji zbyt małej podaży wapnia w pożywieniu może być on pobierany ze źródeł kości. Pod wpływem działania osteoklastów - makrofagów kości - wapń przechodzi do płynu tkankowego i osocza krwi. Wówczas występuje w postaci zjonizowanej lub związanej z białkami. Pomiędzy wapniem odkładanym w kościach a uwalnianym z nich powinna zachodzić równowaga. U dorosłego człowieka w ciągu doby zostaje uwolnionych około 500 mg wapnia z powierzchni m 2 kanalików i jamek kostnych. Ale też w ciągu doby zostaje odłożone około 500 mg wapnia w postaci soli mineralnych w nowo tworzonych beleczkach kostnych. 27

28 GOJENIE SIĘ ZŁAMAŃ KOŚCI Głównym "inżynierem" w procesie gojenia się złamań jest kostnina - wypełnia ona luki pomiędzy odłamkami kostnymi. Kostnina to nowo powstająca tkanka kostna, która po pewnym czasie przekształca się w dojrzałą kość. W tkance kostniny wyróżniamy: warstwę zewnętrzną - otacza okolicę złamania warstwę wewnętrzną- powstaje ona pomiędzy końcami odłamków załamanej kości Skąd się bierze kostnina? Czy jest zawsze obecna w naszym organizmie? Czynnikiem aktywującym wytwarzanie kostniny jest załamanie kości - co bezpośrednio przekłada się na informację o barku tkanki kostnej - organizm musi ten brak uzupełnić. Kostnina powstaje z proliferujących i różnicujących się osteogennych komórek wewnętrznej warstwy okostnej i śródkostnej oraz szpiku. Komórki tej warstwy tworzą beleczki kostne budując początkowo tkankę gąbczastą, grubowłóknistą i splotową. Z czasem tkanka taka ulega mineralizacji. W procesie gojenia ran ważne jest jak duże jest złamanie, to znaczy jak daleko od siebie znajdują się odłamki kostne złamanej kości. Jeżeli odległość ta jest zbyt duża nie dochodzi do zrośnięcia złamanej kości czyli kościozrostu - wówczas tworzy się staw rzekomy. Wówczas pomiędzy odłamkami kostnymi tworzy się tkanka łączna włóknista. Aby zapobiec tworzeniu stawów rzekomych stosuje się przeszczepy kostne. ODPORNOŚĆ KOŚCI NA DZIAŁANIE CZYNNIKÓW ZEWNĘTRZNYCH Aby kości mogły spełniać swoje funkcje podporowo-ochronne muszą być wytrzymałe. Kości są stosunkowo odporne na obciążenia, zgniatanie, zginanie czy rozciąganie. 28 Największą odporność kość wykazuje na zgniatanie, zginanie (szczególnie kość długa), natomiast na rozciąganie kość jest najmniej odporna.

29 Dlaczego tak się dzieje? Istota gąbczasta kości zbudowana jest na zasadzie trajektorii. Linie trajektorii odpowiadają kierunkom działania siły największego nacisku, pociągania. Dlatego na przekroju kości widzimy różnice w układzie beleczek kostnych. Uzyskujemy w ten sposób maksimum stabilności przy minimum zużyciu budulca czyli istoty gąbczastej. Kość mimo swojej twardości może przystosować się do zmiany obciążenia - dzieje się to wówczas gdy w wyniku długotrwałej siły obciążenia dochodzi do zgrubienia istoty zbitej. Odwrotna sytuacja ma miejsce gdy obciążenie kości jest zbyt małe na przykład w sytuacji nieczynności mięśnia - dochodzi wówczas do ścieńczenia istoty gąbczastej. Zarówno jeden jak i drugi proces nie zależy od wieku. SZPIK KOSTNY Szpik kostny występuje u dorosłego człowieka w jamach szpikowych kości długich: żebrach, mostku oraz w kościach płaskich: czaszki i miednicy. Szpik kostny stanowi 5% masy ciała. Jego główna rola to miejsce odnowy (wytwarzania) komórek i płytek krwi. Wyróżniamy dwa rodzaje szpiku: czerwony - miejsce wytwarzania upostaciowanych komórek krwi i żółty: zawiera tkankę tłuszczową i nie wytwarza komórek krwi. Ilość szpiku żółtego wzrasta po 4 roku życia, podczas gdy u noworodków jest wyłącznie czerwony. U dorosłego człowieka szpik kostny czerwony występuje już tylko w: nasadach kości promieniowych i udowych kręgach żebrach kościach biodrowych mostku FUNKCJE SZPIKU KOSTNEGO jest to miejsce wytwarzania wszystkich rodzajów komórek krwi, komórek tucznych, komórek prezentujących antygeny to w szpiku dochodzi do niszczenia zużytych i wadliwych bądź uszkodzonych erytrocytów w szpiku przejściowo przechowywane jest żelazo odpowiedź immunologiczna typu komórkowego i humoralnego 29

30 Żelazo, które pochodzi ze zniszczonych erytrocytów jest odkładane w makrofagach w postaci związanej z ferrytyną. To właśnie ferrytyna tworzy ziarenka, które znajdują się w makrofagach szpiku kostnego. W szpiku kostnym czerwonym zachodzi hemopoeza - czyli wytwarzanie komórek krwi. Punktem wyjścia jest pluripotencjalna komórka macierzysta. Komórki te są nieliczne, mają zdolność do podziałów przez całe życie człowieka. Z jednej komórki macierzystej powstaje jedna tak zwana komórka zdeterminowana i komórka macierzysta. Komórka macierzysta podtrzymuje linię kolejnych komórek macierzystych a z komórki zdeterminowanej powstają odpowiednio: erytrocyty, granulocyty, limfocyty. CHOROBY METABOLICZNE KOŚCI Do najczęstszych chorób kości należą te o podłożu metabolicznym: krzywica - wywołana jest niedoborem witaminy D. Istotą choroby jest niewystarczające uwapnienie kości co jest powodem ich odkształcania pod wpływem działającej siły. Cechą charakterystyczną jest poszerzenie i rozdęcie nasad kości, wygięcie kości długich, zgrubienie żeber. osteoporoza - zwane inaczej zrzeszotnienie kości lub rozlany zanik kości. Proces chorobowy dotyczy całego szkieletu jednak największe zmiany zachodzą w obrębie kręgosłupa. W przebiegu choroby zmniejszeniu ulega masa kości. Choroba przebiega bezobjawowo a o jej istnieniu świadczą częste złamania kości. Trzony kręgów są klinowato zmienione a niektóre trzony są silnie spłaszczone. HISTOLOGIA TKANKI KOSTNEJ I CHRZĘSTNEJ Po zapoznaniu się z ogólnym podziałem szkieletu człowieka, budową kości, stawów czy więzadeł, warto poświęcić parę zdań histologii tkanki kostnej i chrzęstnej. Jest to niewątpliwe ciekawe uzupełnienie wiedzy na temat biernego układu ruchu. 30 TKANKA CHRZĘSTNA - określana również jako chrząstka jest rodzajem tkanki łącznej. Jej cechą jest sztywność i sprężystość. Chrząstka jest tkanką podporową. Większość chrząstek, pojawiających się w czasie życia człowieka ulega przekształceniu w kości. Wyróżniamy, w zależności od rodzaju i ułożenia włókien chrząstkę szklistą, chrząstkę sprężystą i chrząstkę włóknistą.

31 Chrząstka szklista - występuje najczęściej ze wszystkich typów chrząstek. Większość chrząstek szklistych występuje w życiu płodowym i funkcjonuje do okresu pokwitania, następnie chrząstki przekształcają się w kości. W ciągu całego życia człowieka chrząstka szklista pozostaje w swej niezmienionej formie jedynie na powierzchniach stawowych kości, w ścianie krtani, tchawicy i w dośrodkowych częściach żeber. Chrząstka włóknista - znajduje się w miejscach połączeń ścięgien i więzadeł z kośćmi. Ponadto występuje w spojeniu łonowym i w krążkach międzykręgowych. TKANKA KOSTNA - tak jak tkanka chrzęstna jest również rodzajem tkanki łącznej. W jej istocie podstawowej znajdują się sole mineralne warunkujące jej trwałość, sztywność i wytrzymałość na odkształcanie. Przypomnijmy sobie jeszcze raz skład kości: komórki - osteoblasty, osteocyty, osteoklasty - stanowią one około 5% masy tkanki kostnej istota komórkowa - zbudowana z osteoidu - to część organiczna kości stanowiąca około 25% masy tkanki kostnej część nieorganiczna - głównie sole mineralne, stanowi ona ponad 60% masy kości Omówimy w kilku zdaniach wymienione elementy tkanki kostnej. Osteoblasty - nazywane inaczej komórkami kościotwórczymi - odpowiadają za wytworzenie składników organicznych istoty międzykomórkowej kości. Leżą one na powierzchni nowo powstałych kości. Ułożone są w jednolitą błonę. Błona ta jest barierą dla komórek kościogubnych czyli osteoklastów. Osteocyty - omówione powyżej osteoblasty po otoczeniu zmineralizowaną istotą międzykomórkową kości ulegają przekształceniu w osteocyty. Osteocyty łączą się pomiędzy sobą wypustkami tworząc tak zwaną zespólnię. Struktura osteoklastów i ich przestrzenne ułożenie w kości ma znaczenie przy wymianie substancji odżywczych i metabolitów w kości. Otóż mineralizacja nie dotyczy najbliższej okolicy ciała osteoblastu i jego wypustek cytoplazmatycznych. To warunkuje powstawanie jamek kostnych. W jamkach tych leżą osteocyty wraz ze swoimi wypustkami. Stąd wymiana i transport substancji odżywczych odbywa się między osteocytami i sąsiadującymi z nimi naczyniami krwionośnymi a osteocytami znajdującymi się daleko od naczyń, Pozostała zmineralizowana istota międzykomórkowa jest nie przepuszczalna dla substancji odżywczych i metabolitów. 31 Osteoklasty - ich główną rolą jest niszczenie kości - stąd pod względem funkcji są podobne do makrofagów. I podobnie jak

32 makrofagi wywodzą się ze szpiku kostnego. Znajdują się na powierzchni kości w specjalnych zatokach. Osteocyty połączone są z istotą międzykomórkową kości poprzez własne, liczne wypustki. Niszczenie kości odbywa się na drodze hydrolizy - osteoklasty wydzielają hydrolazy i fagocytują rozkładaną kość. Istota międzykomórkowa kości - składnikami są: osteoid - utworzony z włókien kolagenowych i organicznej substancji bezpostaciowej substancja nieorganiczna Włókno kolagenowe kości to ponad 80% masy wszystkich składników organicznych kości. Natomiast organiczna substancja bezpostaciowa to tylko niewiele ponad 20% składników organicznych kości. Do składników tych zaliczamy osteonektynę i osteokalcynę - są to białka, które regulują mineralizację kości. Substancja nieorganiczna to inaczej minerał kości. Stanowi do 70% wagi tkanki. Jest to krystaliczny minerał o nazwie hydroksyapatyt (fosforan wapnia) - występuje w istocie międzykomórkowej kości w postaci kryształów. Związek ten występuje głównie u ludzi dorosłych w kościach płodowych mamy odmianę hydroksyapatytu czyli brushyt. RODZAJE TKANKI KOSTNEJ grubowłóknista inaczej zwana splotowata drobnowłóknista czyli blaszkowata Tkanka kostna grubowłóknista - to pierwszy ślad tkanki kostnej w naszym organizmie. Pojawia się jako pierwsza w życiu płodowym i zaraz w pierwszym okresie życia pozapłodowego. U dorosłego człowieka występuje jedynie w miejscu przyczepu ścięgien do kości, w zębodołach, szwach kości czaszki oraz w czasie regeneracji uszkodzonych kości. W tkance tej jest stosunkowo dużo osteocytów i osteoblastów. Pewien rodzaj kości grubowłóknistej pojawia się w przebiegu wielu chorób kości. Tkanka ta swą nazwę bierze od ułożenia włókien kolagenowych w grube nieregularne pęczki - jest to cecha charakterystyczna tej tkanki. 32 Tkanka kostna drobnowłóknista - to natomiast dojrzała forma tkanki kostnej, występuje w kościach długich i płaskich. Tworzą ją drobne włókna kolagenowe - stąd nazwa drobnowłóknista. Tkankę tą tworzą minerał i osteoid.

33 Tkankę kostną drobnowłóknistą dzielimy na: kość gąbczastą - występuje w nasadach i przynasadach kości długich, ponadto wypełnia wnętrze kości płaskich. Składa się z beleczek kostnych pomiędzy którymi występuje szpik kostny. kość zbitą - blaszki kostne tworzące kość całkowicie wypełniają objętość tkanki kostnej. Warunkuje to wytrzymałość na działanie sił mechanicznych. Tkanka kostna zbita występuje w zewnętrznych warstwach kości płaskich oraz w trzonach kości długich. Podstawowym składnikiem kości zbitej jest - osteon. Osteon to ciekawy układ 4-20 blaszek kostnych przypominających rurki, leżą one jedne na drugich. W środku tych blaszek znajdują się naczynia włosowate i nerwy. Sieć naczyń włosowatych tworzy się dzięki połączeniom bocznych odgałęzień sąsiadujących ze sobą osteonów. 33

34 CZYNNY UKŁAD RUCHU To zespół narządów kurczliwych mięśni, poruszających ruchomo całym szkieletem człowieka. Mamy trzy typy tkanki mięśniowej: Czy wszystkie mięśnie mają zdolność ruchu? A jeżeli tak to czy wszystkie współpracują z kośćmi i mogą nimi poruszać? Tkanka mięśniowa wyróżniania się tym, że posiada zdolność kurczenia się i właśnie to umożliwia nam ruch. Nie oznacza to jednak, że każdy mięsień kurcząc się da nam możliwość zrobienia kroku do przodu. mięśnie poprzecznie prążkowane - omawiając ruch te będą nas najbardziej interesować, dlatego ich budowę i cechy omówi poniżej troszkę szerzej. Mięśnie te przyczepione są do kości szkieletu - stąd noszą nazwę mięśni szkieletowych. mięśnie gładkie - posiadają zdolność kurczenia się, są wytrzymałe, skurcz nie jest gwałtowny, może się utrzymywać przez dłuższy czas - mięśnie te są bardzo wytrzymałe. Występują w ścianach naczyń krwionośnych, jelita, przewodu pokarmowego, oku mięsień swoisty serca - jak nazwa wskazuje występuje w sercu, różni się od mięśni poprzecznie prążkowanych obecnością wstawek i tworzeniem rozgałęzień łączących się z włóknami przebiegającymi obok. Ruch czyli przemieszczenie się w przestrzeni względem położenia własnego ciała. Czynności ruchowe umożliwiają człowiekowi utrzymanie właściwej postawy ciała, ruchy lokomocyjne pozwalające na poruszanie się oraz ruchy manipulacyjne, za ich pomocą człowiek aktywnie oddziałuje na otoczenie. Czynność ruchu jest wypadkową działania trzech układów: 34 mięśniowy nerwowy kostny (szkielet) Przyjrzyjmy się więc anatomii i fizjologii mięśni szkieletowych - poprzecznie prążkowanych, bo takie nas interesują gdy mówimy o ruchu.

35 35

36 36

37 FENOMEN MIĘŚNI PRĄŻKOWANYCH Mięsień poprzecznie prążkowany charakteryzuje się trzema możliwościami: kurczy się jest elastyczny jest pobudliwy Te trzy potencjalne możliwości działają w połączeniu z układem nerwowym. Bowiem układ nerwowy i mięśniowy współpracują ze sobą na zasadzie sprzężenia zwrotnego. To znaczy, że jeden zależy od drugiego. Mięsień reaguje na sygnał płynący z układu nerwowego czyli na hasło: kurczysz się - mięsień się kurczy jednocześnie wysyła informację do układu nerwowego, że polecenie zostało wykonane. Układ nerwowy odbiera tą informację i z udziałem struktur rdzenia kręgowego i zaawansowanych pięter nerwowych programuje kolejne czynności ruchowe. Jak mocno może skurczyć się mięsień? Siła skurczu mięśnia zależy od liczby i rodzaju jednostek motorycznych stanowiących jeden skurcz. A jednostką motoryczną lub inaczej ruchową nazywamy - anatomiczny zespół funkcjonalny. W przypadku mięśni zespół ten stanowi neuron ruchowy: jest komórka nerwowa z jej wypustkami, zwana inaczej aksonem oraz cała grupa włókien mięśniowych zaopatrywanych przez ten neuron. Tak więc mówimy o pewnej jednostce ruchowej: komórka nerwowa oddziałująca na włókna mięśniowe, których może od kilku do kilkunastu tysięcy. Zasadą przewodnią w działaniu jednostki ruchowej jest prawo: "wszystko albo nic". Co to oznacza? To oznacza, że nawet jeżeli jednostka ruchowa składa się z kilku tysięcy włókien nerwowych lub tylko kilku to w wyniku działania jednego impulsu nerwowego kurczą się wszystkie włókna danej jednostki. Stąd zasadę tę można sformułować inaczej wszystkie włókna albo żadne. Jaki będzie wysiłek mięśniowy po zadziałaniu bodźca czyli jaka będzie siła skurczu mięśnia decyduje liczba działających jednocześnie (włączających się jednocześnie) jednostek motorycznych. Na precyzję ruchu danego mięśnia wpływa zróżnicowane w czasie i liczbie włączenie się jednostek motorycznych. Przy jednoczesnym 37

38 wygenerowaniu impulsu wszystkich jednostek ruch mięśnia będzie wydajny i płynny. Mamy dwa typy jednostek motorycznych, ich rozróżnienie dokonano na podstawie jakości skurczu i tak, jeżeli mamy powolny i długotrwały wówczas mówimy o jednostkach tonicznych - skurcz toniczny. Jeżeli przeciwnie skurcz jest szybki i krótkotrwały wówczas jest to skurcz fazowy. Obie jednostki dominują w określonych grupach mięśni. Jednostki toniczne przeważają w tzw. mięśniach czerwonych obecnych w obrębie tułowia - odpowiadają one za utrzymanie pionowej postawy ciała i innych tzw. antygrawitacyjnych pozycji ciała - nasze położenie w przestrzeni. Czyli mówiąc krótko jednostki toniczne mają zadania statyczne. Zadania dynamiczne przypadną więc w udziale jednostką fazowym, które przeważają w mięśniach białych, znajdujących się głównie w obrębie kończyn. Ich główną funkcją są ruchy rąk, nóg i inne aktywne ruchy lokomocyjne i instrumentalne. Co już wiemy? Że mięsień sam w sobie niewiele może, musi współpracować z układem nerwowym, odbierać od niego impulsy. W wyniku czego wykonuje ruch, podejmuje wysiłek zależny od działającej jednostki motorycznej. Jakby więc nie analizować zadań mięśni musi on po prostu wykonać pracę. Pracą mięśnia jest jego skurcz. Wynikiem skurczu jest ruch i naprężenie mięśniowe co w ostateczności pozwala na przezwyciężenie oporów zewnętrznych. Analizując skurcz mięśnia ze strony fizjologicznej musimy skupić się na trzech zagadnieniach: skutek skurczu podstawowy mechanizm tego procesu jego nerwowa regulacja 38

39 SKUTKI SKURCZU: Mięsień zaktywowany do skurczu skraca się albo próbuje się skrócić. Dochodzi wówczas do trzech sytuacji: skurcz powoduje pociąganie elementów kostnych - przejawem tego działania jest ruch. Jest to skurcz koncentryczny lub zwany inaczej izotoniczny nie dochodzi do ruchu, bowiem wystąpił równoczesny i równoważny skurcz, powstający w przeciwstawnych grupach mięśni - np. zginacz i prostownik. Jest to skurcz, którego wynikiem jest bezruch czyli skurcz izomeryczny Każdy ruch mobilizuje mięśnie agonistyczne, synergiczne i stabilizujące oraz antagonistyczne. Skurcz ekscentryczny. SKURCZ KONCENTRYCZNY, IZOMERYCZNY Skurcz ten powoduje przyciąganie się (zbliżanie) do siebie ścięgien (przyczepów kostnych), skracają się więc mięśnie, wykonując ruch w określonym kierunku: mięśnie agonistyczne i mięśnie synergistyczne. SKURCZ IZOMERYCZNY Jeżeli działają przeciwstawne grupy mięśni wówczas daremne są próby usiłowania skrócenia mięśnia, jego pociąganie elementów kostnych - działania te zwiększają znacznie napięcie mięśniowe. Tak więc podczas takiego skurczu nie następuje skrócenie mięśnia. Tego rodzaju skurcze występują w mięśniach stabilizujących. SKURCZ EKSCENTRYCZNY Podczas tego ruchu zaangażowane są wszystkie typy mięśni: synergiczne, agonistyczne i antagonistyczne. Ten rodzaj skurczu zapewnia tkance mięśniowej elastyczność - jeden z jej atrybutów. Polega to na wydłużaniu mięśnia z jednoczesnym włączeniem siły pasywnej - fazy przeciwnej skracaniu się mięśnia. MECHANIZM SKURCZU MIĘŚNIA Istotą skurczu mięśnia są złożone i wieloetapowe procesy biochemiczne, które przekładają się na przemianie energii chemicznej mięśnia (związki wysokoenergetyczne) w energię mechaniczną. 39

40 W procesie tym udział biorą niemal wszystkie elementy anatomiczne włókna mięśniowego. W tym momencie dosłownie w trzech zdaniach przedstawimy budowę mięśnia poprzecznie prążkowanego. Mięśnie poprzecznie prążkowane zbudowane są z włókien mięśniowych. Podstawową jednostką włókna są miofibryle - mające właściwość kurczenia się. Są to włókienka o średnicy 1-2 μm. Ułożone są w równolegle pęczki. Włókno otoczone jest osłonką - sarkolemmą. Miofibryle są podzielone na kolejno ułożone odcinki zwane sarkomerami. W każdym takim sarkomerze mamy prążek ciemny i jasny. Stąd znana nam nazwa mięśni poprzecznie prążkowanych. Prążek ciemny to anizotropowy, otoczony z dwóch stron prążkiem jasnym - izotropowym. Oba prążki jasny i ciemny czyli jeden sarkomer oddzielony jest od drugiego prążkiem Z. Patrząc na zdjęcia mikroskopowe mięśnia widzimy prążek ciemny anizotropowy przez środek którego przebiega strefa H (jasna) a w niej znajdują się prążki M (ciemne). To tyle jeżeli chodzi o budowę mięśni poprzecznie prążkowanych. Wracamy teraz do mechanizmu skurczu mięśnia. MECHANIZM SKURCZU MIĘŚNIA W mechanizmie pracy mięśnia biorą udział wszystkiego jego anatomiczne elementy: w sarkoplazmie zawarta jest substancja energetyczna - glikogen mitochondria - źródło enzymów sarkolemma dająca nam jony wapnia Natomiast energię to wykonania takiej pracy czerpiemy z przemiany ATP do ADP i powrotu ADP do ATP. W reakcjach biochemicznych skurczu biorą udział cztery białka: aktyna i miozyna - wykonawcą skurczu oraz troponina i tropomiozyna - są z kolei jego animatorami. 40 Aktyna jest białkiem globularnym - zwana inaczej aktyną G. W wyniku polimeryzacji i daje łańcuchy polipeptydowe aktyny fibrylarnej to jest aktyna F. Powstałe dwa łańcuchy polipeptydowe owijają się dookoła siebie tworząc cienki mikrofilament o średnicy 5-8nm. Każda cząsteczka aktyny czyli aktyna G ma miejsce wiązania miozyny. Omawiane cienkie mikrofilamenty wiążą się ze wspomnianymi prążkami Z prostopadle do jego powierzchni.

41 Miozyna - to białko, którego makrocząsteczka ma długość około 200 nm i średnicę około 3 nm. Tworzą je dwa łańcuchy polipeptydowe określane jako łańcuchy cienkie - tworzą one helisę. Każdy łańcuch ciężki ma specyficzną strukturę nazywaną główką - umiejscowioną na każdym końcu łańcucha ciężkiego. Zatem miozyna ma dwie główki wykazujące aktywność ATP-azy oraz wiążące aktynę F. W omawianych główkach znajdują się niskocząsteczkowe składniki miozyny określane jako łańcuchy lekkie. Mikrocząsteczki miozyny układają się w pęczki - powstają wówczas mikrofilamenty grube o średnicy około 15 nm. Ułożenie w pęczkach polega na przesunięciu jednych makrocząsteczek względem drugich, dlatego też główki miozyny wystają na zewnątrz mikrofilamentu grubego i położone są wzdłuż linii spiralnej. Co robi miozyna i aktyna? Tworzą wspólnie aktomiozynę. Jest to włókienko kurczliwe utworzone nawet i z kilkuset włókien obu tych białek. Pomiędzy włóknami miozyny i aktyny utworzone są tzw. mostki miozyny - to tam znajduje się enzym ATP-aza, który uczestniczy w reakcji ATP ADP. W stanie rozkurczu główki miozyny ustawione są prostopadle do włókien aktyny Funkcjonalność ATP jest bezpośrednio powiązana z obecnością jonów wapnia i magnezu. Jak działa ATP? Zwiotczenie i rozciągliwość mięśnia zależą od ATP. Gdy następuje rozpad ATP do ADP miozyna łączy się z aktyną i następuje przesunięcie obu włókien względem siebie (miozyna kroczy po aktynie) a to prowadzi do napięcia mięśnia - powstaje skurcz co przekłada się na pracę mięśnia. Po skurczu następuje kolejna reakcja ADP do ATP, energii do tego procesu dostarcza glikoliza (enzymatyczny rozpad glikogenu czyli spalanie glukozy). Tropomiozyna - to białko fibrylarne, utworzone z dwóch łańcuchów polipeptydowych, owiniętych wokół siebie tworząc helisę o długości około 40 nm i średnicy około 2 nm. Jeżeli mięsień jest w stanie rozkurczu to tropomiozyna położona powyżej spiralnego rowka miofilamentu cienkiego. Troponina - to kompleksowe białko globularne, powiązane z troponiną i aktyną F, w regularnych odstępach co 40 nm. Ten białkowy kompleks składa się z trzech jednostek: jednostka C - która wiąże jony wapnia Ca 2+, jednostka I - hamuje wiązanie aktyny F do miozyny i jednostka T - która wiąże się z tropomiozyną. 41

42 ŹRÓDŁA ENERGII SKURCZU Jak już to zaznaczono, energia potrzebna do skurczu jest zgromadzona w komórkach mięśniowych w formie ATP i fosfokreatyny. Energia wytwarzana jest głównie w mitochondriach w procesie fosforylacji tlenowej w mitochondriach, substratem reakcji są wówczas kwasy tłuszczowe. Drugie źródło energii to glikoliza beztlenowa z glukozy zachodząca w cytosolu. Gdy nasze mięśnie znajdują się w stanie spoczynku lub są rozkurczone wówczas źródłem energii jest tlenowa fosforylacja. Jeżeli jednak wykonujemy intensywną pracę nasze mięśnie czerpią energię z glikolizy. Białko, które wiąże tlen i dostarcza go do mitochondriów to mioglobina oraz glikogen, który dostarcza glukozę a występuje on w komórkach mięśniowych. RODZAJE KOMÓREK MIĘŚNIOWYCH Komórki mięśni dzieli się na białe i czerwone. Podział ten jest uzależniony od rodzaju źródła energii wykorzystywanej do skurczu. Zarówno komórki białe jak i czerwone występują razem - ale w różnych proporcjach w różnych mięśniach. Komórki mięśniowe białe - cechuje je szybki skurcz i szybkie zmęczenie. Są ubogie w mioglobinę, mitochondria i cytochrom. Źródłem energii dla komórek białych jest glikoliza beztlenowa i spalanie glukozy. Występują głównie w mięśniach przeznaczonych do szybkich i krótkotrwałych ruchów takich jak mięśnie okołoruchowe. Komórki mięśniowe czerwone - te z kolei odwrotnie są bogate w mioglobinę i mitochondria. Źródło energii to fosforylacja tlenowa. Cechuje je wolny skurcz, duża wytrzymałość na zmęczenie. Szczególnie bogate w te komórki jest mięsień trójgłowy ramienia. Komórki mięśniowe pośrednie- jak nazwa wskazuje mają cechy pośrednie komórek białych i czerwonych. I takie też najczęściej występują w organizmie człowieka. To jaki jest rodzaj komórek mięśniowych zależy od unerwienia. Komórki unerwione przez ten sam neuron ruchowy są zawsze tego samego rodzaju. 42

43 NERWOWA REGULACJA SKURCZU Skurcz jest mechaniczną odpowiedzią mięśnia na pojedynczy impuls nerwowy. Przetwarzanie impulsów nerwowych w czynność mięśniową określane jest jako przewodzenie nerwowo-mięśniowe. W wyniku dotarcia bodźca nerwowego do mięśnia dochodzi do depolaryzacji sarkolemmy. To z kolei daje uwolnienie jonów Ca 2+. Jony te aktywują enzymy rozkładające ATP do ADP, a to już wiemy jest źródłem energii niezbędnej do skurczu. Jeżeli przyjrzymy się szczegółom unerwienia komórek mięśniowych to musimy zwrócić przede wszystkim uwagę na: komórki nerwowe, które pobudzają mięśnie szkieletowe tułowia i kończyn. Komórki te znajdują się w rogach przednich rdzenia kręgowego. Komórki unerwiające mięśnie obszaru głowy znajdują się natomiast w jądrach ruchowych nerwów czaszkowych - określamy je jako neurony ruchowe lub motoneurony. Wyróżniamy motoneurony alfa i gamma. Motoneurony alfa oddziałują na komórki mięśniowe generujące pracę mięśnia. Motoneurony gamma pobudzają do skurczu włókna mięśniowe znajdujące się we wrzecionach mięśniowych. wrzeciona mięśniowe i narządy ścięgnowe Golgiego (ciała buławkowate) - każde takie wrzeciono jest zbudowane z włókien mięśniowych ułożonych w obwodowych częściach wrzeciona i w części środkowej. Włókna mięśniowe tego wrzeciona swymi końcami obwodowymi przyczepiają się do torebek otaczających pęczki komórek mięśniowych, natomiast ich końce centralne dochodzą do części środkowej wrzeciona. Neurony ruchowe gamma pobudzają te włókna do skurczu. napięcie mięśniowe - to pewien skurcz mięśnia, e którym pozostają wszystkie mięśnie. Napięcie to umożliwia precyzyjne i płynne wykonywanie ruchu w zależności od zapotrzebowania danej chwili. Napięcie mięśniowe zapoczątkowuje pobudzenie receptorów we wrzecionach mięśniowych i jest zakończone skurczem tego samego mięśnia, które pobudza właśnie ten receptor. Pobudzenie receptorów następuje podczas każdego przypadkowego rozciągnięcia mięśnia - dlatego też mówimy, że napięcie mięśniowe jest odruchem na rozciągnie. Takim odruchem jest odruch kolanowy pojawiający się podczas uderzania młoteczkiem w ścięgno mięśnia czworogłowego uda. W wyniku tego uderzenia dochodzi do gwałtownego krótkotrwałego rozciągnięcia mięśnia i do jego skurczu. 43

44 narządy ścięgnowe Goldiego chronią mięsień i ścięgna przed uszkodzeniem w wyniku działania zbyt wielkich sił rozciągających. Na koniec warto jeszcze wspomnieć iż jakikolwiek, nawet najprostszy ruch, rzadko jest wynikiem skurczu jednego mięśnia. Zwykle w proces ten jest zaangażowanych kilka mięśni stanowiących grupę. Dlatego też wymieńmy grupy mięśni biorących udział w wykonywaniu ruchu (tym bardziej że pojęcia te już pojawiły się w teksie) mięśnie protagonistyczne - ich skurcz powoduje ruch w stawie mięśnie synergistyczne - zwiększają skuteczność ruchu w stawie, ułatwiają go - np. zaciskanie palców dłoni. mięśnie antagonistyczne - działają na dźwignię kostną siłę przeciwną do kierunku ruchu. Ograniczają przez to zakres i szybkość ruchu, zwiększa to precyzję ruchu i jego płynność. mięśnie stabilizujące - ruch tych mięśni zapewnia utrzymanie określonej pozycji ciała, lub kończyn podczas wykonywania ruchów np. podczas spaceru. Wpływają stabilizująco na stawy. Podsumujmy to co zostało dotychczas zaprezentowane: Czynność ruchowe człowieka możemy podzielić na trzy grupy: czynności umożliwiające utrzymanie prawidłowej postawy ciała ruchy lokomocyjne dające nam możliwość przemieszczania się ruchy manipulacyjne, dzięki którym możemy aktywnie oddziaływać na otoczenie Czynny układ ruchu zbudowany jest z: kośćca czyli z szkieletu mięśni szkieletowych będących w bezpośrednim kontakcie ze szkieletem. Mięśnie kurcząc się przyciągają się do siebie. Czynnością mięśni kierują ośrodki ruchowe znajdujące się w rdzeniu kręgowym i pniu mózgu. Ośrodki te funkcjonują dzięki informacją płynącym z receptorów umiejscowionych w torebkach stawowych, więzadłach, okostnej i mięśniach. 44 Omówiliśmy już budowę tkanki mięśniowej poprzecznie prążkowanej. Wskazaliśmy na funkcjonowanie trzech układów jako warunek zaistnienia pracy mięśni. Powiedzieliśmy sobie co to jest skurcz, co to jest praca mięśnia i krótko wyjaśniliśmy mechanizm skurczu.

45 Poświęćmy teraz kilka chwil budowie morfologicznej mięśnia, jak on wygląda? Jakie są jego części składowe? To już wiemy mięsień poprzecznie prążkowany zbudowany jest włókien mięśniowych. Suma tych włókien formuje mięsień, w którym możemy wyróżnić: brzusiec ścięgno lub rozcięgno początkowe ścięgno lub rozcięgno końcowe Ścięgna i rozcięgna przyczepiają mięśnie do kości, tym samym umożliwiają ruch to znaczy przenoszą pracę mięśni na szkielet. Ścięgna i rozcięgna zbudowane są z pęczków a te z kolei powstają z włókien tkanki łącznej właściwej zbitej. Natomiast brzusiec składa się z pęczków włókien mięśniowych. Pęczek tych włókien otacza warstwa tkanki łącznej czyli omięsna zewnętrzna. Jeżeli popatrzymy na kształt mięśnia możemy powiedzieć, że mięśnie są: wrzecionowate płaskie okrężne A uwzględniając liczbę głów mamy mięśnie: dwugłowe trójgłowe czterogłowe itp. Sam mięsień nie mógłby spełniać swej funkcji gdyby nie inne anatomiczne struktury, określane jako urządzenia pomocnicze mięśni: powięzie pochewki ścięgien kaletki maziowe bloczki Mięśnie szkieletowe możemy podzielić ze względu na ich czynność i topografię: grupa mięśni czynnościowych - zginacze, prostowniki, odwodziciele, przywodziciele, zwieracze, mięśnie mimiczne grupa mięśni topograficznych - mięśnie grzbietu, głowy, szyi, klatki piersiowej, brzucha, kończyn górnych i kończyn dolnych. 45

46 POWSTAWANIE KOMÓREK MIĘŚNIOWYCH, KOMÓRKI SATELITARNE Komórki mięśni szkieletowych powstają z fragmentów mezodermy somitów, określanych miotomami. Komórki mezenchymatyczne miotomów czyli mioblasty mają kształt owalny lub wrzecionowaty. Fuzja mioblastów czyli zlewanie ich ze sobą następuje w czwartym tygodniu rozwoju zarodkowego. Dochodzi wówczas do wytwarzania długich wielojądrowych struktur - czyli miotubule. W kształtujących się miotubulach odkładane są cienkie i grube miofilamenty wypełniając sukcesywnie cytoplazmę. W ten sposób dochodzi do powstawania wielojądrowych komórek mięśni szkieletowych. Natomiast wzrost mięśni odbywa się przez zwiększenie liczby miotubul i poprzez zwiększenie ich masy. Proces ten najintensywniej zachodzi tuż przed zakończeniem życia płodowego. Oczywiście również po urodzeniu zwiększa się liczba i masa komórek mięśniowych. Na przykład u chłopców do 16 roku życia liczba komórek mięśniowych zwiększa się 14-krotnie. Natomiast po 50 roku życia liczba komórek mięśniowych sukcesywnie spada. Jak już wspomniano w trakcie powstawania komórek mięśniowych mioblasty ulegają fuzji. Nie jest tak jednak ze wszystkimi mioblastami. Pewna liczba mioblastów ściśle przylega do komórek mięśniowych i określa się je jako komórki satelitarne. Biorą one udział w procesach przerostu mięśni oraz w naprawie uszkodzonej tkanki mięśniowej. Zachowują one zdolność do podziałów - są bowiem komórkami embrionalnymi. Posiadają odrębną błonę komórkową oddzielającą je od komórek mięśniowych. PRZEROST I REPERACJA MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO Przerostem mięśnia określamy zwiększenie masy i objętości jego komórek mięśniowych. Nie dochodzi jednak wówczas do zwiększenia liczby komórek! Przerost mięśni dokonuje się głównie w wyniku ćwiczeń fizycznych to jest treningu. W takiej sytuacji zwiększa się liczba miofibryli w komórkach powodując powiększenie komórek. Dzięki fuzji komórek satelitarnych z komórkami mięśniowymi dochodzi do wydłużania komórek i zwiększania liczby jąder w komórce. To właśnie powiększanie średnicy i długości komórek mięśniowych prowadzi do zwiększania masy i objętości mięśnia. 46

47 USZKODZENIE MIĘŚNIA W wyniku uszkodzenia mięśnia szkieletowego następuje martwica fragmentów komórek w okolicy zranienia. Przeżywają nieliczne jądra i blaszka podstawna komórek. W okolicy uszkodzenia gromadzą się leukocyty i makrofagi - to one fagocytują obumarłe fragmenty komórek mięśniowych. Aby "zreperować" uszkodzony mięsień komórki satelitarne dzielą się na komórki potomne, które w wyniku fuzji wytwarzają miotubule w osi uszkodzonej komórki mięśniowej. Aby jednak doszło do reperacji uszkodzonego mięśnia konieczne jest zachowanie unerwienia uszkodzonego mięśnia. MIOLOGIA OGÓLNA Opiszemy po kolei: mięśnie grzbietu mięśnie głowy mięśnie szyi mięśnie klatki piersiowej mięśnie brzucha mięśnie kończyny górnej i ręki mięśnie kończyny dolnej i stopy MIĘŚNIE GRZBIETU Mięśnie grzbietu rozciągają się od kości krzyżowej aż do kości potylicznej. Są po prawej i lewej stronie kręgosłupa. Dzielą się na dwie warstwy: powierzchniową głęboką Mięśnie warstwy powierzchniowej mają przyczepy początkowe na kręgosłupie a końcowe na kości obręczy kończyny górnej, kości ramiennej i na żebrach. Mięśnie warstwy powierzchniowej powodują ruch szyi, obręczy kończyny górnej i ramienia. Są też pomocne jako mięśnie pomocnicze wdechowe. Natomiast mięśnie warstwy głębokiej tworzą prostownik grzbietu, który jest odpowiedzialny za utrzymanie pionowej postawy ciała oraz mięśnie podpotyliczne. 47

48 MIĘŚNIE GŁOWY Wyróżniamy: mięśnie żwacze mięśnie wyrazowe (mimiczne) Mięśnie żwacze wykonują powodują ruchy obniżania i unoszenia żuchwy, wysuwania jej i cofania oraz ruchy obrotowe. Zaliczmy tu mięśnie: żwacz, skroniowy, skrzydłowy boczny i przyśrodkowy. Ruch dzięki tym mięśniom ma miejsce w stawach skroniowo-żuchwowych. Mięśnie wyrazowe (mimiczne) twarzy jest to bardzo ciekawa grupa mięśni - nie poruszają one kości głowy lecz zmieniają rzeźbę skóry, umożliwia to uzewnętrznienie emocji takich jak smutek, radość, zdziwienie, zaskoczenie itp. Dzieje się tak dlatego, że jeden z przyczepów tych mięśni jest umiejscowiony w skórze. Mięśnie mimiczne układają się wokół otworów naturalnych czyli szpar powiekowych - mięsień okrężny oka nozdrzy przednich - mięsień nosowy i mięsień obniżacz przegrody nosa szpary ustnej - mięsień okrężny ust, dźwigacz kąta ust i obniżacz kąta ustpoliczkowy, śmiechowy otworu słuchowego zewnętrznego - mięsień uszny: przedni, górny i tylny Mięśnie wokół otworów naturalnych służą do regulowania ich wielkości. Mięsień okrężny oka umożliwia ruchy powiek oraz ułatwia odpływ łez z woreczka łzowego do jamy nosowej. 48

49 MIĘŚNIE SZYI Ułożone są symetrycznie dookoła narządów szyi i szyjnego odcinka kręgosłupa. Tworzą je trzy warstwy: warstwa powierzchowna - mięsień szeroki szyi, mięsień mostkowo-obojczykowo-sutkowy. Mięsień ten powoduje pochylenie i obrót głowy w stronę przeciwną. Działa też jako mięsień pomocniczy wdechowy. warstwa środkowa - mięśnie tej warstwy dzielą się na podgnykowe i nadgnykowe. Mięśnie podgnykowe mają początek na mostku, obojczyku i łopatce a kończą się na kości gnykowej. Praca tych mięśni powoduje opuszczanie żuchwy i pracę języka. Mięśnie nadgnykowe zaczynają się od kości gnykowej do żuchwy i podstawy czaszki (do kości skroniowej). Podczas połykania unoszą kość gnykową, obniżają żuchwę. mięśnie warstwy głębokiej - zaczepione są między kręgami szyjnymi a I i II żebrem. Jeżeli praca tych mięśni jest jednostronna to dochodzi do zginania części szyjnej kręgosłupa do boku, gdy praca jest obustronna to ta część szyjna zgina się do przodu. MIĘŚNIE KLATKI PIERSIOWEJ ta grupa mięśni również podzielona została na trzy warstwy: powierzchowną środkową głęboką Mięśnie warstwy powierzchownej przyczepione są do mostka, żeber, łopatki, obojczyka i kości ramiennej. Należy tu mięsień piersiowy większy, piersiowy mniejszy i zębaty przedni. Działają przy ruchach obręczy barkowej i ramienia. Mięśnie warstwy środkowej obejmują mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne czyli wdechowe oraz wewnętrzne to jest wydechowe. I ostatnia warstwa - głęboka tu zaliczamy mięsień poprzeczny klatki piersiowej. Ułożony on jest między mostkiem, żebrami a przeponą. Przepona jest bardzo ciekawym mięśniem - oddziela ona jamę klatki piersiowej od jamy brzusznej i jest przyczepiona do kręgów lędźwiowych i żeber od VII do XII oraz do mostka. 49

50 Przepona posiada trzy otwory: aortowy, przełykowy, i otwór żyły głównej. Przepona podczas skurczu obniża się ku dołowi. Jest to najsilniejszy mięsień wdechowy ale bierze też udział w wydalaniu moczu i kału. Spełnia też bardzo ważne funkcje u kobiet podczas porodu. MIĘŚNIE BRZUCHA Mięśnie tej grupy są mięśniami płaskimi. Pełnią wiele bardzo ważnych funkcji: podczas wydechu podczas kaszlu, śmiechu, wydawaniu głosu są antagonistami mięśnia prostownika grzbietu - warunkują pionową postawę ciała współpracują z innymi mięśniami podczas wydalania kału, moczu oraz podczas porodu Do mięśni brzucha zaliczamy: mięsień prosty brzucha, który biegnie podłużnie od mostka do spojenia łonowego. Mięsień czworoboczny lędźwi. Pomiędzy mięśniem prostym brzucha a mięśniem czworobocznym lędźwi znajdują mięśnie skośny zewnętrzny i wewnętrzny brzucha oraz mięsień poprzeczny brzucha. W ścianie przedniej brzucha znajdują się kanały - są to miejsca o małej wytrzymałości, stanowią one potencjalne wrota przepuklin. Wyróżniamy dwa kanały: kanał pachwinowy i pierścień pępkowy. MIĘŚNIE KOŃCZYNY GÓRNEJ Ta grupa mięśni została podzielona na mięśnie obręczy kończyny górnej i mięśnie kończyny górnej wolnej oraz mięśnie ramienia, przedramienia i ręki. Mięśnie obręczy kończyny górnej - łączą łopatkę i obojczyk z kością ramienną. Zaliczamy tu mięśnie nadgrzbietowy, podgrzbietowy, obły większy, obły mniejszy, podłopatkowy i naramienny. Podczas ruchu w stawie ramiennym współdziałają wszystkie mięśnie tej grupy. 50 Mięśnie ramienia mają początek na łopatce, obojczyku i kości ramiennej a koniec na bliższych końcach kości przedramienia. W mięśniach tych wyróżniamy dwie grupy: przednią i tylną. W grupie przedniej mamy mięśnie: kruczo-ramienny, dwugłowy ramienia i ramienny. Mięśnie te odpowiadają za zginanie kończyny w stawie

51 ramiennym i łokciowym. Grupa tylna zawiera prostowniki stawu ramiennego i łokciowego czyli: mięsień trójgłowy ramienia i mięsień łokciowy. Mięśnie przedramienia - zaczynają się na końcu dalszym kości ramiennej i na kościach przedramienia, kończą się aż na kościach ręki po stronie dłoniowej i grzbietowej ręki. Mięśnie te umożliwiają zginanie i prostowanie rąk i palców rąk oraz nawracanie i przywracanie przedramienia i ręki. W zależności od ułożenia względem kończyny mięśnie przedramienia podzielono na trzy grupy: przednią, tylną i boczną. Do grupy przedniej zaliczamy: zginacz łokciowy i promieniowy nadgarstka, nawrotny obły i czworoboczny, dłoniowy długi, zginacz powierzchowny i głęboki palców. Grupa tylna to następujące mięśnie: prostownik długi i krótki kciuka, odwodziciel długi kciuka, prostownik palców, prostownik wskaziciela, prostownik palca małego, prostownik łokciowy nadgarstka. Grupę boczną tworzą mięśnie: ramienno-promieniowy, prostownik promieniowy długi i prostownik promieniowy krótki nadgarstka. Mięśnie ręki znajdują się w dłoni, ułożone są w trzy grupy: mięśnie kłębu, mięśnie kłębika, mięśnie środkowe. Mięśnie kłębu powodują ruch kciuka jego zginanie, przywodzenie, przeciwstawienie i odprowadzenie. Mięśnie kłębika zginają, odwodzą i przeciwstawiają mały palec. Mięśnie środkowe natomiast umożliwiają ruchy prostowania, przywodzenia i odwodzenia palców II, III, IV i V. MIĘŚNIE KOŃCZYNY DOLNEJ wyróżniamy mięśnie obręczy kończyny dolnej, mięśnie kończyny dolnej wolnej oraz mięśnie uda, goleni i mięśnie stopy. Mięśnie obręczy kończyny dolnej zaczynają się kręgach lędźwiowych, kości krzyżowej i kości miedniczej a koniec mają na kości udowej. Należą tu następujące mięśnie: biodrowo-lędźwiowy, zasłaniacz wewnętrzny i zewnętrzny, pośladkowy wielki, średni i mały, 51

52 gruszkowaty, czworoboczny, bliźniaczy górny i dolny. Podczas ruchu w stawie biodrowym aktywne są wszystkie wymienione mięśnie. Mięśnie uda - początek mają na końcach kości goleni. Tworzą one trzy grupy: przednią, tylną i przyśrodkową. Grupa przednia: stanowi mięsień czworogłowy uda - umożliwia on ruch zginania w stawie biodrowym i prostowanie w stawie kolanowym. Grupa tylna: mięśnie dwugłowy uda, półścięgnisty i półbłoniasty - biorą udział w prostowaniu uda w stawie biodrowym i w zginaniu kończyny w stawie kolanowym. Grupa przyśrodkowa - należą tu następujące mięśnie: grzebieniowy, smukły, przywodziciel wielki, długi i krótki. Praca tych mięśni powoduje ruch przywodzenia w stawie biodrowym. Mięśnie goleni - rozpoczynają się na końcu dalszym kości udowej i na kościach goleni a kończą się na kościach stopy. Podział jest na trzy grupy: przednią, tylną i boczną. Do grupy przedniej zaliczamy: prostownik długi palców, mięsień piszczelowy przedni, prostownik długi palucha. Dzięki ruchowi tych mięśni prostujemy stopę i palce stopy. Grupa tylna to mięśnie: trójgłowy łydki - jego ścięgno (Achillesa) przyczepia się do guza piętowego, piszczelowy tylny, zginacz długi palców, zginacz długi palucha. Mięśnie te nadają możliwość zginania stopy i palców stopy, przywodzenie i odwracanie stopy. Grupa boczna - to mięśnie strzałkowy długi i strzałkowy krótki - powodują nawracanie i przywodzenie stopy. Mięśnie stopy to mięśnie grzbietu stopy i mięśnie podeszwy. Mięśnie grzbietu stopy stanowią mięsień prostownik krótki palców i mięsień prostownik krótki palucha. Mięśnie podeszwy to mięśnie palucha, palca małego (V) i środkowe. Mięśnie podeszwy zginają, odwodzą oraz przywodzą palce stopy. Utrzymują prawidłowe wysklepienie stopy. 52

53 Teraz czas na MIOLOGIĘ SZCZEGÓŁOWĄ MIĘŚNIE GŁOWY Mięśnie głowy ze względu na różnice w pochodzeniu jak i czynności dzielimy na trzy grupy: GRUPA I - mięśnie wyrazowe lub inaczej mimiczne GRUPA II - mięśnie żwaczowe GRUPA III - mięśnie połączone z narządem wzroku, słuchu i językiem GRUPA I : mięśnie sklepienia czaszki - na sklepieniu czaszki znajduje się parzysty mięsień potyliczno-czołowy i mięsień skroniowociemieniowy. Oba te mięśnie tworzą mięsień naczaszny. Do innych mięśni sklepienia czaszki należą: brzusiec potyliczny, mięsień skroniowo-ciemieniowy oraz czepiec ścięgnisty. Mięsień podłużny nosa -marszczy skórę nosa u jego nasady, formując u nasady nosa i na czole poziome fałdy. Nadaje to twarzy wyraz walki, gniewu. Skurcz mięśni czołowych unosi przyśrodkowe części łuków brwiowych ku górze. mięśnie małżowiny usznej: wyróżniamy tu mięśnie krótkie i mięśnie biegnące od małżowiny usznej do sąsiednich powięzi i części kostnych do których zaliczamy: mięsień uszny przedni, górny i tylny. Mięśnie te odpowiedzialne są za pociąganie małżowiny usznej w odpowiednim kierunku. Są to mięśnie o charakterze zanikowym. mięśnie otoczenia szpary powiek: należy tu mięsień okrężny oka, który z kolei dzieli się na: trzy części - powiekową, oczodołową, łzą. Część powiekowa odpowiada za spokojne zamykanie powieki, mruganie powiekami. Część oczodołowa umożliwia silne zaciskanie powiek, a część łzowa rozwiera woreczek łzowy. mięśnie nozdrzy: to mięsień nosowy podzielony na dwie części - część poprzeczna i część skrzydłowa. Pierwsza część odpowiada za zwężanie nozdrzy, pociąga ku górze ruchomą część nosa. Druga część natomiast umożliwia rozwieranie nozdrza, pociąganie skrzydełek nosa ku dołowi i w bok.. Do tej grupy zaliczamy również mięsień obniżający przegrodę nosa - i jak sama nazwa to wskazuje umożliwia ruch przegrody nosa ku dołowi mięśnie otoczenia szpary ust: mięśnie te dzielimy na biegnące okrężnie i promieniście. 53 Mięśniem o okrężnie biegnących włóknach jest tylko jeden mięsień tej grupy: mięsień okrężny ust. Jest on odpowiedzialny za wiele

54 czynności - zamykanie szpary ust, przyciskanie warg do zębów, wysuwanie warg do tyłu lub do przodu (gwizdanie, całowanie, ssanie).ciekawym jest fakt iż warga górna i dolna mogą poruszać się niezależnie tj. oddzielnie. Ponadto zaliczamy tu: mięśnie przysieczne, mięsień śmiechowy - pozwalający nam na wyrażenie radości poprzez śmiech czyli pociągnięcie kąt ust ku bokom. Wywołuje on również zagłębienie policzka tzw. dołek śmiechowy. Mięsień dźwigacz wargi górnej i skrzydła nosa - rozwiera nozdrza, unosi górną wargę. Natomiast za unoszenie wargi górnej i odsłanianie nosa odpowiada mięsień dźwigacz wargi górnej. Mięsień jarzmowy mniejszy - pociąga wargę górną ku górze i do boku. Kąciki ust natomiast unosi mięsień dźwigacz kąta ust. Mięsień trębaczy czyli umożliwiający przyciskanie policzków do zębów to mięsień policzkowy. Ponadto poszerza on szparę ustną. Chroni błonę śluzową przed wsuwaniem się pomiędzy górne i dolne zęby, a podczas żucia jego napięcie uniemożliwia przedostanie się pokarmu do przedsionka jamy ustnej. Wyraz ciepiący naszej twarzy nadaje nam praca mięśnia obniżającego kąciki ust. Natomiast mięsień obniżający wargę dolną pozwala nam obniżyć warg i wywinąć ją na zewnątrz. Ostatni mięsień tej grupy to mięsień bródkowy nadaje twarzy wyraz nadąsany, uwidoczniony jest przede wszystkim u dzieci przed płaczem. GRUPA II: mięsień skroniowy - to najsilniejszy z mięśni żwaczowych czyli mięśni grupy II. Unosi on żuchwę zaciskając zęby lub cofa żuchwę wysuniętą do przodu. powięź skroniowa - zanik tkanki tłuszczowej znajdującej się pomiędzy warstwami do którego dochodzi podczas wychudzenia doprowadza do zapadania się okolicy skroniowej. mięsień żwacz - jego zadanie to unoszenie lub wysuwanie żuchwy powięź żwaczowa mięsień skrzydłowy boczny - bardzo ważny mięsień w mechanice stawu skroniowo-żuchwowego mięsień skrzydłowy przyśrodkowy - również ważna funkcja w pracy stawu skroniowo - żuchwowego. 54 GRUPA III: mięsień policzkowy - w okolicach tego mięśnia pod skóra, szczególnie u dzieci, znajduje się skupienie tkanki tłuszczowej tak zwane ciało tłuszczowe policzka. mięśnie podniebienia - należy tu pięć par mięśni:

55 * dźwigacz podniebienia miękkiego * napinacz podniebienia miękkiego * mięsień podniebienno-językowy * mięsień podniebienno-gardłowy * mięsień języczka Mięśnie te bezpośrednio oddziałują na ułożenie podniebienia miękkiego w stosunku do jamy gardła, jamy ustnej czy ujścia gardłowego trąbki słuchowej. MIĘŚNIE SZYI Pod względem mięśnie szyi dzielimy na trzy grupy: powierzchniowe: mięsień szeroki szyi - podciąga skórę szyi ku górze, obniża kąciki ust nadając przez to wyraz złości czy przerażenia. Mięsień mostkowo-obojczykowo-sutkowy - odpowiada za przechylanie głowy na boki, podnoszenie jej ku górze. środkowe: mięśnie nadgnykowe i mięśnie podgnykowe. Do mięśni podgnykowych zaliczamy: mięsień mostkowo-gnykowy, który obniża kość gnykową. Mięsień mostkowo-tarczowy - podciąga krtań w stronę mostka. Mięsień tarczowo-gnykowy - jego praca przejawia się w unoszeniu krtani. Oraz mięsień łopatkowo-gnykowy, który pociąga kość gnykową ku dołowi i tyłowi. Mięśnie te działają głównie podczas żucia i przełykania. Mięśnie nadgnykowe: mięsień dwubrzuścowy - pracuje przy przełykaniu, podnosi kość gnykową i krtań a obniża żuchwę. Mięsień rylcowo-gnykowy podnosi kość gnykową ku górze i ku tyłowi. Natomiast język unosi mięsień żuchwowo-gnykowy. I ostatni mięsień z grupy mięśni nadgnykowych to mięsień bródkowo-gnykowy - obniża żuchwę. Mięśnie głębokie - podzielone zostały na mięśnie pochyłe i mięśnie przedkręgowe, które dodatkowo zostały podzielone na mięśnie długie: mięsień długi szyi i głowy i krótkie: mięsień prosty przedni głowy i mięśnie między poprzeczne przednie szyi. Mięśnie głębokie odpowiadają za unoszenie żeber podczas oddechu, przechylanie głowy na boki, zginanie głowy. MIĘŚNIE GRZBIETU Mięśnie grzbietu podzielono na dwie grupy: powierzchniową obejmującą mięśnie związane ze szkieletem kończyny górnej oraz grupę mięśni głębokich. Obejmuje ona mięśnie kręgosłupa. 55

56 Warstwa powierzchowna grzbietu to mięśnie mające początek na kręgosłupie. Gdy związane są z kończyną górną to są to mięśnie kolcowo-ramienne. A gdy przyczepione są do żeber to są to mięśnie kolcowo-żebrowe. Mięśnie kolcowo-ramienne obejmują: mięsień czworoboczny, podciąga on barki ku górze i ku tyłowi, prostuje odcinek szyjny kręgosłupa, zbliża łopatki do kręgosłupa, odwodzi kończynę górną nad poziom. Mięsień najszerszy grzbietu - obniża podniesione ramię, podciąga je ku tyłowi, obracając jednocześnie do wewnątrz. Podciąga tułów ku górze przy podciąganiu się na linie. Jest to też mięsień wydechowy - mięsień kaszlu. Mięsień równoległoboczny - podciągają łopatki ku górze. I ostatni mięsień z grupy mięśni warstwy powierzchownych to mięsień dźwigacz łopatki - pracuje podobnie jak mięsień równoległoboczny czyli podciąga łopatki ku górze. Mięśnie kolcowo-żebrowe: należą tu mięśnie zębate tylne górne - podczas skurczu unoszą żebra, są to mięśnie wdechowe. Mięśnie zębate tylne dolne - rozciąga klatkę piersiową, zwiększając jej pojemność. Pracuje przy wdechu razem z przeponą. Mięśnie grzbietu głębokie - w grupie tej wyróżniamy pięć pasm mięśniowych: *mięśnie płatowate (mięśnie kolcowo-poprzeczne) - mięsień płatowaty głowy i płatowaty szyi *mięśnie długie grzbietu - zaliczamy tu mięsień biodrowo-żebrowy, mięsień najdłuższy, mięsień kolcowy. *mięsień poprzeczno-kolcowy *mięśnie krótkie grzbietu Mięśnie głębokie odpowiadają za prostowanie kręgosłupa czyli utrzymują pionową postawę ciała. Umożliwiają zginanie kręgosłupa, obracaniu go w przeciwne strony. Współpracują z mięśniami szyi i brzucha. MIĘŚNIE PODPOTYLICZNE ta grupa mięśni umożliwia ruch głowy w trzech płaszczyznach. Zginanie, prostowanie, obracanie. Mięśnie te łączą kręg szczytowy i obrotowy kręgosłupa z czaszką. Wyróżniamy tu mięśnie: 56 mięsień prosty tylny większy głowy - obraca głowę, kieruje twarz w jedną stronę mięsień prosty boczny głowy - obraca głowę, kieruje twarz w jedną stronę

57 mięsień skośny górny głowy - zgina głowę w swoją stronę mięsień skośny dolny głowy - w wyniku skurczu obraca głowę w swoją stronę MIĘŚNIE KLATKI PIERSIOWEJ Mięsień piersiowy większy - składają się na niego trzy części: część obojczykowa, część mostkowa i część brzuszna. Części te mogą działać w stosunku do siebie antagonistycznie. Część obojczykowa przywodzi ramię i ustala głowę kości ramiennej w stawie.. Natomiast część mostkowa przywodzi ramię, obniżają kość ramienną czyli przeciwdziałają ustalenie jej w stawie. Mięsień piersiowy mniejszy - mięsień ten podczas skurczu unosi żebra jako mięsień wdechowy mięsień podobojczykowy - jego rola to ustalenie obojczyka w stawie mostkowo-obojczykowym Mięsień zębaty przedni - mięsień ten bierze udział w odwodzeniu kończyny ponad poziom, bowiem część górna i środkowa podciągają łopatkę ku bokowi a część dolna pociąga kąt dolny ku tyłowi jednocześnie obraca łopatkę kątem bocznym ku górze. Cały mięsień przyciska łopatkę do klatki piersiowej Mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne - przebiegają na całej klatce piersiowej pomiędzy sąsiednimi żebrami Mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne - znajdują się między kątami żeber a mostkiem Mięśnie międzyżebrowe najgłębsze - warstwa tych mięśni oddziela poszczególne warstwy mięśni między żebrowych od biegnąc tam nerwów i naczyń krwionośnych Mięśnie podżebrowe - znajdują się w okolicy kątów dolnych żeber Mięsień poprzeczny klatki piersiowej - mają swój początek na mostku skąd biegną ku końcom III -VI żeber Generalnie przyjmuje się, że mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne to mięśnie wdechowe a wewnętrzne to wydechowe. Obie grupy mięśni pełnią jeszcze inną rolę: napinając się w czasie wdechu i wydechu przeciwstawiają się ciśnieniu panującemu w klatce piersiowej i nie dopuszczają do wpuklenia się przestrzeni międzyżebrowych. Być może jest to ich główne zadanie. 57

58 MIĘŚNIE BRZUCHA Jama brzuszna jest ograniczona mięśniami od przodu i z boków. Przyczepione są one na żebrach i na kościach miednicy. W bocznych częściach są mięśnie płaskie Mięsień skośny zewnętrzny brzucha Mięsień skośny wewnętrzny brzucha Mięsień skośny zewnętrzny powoduje zginanie tułowia w jedną stronę z jednoczesnym obrotem tułowia w stronę przeciwną. W czynności tej współpracuje z mięśniem skośnym wewnętrznym brzucha. Natomiast jednoczesny skurcz obu skośnych mięśni brzucha powoduje zgięcie tułowia do przodu. Mięsień poprzeczny brzucha - poprzecznie biegnące włókna tego mięśnia zwężają brzuch i dolną część klatki piersiowej, dlatego też mięsień ten bierze udział w tworzeniu tłoczni brzusznej - jest jej głównym mięśniem, ponadto bierze czynny udział przy wydechu. Mięsień prosty brzucha - to płaski, silny brzusiec mięśniowy. Bierze udział w czynnościach siadania i wstawania. Mięsień piramidowy - to mały szczątkowy mięsień napina ścianę przednią brzucha. Mięśnie ściany tylnej brzucha: Mięsień czworoboczny lędźwi Mięśnie międzypoprzeczne boczne lędźwiowe Mięśnie te współdziałają z odcinkiem lędźwiowym kręgosłupa. Współdziałanie mięśni brzucha - wszystkie wymienione mięśnie brzucha tworzą silną, elastyczną ścianę brzucha. Dzięki pracy tych mięśni ściana brzucha może się kurczyć lub rozciągać. Z kolei te funkcje umożliwiają oddychanie. Mięśnie brzucha kurcząc się uciskają narządy jamy brzusznej, przy rozkurczu przepony dochodzi do wtłoczenia trzewi ku górze i uniesieniu przepony. Jeżeli przepona wpukla się do klatki piersiowej powoduje to zmniejszenie jej objętości i wydech. Natomiast przy rozkurczu mięśni brzucha kurcząca się przepona wypiera trzewia jamy brzusznej ku dołowi i tak generuje wdech. 58 Tłocznia brzuszna - zostaje wytworzona w wyniku jednoczesnego skurczu wszystkich mięśni otaczających jamę brzuszną - czyli mięśnie brzucha, przepona, mięsień dźwigacz odbytu. Największe znaczeni w tej czynności ma mięsień poprzeczny brzucha. Przepona najefektywniej pracuje przy zamkniętej szparze głośni. Praca tłoczni jest bardzo ważna w czasie porodu czy oddawaniu stolca.

59 Przepona - to cienki mięsień oddzielający jamę brzuszną od klatki piersiowej. Jest głównym mięśniem wdechowym. Podczas skurczu przepona obniża się i spłaszcza. To powoduje wzrost pojemności klatki piersiowej i obniżenie panującego w niej ciśnienia, wówczas powietrze atmosferyczne zostaje wessane przez drogi oddechowe do płuc. Podczas wydechu przepona jest rozluźniona, w wyniku napina się mięśni brzucha jest uniesiona ku górze i powietrze z płuc jest wypychane na zewnątrz. Drugą ważną funkcją przepony jest regulacja siły prądu powietrza podczas wydawania głosu. MIĘŚNIE KOŃCZYNY GÓRNEJ Kończyna górna to kość łopatki, obojczyka i kość ramienna. Połączone są z nimi mięśnie mające początek na czaszce, kręgosłupie, żebrach, mostku lub kości gnykowej. mięśnie obręczy kończyny górnej: * mięsień naramienny - mięsień ten możemy wyczuć dotykiem, a szczególnie jego brzeg tylni i przedni. W mięśniu tym wyróżniamy, na podstawie trzech różnych przyczepów, część obojczykową, barkową i grzebieniową.. Mięsień ten ma wiele funkcji. Główna to ruchy stawu ramiennego, który bezpośrednio przekłada się na ruchy ramienia. Część barkowa mięśnia odwodzi ramię do przodu, część obojczykowa pociąga ramię do przodu oraz umożliwia zginanie. Natomiast część grzebieniowa współdziała z częścią barkową podczas odwodzenia. mięsień nadgrzebieniowy - mięsień ten ma kształt trójściennej piramidy, zwróconej wierzchołkiem ku bokowi. Jego funkcja to odwodzenie ramienia do poziomu. mięsień podgrzebieniowy - odpowiedzialny jest za obracanie ramienia na zewnątrz i przywodzenie do tułowia. mięsień obły większy - natomiast mięsień ten obraca ramię na zewnątrz i przywodzi je do klatki piersiowej. *mięsień obły mniejszy - pracuje przy prostowaniu ramienia, obracaniu ramienia do wewnątrz i pociąganiu jego ku górze. mięsień podłopatkowy - obraca ramię do środka. PRACA STAWU RAMIENNEGO Staw ramienny posiada trzy osie - jest więc stawem wieloosiowym. Dookoła tych osi odbywa się ruch w trzech płaszczyznach prostopadłych do tych osi. Ruchy zginania i prostowania zachodzą w płaszczyznach osi poprzecznej stawu i przebiegają w płaszczyźnie 59

60 strzałkowej. Natomiast ruchy odwodzenia i przywodzenia odbywają się w płaszczyźnie czołowej dookoła osi strzałkowej. Trzeci rodzaj ruchów czyli obrotowe na zewnątrz i wewnątrz zachodzą wokół osi pionowej i odbywają się w płaszczyźnie poziomej. Jednak to nie tylko takie ruchy umożliwia staw ramienny, bowiem bierze on czynny udział prawie we wszystkich ruchach kończyny górnej. Umożliwia to wieloosiowa budowa tego stawu. Ponadto wymienione zasadnicze ruchy stawu ramiennego tworzą kombinację jeszcze wielu innych ruchów ramienia. Gwarantuje to harmonijną pracę tego stawu. Ruch zgięcia ramienia - czyli unoszenie do przodu generują: część przednia mięśnia naramiennego i mięsień piersiowy większy, mięsień kruczo-ramienny i dwugłowy ramienia. To ważny ruch na przykład podnoszenia ręki do ust. Ruch prostowania ramienia - czyli unoszenia do tyłu powoduje skurcz tylnej części mięśnia naramiennego i trójgłowego ramienia. Odwodzenie ramienia - jest możliwe dzięki pracy mięśnia naramiennego, nadgrzebieniowego i dwugłowego ramienia. Przywodzenie ramienia - jest możliwe dzięki pracy mięśnia piersiowego większego i najszerszego grzbietu wraz z mięśniem obłym większym. Obrót ramienia do wewnątrz - jest możliwy dzięki pracy mięśnia podłopatkowego, mięśnia piersiowego większego i najszerszego grzbietu wraz z obłym większym. Obrót ramienia na zewnątrz - zachodzi przy udziale mięśnia podgrzebieniowego i obłego mniejszego. Kiedy myślimy o pracy mięśni unoszących i obniżających ramię jesteśmy skłoni przypuszczać, że obniżenie ramienia wymaga mniejszej pracy mięśni, gdyż ruch ten jest wspomagany siłą ciążenia. Jednak w rzeczywistości tak nie jest. Mięśnie odpowiedzialne za obniżenie ramienia wykonują dwukrotnie większą pracę niż mięśnie podnoszące ramię. Ponadto silne mięśnie obniżania ramienia działają podczas podpierania się na przykład na poręczach, podciąganiu się na rękach (w trakcie ćwiczeń). Być może silniejsze mięśnie prostujące są pozostałością po tym okresie ewolucji kiedy człowiek w dużej mierze bazował na sile mięśni ramion, podczas chodzenia, wspinania się na drzewa na skały. 60

61 MIĘŚNIE KOŃCZYNY GÓRNEJ WOLNEJ Obejmują ramię, przedramię i rękę. MIĘŚNIE RAMIENIA: mięsień dwugłowy ramienia - jest to bardzo widoczny mięsień bowiem jest znacznie pogrubiony. Ma on wiele funkcji. Między innymi zginanie stawu ramiennego, unoszenie ramienia do przodu. Zginanie przedramienia. Wszystkie te ruchy mogą odbywać się równocześnie. Jest to związane z faktem, iż przyczepy początkowe i końcowe są od siebie możliwie najbardziej oddalone. Ma to również znaczenie podczas dźwigania ciężarów w opuszczonej w dół ręce. mięśnie kurcząc się nie wykonują ruchu ale za to nie pozwalają na oddalenie się powierzchni stawowych w stawie ramiennym i łokciowym - zapobiega to zwichnięciu obu stawów. mięsień ramienny - jest to mięsień płaski, jednostawowy. Zgina on staw łokciowy czyli zgina przedramię i podciąga je. mięsień kruczo-ramienny - mięsie ten podnosi ramię do przodu i przywodzi je. mięsień trójgłowy ramienia - mięsień ten należy do grupy tylnej mięśni ramienia. Mięsień ten to silny prostownik stawu łokciowego. Ponadto to prostuje staw ramienny i przywodzi ramię. mięsień łokciowy - to również mięsień grypy tylnej. To mały mięsień, który prostuje staw łokciowy. PRACA STAWU ŁOKCIOWEGO Działanie mięśni w stawie łokciowym zależy od napięcia mięśni. Jeżeli prostowniki i zginacze działają z jednakową siłą wówczas ruch w stawie łokciowym nie zachodzi. Ruch następuje w wypadku gdy przeważa napięcie jednej z grup mięśni (np. prostowników), wówczas ruch jest skierowany w kierunku napięcia przeważającego. Jest rzeczą bardzo istotną, że siła zginaczy stawu łokciowego - grupa mięśni ramienia, jest szczególnie wzmocniona przez szereg mięśni przedramienia. Dlatego też mięśnie zginacze stawu łokciowego mają znaczną przewagę w stosunku do prostowników. Dlatego też przy opuszczonej swobodnie ręce jest ona zawsze lekko ugięta w stawie łokciowym. Napięcie masy zginaczy jest większe niż masy prostowników. Przy ruchach w stawie łokciowym dużą rolę odgrywa siła ciężkości, dlatego też masa zginaczy aby przeciwdziałać tej sile, musi być silniejsza. Zginacze pracują przy podnoszeniu ciężaru z ziemi, ale i przy opuszczaniu tej ręki w dół - wówczas muszą przeciwdziałać przyśpieszeniu ruchu opuszczania, który zachodzi pod wpływem siły 61

62 ciężkości. Jak widać zarówno przy opuszczaniu jak i podnoszeniu ręki działają mięśnie zginacze. Również ciekawym jest ruch polegający na oparciu się obu rękami o stół i lekkie pochylenie ku przodowi. Obciążony staw łokciowy nie zgina się w wyniku pracy mięśnia trójgłowego. Powolne zginanie rąk w stawach łokciowych spowoduje zbliżanie ciała w kierunku stołu. Dzieje się tak w wyniku zmniejszenia napięcia siły prostowników a nie pracy zginaczy, mimo że wykonujemy ruch zginania. MIĘŚNIE PRZEDRAMIENIA: Obejmują grupę przednią, należą tu zginacze. Grupa boczna to prostowniki oraz grupa tylna to prostowniki i odwodziciel długi kciuka. Grupa przednia to dwie ułożone na sobie warstwy mięśni. Warstwa powierzchowna i warstwa głęboka. Warstwa powierzchowna: jest widoczna w okolicy nadgarstka, przy zaciśniętej pięści. mięsień nawrotny obły - uczestniczy w zginaniu stawu łokciowego oraz nawraca ramię. mięsień zginacz promieniowy nadgarstka - zgina zarówno staw łokciowy i promieniowo-nadgarstkowy. Ponadto nawraca przedramię przy wyprostowanym stawie łokciowym i nadgarstkowym. mięsień dłoniowy długi - zgina rękę. mięsień zginacz nadgarstka - ma duże znaczenie przy ruchu ręki występującej podczas gry na skrzypcach, gdy mały palec przyciska strunę jednocześnie ręka w nadgarstku jest maksymalnie zgięta. mięsień zginacz powierzchowny palców - jest słabym zginaczem stawu łokciowego, jest również zginaczem stawu promieniowo-nadgarstkowego. Zgina stawy śródręcznopaliczkowe. Mięsień ten działa na wszystkie stawy jednocześnie lub tylko wybrane. Warstwa głęboka: 62 mięsień zginacz głęboki palców - zgina staw promieniowonadgarstkowy, odwodzi rękę w stronę łokciową. Jest również zginaczem stawu śródręczno-paliczkowego i obu stawów międzypaliczkowych. Jeżeli zaciskamy pięść najpierw zgina się staw międzypaliczkowy bliższy a następnie dalszy i na końcu staw śródręczno-paliczkowy. Gdy zginamy place wówczas praca następuje we wszystkich stawach. Praca tego mięśnia jest raczej związana z pracami mniej precyzyjnymi w stosunku do pracy mięśnia zginacza powierzchniowego palców.

63 mięsień zginacz długi kciuka - na powierzchni tego mięśnia przebiega tętnica na której zwykle badamy tętno. Mięsień ten powoduje zgięcie w stawie międzypaliczkowym kciuka. W porównaniu do zgięcia w stawach pozostałych palców ruch ten jest znacznie prostszy. mięsień nawrotny czworoboczny - ruch nawracania ręki. Grupa boczna: mięsień ramienno-promieniowy - powoduje zgięcie w stawie łokciowym, pomiędzy nawróceniem i odwróceniem przedramienia. mięsień prostownik promieniowy długi nadgarstka - prostuje rękę, odwodzi ją w stronę promieniową. Zgina staw łokciowy. mięsień prostownik promieniowy krótki nadgarstka - również prostuje rękę i zgina staw łokciowy. mięsień odwracacz przedramienia - odwraca ramię. Grupa tylna mięśni - warstwa powierzchowna: mięsień prostownik palców - praca mięśnia prostuje palce i odwodzi je od palca środkowego. Jeżeli zgięty jest nadgarstek wówczas mięsień działa na wszystkie stawy palców. Jeżeli zgięty jest grzbietowo nadgarstek wówczas mięsień ten prostuje jedynie stawy śródręczno-paliczkowe. mięsień prostownik palca małego - to dzięki pracy tego mięśnia mały palec ma dużą samodzielność w ruchu prostowania. Ruchy prostowania palców są powiązane ze sobą, ćwiczenia palców na przykład przy grze na fortepianie pozwalają na znaczne uniezależnienie się palców względem siebie. Niezależnie jednak od ćwiczeń - najmniej sprawny jest palce czwarty. mięsień prostownik łokciowy nadgarstka Grupa tylna mięśni - warstwa głęboka: mięsień odwodziciel długi kciuka - włókna tego mięśnia przechodzą w ścięgno przechodzące na rękę. Odwodzi kciuk i rękę. mięsień prostownik krótki kciuka - prostuje on kciuk w stawie śródręczno-paliczkowym. Odwodzi kciuk i rękę. mięsień prostownik długi kciuka - przywodzi kciuk i prostuje stawy kciuka. Niekiedy ścięgno mięśnia można wyczuć przy prostowaniu i odwodzeniu kciuka. Ścięgno to stanowi odgraniczenie od strony łokciowej dołka, które określane jest jako tabakierka anatomiczna. To właśnie w to miejsce kiedyś zażywający tabaki sypali pewną ilość tabaki. 63

64 mięsień prostownik wskaziciela - praca mięśnia prostuje palec wskazujący i jednocześnie przywodzi go do palca środkowego. Palce wskazujący ma swój własny mięsień - stąd może być prostowany niezależnie od innych palców. PRACA STAWU PROMIENIOWO-NADGARSTKOWEGO Staw promieniowo-nadgarstkowy jest stawem eliptycznym. Zapewnia ruchy dookoła dwóch zasadniczych osi to jest poprzecznej i strzałkowej. Dookoła osi poprzecznej zachodzą ruchy zgięcia i prostowania ręki. Natomiast wokół osi strzałkowej ruchy odwodzenia łokciowego i promieniowego oraz przywodzenia. Możliwe są również ruchy kombinowane: prostowanie i przywodzenie, zgięcie i odwodzenie. Ruchy te zachodzą dookoła osi skośnej. MIĘŚNIE RĘKI Ręka to ostania część kończyny górnej, zakończona jest palcami. Palce pierwszy, najkrótszy i najgrubszy to kciuk. Posiada on liczne mięśnie własne - stąd cechuje go duża ruchomość. Mięśnie krótkie kciuka tworzą wzniesienie określane jako kłęb. Drugi palce to wskaziciel - to również drugi co do ruchomości palec ręki. Najdłuższy palce to środkowy. Palce czwarty to serdeczny (obrączkowy) - posiada najmniejszą ruchomość w stosunku do pozostałych palców ręki. Palec piąty określany jako mały, podobnie jak kciuk ma własną grupę mięśni krótkich - ich wzniesienie to kłębik. mięśnie kłębu: odwodziciel krótki, zginacz krótki, przeciwstawiacz, przywodziciel mięśnie kłębika: odwodziciel palca małego, zginacz krótki palca małego, dłoniowy krótki mięśnie środkowe dłoni: mięśnie glistowate, mięśnie międzykostne dłoniowe, mięśnie międzykostne grzbietowe, mięśnie międzykostne grzbietowe RUCHY PALCÓW 64 Jak już to zaznaczono palce są zakończeniem ręki, ale cała kończyna jest ruchomą dźwignią dla ręki i palców. Tak odległe część jak obręcz kończyny górnej, ramię i przedramię są ruchomą częścią tej dźwigni. To praca tej dźwigni umożliwia ustawienie ręki w dowolnym punkcie w przestrzeni.

65 Najsilniejsze mięśnie ręki położone są na przedramieniu, natomiast mięśnie służące do wykonywania ruchów precyzyjnych leżą na samej już ręce. To umożliwiło odciążenie ręki stąd mamy palce smukłe, cienkie ale jednocześnie bardzo silne. Ruchy palców są sprzężone i zachodzą w wielu stawach. Ręka jest narządem chwytnym, może objąć przedmioty różnego kształtu, umożliwiają to zgięcia w stawach międzypaliczkowych. Każdy z palców niezależnie od siebie przybiera postać haka. Wtedy to mięśnie międzypaliczkowe obejmują dany przedmiot. W zależności od zakresu zginania palców i stawach międzypaliczkowych i różnemu stopniu pracy mięśni ręki, możemy obejmować przedmioty o różnych kształtach. W ręce znacznie więcej jest zginaczy niż prostowników. Znacznie większą ruchomość w stosunku do innych palców ma kciuk. Wynika to z własnych mięśni ale i dużej ruchomości stawów. Największa ruchomość jest w kierunku dłoni. Jak duża jest to ruchomość może nam zobrazować fakt, iż kciukiem możemy opuszki każdego palca danej ręki oraz wiele powierzchni na wewnętrznej stronie dłoni. Z każdym z palców ręki kciuk może tworzyć kleszcze - to właśnie ta czynność stanowi o chwytnej roli ręki. Przy utracie kciuka ręka traci funkcję chwytną. Wszystkie niezastąpione funkcje kciuka są możliwe dzięki przeciwstawianiu. Gdy wykonywany jest ruch przeciwstawiania podstawa kciuka jest ustawiona w środku dłoni, a opuszki palców długi ułożone są w stronę opuszki kciuka. Aby wykonać taki ruch zaangażowane są wszystkie mięśnie kciuka. Ruch przeciwstawny do opisanego umożliwiają prostowniki. MIĘŚNIE KOŃCZYNY DOLNEJ - do tej grupy mięśni zaliczmy: mięśnie obręczy, mięśnie uda, mięśnie goleni i stopy. MIĘSNIE OBRĘCZY KOŃCZYNY DOLNEJ należą tu mięśnie działające na staw biodrowy w roli zginaczy, prostowników, odwodzicieli i przywodzicieli. Ponadto umożliwiają obracanie uda na zewnątrz lub do wewnątrz. Mięśnie te otaczają staw biodrowy zachodząc na siebie. Mięśnie te pełnią ważną rolę w obciążeniu stawu biodrowego. Ze względu na położenie mięśnie tej grupy dzielimy na: mięśnie wewnętrzne - mięsień lędźwiowy większy i mniejszy oraz mięsień biodrowy. mięśnie zewnętrzne - mięsień pośladkowy wielki, średni, mały oraz mięsień naprężacz powięzi szerokiej. Mięsień gruszkowaty, 65

66 mięsień zasłaniacz wewnętrzny i zewnętrzny. Mięśnie bliźniacze, mięsień czworoboczny uda. MIĘŚNIE UDA wszystkie mięśnie leżące na udzie to najsilniejsze i największe objętościowo mięśnie w organizmie człowieka. Są to trzy grupy mięśni oddzielone od siebie przegrodami międzymięśniowymi. W zależności od rodzaju działania na staw kolanowy wyróżniamy grupę przednią czyli prostowniki i grupę tylną czyli zginacze. Grupa przednia uda to: mięsień krawiecki - mięsień ten zgina staw biodrowy u kolanowy. Ponadto obraca udo na zewnątrz i jednocześnie przywodzi je. Jeżeli kolano jest zgięte w stawie kolanowym to obraca podudzie do środka. Jest to jednak mięsień słaby i pełni funkcje jedynie pomocnicze. mięsień czworogłowy - to z kolei bardzo silny mięsień. Prostuje on staw kolanowy i prostuje staw biodrowy. Grupa tylna: przebiegają od guza kulszowego a kończą się na goleni. Ich praca prostuje staw biodrowy i zgina kolanowy. Jeżeli kolano jest zgięte to możliwy jest ruch obracania golenia do wewnątrz i na zewnątrz. Do grupy tej zaliczamy mięśnie: mięsień półścięgnisty mięsień półbłoniasty mięsień dwugłowy uda Grupa przyśrodkowa: mięsień grzebieniowy - przywodzi i zgina udo, obraca je na zewnątrz mięsień przywodziciel długi - to silny mięsień, przywodzi udo, obraca je na zewnątrz oraz zgina staw biodrowy. mięsień przywodziciel krótki oraz mięsień przywodziciel wielki - jak wskazuje nazwa jest to najsilniejszy mięsień przywodzący udo. W przeciwieństwie do poprzednich grup mięśni - prostuje staw biodrowy. Dlatego też obraca udo do wewnątrz a nie na zewnątrz tak jak to umożliwiają inne przywodziciele. mięsień smukły - pracuje przy zginaniu kolana. 66 Przy działaniu sił odwodzących udo działają przede wszystkim przywodziciele. Na przykład w rozkroku mięśnie te nie dopuszczają do dalszego rozchodzenia się ud. Podczas jazdy konnej mocno działają przywodziciele - ma to miejsce gdy jeździec dociska nogi do

67 boków konia. Przywodziciele ponadto odgrywają ważną rolę w ustalaniu stawu biodrowego w pozycji stojącej. PRACA STAWU BIODROWEGO To najbardziej ruchomy staw kończyny dolnej. Jest to staw wieloosiowy. Odbywają się dzięki jego strukturze ruchy w trzech płaszczyznach oraz wiele ruchów w płaszczyznach dowolnych, których osie przechodzą przez środek stawu. Płaszczyzna strzałkowa związana jest z ruchami zginania i prostowania dookoła osi poprzecznej. Wokół osi strzałkowej dokonują się ruchy odwodzenia i przywodzenia. Natomiast ruchy obrotu przebiegają w płaszczyźnie poziomej wokół osi pionowej. Ruchy stawu biodrowego są ściśle związane z faktem iż punkty stałe leżą na miednicy a przyczepy mięśni na kościach kończyny wolnej i są to punkty ruchome. To gwarantuje również ruchy kończyny wolnej. MIĘŚNIE GOLENI Mięśnie te działają głównie na staw skokowo-goleniowy. Wyróżniamy trzy grupy mięśni: grupa przednia: to głównie trzy silne mięśnie - piszczelowy przedni, prostownik długi palców i prostownik długi palucha. grupa boczna: często określane jako mięśnie strzałkowe. Są to mięśnie: mięśnie strzałkowe długi i krótki. grupa tylna dzieli się na powierzchowną i głęboką. Do warstwy powierzchownej należą: mięsień trójgłowy łydki, mięsień podeszwowy. Warstwa głęboka obejmuje: mięsień podkolanowy, mięsień piszczelowy tylny, mięsień zginacz długi palucha oraz mięsień zginacz długi palucha. PRACA STAWU KOLANOWEGO Staw ten jest bardzo obciążony w pozycji stojącej. Pozycję stojącą ustala prostownik i zginacz ale z różną siłą. MIĘŚNIE STOPY Stopa jak wiadomo podpiera całe ciało. Nie tylko podczas stania ale i chodu. Bardzo ważną funkcją tego organu jest przenoszenie ciała do przodu. Dlatego wyróżniamy tu wiele różnic w odniesieniu do budowy ręki. Najważniejsza różnica to budowa palców. Palce stopy są znacznie krótsze - bowiem ich czynność została zredukowana głównie do funkcji podporowy. Dzięki sklepieniu środkowa część stopy została odciążona. Sklepienie stopy utrzymywane jest odpowiednie mięśnie. W związku z tym, że funkcja 67

68 stopy jest głównie podporowa to mięśnie stopy przekształciły aparat utrzymujący i regulujący wymienione sklepienie. MIĘŚNIE GRZBIETU STOPY W odróżnieniu od ręki na grzbiecie stopy leżą dwa mięśnie: mięsień prostownik palucha - jak nazwa wskazuje prostuje i odwodzi paluch mięsień prostownik palców - ten natomiast prostuje palce Na ręce bark odpowiedników tych mięśni. MIĘŚNIE PODESZWY: mięśnie palucha: mięsień odwodziciel palucha, zginacz krótki palucha, przywodziciel palucha mięśnie palca małego: mięsień odwodziciel, zginacz krótki i przeciwstawiacz palca małego. mięśnie pośrednie podeszwy: mięsień zginacz krótki palców, mięsień czworoboczny podeszwy, mięśnie glistowate i międzykostne. Ruchy palców stopy odbywają się dookoła osi poprzecznych. Ruchy zginania są zdecydowanie silniejsze od ruchów prostowania. Natomiast ruchy przywodzenia i odwodzenia są praktycznie znikome. Rzadko zdarza się umiejętność poruszania poszczególnymi palcami u stóp. PRACA STOPY Podczas stania na równym podłożu obciążona jest oczywiście pieta ale też i przód stopy. Nie bez znaczenia jest również zmiana napięcia sklepienia stopy, które z kolei zależy od mięśni. Jeżeli dotkniemy stopą nierównego naturalnego podłoża wówczas odruchowo kurczą się pewne mięśnie regulujące napięcie sklepienia. Jednak najczęściej chodzimy w obuwiu. To obuwie znosi nierówności podłoża, stopa traci wówczas swe umiejętności czynnego przystosowania się do nierówności terenu. Nie bez znaczenia jest stanie na dwóch kończynach jednocześnie bądź na jednej. Jeżeli stoimy na dwóch nogach obciążamy pięty i kości śródstopia. Natomiast stanie na jednej nodze powoduje przeniesienie obciążenia na brzeg boczny stopy. 68 Podsumowując pracę kończyny dolnej warto podkreślić fakt, iż ani kości, ani stawy, więzadła czy mięśnie nie mogą być stale obciążone. Muszą one pracować rytmicznie a więc z przerwami. Człowiek jest przystosowany do wielogodzinowego marszu ale nie do

69 wielogodzinnego stania. Do patologii w pracy mięśni kończyny dolnej jak i rozkojarzenia czynności stopy przyczynia się nie prawidłowo wybrane obuwie i jak już wspomniano znaczne przeciążenie pracy nóg. NAJCZĘSTSZE USZKODZENIA MIĘŚNI Charakterystycznym objawem uszkodzenia mięśni czyli tkanek miękkich jest mniej lub bardziej krwawy wylew, obrzęk uszkodzonego miejsca. Nie zawsze musi towarzyszyć temu ból. Nie mniej urazu nie należy bagatelizować. W wyniku wynaczynienia, inaczej krwiaka, dochodzi do powstawania tkanki bliznowatej, która rozrastając się ogranicza kurczliwość mięśnia - zostaje zniesiony najważniejszy atrybut mięśnia. Innym poważnym uszkodzeniem mięśnia są: rozerwania i przerwania brzuśca mięśniowego lub ścięgna. Złamanie awulsyjne to oderwanie kostnych przyczepów ścięgna. Do tego rodzaju uszkodzeń dochodzi najczęściej podczas uprawiania różnego rodzaju sportów wyczynowych. Leczenie wymienionych kontuzji zależy od jej rozległości. Małe krwiaki można zlikwidować przy pomocy kilkudniowego unieruchomienia, chłodnych okładów (leczniczy skutek stosowania zimna uzyskamy jedynie w ciągu 48 godzin od stłuczenia). Natomiast duże krwiaki należy usunąć chirurgicznie i następnie zastosować unieruchomienie. Wszystkie te zabiegi powodują obkurczenie uszkodzonych naczyń krwionośnych. Nawet w banalnych stłuczeniach nie należy zbyt szybko podejmować kolejnego wysiłku danego mięśnia. Gojąca się tkanka mięśniowa w wyniku przeciążenia ulega przerostowi a to wypływa na zmniejszenie jej kurczliwości. co bezpośrednio przekłada się na pierwotną siłę i rozciągliwość mięśnia. PRACA MIĘŚNI A ZMĘCZENIE Zmęczeniem określamy stan organizmu narastający podczas wysiłku. Zmęczenie jest reakcją obronną organizmu przed nadmiernym obciążeniem. Jest pozytywnym objawem, informującym nas o narastającym zmęczeniu i osłabieniu pracy naszych organów. Wyróżniamy dwa rodzaje zmęczenia: obwodowe - polega na zmniejszeniu zdolności mięśni do skurczów ośrodkowe - objawiające się utratą chęci do dalszego wykonywania pracy, zburzeniem koncentracji, precyzji ruchów 69

70 W wyniku nawet krótkotrwałych wysiłków dochodzi do osłabienia zdolności mięśni do skurczów. Jest to wynikiem zakłócenia przewodzenia impulsów w obrębie złącza nerwowo-mięśniowego. Druga przyczyna to osłabienie rozprzestrzeniania się potencjału elektrycznego wzdłuż włókien mięśniowych. Do tego dochodzą zmiany biochemiczne w samych komórkach mięśniowych. Do zmian biochemicznych komórek mięśniowych zaliczamy: wzrost temperatury zakwaszenie środowiska wewnątrzkomórkowego Najszybciej męczą się mięśnie podczas wysiłków statycznych. Wówczas w wyniku ucisku napiętych mięśni zatrzymany jest odpływ krwi z naczyń krwionośnych. Dochodzi również do odwodnienia komórek mięśniowych i wyczerpanie źródła energii to jest glikogenu. ZAKWASZENIE ŚRODOWISKA WEWNĘTRZNEGO MIĘŚNIA Zapasy ATP zgromadzonego w komórkach mięśniowych wystarczą jedynie na kilka sekund pracy mięśnia. Nie dochodzi jednak do wyczerpania zapasów tego związku. Przy długotrwałym i ciężkim wysiłku rozkład ATP do ADP jest jednocześnie sygnałem do resyntezy ATP. Reakcja resyntezy wymaga nakładu energii. Źródłem energii jest: rozkład fosfokreatyny utlenianie węglowodanów i tłuszczów Węglowodany ulegające utlenianiu to głównie glikogen z komórek mięśniowych i glukoza wyłapywana z krwi. Natomiast utlenianie tłuszczów dotyczy głównie wolnych kwasów tłuszczowych - są dostarczane do mięśni z krwi. 70 Utlenianie białek daje niewielką korzyść energetyczną dla pracy mięśni. Jedynie w sytuacji głodu przy braku podstawowych związków energetycznych dla pracy mięśni, wykorzystywane jest białko. Przy wysiłku, pracy mięśnia, w pierwszej kolejności dochodzi do resyntezy ATP z rozkładu fosfokreatyny w dalszej kolejności wykorzystywane jest utlenianie węglowodanów a dopiero na końcu kwasów tłuszczowych. Najwięcej ATP wykorzystywanych przy pracy mięśni jest uzyskiwanych z fosforylacji oksydacyjnej czyli z dołączenia reszty fosforanowej do ADP, proces ten zachodzi w mitochondriach z udziałem tlenu. W reakcji tej utlenieniu podlega kwas pirogronowy lub wolne kwasy tłuszczowe. Kwas pirogronowy powstaje wyniku rozpadu glikogenu lub glukozy). Jest to reakcja glikolizy - przebiegający w cytoplazmie. Produktami utleniania są dwutlenek węgla i woda.

71 Proces glikolizy nie wymaga udziału tlenu. Jednak w sytuacji gdy zaopatrzenie mięśni w tlen jest nie wystarczające lub gdy powstawanie kwasu pirogronowego przewyższa tempo jego rozkładu (utleniania) a dzieje się tak przy dużej intensywności pracy mięśniowej, to kwas pirogronowy podlega przemianie w kwas mlekowy. Kwas mlekowy dyfunduje do krwi z komórek mięśniowych. Zbyt duże ilości kwasu mlekowego w komórkach mięśniowych prowadzą do zakwaszenia środowiska komórek. Jest to z kolei przyczyną osłabienia zdolności skurczu mięśnia. Jeżeli zbyt dużo kwasu mlekowego dyfunduje do krwi dochodzi do zakwaszenia krwi. 71

72 UKŁAD KRĄŻENIA Układ krążenia zbudowany jest z układu limfatycznego i układu krążenia, a także z wypełniających je ustrojowych płynów. Układ krążenia składa się z: 1. Serca- ułożone jest w osierdziowym worku. Ścianę serca pokrywa cienka błona, w której umieszczone są naczynia wieńcowe. Sercowy mięsień zawiera poprzecznie prążkowane włókna. Sam organ zbudowany z dwóch przedsionków i dwóch komór, które od wnętrza wyściela tkanka łączna. Pomiędzy przedsionkiem prawym a komora prawa umieszczona jest zastawka trójdzielna, po lewej stronie serca jej odpowiednikiem jest zastawka dwudzielna. Praca serca przypomina działanie pompy, zaś zastawki zapobiegają zmianie kierunku przepływu krwi; 2. Tętnice- ich funkcją jest rozprowadzanie utlenionej krwi płynącej z serca do wszystkich narządów. Ściany budujące tętnice zbudowane są z trzech warstw: zewnętrznej łącznotkankowej, środkowej zbudowanej z mięśni gładkich oraz wewnętrznej złożonej z śródbłonka i tkanki łącznej. Tętnice maja wiele sprężystych mięśniowych włókien, umożliwia im to rozszerzanie i kurczenie się; 3. Żyły- funkcją ich jest rozprowadzanie odtlenionej krwi z narządów do serca. Ściany żył są zbudowane z tak jak i tętnice. Posiadają natomiast zastawki, które zapobiegają cofaniu się krwi; 4. Naczynia włosowate- ja to cienkościenne rurowate twory, położone pomiędzy tętnicami i żyłami. Ściana budująca włosowate naczynia złożona jest z śródbłonka, przez który dochodzi do wymiany substancji pomiędzy tkankami a krwią. PRACA SERCA Pracy serca towarzyszą dwa powtarzające się rytmicznie tony: pierwszy-niegłośny, towarzyszący zamykaniu się zastawek przedsionkowo-komorowych w czasie kurczenia się komór; drugi-głośniejszy od pierwszego, spowodowany uderzeniem krwi o zamykające się półksiężycowe zastawki w trakcie rozkurczania się komór. 72

73 Cykl pracy serca jest następujący: Skurcz przedsionków pycha krew poprzez otwartą trój- i dwudzielną zastawkę do komór; skurcz komór, rośnie w nich ciśnienie, a w konsekwencji dochodzi do zamknięcia się zastawek dwu- i trójdzielnej;; Etap wzrastającego ciśnienia; Zastawki półksiężycowe zostają otwarte, do aorty oraz tętnicy płucnej wpływa krew; rozkurcz komór, półksiężycowate zastawki zamykają się; zostaje wywołany drugi ton; Ciśnienie spada się, krew wpływa do przedsionków z żył; Otwarcie się zastawek dwu- i trójdzielnych, część krwi napływa jeszcze do komór tuż przed skurczeniem się przedsionków. UKŁAD LIMFATYCZNY Inaczej układ chłonny. Układ limfatyczny połączony jest z żylną częścią krwionośnego układu. Niemal w każdej międzykomórkowej przestrzeni występują limfatyczne naczynia zbierające limfę, czyli płyn tkankowy. Naczynia średniej wielkości posiadają zastawki zapobiegające cofaniu się limfy. Naczynia duże wlewają swą zawartość do licznych żył w okolicy serca. Do limfatycznego układu zaliczamy: śledziona: nieparzysty narząd u kręgowców oraz człowieka, położony w okolicy podżebrza lewego brzusznej jamy; otoczona jest łącznotkankową torebką; w miąższu tego organu wyróżnia się czerwoną oraz białą miazgę; w czerwonej miazdze zachodzi proces rozpadu oraz fagocytozy leukocytów i erytrocytów, a także rozkład hemoglobiny; w białej miazdze powstają i ulegają rozpadowi limfocyty; śledziona produkuje również odpornościowe ciała i niszczy liczne drobnoustroje, stanowi tez magazyn krwi, zalegającej w żylnych zatokach; grasica- dokrewny gruczoł; po osiągnięciu dojrzałości płciowej przez osobnika, ulega on tłuszczowemu zwyrodnieniu i zanika; umieszczony jest w górnej części piersiowej klatki poniżej tarczycy, czyli po wewnętrznej stronie mostka; grasica wytwarza limfocyty, a także hamuje rozwój płciowych gruczołów; węzły chłonne- położone na limfatycznych naczyniach w całym ustroju; skupiska limfatycznej tkanki mające wielkość i kształt ziarna grochu, są otoczone łącznotkankową torebką; węzły chłonne wytwarzają limfocyty, zawierają także liczne komórki -fagocyty. które niszczą drobnoustroje; migdałki- to skupienie limfatycznej tkanki, które wchodzi w skład pierścienia gardłowego Waldeyera; podniebienne migdałki położone są po obu stronach gardła, mają zachyłkikrypty; migdałek gardłowy umieszczony jest na górnej- tylnej 73

74 ścianie gardła; językowy migdałek jest grupą mieszków położonych na nasadzie języka, tuż za graniczną bruzdą; szpik kostny- to krwiotwórcza tkanka znajdująca się w kościach; wyróżnia się kostny szpik czerwony, który wytwarza komórki wchodzące następnie do krwiobiegu oraz kostny szpik żółty, który jest zbudowany z tłuszczowej tkanki; zrąb kostnego szpiku czerwonego buduje tkanka łączna siateczkowata, w której leżą hemocytoblasty; podział hemocytoblastów może doprowadzić do powstania trzech postaci krwinek: białych, czerwonych i płytkowych. KREW jest odmianą łącznej tkanki, której międzykomórkowa substancja(osocze) jest płynna. W osoczu umieszczone są morfotyczne elementy, czyli krwinki. Krew spełnia ważną rolę w termoregulacji, gdyż dzięki niej możliwa jest wymiana ciepła pomiędzy organizmem a otoczeniem. 1. Osocze-około 56% krwi. Składa się ono w około 90% z wody; jest mieszaniną substancji organicznych oraz nieorganicznych. Liczne białka osocza spełniają różne funkcje a).fibrynogen-uczestniczy w procesach krzepnięcia. Powstający skrzep ochronią przed utratą płynów gdy dochodzi do uszkodzeń ciała, zabezpiecza też przed wnikaniem obcych ciał do organizmu; b).albuminy-uczestniczą w zachowaniu objętościowych proporcji płynów w organizmie; c).gammaglobuliny- są odpowiedzialne za odporność organizmu. 1.Erytrocyty-krwinki czerwone. Prawidłowa ilość we krwi to 4,5-5,5 min/w mm3 krwi. Erytrocyty zawierają hemoglobinę. Związek ten ma zdolność łączenia się z tlenem. Dzięki temu możliwy jest transport tego związku do komórek. Erytrocyty człowieka są bezjądrzaste oraz dyskowate. Krwinki czerwone powstają w czerwonym szpiku kostnym z erytroblastów. 74 Liczba ich jest stała. Czerwone krwinki żyją około dni, a następnie wychwytywane są przez śledzionę i tu dochodzi do ich rozpadu, czyli hemolizy. Erytrocyty zawierają hemoglobinę(hb), której funkcja jest transport O i CO2. Połączenie Hb-O nazywa się oksyhemoglobiną. Erytrocyty przekazują tlen z płuc do wszystkich tkanek oraz są odpowiedzialne za grupę krwi. 2.Leukocyty- białe krwinki powstają w węzłach chłonnych układy limfatycznego, a niektóre w kostnym szpiku oraz śledzionie. Funkcje limfocytów są związane z reakcjami obronnymi organizmu.

75 jądrzaste komórki, maja zdolność przemieszczania się pełzakowym ruchem oraz przenikania poprzez ściany krwionośnych naczyń. Ze względu na ziarnistości w ich cytoplazmie wyróżnia się: a). agranulocyty-powstające w łącznej tkance: limfocyty-biorące udział w zabliźnianiu się ran, warunkują immunologiczną pamięć; monocyty- fagocytują obce ciała, produkują interferon, czyli białko zapobiegające rozwojowi wirusów; b).granulocyty -powstające w kostnym szpiku: Zasadochłonne i kwasochłonne-zapobiegają alergiom i uczuleniom; obojętnochłonne- fagocytują drobnoustroje i antygeny. 3.Trombocyty-płytki krwi, powstające w kostnym szpiku. Zapoczątkowują procesy krzepnięcia krwi. Komórki te przede wszystkim odpowiadają za krzepnięcie się krwi. Prawidłowa ich ilość w mm3 krwi wynosi około 300 tysięcy. Skrzep podczas zranienia powstaje dzięki reakcji zachodzącej pomiędzy białkami osocza a tlenem. Powstaje dzięki temu włóknik czyli fibryna. PROCES KRZEPNIĘCIA KRWI złożony chemiczny proces, w którego wyniku krew wypływająca z krwionośnego naczynia- uszkodzonego przechodzi w stały ze płynnego stanu, powstaje galaretowaty skrzep, który zamyka uszkodzone naczynie chroniąc w ten sposób przed wykrwawieniem; mechanizm krzepnięcia krwi jest oparty na działaniu osoczowych czynników krzepnięcia krwi a także fosfolipidów, krwinek płytkowych oraz jony wapnia; krzepnięcie krwi to proces wymagający wapniowych jonów. UDZIAŁ KRWI W TRANSPORCIE GAZÓW w transporcie CO2 i O2 uczestniczy osocze i erytrocyty. Wiązanie tlenu polega wytworzeniu się odwracalnego połączenia hemoglobiny z cząsteczkami gazu. Proces nazywa się utlenowaniem. Jedna cząstka hemoglobiny wiąże się odwracalnie z czterema cząsteczki tlenu, powstały kompleks nosi miano oksyhemoglobiny (Hb(O2)4).Utlenowanie przebiega w płucach oraz skrzelach. Czad to gaz współzawodnicząc z tlenem podczas wiązania z hemoglobiną. Tlenek węgla może łatwo wyprzeć tlen z (Hb(O2)4), zajmując jego własne miejsce. Połączenie Hb z czadem to karboksyhemoglobina lub hemoglobina tlenkowowęglowa. Transport dwutlenku węgla z tkanek do oddechowych powierzchni, gdzie przenika on na zewnątrz wskutek gradientu parcjalnego ciśnienia tego gazu. 20 % 75

76 dwutlenku węgla jest transportowana jako luźno związana z grupami -NH2 białkowa części hemoglobiny - karbaminohemoglobina; 80% transportuje zaś osocze w postaci kwasu węglowego, w tym 70% jako jony wodorowęglanowych. GRUPY KRWI W błonach czerwonych krwinek znajdują się aglutynogeny dwojakiego rodzaju. Są to aglutynogeny A oraz B. Antygen A nie jest jednorodny ponieważ tworzy różnorodne odmiany, np. A1, A2. W surowicy znajdować się mogą aglutyniny: anty- A oraz anty- B. Przeciwciała przeciw aglutynogenom A aglutynują krwinki posiadające antygen A, a przeciwciała anty- B, te z antygenem B. Reguła Landsteinera mówi, że w surowicy krwi nie występują nigdy przeciwciała skierowane przeciw własnym grupowym antygenom. Na podstawie tej reguły wyróżniono cztery grupy krwi: A-w błonach czerwonych krwinek znajduje się aglutynogen A, aglutynina anty- B jest surowicy, grupy krwi aglutynowane przez tę krew: B, AB. B- w błonach czerwonych krwinek znajduje się aglutynogen B, aglutynina anty- A jest surowicy, grupy krwi aglutynowane przez tę krew: A, AB. AB- w błonach erytrocytów jest aglutynogen A i B, surowicy nie ma aglutynin, nie ma też grup aglutynowanych 0- w błonach czerwonych krwinek nie znajduje się aglutynogen, znajduję się natomiast obie aglutyniny w osoczu (anty-a i anty- B), grupy krwi aglutynowane przez tę krew: A, B, AB. Osobie posiadającej grupę krwi AB można przetoczyć każda z czterech grup krwi, natomiast osoba z grupą krwi 0 może być biorca tylko krwi grupy 0, ponieważ mając przeciwciała skierowane przeciwko aglutynogenom A i B, aglutynowałaby każdą inną krew. 76 Dodatkowo wykryto inne antygeny, które warunkują wyróżnienie tzw. podgrup, przykładowo: M i N. W roku 1941 Landstein odkrył antygen Rh. Antygen ten posiada w błonach krwinek czerwonych około 85% ludzi. Krew ludzi zawierających na erytrocytach ten antygen określa się Rh+. U pozostałych ludzi nie występuje ten czynnik, a ich krew oznaczono Rh-. Pierwszy kontakt krwinek Rh+ z Rh- powoduje, iż organizm rozpoczyna wytwarzać przeciwciała anty- Rh. Przy kolejnym kontakcie obecne w osoczu przeciwciała niszczą czerwone krwinki zawierające czynnik Rh powodując ich hemolizę. Jedna trzecia wszystkich zgonów na świecie jest spowodowana chorobami układu krążenia. Co rok umiera z powodu tego typu chorób kilkanaście milionów ludzi, więc jest to nie lada problem. Zazwyczaj ludzie nie leczą się, gdyż nawet nie wiedzą, że chorują.

77 Jedną z najczęstszych chorób układu krążenia jest choroba wieńcowa. Przyczyną tej choroby jest zwężanie się światła naczyń krwionośnych w wyniku odkładania się na jej ścianach płytki miażdżycowej, tworzonej głównie przez cholesterol i wapń. Zwężenie światła naczynia krwionośnego, które powinno doprowadzać do serca krew bogatą w tlen, powoduje ograniczenia w dostawie tlenu do serca. Z tego powodu serce jest nieodpowiednio dotlenione, a deficyt tlenu wzrasta, kiedy człowiek zwiększa wysiłek fizyczny, gdyż wtedy też rośnie zapotrzebowanie serca na ten gaz. Pojawia się wtedy ból w okolicy serca, za mostkiem. Ból ten stopniowo ustępuje, jeśli człowiek ograniczy wysiłek fizyczny. Z czasem jednak ból taki może pojwiać się nawet w czasie spoczynku. Świadczy to o zaawansowanej chorobie wieńcowej, która może w końcu doprowadzić do zawału. Zaawansowana choroba wieńcowa może doprowadzić do niewydolności mięśnia sercowego i jego martwicy. Jeśli płytka miażdżycowa oderwie się od naczynia krwionośnego i zablokuje przepływ krwi w naczyniach wieńcowych lub też naczynie te zwężą się nagle pod wpływem silnego bodźca emocjonalnego, to dopływ krwi z tlenem i składnikami odżywczymi do serca zostaje zablokowany. Dochodzi wówczas do zawału serca, mogącego skończyć się śmiercią. Objawy zawału serca, to silny ból za mostkiem, ucisk w klatce piersiowej (objawy te nie ustępują w ciągu kilku czy kilkunastu minut, jak to się dzieje w przypadku zwykłej niewydolności krążenia wieńcowego), utrzymujący się nawet do kilku godzin, duszność (bolesna zazwyczaj), bladość, osłabienie, zimny pot, uczucie silnego lęku, ból promieniujący w kierunku lewej ręki i głowy. Chorego należy ustawić w pozycji półsiedzącej (najmniej obciążającej serce), podać szybko leki rozszerzające naczynia krwionośne, takie jak nitrogliceryna podjęzykowa, oraz koniecznie wezwać jak najszybciej pomoc lekarską, która jest w tym przypadku niezbędna i konieczna do uratowania choremu życia. Chorobą społeczną jest też nadciśnienie tętnicze, które dotyka połowę ludzi w wieku powyżej 65 roku życia. Nadciśnienie można łatwo wykryć dokonując częstych pomiarów ciśnienia tętniczego krwi. Niestety, dużo ludzi nie czyni tego. Większość nie zdaje sobie sprawy z tego, że choruje na nadciśnienie, które nazywane jest cichym zabójcą ze względu na to, że nie daje najczęściej żadnych objawów albo daje objawy tak błahe, że człowiek nawet nie zwraca na nie uwagi. U ludzi cierpiących na nadciśnienie serce jest obciążone. Naczynia krwionośne mogą pękać przy zbyt wysokich wartościach ciśnienia krwi. Dochodzi wówczas do wylewów, które najgroźniejsze są w obrębie mózgu (prowadzą do paraliżu lub śmierci). Serce jest narządem, który pracuje bez ustanku. Krew, która napiera na naczynia krwionośne, zwłaszcza te drobne włosowate, wywiera również pewne oddziaływanie na serce. Jeśli do tego wszystkiego dojdą jeszcze obciążenia związane ze zwężeniem naczyń 77

78 krwionośnych z przyczyn miażdżycowych lub występuje nadciśnienie krwi (a najczęściej jest i jedno i drugie), to serce naprawdę musi dużo znieść. Czasem dochodzi do zwiotczenia tkanki mięśnia sercowego. Serce wtedy nie kurczy się dostatecznie, włókienka mięśnia sercowego nie kurczą się maksymalnie, a tym samym maleje siła skurczu. Może nawet dojść do takiej sytuacji, w której serce nie spełnia już swojej funkcji i niezbędny jest przeszczep. Niestety, z przeszczepem nie jest wcale łatwo. Największym problemem jest znalezienie serca do przeszczepu, znalezienie odpowiedniego dawcy. Jest dużo czynników, które uniemożliwiają wszczepienie serca, przede wszystkim są to czynniki immunologiczne (przeciwciała, antygeny). Antygeny serca dawcy są rozpoznawane przez przeciwciała układu odpornościowego biorcy. Nowy (obcy) narząd jest niszczony jako ktoś obcy (wróg). Przeszczepiany narząd dobiera się tak, aby był on jak najbardziej podobny pod względem serologicznym do tkanek biorcy. Jest to proces bardzo trudny. Zawsze trzeba podawać człowiekowi leki immunosupresyjne, które obniżają sprawność układu odpornościowego, a tym samym zapobiegają niszczeniu obcej tkanki w organizmie. Prawidłowe wartości ciśnienia tętniczego krwi, to 120/80. Właściwie wartości do 140/90 można jeszcze uznać za prawidłowe, jednak wzrost ciśnienia krwi powyżej 140/90 uważa się za chorobę, którą trzeba leczyć (koniecznie!). Wartość wyższa, to ciśnienie skurczowe, czyli to, które napiera na ściany naczynia krwionośnego zaraz po uderzeniu (skurczu) serca. Wartość niższa, to ciśnienie rozkurczowe, czyli ciśnienie wywierane przez krew na ściany naczynia w stanie spoczynku serca. U zdrowego dorosłego człowieka w stanie spoczynku serce uderza razy na minutę. Jeżeli wartość ta wzrasta (w stanie spoczynku) i utrzymuje się (ma postać przewlekłą), to można przypuszczać, że serce choruje. 78 Miażdżyca jest to stan układu krwionośnego, w którym dochodzi do zwężenia światła naczyń krwionośnych z powodu odkładania się na nich płytki miażdżycowej zbudowanej głównie z cholesterolu i wapnia. Płytka taka jest twarda, sztywna, może się odrywać od ścian naczyń krwionośnych i wędrować z krwią do miejsc, w których tamuje przepływ krwi, prowadząc tym samym do poważnych schorzeń. Przede wszystkim jednak miażdżyca zwęża światło naczyń krwionośnych, co już jest stanem patologicznym i utrudnia znacznie przepływ krwi. Skutkuje to niedotlenieniem narządów i części ciała. Skutki niedotlenienia mogą być różne. Jeśli nie jest dotleniane serce (wskutek miażdżycy naczyń wieńcowych), to dochodzi do zawału serca. Miażdżyca naczyń krwionośnych nóg objawia się bólem nóg, wyziębieniem stóp. Jeśli człowiek zauważy u siebie takie objawy, to może z dużym prawdopodobieństwem spodziewać się zaawansowanej choroby miażdżycowej. Powinien jak najszybciej zgłosić się do lekarza. Należy też przestrzegać diety, czyli nie spożywać pokarmów bogatych w tłuszcz (cholesterol). Należy

79 znacznie ograniczyć spożywanie mięsa, masła, śmietany, jaj, słodyczy. Trzeba też rzucić palenie (w przypadku osób palących, gdyż dym tytoniowy sprzyja powstawaniu i rozwojowi wszelkich chorób układu krwionośnego). U ludzi z miażdżycą naczyń krwionośnych tętnice stają się sztywne, twarde, a powinny być elastyczne, giętkie. W miejscach odrywania się płytki miażdżycowej powstaje stan zapalny. W tym miejscu gromadzą się krwinki, komórki układu odpornościowego i powstaje narastający na ścianie naczynia twór, utrudniający przepływ krwi. W miażdżycy niedotlenienie mięśni czy narządów początkowo może mieć przebieg bezobjawowy. Z czasem jednak może dojść do martwicy. Zapobiegać chorobom serca należy przede wszystkim poprzez profilaktykę. Należy dążyć do utrzymania prawidłowej masy ciała, a w przypadku nadwagi trzeba pozbyć się nadmiaru kilogramów. U ludzi z nadwagą najczęściej rozwijają się choroby serca, a wcześniej nadciśnienie tętnicze, które do chorób serca nieuchronnie prowadzi. Również cukrzyca rozwija się u ludzi z nadwagą. Wagę można utrzymywać na odpowiednim poziomie poprzez stosowanie odpowiedniego wysiłku fizycznego i wprowadzenie diety niskotłuszczowej i niskokalorycznej. Wszelkie tłuszcze zwierzęce powinny zostać zastąpione olejami roślinnymi, które dla człowieka nie są szkodliwe, a wręcz przeciwnie, pomagają zapobiegać chorobom serca. Oliwa z oliwek obniża poziom cholesterolu we krwi. Dominującymi składnikami diety powinny być produkty naturalne, takie ja owoce, warzywa, otręby pszenne, inne zboża, pieczywo ciemne i razowe, kasze, ryż itd. Należy też ograniczyć spożywanie mleka wysokotłuszczowego, a pić zamiast niego mleko o niskiej zawartości tłuszczu (2 %). Wysiłek fizyczne, czyli przede wszystkim uprawianie sportu pozwala nie tylko spalić nadmiar związków tłuszczowych we krwi i pozbyć się tkanki tłuszczowej, ale także wpływa bardzo korzystnie na utrzymanie prawidłowej kondycji mięśnia sercowego. Jak już wcześniej wspomniano, dym tytoniowy szkodzi sercu i całemu organizmowi. U ludzi palących papierosy ryzyko zachorowania na choroby układu krążenia (chodzi głównie o zawał) jest kilkakrotnie wyższe, niż u ludzi niepalących. Należy podkreślić, że palenie bierne (czyli wdychanie dymu papierosowego, pomimo, że nie pali się papierosów) jest równie szkodliwe, co palenie czynne. Alkohol, to również jeden z czynników podwyższających ryzyko wystąpienia chorób układu krążenia. Oczywiście chodzi o spożywanie nadmiernych ilości alkoholu, gdyż niewielkie dawki nie szkodzą organizmowi, a wręcz działają pobudzająco i energetyzująco. Natomiast nadmiar alkoholu powoduje znaczne podwyższenie ciśnienia tętniczego krwi (z czego ludzie zazwyczaj nie zdają sobie sprawy). Alkohol pity w dużych ilościach prowadzi do niewydolności mięśnia sercowego (nie mówiąc już o uszkodzeniu innych narządów, głównie wątroby). 79

80 Tak więc powstawaniu chorób układu krążenia sprzyjają: nadużywanie alkoholu, palenie papierosów (i innych produktów tytoniowych), niska aktywność fizyczna, siedzący tryb życia, jadłospis bogaty w tłuszcz; stres, brak obowiązkowego odpoczynku (chodzi zwłaszcza o sen, który powinien trwać odpowiednio długo, zaczynać się o przyzwoitych porach i o takich samych kończyć), cukrzyca, otyłość, brak kontroli ciśnienia krwi prowadzący do nadciśnienia, które zazwyczaj nie jest leczone. Czasem jednak u ludzi mogą występować nieprawidłowości w budowie czy funkcjonowaniu układu krwionośnego niezwiązane z wymienionymi wcześniej czynnikami. Niektórzy ludzie rodzą się z wadami serca. Mówi się, że takie wady są wrodzone. Wada serca polega na występowaniu w budowie serca nieprawidłowości, które uniemożliwiają prawidłową pracę narządu. Oczywiście wady serca mogą być nabyte (czyli takie, które zdrowy człowiek o prawidłowej budowie serca nabywa w ciągu życia). Częstymi wadami serca są nieprawidłowości w budowie zastawek, zapobiegających cofaniu się krwi z jednego przedziału serca do drugiego. Nietrudno sobie wyobrazić, że jeśli krew utlenowana będzie się cofać i mieszać z nieutlenowaną w sercu, to pojawi się niewydolność układu krążenia. W ciągu życia ludzie często nabywają wadę w postaci niedomykalności zastawek. W takim przypadku często konieczne jest wszczepienie sztucznej zastawki. Wiąże się to jednak niejednokrotnie z komplikacjami i przykrymi następstwami w postaci infekcji bakteryjnych. Często do sztucznych zastawek przytwierdzają się bakterie (adhezja bakterii do implantów). Jedną z bakterii powodujących tego typu komplikacje jest gronkowiec złocisty (Staphylococcus aureus). Infekcja w obrębie serca może skończyć się dla człowieka tragicznie. Leczenie antybiotykami bywa nieskuteczne ze względu na dużą oporność szczepów gronkowca oraz na tworzenie przez bakterie biofilmów, czyli ścisłych struktur, w których umiejscawia się wiele komórek bakteryjnych, będących trudno dostępnymi dla układu odpornościowego i cząsteczek antybiotyków. O kondycję układu krwionośnego i najważniejszego jego elementuserca należy dbać, gdyż komplikacje i choroby tego układu są ciężkie, trudne w leczeniu i niebezpieczne dla życia człowieka. 80

81 UKŁAD POKARMOWY Układ pokarmowy człowieka jest odpowiedzialny za trawienie, wchłanianie i wydalanie niestrawionych resztek pokarmów. Poszczególne odcinki przewodu pokarmowego pod względem budowy histologicznej mają wiele cech wspólnych. Łączna jego długość to średnio sześć do ośmiu metrów. Przewód pokarmowy zaczyna się w jamie ustnej gdzie rozpoczyna się wstępna obróbka mechaniczna oraz proces trawienia. Następnie pokarm przechodzi przez przełyk do żołądka gdzie dochodzi do właściwego trawienia. Kolejnymi częściami są jelita - cienkie, gdzie zachodzi trawienie i wchłanianie a następnie grube, w którym zachodzą ostatnie etapy trawienia i wchłaniania oraz formowanie stolca. Na całej tej długości przewodu pokarmowego można wyróżnić trójwarstwową budowę, to znaczy: warstwa wewnętrzna składająca się różnej grubości błony śluzowej pokrytej różnego rodzaju nabłonkiem, warstwa środkowa składająca się z mięśni gładkich, warstwa zewnętrzna, która otacza mięśniówkę gładką i jest ona błoną surowiczą. Cały proces trawienia, wchłaniania i wydalanie jest ściśle skoordynowany pomiędzy poszczególnymi odcinkami układu pokarmowego. W funkcjonowaniu układu pokarmowego nieodzowną rolę odgrywają również dwa gruczoły trawienne, to znaczy wątroba i trzustka. Pierwsza modyfikacja pokarmu zachodzi w jamie ustnej. Jako pierwsze z pokarmem spotykają się wargi, których główną funkcją jest skierowanie pokarmu do jamy ustnej. Na wargach znajdują się liczne zakończenia nerwowe, dzięki czemu możliwa jest reakcja na wielkość, strukturę i temperaturę pokarmu. W jamie ustnej pokarm zostaje rozdrobniony na mniejsze kawałki i przeżuty przez zęby przy pomocy warg i języka. Człowiek posiada 32 zęby - po 16 w szczęce i żuchwie, tj.: osiem siekaczy z przodu - po cztery w żuchwie i szczęce, cztery kły - po dwa w szczęce i żuchwie, osiem przedtrzonowców, które są małymi dwuguzkowymi zębami - po cztery w szczęce i żuchwie, dwanaście trzonowców na końcu szczęk - po sześć w żuchwie i szczęce. Ślina jest wytwarzana w trzech dużych śliniankach parzystych: 81 przyusznych, które są największymi śliniankami położonymi do przodu od małżowiny usznej a ich ujście znajduje się na policzku, na wysokości zębów trzonowych górnych,

82 podżuchwowych, które są drugie pod względem wielkości położone na dnie jamy ustnej, podjęzykowe, które znajdują się bezpośrednio pod językiem. Ślina jest również wytwarzana przez małe ślinianki znajdujące się na języku, podniebieniu, policzkach oraz wargach. Ślina jest lepką substancją składającą się w 98% z wody oraz śluzu, kationów, anionów i enzymów - amylazy ślinowej i lizozymu. Woda rozpuszcza składniki pokarmowe, śluz ochrania język, zęby i policzki przed wzajemnym tarciem i skleja pokarm w kęsy, amylaza ślinowa jest enzymem trawiennym, który zapoczątkowuje trawienie węglowodanów a lizozymu niszczy bakterie znajdujące się w pokarmie. Gdy pokarm jest przeżuty i nadtrawiony przez enzymy ślinowe, język kształtuje z niego kęsy otoczone śluzem i gotowe do połknięcia. Język bierze również udział w połykaniu to znaczy przesuwa kęsy w kierunku tylnej strony jamy ustnej skąd pokarm wpada do gardła a następnie do przełyku. Gardło jest częścią wspólną dla układu pokarmowego i oddechowego. Można w nim wyróżnić trzy części: nosową, która wchodzi w skład układu oddechowego, ustną, która jest wspólna dla obu układów, krtaniową, która jest na rozdrożu obu układów. Połykanie rozpoczyna się spontanicznie na zasadzie odruchu bezwarunkowego po przesunięciu kęsa w stronę gardła. Gdy kęs jest przepychany przez gardło dochodzi do zamknięcia tylnych nozdrzy przez podniebienie miękkie oraz wejście do tchawicy przez głośnię i jednocześnie relaksacji ulega górny zwieracz przełyku umożliwiając przesunięcie kęsa do światła przełyku. Zaraz po minięciu przez kęs górny zwieracz kurczy się i jednocześnie powstaje fala perystaltyczna przesuwająca kęs w stronę żołądka. Wejścia do żołądka "strzeże" górny zwieracz przełyku, który chroni przełyk przed cofaniem się kwaśnej treści żołądkowej. Przełyk łączy jamę ustną z żołądkiem i jest podobnie jak gardło przewodem mięśniowo - błoniastym. Możemy wyróżnić trzy jego odcinki: szyjny, piersiowy, który jest najdłuższy, brzuszny znajdujący się pod przeponą, jest najkrótszy. 82 Przełyk ma dwa zwieracze: górny w odcinku szyjnym i dolny otwierający wejście do żołądka. Przełyk pełni funkcję wyłącznie transportową.

83 Żołądek jest workiem najczęściej w kształcie litery "J" składającym się z: wpustu, przez który połączony jest z przełykiem, dna, które jest najwyżej położoną częścią, trzonu, części odźwiernikowej, która przechodzi w dwunastnicę. Żołądek leży w lewym podżebrzu, chociaż w zależności od stopnia wypełnienia zmienia się jego położenie i wielkość. Zbudowany jest z trzech warstw mięśni, tj. podłużnej, okrężnej i skośnej. Mięśnie te biorą udział w mieszaniu i przesuwaniu treści pokarmowej. W żołądku znajdują się trzy główne typy komórek: komórki główne wydzielające pepsynogen, który w kwaśnym środowisku żołądka jest przekształcany w pepsynę trawiącą białka, komórki okładzinowe wydzielające kwas solny, który wspomaga trawienie, maceruje pokarm oraz zabija bakterie, komórki śluzowe wytwarzające śluz, który chroni żołądek przed samostrawieniem. Wydzielanie soku trawiennego regulowane jest przez układ nerwowy poprzez nerwy błędne oraz lokalne hormony. Jelito cienkie można podzielić na trzy funkcjonalnie i architektonicznie podobne części: dwunastnicę, która łączy się z częścią odźwiernikową żołądka. Ma długość dwunastu cali - stąd jej nazwa. Do dwunastnicy uchodzą przewody z wątroby i trzustki, jelito czcze, stanowiące około 2/5 jelita cienkiego, jelito kręte, stanowiące 3/5 jelita cienkiego. Całkowita długość jelita cienkiego, po rozwinięciu wynosi około sześć metrów. Na motorykę jelita cienkiego składają się ruchy odcinkowe, których zadaniem jest mieszanie pokarmu z sokiem jelitowym oraz ruchy perystaltyczne, które przesuwają treść pokarmową. W jelicie cienkim zachodzi końcowe trawienie oraz wchłanianie, którego powierzchnia u dorosłego człowieka wynosi około 20 metrów kwadratowych. Taka powierzchnia jest osiągnięta dzięki pofałdowaniu błony śluzowej. Na fałdach znajdują się kosmki jelitowe sterczące do światła jelita, a na nich mikrokosmki, dzięki czemu możliwe jest bardzo duże zwiększenie powierzchni wchłaniania. Jelito cienkie przechodzi w grube, od którego odgraniczone jest zastawką krętniczo - kątniczą zapobiegającą cofaniu się treści z powrotem do jelita cienkiego. 83

84 Jelito grube ma średnio 1,5 metra długości i 6,5 centymetra szerokości. Jest ono podzielone na trzy główne części: jelito ślepe wraz z wyrostkiem robaczkowym, leżącym w prawej dolnej części jamy brzusznej, okrężnicę składającą się z części wstępującej, poprzecznej (poprzecznicy), zstępującej i esowatej (esicy), odbytnica wraz z kanałem odbytu. W kątnicy i pierwszej części okrężnicy z miazgi pokarmowej zostaje odciągnięta i wchłonięta woda, przez co przechodzi on w stan stały lub półstały i zmienia się w kał. W jelicie grubym poza formowaniem masy kałowej zachodzi proces ostatecznego trawienia, wchłanianie zwrotne wody oraz synteza niektórych witamin przez występujące tam bakterie flory fizjologicznej. Wątroba jest anatomicznie głównym narządem zajmującym prawy górny kwadrant jamy brzusznej, a fizjologicznie jest potężną fabryką chemiczną. Wątroba bierze udział w metabolizmie spożytych aminokwasów, węglowodanów, tłuszczów i witamin; syntezie białek surowicy oraz detoksykacji i wydalaniu do żółci endogennych zbędnych produktów i zanieczyszczeń ksenobiotycznych. Dlatego też choroby wątroby mają istotne znaczenie dla całego organizmu. Wątroba prawidłowo waży od 1400 do 1600 g, stanowiąc ok. 2,5 % wagi ciała. Wysokość wątroby osiąga cm, a szerokość cm. Wypełniona krwią waży od 2100 do 2400 g u mężczyzn, a u kobiet średnio 200 g mniej % wpływającej do wątroby krwi pochodzi z żyły wrotnej, pozostałe 30-40% z tętnicy wątrobowej. Zarówno żyła wrotna jak i tętnica wątrobowa oraz naczynia limfatyczne wchodzą do wątroby przez tak zwane wrota wątroby, towarzyszą im zewnątrzwątrobowe wyprowadzające drogi żółciowe. Wątroba graniczy: - od góry z przeponą poprzez prawy płat, - od dołu z jelitami i żołądkiem. 84 Wątroba dzieli się na płaty: prawy, który jest największy i stanowi do 2/3 całkowitej masy, lewy, czworoboczny i ogoniasty. W chirurgii istnieje podział na segmenty naczyniowe, których można wyróżnić osiem. Każdy segment ma swoje naczynia i wewnątrzwątrobowe drogi żółciowe. W wątrobie tradycyjnie wyróżnia się sześciokątne zraziki o średnicy ok.1-2 mm, zorientowane wokół początkowego odcinka żylnego tak zwanych żył centralnych. Ze względu na unaczynienie i aktywność poszczególnych obszarów w miąższu wątroby można też wyróżnić tak zwane gronka, kształtu trójkątnego. Miąższ wątroby jest zbudowany z przeplatających się płytek lub beleczek hepatocytów, czyli podstawowych komórek wątrobowych. Dzienne wydzielanie żółci przez wątrobę wynosi około 0,5 do 1 litra dziennie. Pomiędzy posiłkami żółć gromadzona jest w pęcherzyku

85 żółciowym, który ma pojemność około 50 ml. Magazynowanie żółci ułatwia jej zagęszczenie poprzez wchłanianie wody. Następnie pod wpływem cholecystokininy pęcherzyk żółciowy obkurcza się uwalniając żółć do przewodu pokarmowego. Funkcje wątroby: produkcja albuminy, która jest głównym białkiem krwi i fibrynogenu, który bierze udział w krzepnięciu krwi, przemiana białek i aminokwasów - deaminacja, transaminacja, wzajemne przemiany i synteza niektórych aminokwasów, tworzenie mocznika w cyklu mocznikowym, przemiany tłuszczów - beta-oksydacja, synteza tłuszczów z aminokwasów i cukrów, synteza cholesterolu, fosfolipidów, lipoprotein, przemiany węglowodanów - synteza, magazynowanie i rozkład glikogenu, glukoneogeneza, przemiany galaktozy i fruktozy, buforowanie stężenia glukozy we krwi, detoksykacja leków, ksenobiotyków i innych toksycznych dla organizmu związków, ketogeneza, czyli produkcja związków ketonowych, produkcja czynników krzepnięcia, magazynowanie witamin: A, D, B12, spichrzanie żelaza, udział w termoregulacji, co jest związane z temperaturą wątroby, wyższą o około 1,5 stopnia od reszty ciała, metabolizm hormonów sterydowych - inaktywacja aldosteronu, glikokortykosteroidów, progesteronu, estrogenów, testosteronu, wytwarzanie żółci, udział w syntezie kalcytriolu, czyli witaminy D3, Trzustka jest gruczołem wydzielania zewnętrznego, w obrębie, którego znajduje się również rozproszony gruczoł dokrewny, zbudowany z komórek tworzących wyspy Langerhansa w obrębie, których produkowane są hormony, głównie insulina i glukagon. Trzustka jest położona w przestrzeni zaotrzewnowej w lewym podżebrzu i nadbrzuszu, i składa się z trzech części: głowy, trzonu i ogona. Głowę trzustki obejmuje pętla dwunastnicy. Trzustka ma budowę zrazikową. Pomiędzy zrazikami znajduje się niewielka ilość tkanki łącznej oraz tkanka tłuszczowa. Wydzielina trzustkowa jest odprowadzana do dwunastnicy. Trzustka wydziela w ciągu doby około 2,5 l soku zawierającego dwuwęglany oraz enzymy trawienne i proenzymy. Główne czynniki humoralne stymulujące wydzielanie trzustkowe to sekretyna i cholecystokinina (uwalniane w dwunastnicy w odpowiedzi na przejście kwaśnej treści żołądkowej do dwunastnicy oraz na obecność kwasów 85

86 tłuszczowych i produktów trawienia białek w jej świetle). Trzustkowe enzymy trawienne są syntetyzowane w postaci nieczynnych proenzymów (z wyjątkiem amylazy i lipazy) i transportowane w obrębie komórki jako ziarna zymogenu, które aktywowane są w świetle dwunastnicy. Chroni to trzustkę przed samostrawieniem. TRAWIENIE I WCHŁANIANIE Węglowodany stanowią istotną grupę składników zawartych w pokarmie. Węglowodany proste i złożone pełnią w organizmie człowieka funkcje o znaczeniu zasadniczym dla prawidłowego funkcjonowania. Służą jako substraty energetyczne (glukoza), stanowią materiał zapasowy wykorzystywany w okresach międzytrawiennych (glikogen), współtworzą kwasy nukleinowe RNA i DNA (ryboza i deoksyryboza), niektóre stanowią strukturalne elementy komórek i tkanek w połączeniu na przykład z lipidami (glikolipidy), białkami (proteoglikany). 86 Najważniejszym węglowodanem dla przemian energetycznych jest glukoza, której źródłem w pożywieniu są: polisacharydy jak skrobia, występująca obficie w zbożach, ziemniakach, roślinach strączkowych i innych warzywach, oligosacharydy, disacharydy jak maltoza, sacharoza, laktoza monosacharydy jak galaktoza i fruktoza. Węglowodany zawarte w pokarmach są trawione w przewodzie pokarmowym do monosacharydów i w tej formie są wchłaniane do krwioobiegu. Ich trawienie rozpoczyna się już w jamie ustnej przy udziale alfa-amylazy ślinowej, która rozkłada skrobię na prostsze elementy. Kolejny etap rozkładu węglowodanów odbywa się w dwunastnicy, gdzie występuje alfa-amylaza trzustkowa będąca składnikiem soku trzustkowego. Obie amylazy wykazują podobne działanie. Ostatni etap trawienia cukrów odbywa się w jelicie cienkim gdzie oddziałują kompleksy disacharydaz, takich jak alfadekstrynaza, maltaza, laktaza oraz sacharaza. Enzymy te występują na zewnętrznej powierzchni rąbka szczoteczkowatego wyścielającego powierzchnię jelita i katalizują rozkład oligo- i disacharydów do monocukrów. Wchłanianie monosacharydów do krążenia wrotnego nasypuje w jelicie czczym, a proces ten może odbywać się na drodze aktywnego transportu lub dyfuzji prostej. Lipidy spełniają wiele istotnych funkcji w organizmie człowieka. Cholesterol oraz lipidy złożone jak na przykład fosfolipidy stanowią materiał budulcowy komórek, natomiast kwasy tłuszczowe (zmagazynowane w postaci trójglicerydów) pełnią rolę materiału

87 zapasowego, wykorzystywanego jako źródło energii w okresach międzytrawiennych. Związki tłuszczowe pełnią również istotną rolę w transporcie i wchłanianiu witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (A,D,E,K). Po spożyciu posiłku trawienie lipidów zaczyna się w żołądku przy udziale lipazy żołądkowej, rozkładającej trójglicerydy na prostsze składniki. Kolejny etap odbywa się w dwunastnicy, gdzie lipaza trzustkowa, esteraza cholesterolowa oraz fosfolipaza rozkładają lipidy do wolnych kwasów tłuszczowych, cholesterolu, glicerolu i monoacylogliceroli. W trawieniu lipidów niezbędne jest działanie żółci, która emulguje lipidy, czyli rozdrabnia ich cząstki na mniejsze oraz obniża napięcie powierzchniowe drobin lipidów, aby ułatwić dostęp enzymów trawiennych. Wchłanianie produktów trawienia lipidów zachodzi w dwunastnicy oraz jelicie czczym na drodze dyfuzji prostej. W komórkach jelitowych (enterocytach) zachodzi proces reestryfikacji wolnych kwasów tłuszczowych, między innymi z powrotem, do trójglicerydów, które następnie przechodzą do krwi gdzie są transportowane w połączeniu z albuminą surowicy i w lipoproteinach. Białka należą do najważniejszych elementów składowych materii żywej, ponieważ tworzą podstawową strukturę komórek. Białka to złożone związki chemiczne, utworzone z aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi (amidowymi). Źródła białek: endogenne (70%) na przykład złuszczony nabłonek czy niepotrzebne enzymy, egzogenne (30%), czyli dostarczane z pokarmem. Trawienie białek rozpoczyna się w żołądku, gdzie działa pepsyna. Jest to endopeptydaza, to znaczy "tnie" białka od środka. Produkowana jest przez komórki główne żołądka i wydzielana w postaci nieczynnego pepsynogenu, który ulega aktywacji pod wpływem kwaśnego ph żołądka. Kolejny etap trawienia zachodzi w dwunastnicy gdzie działają enzymy soku trzustkowego, takie jak: endopeptydazy - trypsyna, chymotrypsyna, elastaza, egzopeptydazy - karboksypeptydaza A i B. Następnie w dalszych częściach jelita cienkiego aminopeptydazy, karboksypeptydaza oraz oligopeptydazy hydrolizują powstanie pojedynczych aminokwasów. Ich wchłanianie odbywa się w jelicie cienkim na zasadzie pinocytozy (immunoglobuliny u niemowląt pochodzące z mleka matki), transportu aktywnego oraz transportu bez użycia energii. WYSIŁEK FIZYCZNY A CZYNNOŚĆ UKŁADU POKARMOWEGO Dolegliwości ze strony przewodu pokarmowego związane z uprawianiem sportu to istotny problem w medycynie sportowej. Szacuje się, że co drugi zawodnik przynajmniej raz w swojej sportowej karierze doświadcza dolegliwości żołądkowo-jelitowych wymagających specjalistycznej pomocy lekarskiej. Ale np. wśród 87

88 maratończyków objawy żołądkowo-jelitowe występują znacznie częściej podczas biegu zgłasza je ponad 90% zawodników, około 45% biegaczy określa ich natężenie jako duże, a 5% maratończyków jest zmuszonych do przerwania biegu z ich powodu. Prawidłowe funkcjonowanie przewodu pokarmowego jest u sportowców bardzo istotne. Z jednej strony, układ pokarmowy odgrywa zasadniczą rolę w dostarczaniu energii, płynów i elektrolitów niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu podczas obciążenia wysiłkiem fizycznym. Z drugiej strony, dolegliwości ze strony przewodu pokarmowego mogą istotnie upośledzić wydolność fizyczną zawodników i wpływać negatywnie na uzyskiwane wyniki sportowe. 88 Występowanie objawów ze strony przewodu pokarmowego jest zróżnicowane. U osób uprawiających dyscypliny sportowe wyczynowo obserwuje się dolegliwości zarówno ze strony górnego odcinka (np. brak apetytu, zgaga, uczucie goryczy w ustach, nieprzyjemny smak w ustach, odbijanie, piekące bóle w klatce piersiowej w okolicy zamostkowej, nudności wymioty, bóle nadbrzusza), jak i ze strony dolnego odcinka przewodu pokarmowego (np. ból brzucha, wzdęcia, zaburzenia oddawania stolca częściej pod postacią biegunek, rzadziej zaparć, stolce podbarwione krwią). Natężenie (a tym samym uciążliwość) opisywanych objawów są bardzo zmienne, jednak w większości przypadków są one umiarkowanie nasilone i przemijające. Do podstawowych czynników istotnych w patogenezie zaburzeń przewodu pokarmowego stwierdzanych u osób uprawiających sport wyczynowy należą: 1) stres (zarówno fizyczny, jak i psychiczny) towarzyszący treningom i występujący przed oraz w trakcie zawodów sportowych i związane z nim zaburzenia neurohormonalne (m.in. aktywacja układu współczulnego, zmienione wydzielanie hormonów w obrębie przewodu pokarmowego); 2) niedokrwienie trzewi jako wynik przesunięcia krwi z trzewnego łożyska naczyniowego do intensywnie pracujących mięśni (zmiana adaptacyjna), w połączeniu z odwodnieniem organizmu podczas wielogodzinnych wysiłków fizycznych. Dolegliwości żołądkowojelitowe występują u 50% maratończyków, u których podczas biegu dochodzi do znaczącej utraty masy ciała i aż u 80% biegaczy, u których stwierdza się więcej niż 4% redukcję masy ciała (m.in. w wyniku utraty płynów). Należy podkreślić, że stosowanie niesterydowych leków przeciwzapalnych (NLPZ) zwiększa częstość występowania i nasilenia dolegliwości żołądkowo-jelitowych m.in. u zawodników uprawiających biegi długodystansowe. Wśród sportowców na dolegliwości żołądkowo-jelitowe częściej skarżą się kobiety niż mężczyźni. Ponadto częstość występowania tych objawów, przed zasadniczym, wielogodzinnym wysiłkiem

89 fizycznym, jest wyraźnie większa u zawodników mniej lub niedostatecznie wytrenowanych. Według niektórych autorów, po długotrwałych i wytężonych wysiłkach fizycznych (np. typu maratońskiego) u wszystkich zawodników stwierdza się zmiany czynnościowe żołądka (np. zmniejszoną sekrecję soku żołądkowego, upośledzony przepływ krwi przez ten narząd, zwłaszcza w obrębie odźwiernika).jednocześnie bezpośrednio po biegu długodystansowym, praktycznie u wszystkich zawodników można dopatrzeć się w badaniu endoskopowym cech zapalnych śluzówki żołądka typu gastritis acuta, u ponad połowy biegaczy występują nadżerki z cechami świeżego krwawienia w obrębie śluzówki żołądka, u kilku procent dochodzi do owrzodzeń żołądka. Niektórzy uważają, że choroba wrzodowa jest przeciwwskazaniem do uprawiania większości dyscyplin sportowych, a treningi można rozpocząć po wygojeniu owrzodzenia. Uważa się, że umiarkowany wysiłek fizyczny (np. 30-minutowy marsz na bieżni z natężeniem odpowiadającym 20-6-% maksymalnego zużycia tlenu [VO2max]) przyśpiesza motorykę przewodu pokarmowego i nasila opróżnianie żołądka z treści pokarmowych, podczas gdy bardziej wytężony wysiłek (np. 30-minutowy marsz na bieżni z natężeniem rzędu 75% VO2max) wydłuża fazę opróżnienia żołądka z pokarmów, przede wszystkim tych o konsystencji stałej, pozostając bez wyraźnego wpływu na przemieszczanie płynnych treści pokarmowych. Szybkość opróżniania żołądka z treści pokarmowej zależy także od właściwości spożytego pokarmu (kaloryczności, zawartość tłuszczów, cukrów i białek, temperatury). U sportowców wyczynowych obserwuje się również zmiany w jelicie grubym o charakterze colitis, które są spowodowane mechanicznym uszkodzeniem jelit (mikrourazy podczas ruchów ciała i pracy mięśni brzucha). Do tego typu patologii zalicza się zespół tzw. Caecal slap syndrome, w którym kątnica jest uderzana przez hipertroficzną przednią ścianę mięśniową brzucha podczas wykonywania wysiłku fizycznego. Nie ulega wątpliwości, że motoryka przewodu pokarmowego podlega wpływom bodźców psychicznych. Z tego powodu, częstym schorzeniem u sportowców wyczynowych jest zespół nadwrażliwego jelita. Niemal połowa uczestników biegów maratońskich podaje występowanie luźnych stolców oraz częstsze oddawanie stolca na co dzień. Zawodnicy skarżą się na zaburzenia wypróżnień (biegunki występujące naprzemiennie z zaparciami) oraz bóle brzucha, także o charakterze kolki. Uważa się, że przyczyną bólów o typie kolki jest rozciągnięcie jelita grubego przez gazy jelitowe nadmiernie nagromadzone w obrębie zgięcia wątrobowego i śledzionowego wskutek zaburzonego pasażu treści i gazów jelitowych. 89

90 UKŁAD ODDECHOWY GÓRNE I DOLNE DROGI ODDECHOWE Powietrze atmosferyczne przechodzi początkowo przez górne drogi oddechowe tj. przez nozdrza przednie nosa zewnętrznego, dostaje się do jamy nosowej (nosa wewnętrznego), a z niej przez nozdrza tylne do jamy gardła. Z gardła powietrze dostaje się do dolnych dróg oddechowych, do których zalicza się: krtań, tchawicę, oskrzela, oskrzeliki oraz właściwe narządy wymiany gazowej - płuca (rysunek obok). Schemat układu oddechowego Krtań ku dołowi przechodzi w tchawicę długości cm, o średnicy światła od 1,5 do 2,5 cm. Jej część górna leży w obrębie szyi, część dolna w śródpiersiu tylnym (z tyłu tuż za tchawicą na całej jej długości znajduje się przełyk). Wewnętrzną powierzchnię dróg oddechowych tworzy błona śluzowa zawierająca liczne gruczoły (surowicze i śluzowe). Jest ona pokryta nabłonkiem oddechowym migawkowym. Zewnętrzną powłokę tchawicy tworzy błona włóknista, zawierająca podkowiastych chrząstek. Chrząstki te otwarte są ku tyłowi ciała, co powoduje, że w tej części tchawicy (ścianie błoniastej) znajduje się tylko mięśniówka gładka. Czynność dróg oddechowych Drogi oddechowe doprowadzają (podczas wdechu) i odprowadzają (podczas wydechu) powietrze z płuc, powodują ocieplenie wdychanego powietrza do ciepłoty ciała, nawilżenie parą wodną oraz oczyszczenie tj. zatrzymanie cząsteczek kurzu, pyłu, bakterii, grzybów i innych zanieczyszczeń na migawkach (rzęskach) nabłonka błony śluzowej oraz wydzielinie surowiczo-śluzowej jej gruczołów. Migawki przesuwają wydzielinę z zanieczyszczeniami po powierzchni nabłonka do gardła, skąd ulega ona odkrztuszeniu lub połknięciu. Krtań jest narządem wytwarzania głosu oraz ochrony dolnych dróg oddechowych przy przełykaniu. 90 Płuca Człowiek ma dwa płuca: prawe i lewe, zawieszone w odpowiednich jamach opłucnej klatki piersiowej. Płuco zbudowane jest z oskrzeli, oskrzelików, pęcherzyków płucnych, tkanki śródmiąższowej oraz pokrywającej je opłucnej płucnej. Dwie szczeliny, skośna i pozioma, dzielą płuco prawe na 3 płaty: górny, środkowy i dolny, natomiast płuco lewe - jedna szczelina skośna, dzieli na 2 płaty: górny i dolny. W obrębie płatów wyodrębnić można jeszcze mniejsze części

91 miąższu płucnego: segmenty oskrzelowo-płucne dzielące się na podsegmenty, te na liczne małe części zwane zrazikami i następnie na najmniejsze części miąższu płucnego - grona. Oskrzela U dołu tchawica rozdwaja się na dwa oskrzela główne, prawe i lewe, doprowadzające powietrze do płuca prawego i lewego. Oskrzela główne zbudowane są jak tchawica. Oskrzela główne rozgałęziają się wewnątrz płuca na coraz mniejsze gałęzie, tworząc tzw. drzewo oskrzelowe. Oskrzela główne dzielą się na oskrzela płatowe, prawe na 3 (górne, środkowe i dolne), lewe na 2 (górne i dolne). Oskrzela płatowe dzielą się na oskrzela segmentowe. Następne wielokrotne podziały na coraz mniejsze gałęzie doprowadzają do powstania najmniejszych oskrzeli, z których ostatecznie tworzą się oskrzeliki o średnicy światła 0,5-1 mm. Pozostałe z ostatniego podziału oskrzeliki noszą nazwę oskrzelików oddechowych, zwanych też oskrzelikami pęcherzykowymi, ponieważ w ich ścianie występują już pęcherzyki płucne. Pęcherzyki płucne Pęcherzyki płucne mają ścianę zbudowaną z płaskich komórek nabłonkowych noszących nazwę nabłonka oddechowego oraz komórek ziarnistych, produkujących i wydzielających tzw. czynnik powierzchniowy pęcherzyka płucnego (surfaktant), który w postaci cienkiej błonki pokrywa warstwę płynu surowiczego wyściełającego wnętrze pęcherzyków płucnych. Surfaktant jest specyficznym rodzajem detergentu ułatwiającym proces rozprężania pęcherzyków płucnych podczas wdechu. Od zewnątrz ściana pęcherzyków jest opleciona gęstą siecią naczyń krwionośnych włosowatych (włośniczek płucnych). Pomiędzy powietrzem w pęcherzyku a krwią włośniczki istnieje błonka. Nosi ona nazwę błony pęcherzykowowłośniczkowej. Przez nią odbywa się wymiana gazów, czyli dyfuzja (tlenu, dwutlenku węgla) pomiędzy powietrzem pęcherzyków a krwią włośniczek płucnych. Wymiana (dyfuzja) tlenu i dwutlenku węgla w płucach Jedynie w pęcherzykach płucnych ma miejsce proces wymiany gazów. Czynnikiem decydującym o dyfuzji jest istnienie różnicy ciśnień parcjalnych (cząstkowych) gazu po obu stronach błony pęcherzykowo-włośniczkowej, czyli dyfuzja odbywa się zgodnie z różnicą ciśnień parcjalnych (cząstkowych) gazu (zgodnie z gradientem ciśnień). Cząsteczki tlenu dyfundują (przechodzą) ze światła pęcherzyków do krwi włośniczek, ponieważ w powietrzu pęcherzykowym ciśnienie parcjalne (cząstkowe) tlenu jest większe 91

92 (100 mm Hg) niż we krwi żylnej włośniczek (40 mm Hg), dopływającej od strony tętnicy płucnej. W przeciwnym kierunku, tj. z osocza krwi i krwinek czerwonych włośniczek płucnych do światła pęcherzyków przechodzą (dyfundują) cząsteczki dwutlenku węgla, ponieważ we krwi żylnej dopływającej do włośniczek płucnych ciśnienie parcjalne dwutlenku węgla jest większe (46 mm Hg) niż w powietrzu pęcherzykowym (40 mm Hg). Krew po przepłynięciu włośniczek płucnych staje się krwią bogatą w tlen (utlenowaną). Napięcie płucne Ciśnienie powietrza wielkości jednej atmosfery działa z jednej strony od zewnątrz na klatkę piersiową, z drugiej od wewnątrz przez światło dróg oddechowych na powierzchnię wewnętrzną płuc. Oprócz tego istnieją inne siły działające na klatkę piersiową i płuca. W toku kształtowania się klatki piersiowej i płuc wytwarza się sprężyste napięcie płuc - działające do wewnątrz oraz sprężyste napięcie ścian klatki piersiowej - działające na zewnątrz. Przeciwstawne działanie obu sił sprężystych wywołuje ujemne ciśnienie w jamie opłucnej (między ścianą klatki piersiowej i płucem), mniejsze od atmosferycznego. To zjawisko tłumaczy fakt, że płuco w fazie wdechu jest pociągane przez ścianę klatki piersiowej, mimo że nie jest z nią niczym połączone. Sprężyste napięcie płuc (pociąganie płucne) ma działanie ssące na wewnętrzną powierzchnię ściany klatki piersiowej. Przekonać się o nim można, gdy przedziurawieniu ulegnie ściana klatki piersiowej i nastąpi wprowadzenie powietrza do jamy opłucnej. Wówczas płuco kurczy się, zapada i przylega do miejsca wnikania do płuca oskrzela głównego i naczyń krwionośnych, wsysając powietrze przez powstały otwór. Jama opłucnej wypełnia się powietrzem - powstaje odma opłucnej. Płuco zapadnięte nie bierze udziału w oddychaniu. Mechanika oddychania Rytmiczne ruchy oddechowe klatki piersiowej - oddechy (około 16 na min. w spoczynku) powodują wentylację płuc (przewietrzanie). Każdy oddech (czyli cykl oddechowy) składa się z wdechu (fazy wdechowej) oraz wydechu (fazy wydechowej), w czasie których do pęcherzyków płucnych jest wciągane powietrze atmosferyczne. 92 W czasie wdechu skurcz (praca) mięśni wdechowych: przepony, mięśni międzyżebrowych zewnętrznych, pokonuje opory elastyczne i nieelastyczne płuc i klatki piersiowej oraz opory dróg oddechowych dla przepływającego przez nie powietrza. Pokonanie oporów powoduje przesunięcie przepony w dół oraz ruch żeber i mostka ku górze i na zewnątrz, co wywołuje wdechowe powiększenie wymiarów klatki piersiowej, a więc zwiększenie objętości jamy klatki

93 piersiowej. Sprężyste napięcie (pociąganie) ścian klatki piersiowej działające na zewnątrz obniża ciśnienie ujemne w jamie opłucnej w stosunku do ciśnienia atmosferycznego. Obniżone ciśnienie działa na opłucną płucną (pokrywającą płuco), powodując podążanie jej za opłucną ścienną (wyścielającą wewnętrzną powierzchnię klatki piersiowej). W konsekwencji płuca ulegają rozciągnięciu, zwiększają swoją objętość, co powoduje napływ powietrza do płuc tak długo, aż ciśnienie śródpęcherzykowe zrówna się z ciśnieniem atmosferycznym (rozprężanie się płuc). Na szczycie wdechu mięśnie wdechowe rozkurczają się, przepona przesuwa się ku górze i klatka piersiowa stopniowo zmniejsza się (zapada), co doprowadza do zmniejszenia objętości klatki piersiowej. Ciśnienie ujemne w jamie opłucnej staje się mniej ujemne, sprężyste napięcie płuc (pociąganie płucne) działające do wewnątrz powoduje elastyczne zapadanie się płuc, a więc zmniejszanie objętości płuc. W pęcherzykach płucnych ciśnienie wzrasta powyżej ciśnienia atmosferycznego, co skierowuje przepływ powietrza w drogach oddechowych na zewnątrz. Spokojny wydech jest aktem biernym, natomiast w czasie nasilonego wydechu kurczą się mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne oraz mięśnie przedniej ściany brzucha (zwiększenie ciśnienia śródbrzusznego - działanie tzw. tłoczni brzusznej), co zmienia ciśnienie w jamie opłucnej na dodatnie. W czasie swobodnego wdechu do dróg oddechowych dostaje się około 500 ml powietrza, stanowiącego objętość oddechową; z tej objętości do pęcherzyków płucnych dostaje się około 350 ml, a pozostałe 150 ml wypełnia drogi oddechowe, czyli tzw. przestrzeń martwą anatomiczną, w której nie ma wymiany gazów. WYDOLNOŚĆ FIZYCZNA Wydolność fizyczna w potocznym rozumieniu oznacza zdolność do ciężkich lub długotrwałych wysiłków fizycznych wykonywanych z udziałem dużych grup mięśniowych bez szybko narastającego zmęczenia i warunkujących go zmian w środowisku wewnętrznym organizmu, a także zdolność do sprawnego usuwania zaburzeń homeostazy. Wyznacznikiem tak rozumianej wydolności jest pułap tlenowy (VO2max) oraz próg przemian anaerobowych (PPA). Oba te parametry mają szerokie zastosowanie zarówno w ocenie wydolności ogólnej, jak i wyznaczaniu obciążeń treningowych stosowanych w treningu rehabilitacyjnym, rekreacyjnym oraz sportowym. Pułap tlenowy to maksymalna ilość tlenu, która może być zużyta przez organizm w ciągu jednej minuty wysiłku o maksymalnej intensywności. Parametr ten oddaje biologiczny potencjał organizmu. Pułap tlenowy zależy od szeregu czynników związanych ze sprawnym działaniem układu oddechowego, krwionośnego oraz mięśniowego. Dla większości ludzi wartość VO2max waha się między 93

94 20 i 85 ml/kg/min. Im większa wartość pułapu tlenowego, tym więcej energii w czasie wysiłku fizycznego jesteśmy w stanie pozyskać z tlenowych, bardziej efektywnych źródeł. Próg przemian anaerobowych to ściśle określone obciążenie wysiłkowe, przy którym zaczynają dominować beztlenowe procesy resyntezy ATP niezbędne do pokrycia zapotrzebowania energetycznego pracującego organizmu. Przekroczenie takiej intensywności wysiłku fizycznego (intensywności progowej) wiąże się z nagłym przyrostem mleczanu we krwi, co prowadzi do niekompensowanej kwasicy metabolicznej, a w efekcie do szybkiego zmęczenia organizmu. Im wyższa progowa intensywność wysiłku fizycznego, tym koszt fizjologiczny wykonywanej pracy jest niższy, a czas jej trwania może być dłuższy (pokrycie zapotrzebowania energetycznego w wysiłkach podprogowych odbywa się przede wszystkim na drodze resyntezy tlenowej ATP bardziej ekonomicznej niż beztlenowa). Obciążenie odpowiadające PPA jest uznane za najskuteczniejsze w treningu wytrzymałościowym. Dzieje się tak dlatego, że PPA jest obciążeniem wysiłkowym, które w największym stopniu aktywuje przemiany tlenowe w pracujących mięśniach (usprawnia metabolizm wysiłkowy), a także w sposób najbardziej skuteczny dopinguje układ krążeniowo-oddechowy, którego funkcja obok metabolizmu mięśniowego determinuje poziom wydolności fizycznej. Metody oceny pułapu tlenowego Metoda oznaczania pułapu tlenowego opiera się na wykonaniu przez badaną osobę minutowego ciągłego wysiłku o wzrastającej intensywności aż do uzyskania indywidualnego maksymalnego obciążenia. Podczas próby, w sposób ciągły, przy użyciu ergospirometru, rejestrowane są parametry krążeniowe (HR częstość skurczów serca) oraz oddechowe (m. in.vo2 ilość pobieranego tlenu, VCO2 ilość wydalanego dwutlenku węgla, Ve wentylacja minutowa płuc). Pobór tlenu obliczany jest przez system komputerowy na podstawie różnicy w zawartości tlenu między powietrzem wdychanym a wydychanym pomnożonej przez minutową wentylację płuc. 94

95 Do wyznaczania PPA stosuje się dwie metody pomiarowe. Pierwsza z nich, inwazyjna, opiera się na obserwacji krzywej zmian stężenia mleczanu we krwi podczas wysiłku. Metoda ta, inaczej zwana krwawą, polega na wykonaniu przez badaną osobę wysiłku o wzrastającej intensywności. Każde obciążenie wysiłkowe po którym następuje pobór krwi kapilarnej z opuszki palca, trwa około czterech minut. Podczas trwania próby wysiłkowej w sposób ciągły rejestrowana jest częstość skurczów serca. Po wykonanej analizie uzyskujemy wartości PPA w postaci wielkości obciążenia wysiłkowego oraz HR. Druga ze stosowanych metod to metoda nieinwazyjna, opierająca się na obserwacji zmian dotyczących wymiany gazowej. PPA oceniany tą metodą nosi nazwę progu wentylacyjnego (VT). I w tym przypadku stosujemy wysiłek ciągły o wzrastającej intensywności, podczas którego przy użyciu ergospirometru rejestrujemy zmiany czynności układu krążenia oraz oddechowego. Do określenia progu wentylacyjnego wykorzystujemy metodę "V-slope". Polega ona na komputerowej analizie regresji liniowej krzywej wzrostu produkcji CO2 wobec krzywej wzrostu zużycia O2 i określenia momentu, w którym wzrost produkcji CO2 nieproporcjonalnie przekracza wzrost zużycia O2. Wyposażeni w wyniki powyższych badań wydolnościowych w sposób świadomy, zaprogramowany, a przede wszystkim zindywidualizowany możemy uczestniczyć we wszelkich rodzajach aktywności ruchowej. 95

96 HORMONY Hormony są związkami chemicznymi, które pełnią funkcję biokatalizatorów różnych reakcji biochemicznych zachodzących w żywych organizmach. Hormony zapewniają sprawne działanie narządów i tkanek, zapewniając tym samym równowagę wewnętrzną organizmu, czyli homeostazę. Hormony syntetyzowane są w gruczołach lub w określonych komórkach niektórych tkanek. Gruczoły te określa się mianem dokrewnych lub wewnątrzwydzielniczych. Wyprodukowane hormony dostają się z komórek w sposób bezpośredni do krwi, płynów tkankowych i chłonki. Dział nauki dotyczący budowy i działania hormonów oraz funkcjonowania gruczołów je wydzielających to endokrynologia. Ze względu na sposób działania i miejsce produkcji hormony dzieli się na: gruczołowe, tkankowe, neurohormony i mediatory. Hormony gruczołowe syntetyzowane w gruczołach wewnątrzwydzielniczych transportowane są w organizmie za pośrednictwem krwi. Hormony tkankowe syntetyzowane są w specyficznych komórkach tkanek i uwalniane są do płynów tkankowych lub krwi. Neurohormony syntetyzowane są w komórkach nerwowych a dostarczane do miejsc docelowych drogą dokrewną. Mediatory są hormonami produkowanymi przez specyficzne komórki i działającymi na komórki znajdujące się w bliskim sąsiedztwie. Transport ich jest ograniczony do minimum i nie uczestniczy w nim z reguły układ dokrewny. Ta klasyfikacja hormonów ma charakter umowny, ponieważ istnieją pewne hormony, które należą do trzech z tych grup. Mediatory względu na wyłączenie układu krwionośnego z funkcji transportowych tak naprawdę można nie zaliczać do hormonów. Istnieje także drugi podział hormonów. Podział ten dotyczy budowy chemicznej hormonów. Wyróżniamy hormony białkowe (zbudowane z aminokwasów) oraz sterydowe (pochodne cholesterolu). Do hormonów sterydowych należą hormony syntetyzowane w korze nadnerczy oraz w gonadach męskich i żeńskich. Pozostałe hormony są pochodzenia białkowego. 96 Sposób działania hormonów Hormony syntetyzowane przez specyficzne komórki uwalniane są do krwi lub płynu tkankowego i za ich pośrednictwem docierają do komórek docelowych. Aby hormon mógł oddziaływać na komórkę,

97 musi się on połączyć ze specyficznym dla niego receptorem. Na daną komórkę działają tylko te hormony, których receptory są w niej obecne. Hormony docierając do komórki, które nie posiadają specyficznych dla nich receptorów są w niej nieaktywne. W związku z różną budową hormonów wyróżnia się dwa typy receptorów: receptory błonowe i cytoplazmatyczne. Receptory błonowe są specyficzne dla hormonów białkowych, natomiast receptory cytoplazmatyczne dla hormonów sterydowych. Hormony sterydowe mają zdolność przechodzenia przez błonę cytoplazmatyczną, dzięki czemu dostają się one do wnętrza komórki gdzie łączą się z receptorami umieszczonymi w cytoplazmie. Niektóre z hormonów po połączeniu się z receptorem cytoplazmatycznym wędrują do jądra, w którym regulują procesy transkrypcyjne. Hormony białkowe łączą się z receptorami umiejscowionymi w błonie cytoplazmatycznej komórki docelowej. Efektem połączenia się hormonu z receptorem błonowym jest synteza przekaźników wtórnych. W błonie komórkowej, w której umieszczony jest receptor błonowy znajduje się enzym zwany cyklazą adenylową. Połączenie się enzymu z receptorem powoduje jego aktywację. Aktywna cyklaza powoduje przekształcenie ATP w camp, czyli cykliczny adenozynomonofosforan. Cykliczny AMP wywołuje uaktywnienie układów enzymatycznych. Aktywacja tych układów możliwa jest, jeśli hormon dostarczany jest w dość dużym stężeniu. Jeśli stężenie hormonu jest zbyt niskie nie dochodzi do aktywacji cyklazy a tym samym aktywacji kaskady enzymatycznej. Zespół wszystkich gruczołów wewnątrzwydzielniczych w organizmie i wydzielane przez nie hormony stanowią układ dokrewny danego organizmu. Gruczoły i tkanki są w pewien sposób połączone ze sobą za pośrednictwem układu krwionośnego, którym transportowane są hormony. Nadrzędnymi narządami endokrynnymi człowieka są : podwzgórze i przysadka mózgowa, które regulują i koordynują działanie wszystkich narządów i tkanek endokrynnych. Pozostałe narządy endokrynne to szyszynka, przytarczyce, tarczyca, grasica, trzustka (komórki alfa i beta wysepek Langerhansa), nadnercza (komórki kory i rdzenia), jądra (komórki śródmiąższowe- Leidiga), jajniki (komórki warstwy ziarnistej pęcherzyka Graafa oraz ciałko żółte) i łożysko powstające w czasie ciąży. Za prawidłowe funkcjonowanie układu hormonalnego odpowiedzialna jest również część międzymózgowia - podwzgórze. Podwzgórze jest miejscem, gdzie syntetyzowane są hormony wpływające na sekrecję i działanie hormonów przysadkowych. Hormony wydzielane przez podwzgórze zaliczane są do 97

98 neurohormonów hamujących i uwalniających. Hormony uwalniające (liberyny) pobudzają przysadkę do wydzielania hormonów, natomiast hormony hamujące (statyny) blokują ich wydzielanie. W związku z nadrzędnością podwzgórza nad pozostałymi elementami układu endokrynnego regulacja hormonalna przebiega w ten sposób : podwzgórze przysadka mózgowa gruczoły i tkanki endokrynne Przysadka mózgowa syntetyzuje i uwalnia hormony, które oddziałują na organizm w różny sposób. Niektóre z hormonów działają w sposób bezpośredni na komórki docelowe, wywołując w nich określone reakcje. Do takiego typu hormonów należą: prolaktyna i hormon wzrostu. Pozostałe hormony działają na komórki w sposób pośredni, tzn. wywołują one określone zmiany w innych tkankach lub narządach endokrynnych i dopiero te narządy podległe i wydzielane przez nie hormony wywołują reakcję hormonalną. Hormony tego typu określane są jako hormony tropowe i należą do nich: adrenokortykotropina (ACTH), tyreotropina (TRH), lutropina (LH) i folitropina (FSH). Wydzielanie hormonów tropowych z przysadki oparte jest na zasadzie sprzężenia zwrotnego. Hormony uwalniane przez przysadkę powodują uwalnianie innych hormonów z narządów podległych. Wzrastającą ilość wydzielanych hormonów przez gruczoły podległe wywołuje zahamowanie wydzielania hormonów w przysadce mózgowej. Zatrzymywanie działania gruczołu produkującego poprzez gromadzenie się produktów nazywane jest sprzężeniem zwrotnym ujemnym. Jeśli gromadzące się produkty pobudzają tkankę produkująca to jest to sprzężenie zwrotne dodatnie. W związku z udziałem podwzgórza w regulacji wydzielania hormonów zjawisko sprzężenia zwrotnego podzielono na zewnętrzne i wewnętrzne. Sprzężenie zwrotne wewnętrzne określają zależności : podwzgórze przysadka podwzgórze. Natomiast w sprzężeniu zwrotnym zewnętrznym regulacją hormonalna przebiega w sposób następujący : podwzgórze przysadka gruczoły podległe podwzgórze. 98 Innym sposobem regulacji układu dokrewnego jest współdziałanie kilku hormonów w wywoływaniu określonej reakcji oraz działanie przeciwstawne, czyli antagonistyczne hormonów. Antagonistyczne działanie hormonów polega na tym, że jeden z hormonów wywołuje aktywację jakiegoś procesu, natomiast drugi hormon powoduje zahamowanie tego procesu.

99 Hormony wydzielane przez podwzgórze i ich wpływ na hormony przysadkowe. Foliberyna (FSH-RH) - stymuluje wydzielanie folitropiny (FSH) Luliberyna (LH-RH) - stymuluje wydzielanie lutropiny (LH) Gonadoliberyna (LH/FSH-RH) - stymuluje wydzielanie gonadotropiny kosmówkowej (hcg) Kortykoliberyna (CRH) - stymuluje wydzielanie kortykotropiny (ACTH) Gonadoliberyna (LH/FSH-RH) - stymuluje wydzielanie tyreotropiny (TSH) Melanoliberyna (MRH) - stymuluje wydzielanie melanotropiny (MSH) Prolaktoliberyna (PRH) - stymuluje wydzielanie prolaktyny (PRL) Somatoliberyna (SRH) - stymuluje wydzielanie somatotropiny (STH) Somatostatyna (SIH) - hamuje wydzielanie somatotropiny (STH) Prolaktostatyna (PIH) - hamuje wydzielanie prolaktyny (PRL) Melanostatyna (MIH) - hamuje wydzielanie melanotropiny (MSH) Przykłady działania hormonów antagonistycznych Do hormonów działających przeciwstawnie należy insulina i glukagon. Insulina produkowana jest w wyspecjalizowanych komórkach trzustkowych, zwanych komórkami alfa. Glukagon również produkowany jest w trzustce, jednak w komórkach beta. Współdziałanie tej pary hormonów ma na celu utrzymywanie stałego stężenia glukozy w osoczu. Spadek poziomu glukozy we krwi jest bodźcem do wydzielania przez komórki beta-trzustkowe glukagonu, który powoduje podwyższenie stężenie tego cukru. Natomiast, gdy poziom cukru będzie wyższy od wartości prawidłowej, z komórek alfa- trzustkowych wydzielana jest insulina obniżająca poziom glukozy we krwi. W trzustce występują także komórki delta, które syntetyzują hormon - somatostatynę, który hamuje działanie insuliny i glukagonu. Inną parą hormonów antagonistycznych jest parathormon i kalcytonina. Hormony te uczestniczą w regulacji stężenia jonów wapniowych w krwi. Prathormon powoduje podwyższenie poziomu wapnia w krwi, natomiast klacytonina obniża stężenie tych jonów. W regulacji wydzielania hormonów bierze także udział autonomiczny układ nerwowy. Część współczulna tego układu wydziela impulsy nerwowe pobudzające część rdzeniową nadnerczy do wydzielania hormonu adrenaliny (epinefryny) zwanego również hormonem strachu. Hormon ten wydzielany jest w organizmie w warunkach stresowych i wprowadza cały organizm w stan aktywności. 99

100 Hormony człowieka Hormony przysadki mózgowej. Przysadka mózgowa zbudowana jest z dwóch płatów : nerwowego i gruczołowego. W płacie gruczołowym syntetyzowane są hormony działające w sposób pośredni na komórki docelowe, czyli hormony tropowe jak również hormony działające w sposób bezpośredni. W części nerwowej przysadki magazynowane są hormony wydzielane przed podwzgórze. Hormony o działaniu bezpośrednim: Somatotropina (GH), czyli hormon wzrostu. Opowiada ona z a procesy wzrostowe organizmu. Aktywuje ona syntezę białek, hydrolityczny rozkład tłuszczów, czego wynikiem jest wzrost stężenia niezwiązanych kwasów tłuszczowych w osoczu krwi. Wspomaga ona dostarczanie do komórek aminokwasów niezbędnych do budowy białek. Powoduje zatrzymywanie wapnia i fosforu w organizmie oraz wzrost kości. Ogólnie hormon wzrostu wywołuje przewagę procesów anabolicznych nad katabolicznymi. Niedobór tego hormonu wywołuje karłowatość, natomiast jego nadmiar w organizmie wywołuje gigantyzm i akromegalię (po zakończeniu procesów wzrostowych). Prolaktyna (PRL), czyli hormon laktotropowy. Aktywuje proces laktacji, czyli wytwarzania mleka w gruczołach mlecznych kobiet karmiących. Prolaktyna działa również hamująco na wydzielanie LH i FSH, wstrzymuje jajeczkowanie i menstruację. Lipotropina (LPH) - hormon lipotropowy. Aktywuje procesy rozkładu tłuszczy (lipolizę) do glicerolu i kwasów tłuszczowych, powodując wzrost ich stężenia w osoczu krwi. Melanotropina (MSH) - hormon melanotropowy. Powoduje wzrost syntezy melaniny- barwnika występującego w skórze powodując tym samym wzrost jej pigmentacji. Hormony wydzielane z płata nerwowego przysadki: 100 Wazopresyna (ADH) - hormon antydiuretyczny. Jest to hormon odpowiedzialny za oszczędna gospodarkę wodną w organizmie. Powoduje on zwrotna resorpcję wody w kanalikach zbiorczych i nerkowych, dzięki czemu zapobiega nadmiernemu uwalnianiu wody z organizmu. Wazopresyna podwyższa również ciśnienie tętnicze krwi poprzez pobudzanie skurczy mięśniówki naczyń krwionośnych. W przypadku niedoboru wazopresyny dochodzi do moczówki, czyli wydzielania dużej ilości bardzo rozcieńczonego moczu.

101 Oksytocyna (OT) - wywołuje skurcze mięśniówki macicy ułatwiając tym samym poród oraz transport plemników do jajowodów w czasie stosunku płciowego. Odpowiedzialna jest również za obkurczanie przewodów mlecznych wywołując tym samym wydzielanie mleka z gruczołów mlecznych w czasie laktacji. Hormony tropowe Tyreotropina (TSH) - hormon tyreotropowy. Hormon ten pobudza komórki tarczycy do wydzielania trójjodotyroniny i tyroksyny oraz wstrzymuje wydzielanie TRH na zasadzie sprzężenia zwrotnego. Kortykotropina (ACTH) - hormon adrenokortykotropowy. Aktywuje syntezę hormonów nadnercza a zarazem wstrzymuje wydzielanie CRH. Folitropina (FSH) - hormon folitropowy. Aktywuje on wzrost i procesy dojrzewania pęcherzyka jajnikowego (Graafa) i syntezę estrogenów u kobiet a także produkcję plemników u mężczyzn. Lutropina (LH) - hormon lutenizujący. Hormon odpowiedzialny za wydzielanie progesteronu, prawidłowy przebieg cyklu menstruacyjnego. Wywołuje on jajeczkowanie i tworzenie się ciałka żółtego. Aktywuje także syntezę testosteronu w komórkach śródmiąższowych jądra. Jedynym hormonem syntetyzowanym w szyszynce jest melatonina, która reguluje długość trwania faz czuwania i snu. Jednocześnie hamuje ona wydzielanie gonadoliberyn (LH/FSH-RH) przez podwzgórze. Hormony tarczycy Tarczyca wydziela dwa ważne hormony: trójjodotyroninę (T3) oraz tyroksynę (T4), które zwiększają metabolizm całego organizmu. Hormony te pobudzają syntezę somatotropiny, produkcję białek oraz obniżają stężenie cholesterolu w osoczu krwi. Wydzielanie zbyt małej ilości hormonów przez tarczycę powoduje u dzieci kretynizm u których obserwuje się zahamowanie wzrostu, niedorozwój fizyczny i psychiczny. Objawem niedoboru hormonów tarczycowych u dorosłych jest osłabienie, obniżone ciśnienie krwi, spowolnienie tempa skurczu serca, senność, otyłość oraz nadmierne gromadzenie się śluzu pod skórą, czyli obrzęk śluzowaty. Nadmierne wydzielanie tych hormonów związane jest z nadczynnością tarczycy, co jest przyczyną choroby Basedowa. Choroba ta objawia się zwiększonym tempem metabolizmu, czego wynikiem jest podwyższona temperatura ciała, pocenie się, zwiększona pobudliwość, przyśpieszenie akcji serca oraz zwiększenie 101

102 ciśnienia krwi. Wraz ze wzrostem metabolizmu wzrasta czynność układu oddechowego przyśpieszenie oddechu. U osób cierpiących na nadczynność tarczycy obserwuje się spadek masy ciała. W ramach leczenia tego schorzenia podaje się substancje hamujące syntezę tych hormonów lub wycina się część gruczołu tarczycowego. Klacytonina Powoduje obniżenie stężenia wapnia w osoczu krwi, poprzez pobieranie jonów wapniowych do tkanki kostnej. Hormony przytarczyc Parathormon (PTH) - pobudza on wydzielanie jonów wapniowych z tkanki kostnej do krwi, oraz obniża zwrotną resorpcję jonów fosforanowych w nerkach, w związku z czym obniżony zostaje ich poziom we krwi. Niedobór parathormonu wywołuje tężyczkęschorzenie charakteryzujące się zmniejszoną ilością wapnia a zwiększona ilością jonów fosforowych w osoczu co powoduje zwiększenie pobudliwości mięśni szkieletowych i nerwów. Zbyt duża produkcja parathormonu przez przytarczyce jest przyczyną odwapnienia kości, przez co stają się one kruche i podatne na złamania. Hormony grasicy: Tymopoietyna Hormon ten odpowiedzialny jest za prawidłowe przekazywanie impulsów nerwowych na komórki mięśniowe. Niedobór tymopoietyny powoduje osłabienie siły kurczenia się mięśni szkieletowych, zaś jej nadmiar wzmacnia moc skurczu tych mięśni. Tymozyna (THF), czyli tymulina. Odpowiedzialna jest za prawidłowe dojrzewanie komórek biorących udział w procesach obronnych przeciwko komórkom nowotworowym, czyli limfocytów T. Jej niedobór powoduje osłabienie układu immunologicznego, co jest często przyczyną odrzutów przeszczepów. Tymostymulina. Aktywuje ona syntezę interferonu - substancji, która przeciwdziała namnażaniu się wirusów. Niedobór tymostymuliny może być przyczyną infekcji wirusowych. Hormony trzustki: 102 Glukagon- wytwarzany przez komórki alfa powoduje rozkład glikogenu do glukozy oraz wzmaga procesy glukogenezy (produkcji glukozy) czego efektem jest podwyższenie poziomu tego cukru we krwi.

103 Insulina- wytwarzana w komórkach beta zatrzymuje procesy glukogenezy, stymuluje przekształcanie glukozy w glikogen (w wątrobie). Insulina obniża zawartość cukru w osoczu jak również pobudza syntezę tłuszczów i białek. Objawem niedoboru insuliny jest cukrzyca (hiperglikemia). która może być przyczyna śpiączki i kwasicy. Nadmiar insuliny wywołuje hipoglikemię i wstrząs hipoglikemiczny. Somatostatyna- produkowana w komórkach delta, wstrzymuje syntezę glukagonu i insuliny. Hormony kory nadnerczy Kortyzol (kortykosteron) - wpływa na metabolizm białek ograniczając ich syntezę oraz aktywując przekształcanie ich w cukry (glukoneogeneza). Kortyzol wpływa również na obniżenie odporności organizmu. Aldosteron - zwiększa zwrotną resorpcje jonów sodowych w nerkach, natomiast zmniejsza odzyskiwanie jonów potasowych. Skutkiem niedoboru aldosteronu jest choroba Addisona, której przyczyną jest obniżenie stężenia sodu a podwyższenie stężenia jonów potasu we krwi. Wynikiem tego jest osłabienie, chudnięcie, obniżenie ciśnienia krwi. Nadmiar aldosteronu wywołuje chorobę Cushinga, której objawami jest podwyższenie ciśnienia krwi, otyłość i osteoporoza. Androgeny- odpowiadają za wytworzenie się drugorzędnych cech płciowych u mężczyzn. Nadmiar tych hormonów u dziewcząt powoduje maskulinizację. Hormony rdzenia nadnerczy: Adrenalina (epinefryna)- nazywana jest hormonem stresu ponieważ uwalniana jest w sytuacjach wymagających zwiększonej pobudliwości ruchowej i umysłowej. Adrenalina podwyższa ciśnienie krwi, wywołuje rozszerzenie źrenic, zwiększenie metabolizmu tłuszczów i zwiększenie poziomu cukru we krwi. Przygotowuje ona organizm do wysiłku fizycznego, dlatego wywołuje również przyśpieszenie oddechu. Noradrenalina- podtrzymuje efekty działania adrenaliny. 103

104 Hormony wytwarzane w jądrach Testosteron- produkowany w komórkach Leidiga, odpowiedzialny jest za prawidłowy rozwój narządów rozrodczych męskich. Testosteron warunkuje wykształcanie się męskiej sylwetki, obniżenie głosu, pojawienie się owłosienia na twarzy, klatce piersiowej i w okolicy genitaliów. Hormony jajnikowe: Estrogeny - syntetyzowane są przez komórki warstwy ziarnistej pęcherzyka Graafa, nalezą do nich : estradiol, estriol oraz estron. Estrogeny kontrolują prawidłowy rozwój narządów rodnych, wywołują zmiany w śluzówce macicy w początkowych dniach cyklu owulacyjnego, odpowiedzialne są za popęd płciowy kobiet oraz wykształcenie się kobiecej sylwetki (wąskiej talii, szerokich bioder i wzrost piersi). Hormony ciałka żółtego: Progesteron- wywołuje zmiany w śluzówce macicy, mające na celu przygotowanie jej do przyjęcia zapłodnionego jajeczka. Progesteron wydzielany jest w dużej ilości w czasie ciąży, ponieważ odpowiedzialny jest za jej podtrzymanie i prawidłowy przebieg. Relaksyna- wydzielana w czasie porodu wywołuje rozluźnienie mięśniówki macicy oraz spojenia łonowego. Gonadotropina kosmówkowa (hcg) - warunkuje powstanie ciążowego ciałka żółtego, które w pierwszych etapach ciąży jest miejscem produkcji progesteronu. Wszystkie przedstawione powyżej hormony są wytwarzane w gruczołach wewnątrzwydzielniczych, w związku z czym można zakwalifikować je do hormonów gruczołowych. Istnieją jednak hormony które zarazem należą do grupy hormonów tkankowych, mediatorów a także neurohormonów. Do hormonów tych należą : 104 Gastryna. Hormon ten indukuje wydzielanie kwasu solnego (HCL) przez komórki okładzinowe żołądka oraz wydzielanie pepsynogenu przez komórki główne tego narządu. Oprócz tego pobudza mięśnie żołądka, pęcherzyka żółciowego i jelit do skurczu. Nadmierne wydzielanie gastryny powoduje nadkwaśności wywołaną zbyt dużą ilością HCL, co może doprowadzić do wrzodów żołądka.

105 Enterogastron - wydzielany w komórkach śluzówki dwunastnicy powoduje zahamowanie funkcji wydzielniczych oraz skurczy żołądka. Sekretyna - hamuje wydzielanie gastryny i HCL w żołądku a zarazem pobudza produkcję soków trzustkowych i jelitowych. Sekretyna odpowiedzialna jest również za zamknięcie odźwiernika. Cholecystokinina (CCK). Powoduje skurcze mięśni żołądka oraz wzmaga produkcję żółci. Cholecystokinina pobudza produkcję soku trzustkowego w trzustce. Serotonina. Produkowana przez płytki krwi i wywołuje zwężenie światła naczyń krwionośnych w czasie zranienia, zapobiegając tym samym utracie dużej ilości krwi. Jej działanie w przewodzie pokarmowym polega na wzmocnieniu perystaltyki a w układzie nerwowym działa jako pobudzający neuroprzekaźnik. Bradykinina. Produkowana jest w krwi i powoduje ona obniżenie ciśnienia poprzez rozszerzenie naczyń krwionośnych. Erytropoetyna. Hormon uczestniczący w erytropoezie, czyli wytwarzaniu komórek krwionośnych. Syntetyzowana jest w dużych ilościach w warunkach niedoboru krwi (przy dużych krwotokach) w nerkach. Angiotensyna II. Pobudza ona wydzielanie innego hormonualdosteronu w nadnerczach oraz zwiększa ciśnienie krwi. Syntetyzowana w osoczu. Histamina. Syntetyzowana jest w różnych komórkach w całym organizmie. Powoduje ona obniżenie ciśnienia tętniczego krwi, oraz zwiększenie produkcji HCL w żołądku. Histamina uczestniczy także w reakcjach zapalnych organizmu. Prostaglandyny. Produkowane są w komórkach znajdujących się w różnych miejscach organizmu. Są one pochodnymi kwasów tłuszczowych a ich wydzielanie jest indukowane bodźcami nerwowymi, hormonalnymi a także lekami. Prostaglandyny powodują obniżenie zwrotnej resorpcji jonów sodowych i wody w nerkach, osłabiają funkcje wydzielnicze żołądka, pobudzają perystaltykę przewodu pokarmowego oraz powodują skurcze mięśniówki macicy w czasie menstruacji oraz porodu. Prostglandyny mogą zmniejszać lub zwiększać ciśnienie krwi ponieważ mają zdolność zwężania i rozszerzania naczyń krwionośnych. 105

106 BIOCHEMIA. SKŁADNIKI ORGANIZMU Białka Białka są głównym składnikiem budulcowym komórek roślinnych i zwierzęcych. Występują w każdym żywym organizmie i są niejako atrybutem życia. Jako związki chemiczne, składają się z węgla, wodoru, tlenu i azotu, a część z nich zawiera fosfor i siarkę. Białka są związkami o dużej cząsteczce, złożonymi jak gdyby z mniejszych cegiełek - aminokwasów. Te proste związki są połączone ze sobą za pomocą tak zwanych wiązań peptydowych, a ilość w ich cząsteczce białka sięga od kilkudziesięciu di kilku tysięcy. W białkach zwierzęcych i roślinnych występuje ponad dwadzieścia różnych aminokwasów. Rodzaj i ilość poszczególnych aminokwasów, ich wzajemne ułożenia oraz dodatkowe wiązania decyduj o właściwościach chemicznych i biologicznych. Znaczenie białek w żywieniu polega na tym, iż są one głównym składnikiem niezbędnym dla odnowy i ewentualnego wzrostu ciała ludzkiego, tak zwanym składnikiem budulcowym. Wartość odżywcza białek, to znaczy ich wartość biologiczna, zależy od zawartości poszczególnych aminokwasów. Części z pośród dwudziestu kilku aminokwasów organizm ludzki nie potrafi wytwarzać i muszą one być wprowadzone z zewnątrz w pokarmach. Te białka to białka egzogenne lub niezbędne i są to: izoleucyna leucyna lizyna metionina fenyloalanina treonina tryptofan walina Ponadto niezbędnymi aminokwasami dla młodych, rosnących ustrojów są: 106 arginina histydyna Pozostałe aminokwasy, tak zwane endogenne, organizm wytwarza z aminokwasów egzogennych lub różnych składników pożywienia.

107 O wartości biologicznej białek decyduje to, czy zawierają one wszystkie niezbędne aminokwasy w proporcjach odpowiadających potrzebom ustroju człowieka. Spełniające ten warunek nazywane są białkami pełnowartościowymi. Wyróżniamy wśród nich większość białek zwierzęcych, na przykład: albumina mleka i jaj, białka mięsa zwierząt i ryb. Wyjątkiem jest żelatyna i fibryna, białka zwierzęce, uzyskiwane między innymi z kości, które nie zawierają tryptofanu i są niepełnowartościowe. Białka niepełnowartościowe nie zawierają wszystkich niezbędnych aminokwasów lub zawierają je w nieodpowiednich proporcjach. Należą do nich białka roślinne, na przykład: zbóż, nasion roślin strączkowych, ziemniaków i innych warzyw. Spośród białek roślinnych dużą wartość odżywczą ma białko sojowe. Białka niepełnowartościowe to znaczy nie zawierające wszystkich aminokwasów egzogennych, można uzupełnić brakującymi aminokwasami, albo innym białkiem niepełnowartościowym, zawierającym te aminokwasy. Spożycie obydwóch rodzajów białek uzupełniających się musi być jednak jednoczesne; podana mieszanina będzie wtedy wystarczająca dla utrzymania równowagi azotowej. Metodą tą można na przykład uzupełnić kazeinę ubogą w cystynę białkiem kukurydzy zawierającym ten aminokwas, ubogie w lizane białko pszenicy - białkiem żelatyny i tym podobne. Spożycie samych białek niepełnowartościowych powoduje, iż nie są one wykorzystywane przez organizm jako budulec, lecz jedynie jako źródło energii. Wartość biologiczną białka można określić ilościowo jako liczbę wyrażająca, jaki odsetek danego białka jest całkowicie wykorzystany przez ustrój. Wyrażona metodą tą wartość biologiczna białek pochodzenia zwierzęcego wynosi % (na przykład żółtko jaj - 98%, mleko - 85%, szynka - 75%). Wartość białek roślinnych waha się od 30 do 80 % (na przykład ziemniaki - 78%, ryż - 77%, płatki owsiane - 65%, kukurydza - 60%, strączkowe %). Im wyższa wartość biologiczna danego białka, tym lepiej jest ono wykorzystywane przez organizm człowieka. Do najważniejszych źródeł białek zwierzęcych zalicza się: jaja kurze, mleko, sery, mięsa i wędliny oraz ryby. Największą wartość odżywczą mają białka jaj i mleka. Dobrym źródłem białek roślinnych są ziemniaki, kasza, pieczywo, ryż. Produkty zbożowe, które są spożywane w większych ilościach, dostarczają człowiekowi dużych ilości białka roślinnego. Musi ono 107

108 być jednak uzupełniane białkiem zwierzęcym. Warzywa (z wyjątkiem ziemniaków) i owoce zawierają tylko nieznaczne ilości białka. Oprócz składnika budulcowego, białka mogą dostarczać ustrojowi energii, mianowicie 1 gram białka dostarcza przeciętnie 4 kilokalorie energii (kaloria jest jednostka energii cieplnej; jedna kilokaloria, kcal, jest to ilość energii cieplnej, która podnosi temperaturę jednego kilograma wody o jeden stopień Celsjusza) Wykorzystywanie białka jako źródła energii jest jednak niecelowe we względu na jego wysoki koszt. Wchłanianie aminokwasów Aminokwasy, które są produktem końcowym trawienia białek, wchłaniane są tylko w jelicie cienkim. Wchłanianie tych związków odbywa się najszybciej w początkowym, liczącym 100cm, odcinku jelita. Szybkość i efektywność wchłaniania zależy od wielu innych czynników, miedzy innymi od składu mieszaniny aminokwasów. Zaobserwowano, że najszybciej wchłaniana jest mieszanina aminokwasów powstałych wyniku trawienia takich białek, jak białko jaja kurzego lub albuminy mleka, które służą jako materiał budulcowy dla wzrostu młodych organizmów. Po przejściu do krwi aminokwasy zostają przetransportowane do wątroby są podstawą do produkcji własnych białek ustrojowych. Do nich też zostają przeniesione aminokwasy nie wykorzystane w wątrobie. Część aminokwasów nie zużytkowanych do celów budulcowych służ jako źródło energii lub materiał do produkcji innych składników ustroju, na przykład cukrów, a nawet tłuszczów. Kilka słów o trawieniu składników pokarmowych Trawienie jest to proces rozkładu dużych cząsteczek poszczególnych składników pokarmowych na małe, elementarne cząsteczki dobrze rozpuszczalne w płynach ustrojowych. Rozkład ten można również przeprowadzić poza organizmem człowieka przez działanie wody w odpowiednich warunkach środowiska. Nosi on wówczas nazwę hydrolizy. Hydroliza taka przebiega jednak bardzo wolno i nie doprowadza do rozkładu całej ilości substratu, czyli pokarmu podlegającego trawieniu. W przewodzie pokarmowym proces rozkładu ulega znacznemu przyspieszeniu dzięki obecności specyficznych substancji noszących nazwę enzymów trawiennych. 108 Są to biologicznie aktywne białka, których działanie - podobne do działania katalizatorów - polega na przyspieszaniu hydrolizy trawiennej. Efektywność trawienia zwiększa również stałe przesuwanie miazgi pokarmowej do coraz dalszych odcinków przewodu pokarmowego. Dzięki temu rozkład odbywa się stopniowo i pod wpływem różnych enzymów zawartych w sokach trawiennych,

109 wydzielanych przez poszczególne gruczoły przewodu pokarmowego. Enzymy trawienne charakteryzuje duża swoistość, to znaczy każdy z nich steruje odpowiednim etapem rozkładu określonego składnika pokarmowego; inne enzymy trawienne powodują rozkład białek, inne - węglowodanów, inne - tłuszczów. Działanie enzymów jest tym większe im bardziej rozdrobniony jest substrat. Zatem im dokładniej pokarm będzie przeżuty, tym lepiej zostanie on strawiony w przewodzie pokarmowym. Trawienie białek Wszystkie białka są zbudowane ze związków noszących nazwę aminokwasów, przy czym ilość aminokwasów tworzących cząsteczkę poszczególnych białek jest duża i waha się od kilkudziesięciu do kilkuset. Trawienie białek polega na stopniowym ich rozkładzie aż do uzyskania wolnych aminokwasów, które są związkami dobrze rozpuszczalnymi i łatwo wchłanianymi. Trawienie białek rozpoczyna się w żołądku. Gruczoły umieszczone są w ścianach żołądka, których wydzielina tworzy tak zwany sok żołądkowy, produkują enzymy powodujące rozkład cząsteczek białka na mniejsze i już dobrze rozpuszczalne cząsteczki. Są to pepsyna i katepepsyna działające w silnie kwaśnym środowisku wytworzonym przez kwas solny wydzielany przez specyficzne komórki błony śluzowej żołądka. Następny etap trawienia białek odbywa się w dwunastnicy pod wpływem enzymów znajdujących się w soku trzustkowym: trypsyny i chymotrypsyny. Enzymy te, działając w środowisku lekko zasadowym, powodują dalszy rozkład białek na drobne fragmenty złożone z kilku aminokwasów, tak zwane polipeptydy. Ostateczna hydroliza polipeptydów z oddzieleniem pojedynczych, wolnych aminokwasów odbywa się zarówno w dwunastnicy, jak i dalszych odcinkach jelita cienkiego przy współudziale enzymów należących do grupy tak zwanych aminopolipeptydaz lub karboksypolipeptydaz. Zdolność trawienia białek jest u zdrowego człowieka dosyć duża. Obliczono, że dorosły człowiek może w ciągu doby strawić do 350 gram białka, a zatem znacznie więcej niż wynosi przeciętne spożycie. 109

110 Węglowodany Cukry zwane inaczej węglowodanami lub sacharydami to związki organiczne zbudowane z węgla, wodoru i tlenu, zawierające cząsteczki kilka grup alkoholowych (OH) oraz grupę karbonylową (C=O) aldehydu bądź ketonu. Można je podzielić na związki proste - jednocukry oraz złożone z nich dwucukry i wielocukry. Do grupy jednocukrów należą: glukoza, występująca we krwi zwierząt i w miodzie oraz w niektórych owocach i sokach roślin; fruktoza, znajdująca się w owocach i sokach roślinnych galaktoza, która spotyka się jako składni dwucukrów (na przykład laktozy) Dwucukry składające się z jednocukrów - to cukier trzcinowy (sacharoza) i cukier mlekowy (laktoza) występująca w mleku. Wszystkie jednocukry i dwucukry odznaczają się smakiem słodkim, przy czym najsłodsza jest fruktoza i cukier trzcinowy. Węglowodany te są przyswajalne przez organizm człowieka. Do przyswajalnych wielocukrów należy skrobia złożona z szeregu cząsteczek glukozy. Występuje ona tylko w świecie roślinnym i stanowi główny materiał zapasowy roślin. Wielocukrem - podobnie złożonym z wielu cząsteczek glikozy, ale występującym w świecie zwierzęcym - jest glikogen zawarty w wątrobie i mięśniach szkieletowych zwierząt. Wielocukrem nieprzyswajalnym przez organizm człowieka jest błonnik, czyli celuloza, stanowiący główny materiał budulcowy i podporowy roślin. Rola węglowodanów w żywieniu polega przede wszystkim na tym, iż są one źródłem energii, jeden gram węglowodanów dostarcza ustrojowi około 4 kilokalorie energii. Ponadto umożliwiają lepsze wykorzystanie białek przez organizm człowieka, wykazując tak zwane działanie oszczędzające białko. 110 Ostatnio zwraca się uwagę na ujemny wpływ na organizm zwiększonego spożycia cukrów prostych, to jest jednocukrów i dwucukrów. Przekarmianie słodyczami nie tylko prowadzi do nadwagi i jest czynnikiem ułatwiającym występowanie zmian miażdżycowych. Konieczne jest spożywanie nieprzyswajalnego błonnika. Jego rola polega na wypełnianiu jelita i mechanicznym drażnieniu ścian jelita grubego, co zwiększa jego skurcze i ułatwia wypróżnianie.

111 W produktach spożywczych błonnik znajduje się w zewnętrznej warstwie ziaren zbożowych, nasion strączkowych i w warzywach. Najwięcej można spotkać go w chlebie razowym, grubych kaszach, płatach owsianych, warzywach zapustnych i strączkowych oraz owocach tak zwanych złożonych (maliny, truskawki, porzeczki i tym podobne). Głównym źródłem węglowodanów dla człowieka są produkty zbożowe, warzywa strączkowe i ziemniaki zawierające dużo skrobi. Owoce świeże i przetwory owocowe, miód oraz tak zwane słodycze są natomiast dobrym źródłem cukrów prostych. Cukry proste: Zwane inaczej monosacharydami, to związki dobrze rozpuszczalne w wodzie, czynne osmotycznie, nie ulegają rozkładowi na cukry prostsze. Ze względu na liczbę atomów węgla w cząsteczce. Cukry proste dzielimy na: triody, tetrozy, pentozy heptozy Triozą o dużym znaczeniu biologicznym jest aldehyd glicerynowy o wzorze sumarycznym C3H6O3. Uczestniczy on w wielu procesach biologicznych. Spośród pentoz na uwagę zasługuje ryboza, deoksyryboza i rybuloza. Ryboza i deoksyryboza wchodzą w skład kleotydów, zaś rybuloza, będąca izomerem rybozy, bierze udział w przemianach metabolicznych, zachodzących w komórkach roślinnych. Do najważniejszych heksoz należy glukoza oraz jej izomery: galaktoza fruktoza Cząsteczki tych monosacharydów wchodzą w skład naturalnych cukrów złożonych, a glukoza jest podstawnym substratem oddechowym komórek. Cukry złożone to związki zbudowane z połączonych ze sobą cząsteczek cukrów prostych. Wśród cukrów złożonych wyróżniamy: dwucukry wielocukry 111

112 Dwucukry: (disacharydy) podobnie jak cukry proste dobrze rozpuszczają się w wodzie i są czynne osmatycznie Cząsteczki dwucukru tworzą dwie połączone ze sobą cząsteczki cukrów prostych. Do najważniejszych należy zaliczyć: maltazę sacharozę laktozę Maltaza składa asie z dwóch cząsteczek glukozy i powstaje podczas hydrolizy skrobi, sacharoza składa się z cząsteczki glukozy połączonej z cząsteczki fruktozy i pełni u rośliny funkcje transportową, zaś laktoza składa się z cząsteczki galaktozy połączonej z cząsteczką glukozy i występuje w mleku ssaków. Wielocukry: Wielocukry (polisacharydy): są to związki nie rozpuszczalne w wodzie, a więc nieczynne somatycznie, o cząsteczkach zbudowanych z bardzo wielu połączonych ze sobą cząsteczek cukrów prostych (od kilkuset do kilku tysięcy). Pełnią one w organizmie funkcje budulcowe lub zapasowe. Wyróżniamy następujące wielocukry: skrobia glikogen celuloza chityna Wielocukrem zapasowym u roślin je skrobia, natomiast u grzybów i zwierząt wielocukrem jest glikogen. Oba te polisacharydy zbudowane są z wielu połączonych ze sobą cząsteczek glukozy i stanowią magazyn cukru, który jest uruchamiany w czasie deficytu pokarmowego. Niektóre organizmy syntetyzują charakterystyczne tylko dla siebie wielocukry zapasowe, przykładem mogą być wiciowe glony jednokomórkowe, gromadzące paramylon. Wielocukrem budulcowym składającym asie wyłącznie z cząsteczek glukozy jest celuloza, będąca głównym składnikiem ścian komórek roślinnych. Funkcje budulcową pełni również chityna, wchodząca w skład pancerzy stawonogów oraz ścian komórkowych grzybów. Trawienie węglowodanów. 112 Liczne węglowodany występujące w artykułach spożywczych występują pod różnymi postaciami, jako wielocukry; roślinny (skrobia) i zwierzęcy (glikogen), jako dwucukry; cukier trzcinowy i mlekowy oraz jako jednocukry: cukier owocowy fruktoza. Cząsteczki

113 wielocukrów składają się z elementarnych cukrów nazywanych jednocukrami, mianowicie glukozy, fruktozy i galaktozy, cząsteczki dwucukrów natomiast - tylko z dwóch spośród wymienionych jednocukrów. Trawienie węglowodanów polega na stopniowym rozkładzie wielocukrów lub jednoetapowej hydrolizie dwucukrów, przy czy końcowym produktem tego rozkładu jest zawsze glukoza, fruktoza lub galaktoza. Te jednocukry są następnie wchłaniane przez organizm człowieka. Trawienie węglowodanów rozpoczyna się w jamie ustnej. W ślinie znajduje się enzym rozkładający skrobie - amylaza ślinowa (tak zwana ptialina). Działa ona w środowisku obojętnym, jakie panuje w jamie ustnej, i powoduje rozkład skrobi na mniejsze cząsteczki, tak zwane dekstryny, oraz częściowo na dwucukry. Okres przebywania pokarmów w jamie ustnej jest bardzo krótki i dlatego trawienie węglowodanów przez amelazę ślinową odbywa się częściowo w żołądku. Odczyn soku żołądkowego jest jednak bardzo kwaśny i hamuje działanie ptialiny. Dlatego trawienie węglowodanów odbywa się tylko w pierwszym okresie przebywania tam pokarmów i dotyczy głównie pokarmów, które występują w środkowej części masy pokarmowej wypełniającej żołądek i najdłużej zachowującej odczyn obojętny, właściwy dla działania amylazy ślinowej. Ponieważ pokarmy wprowadzane do żołądka mieszają się w nim koncentrycznie i najpierw spożyta część pokarmów układa się przyściennie, a później spożyta - dośrodkowo, w zestawianiu posiłków należy uwzględnić to, że węglowodany i słodycze tworzą tak zwany deser, który zapewnia lepsze rozszczepienie tych składników pokarmowych w pierwszym odcinku przewodu pokarmowego, dlatego do 50 % spożytej skrobi może ulec strawieniu w jamie ustnej i w żołądku. Dalszy etap trawienia węglowodanów odbywa się w jelicie cienkim. W soku trzustkowym, spływającym do pierwszego odcinka jelita, tak zwanej dwunastnicy, znajduje się drugi enzym rozkładający wielocukry do dwucukrów, jest to amylaza trzustkowa. Działa ona najbardziej optymalnie w lekko zasadowym środowisku panującym w dwunastnicy. W wyniku działania tego enzymu wszystkie wielocukry przechodzące do dwunastnicy zostają rozłożone na dwucukry. W dalszych odcinkach jelita cienkiego dwucukry, powstałe w następstwie strawienia skrobi i glikogenu oraz wprowadzone w produktach żywnościowych (na przykład cukier trzcinowy), zostają rozłożone na łatwo wchłaniane jednocukry - glukozę, fruktozę i galaktozę. 113 Rozkład ten odbywa się pod wpływem swoistych enzymów znajdujących się w środowisku jelita cienkiego, ogólnie nazywanych

114 dwusacharydazami. Sprawność procesu trawienia węglowodanów jest u zdrowego dorosłego człowieka bardzo duża. Stwierdzono, bowiem, iż w ciągu doby może on strawić 1,5-2,0 kilograma skrobi, a zatem 3-4 razy więcej niż wynosi przeciętne spożycie węglowodanów. Wchłanianie cukrów prostych Węglowodany takie jak (glukoza, fruktoza i galaktoza) zwane cukrami prostymi, powstałe w procesie trawienia spożytych węglowodanów, wchłaniane są na całym odcinku jelita cienkiego. Szybkość wchłaniania glukozy wynosi u dorosłego człowieka 1 gram na kilogram ciała na godzinę, czyli przeciętnie 70 gram na godzinę. Stwierdzono, że glukoza wchłania się szybciej niż fruktoza. Wchłonięte cukry przechodzą z jelit do krwiobiegu i następnie zostają rozprowadzone po całym organizmie. Częściowo ulegają przekształceniu na glikogen, który zostaje odłożony w wątrobie i mięśniach jako rezerw węglowodanowa. Organizm człowieka wykorzystuje większość cukrów jako źródło energii potrzebnej do utrzymania wszystkich procesów życiowych. Należy nadmienić, iż glukoza jest jedynym składnikiem odżywczym dla tkanki nerwowej, a także ważnym źródłem energii wykorzystywanym przez pracujące mięśnie. Nadmiar spożytych węglowodanów, który nie zostaje zużyty przez organizm do wspomnianych celów, ulega przekształceniu na tłuszcze, odkładane następnie w postaci tkanki tłuszczowej. Tłumaczy to, dlaczego nadmierne spożywanie słodyczy prowadzi do otyłości. Tłuszcze Tłuszczowce, zwane inaczej lipidami, to związki niejednolite pod względem chemicznym. Wyróżnia się wśród nich tłuszcze właściwe, tłuszcze złożone, sterydy i woski. Tłuszcze są połączeniem glicerolu z kwasami tłuszczowymi. Większość tłuszczów - to tzw. trójglicerydy, w których jedna cząsteczka glicerolu wiąże 3 cząsteczki kwasów tłuszczowych. Kwasy tłuszczowe występujące w tłuszczach są albo nasycone albo nienasycone. Kwasy tłuszczowe nasycone są chemicznie mało aktywne w przeciwieństwie do nienasyconych, które łatwo wiążą się z innymi związkami. Najważniejsze kwasy tłuszczowe nasycone - to masłowy, palmitynowy, stearynowy, mirystynowy. 114 Spośród kwasów tłuszczowych nienasyconych najczęściej występują w tłuszczach: kwas oleinowy, linolenowy, linolowy oraz arachidowy. Kwas linolowy, linolenowy i arachidowy są nazywane niezbędnymi albo egzogennymi kwasami tłuszczowymi i musza być bezwzględnie

115 wprowadzone w pożywieniu, aby nie dopuścić do powstania objawów niedoboru; organizm człowieka nie potrafi ich, bowiem wytworzyć. Tłuszcze, jako związki chemiczne wchodzą w skład tzw. tłuszczów spożywczych, jak masło, smalec. Tłuszcze spożywcze są mieszaniną trójglicerydów, to znaczy tłuszczów złożonych, steroli, barwników oraz rozpuszczonych witamin. Cząsteczki wyższych kwasów tłuszczowych zawierają grupę karboksylową i długi łańcuch węglowy. Liczba atomów węgla w cząsteczkach żywych polega na łączeniu się ze sobą dwuwęglowych, cząsteczek kwasu octowego. Tłuszcze roślinne (oleje) zawierają w cząsteczkach przeważnie nienasycone kwasy tłuszczowe, co nadaje tym związkom konsystencję tłuszczów płynnych. Tłuszcze zwierzęce zawierają w cząsteczkach głównie nasycone kwasy tłuszczowe co nadaje im konsystencję stałą. Do najważniejszych naturalnych kwasów tłuszczowych należą: kwas palmitynowy kwas stearynowy kwas oleinowy Tłuszcze złożone: Tłuszcze złożone, zwane inaczej lipidami złożonymi prócz atomów węgla, wodoru i tlenu mogą zawierać w swym składzie atomy innych pierwiastków (najczęściej fosforu i azotu). Cząsteczka lipidu złożonego powstaje tłuszczów połączenia jednej cząsteczki glicerolu, dwóch cząsteczek kwasu tłuszczowego i jednej cząsteczki innego związku chemicznego, którym w przypadku glikolopidów jest cukier, a w przypadku fosfolipidów - kwas fosforowy (często połączony tłuszczów alkoholem jednowodorowym zawierającym azot). Konsystencja tłuszczów zależy od temperatury topnienia (tzw. punktu topnienia), w której tłuszcz przechodzi ze stanu stałego w ciekły. Na ogół punkt topnienia jest niższy, im większa jest zawartość kwasów tłuszczowych nienasyconych. Do tłuszczów o wysokim punkcie topnienia należy większość tłuszczów zwierzęcych; np. punkt topnienia łojów i smalcu wynosi 40 stopni C, masła zaś 21 stopni C. Tłuszcze roślinne są w temperaturze pokojowej płynne, a zestaleniu ulegają dopiero w temperaturze poniżej zera. Od punktu topnienia zależy strawność i przyswajalność tłuszczu. Jest on tym łatwiej strawny, im większa jest temperatura jego topnienia. 115

116 Tłuszcze w żywieniu spełniają przede wszystkim rolę materiału energetycznego, który dostarcza ustrojowi człowieka najwięcej energii, 1gram tłuszczu, dostarcza przeciętnie 9 kcal energii. Wysoka wartość kaloryczna tłuszczu, w przeliczeniu na ciężar, umożliwia zmniejszenie objętości pożywienia przy diecie wysokokalorycznej. Ponadto dodatek tłuszczu do pokarmu przedłuża czas jego przebywania w żołądku i tym samym zwiększ sytość pożywienia. Dodatek tłuszczu polepsza smak potraw i pozwala na stosowanie różnorodnych technologii przyrządzania potraw (np. smażenia, pieczenia). Tłuszcze umożliwiają wreszcie wchłanianie rozpuszczalnych w nich witamin. Znaczenie żywienia tłuszczów wiąże się również z zawartością tzw. egzogennych kwasów tłuszczowych nienasyconych. Niedobór tych kwasów może wywołać zmiany chorobowe skóry. Ponadto są one konieczne dla utrzymania prawidłowości transportu ciał tłuszczowatych w organizmie, z czym wiąże się ich znaczenie w zapobieganiu powstawania miażdżycy. Najwięcej nienasyconych kwasów tłuszczowych znajduje się w oleju słonecznikowym, bawełnianym, sezamowym, arachidowym, sojowym i z kiełków zbóż. Mało zawiera go oliwa z oliwek, masło i twarde tłuszcze zwierzęce. Źródłem t tłuszczów dla człowieka są wszystkie tłuszcze spożywcze, zwierzęce i roślinne; tłuszcze mięsa i wędlin, jaj, śmietanka i śmietana, orzechy i czekolada, mak. Tłuszcze, choć w niewielkiej ilości, znajdują się we wszystkich komórkach roślinnych i zwierzęcych. Trawienia tłuszczy Głównym składnikiem spożywanych tłuszczów są trójglicerydy - związki chemiczne, złożone z trzech cząsteczek kwasów tłuszczowych i jednej cząsteczki glicerolu. Trawienie tłuszczów - to właśnie stopniowy rozkład trójglicerydów przez odszczepienie pojedynczych cząsteczek kwasu tłuszczowego i glicerolu. W ten sposób powstają proste związki: dwuglicerydy, jednoglicerydy oraz wolne kwasy tłuszczowe i glicerol. 116 Trawienie tłuszczów odbywa się w zasadzie w jelicie cienkim pod wpływem znajdującego się w soku trzustkowym - lipazy trzustkowej oraz lipazy jelitowej. Obecnej w dalszych odcinkach jelita grubego. W trawieniu tłuszczów - oprócz enzymów - bierze udział żółć wydzielana przez komórki wątrobowe. Żółć jest wydzielana w sposób ciągły, a jej nadmiar w okresie między trawiennym zostaje zmagazynowany pęcherzyku żółciowym. Z chwilą przejścia miazgi pokarmowej zawierającej tłuszcz do dwunastnicy, pęcherzyk żółciowy kurczy się i opróżnia z żółci, która przechodzi przewodem żółciowym wspólnym do dwunastnicy.

117 Znaczenie żółci w procesie trawienia tłuszczów jest związane z jednym z jej składników, tak zwanymi kwasami żółciowymi. Działanie tych kwasów podobne jest do działania detergentów. Zmniejszają one kuleczki tłuszczowe przez zmniejszanie napięcia powierzchniowego, czyli działają emulgująco. W ten sposób czynią tłuszcze bardziej rozpuszczalnymi i podatnymi na działanie fermentów trawiennych. W ciągu doby dorosły zdrowy człowiek może strawić około 400gram tłuszczów, a więc 4-5 razy więcej niż wynosi przeciętne spożycie. U ludzi zdrowych w żywieniu prawidłowym spożywany tłuszcz jest całkowicie wchłaniany. Wchłanianie tłuszczów Tłuszcze w procesie trawienia ulegają rozszczepieniu na kwasy tłuszczowe i glicerol. Trawienie części tłuszczów jest nie całkowite i prowadzi tylko do uzyskania jedno- i dwuglicerydów. Większość kwasów tłuszczowych oraz glicerol. A także jedno- i dwuglicerydy przenikają do wnętrza komórki nabłonka jelita. W jej wnętrzu powstają z tych związków własne tłuszcze ustrojowe, które następnie przechodzą do naczyń chłonnych, a stąd poprzez układ limfatyczny dostają się do krwi. Niewielka część kwasów tłuszczowych przechodzi bezpośrednio do krwi i zostaje przetransportowana do wątroby. Tłuszcze we krwi tworzą drobne kuleczki o średnicy około 1 mikrona, otoczone cienką warstewką białka i fosfolipidów. Kuleczki te, zwane chylomikronami, stanowią formę transportu tłuszczów i w tej postaci zostają rozprowadzone po całym organizmie. Wchłaniane tłuszczów w organizmie człowieka odbywa się w górnym i środkowym odcinku jelita cienkiego. Są one wchłaniane niemal całkowicie; w kale pojawiaj się jedynie niewielka ilość tłuszczu, którego źródłem są bakterie saprofitując w jelicie grubym. Tłuszcz jest wykorzystywany przez organizm człowieka przede wszystkim jako źródło energii. Duża część spożytego tłuszczu nie jest jednak zużytkowana zaraz po spożyciu, ale zostaje odłożona w tkance tłuszczowej jako rezerwa ustrojowa. Witaminy Znaczenie witamin zostało odkryte stosunkowo niedawno. Dopiero na początku XX wieku zauważono, ze dla zapewnienia prawidłowego przebiegu procesów życiowych, oprócz materiału budulcowego i źródeł energii, potrzebne są; dodatkowe czynniki pokarmowe; (pojecie wprowadzone w 1906 roku przez angielskiego biochemika Fredericka Gowlanda Hopkinsa). W roku 1912 polski biochemik Kazimierz Funk wydzielił taki właśnie składnik pokarmowy 117

118 przeciwdziałający chorobie beri - beri, nazywając te substancje; witaminą Od tego czasu poznaliśmy kilkadziesiąt witamin - i nie tylko umiemy je izolować z produktów naturalnych, lecz także (w większości przypadków) syntetyzować. Otworzyło to przed medycyna możliwości zwalczania chorób bezpośrednio wywołanych lub pośrednio związanych z niedoborem witamin (awitaminozami). Witaminy stosuje się również w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. Witaminy są również niezbędnymi składnikami pożywienia, ponieważ organizm człowieka nie jest w stanie ich wytworzyć. Wprowadzone do ustroju w minimalnych ilościach, biorą udział w procesach przemiany materii jako przyspieszacze, czyli katalizatory. Brak ich w pożywieniu szybko prowadzi do wystąpienia objawów niedoboru, tak zwanych awitaminoz. Witaminy dzielą się na dwie grupy: - witaminy rozpuszczalne w tłuszczach: A, D, E i K - witaminy rozpuszczalne w wodzie: C, P i zespół witamin B; Witaminy występują w produktach żywnościowych jako witaminy aktywne lub tak zwane prowitaminy, czyli związki, które po wprowadzeniu do ustroju ulegają aktywacji i nabierają właściwości witamin czynnych. Przegląd witamin Witamina A - wzrostowa, spełnia w ustroju rolę ochronną w stosunku do tkanki nabłonkowej i bierze udział w procesach widzenia. Głównym jej źródłem są: masło, jaja, wątroba oraz warzywa zielone i żółte, gdzie występuje jako prowitamina - karoten Witamina D - reguluje procesy wchłaniania wapnia w jelitach i dzięki temu zapewnia odkładani wapnia w kościach. Proces tan umożliwia uzyskanie odporności na działanie czynników mechanicznych. Zasadniczym źródłem tej witaminy są tłuszcze zwierzęce, zwłaszcza ryb, jaja, tłuste przetwory mleczne. Witamina E - działa jako przeciwutleniacz i reguluje procesy rozrodcze. Związana jest z przemianą azotową i oddychaniem wewnętrznym. Znajduje się w mleku, kiełkach zbóż, zielonych warzywach i niektórych olejach. 118 Witamina K - jest konieczna do prawidłowego przebiegu krzepnięcia krwi.

119 Witamina C - przeciwdziała krwawieniom z drobnych naczyń, powoduje wzrost odporności na zakażenia, warunkuje prawidłową czynność tkanki łącznej. Jednym źródłem witaminy C dla człowieka są świeże warzywa zielone, owoce pestkowe i cytrusowe oraz ziemniaki (ze względu na duże spożycie). Zespół witamin B - w skład którego wchodzi 14 witamin - znajduje się w wielu produktach naturalnych: drożdżach, wątrobie ziarnach zbóż. W organizmie witaminy te wchodzą w skład licznych enzymów biorących udział w pośredniej przemianie materii. Do najważniejszych witamin tego zespołu należą: witamina B1 - bierze udział w przemianie węglowodanowej i jest związana z czynnością nerwów i mięśni, witamina B2 - zawarta w mleku i jajach - pośredniczy w oddychaniu tkankowym, witamina B6 - związana jest z przemianą białek, witamina PP - pośredniczy w procesach energetycznych i warunkuje prawidłową czynność układu nerwowego, skóry i błon śluzowych, witamina B 12 i kwas foliowy - bierze udział w wytwarzaniu krwinek czerwonych. Wchłanianie witamin Wchłanianie witamin przez organizm człowieka zdrowego jest bardzo dobra, a odbywa się w żołądku i jelicie cienkim. Przyswajanie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach jest uzależnione od wchłaniania tłuszczów. Po przejściu do krwi witaminy zostają za jej pośrednictwem rozprowadzone po całym organizmie i wykorzystane jako katalizatory sterujące rozmaitymi reakcjami zachodzącymi w ustroju. Niektóre witaminy, na przykład A, D, B12, są magazynowane w wątrobie i stanowią rezerwę ustrojową. Składniki mineralne Składniki mineralne są niezbędnymi składnikami pożywienia, ponieważ organizm nie potrafi ich wytworzyć. W ustroju człowiek występuje ich kilkadziesiąt. Niektóre - jak wapń, fosfor, żelazo, magnez, sód, potas i chlor - znajdują się w organizmie człowieka w większych ilościach i noszą nazwę makroelementów, inne - cynk, miedź, mangan, kobalt, cyna, jod, fluor, molibden - ilościach mniejszych od dziesięciotysięcznego odsetka ciężaru ciała ludzkiego. Nazwano je mikroelementami albo pierwiastkami śladowymi. 119

120 Składniki mineralne spełniała z organizmie człowieka różnorodną rolę. Część z nich, do których należą wapń, fosfor, magnez, fluor i siarka, wchodzą w skład tkanek podporowych, to znaczy zębów i skóry. Żelazo, miedź i kobalt są niezbędne do wytwarzania barwnika krwi - hemoglobiny - i produkcji krwinek czerwonych. Potas, sód, magnez i chlor utrzymują stałość środowiska wewnętrznego ustroju przez utrzymanie równowagi kwasowo-zasadowej i osmotycznej oraz właściwej pobudliwości tkanek. Większość pierwiastków śladowych wchodzi w skład licznych enzymów biorących udział w przemianach ustrojowych oraz hormonów, które są substancjami regulującymi te przemiany i zapewniających pełne przystosowanie ustroju do zmian środowiska zewnętrznego. Składniki mineralne występują na ogół w większości produktów zwierzęcych i roślinnych. Dobrym źródłem wapnia są sery podpuszczkowe, twaróg, mleko. Te same produkty zawierają fosfor, który ponadto znajduje się w jajach, mięsie, rybie i podrobach. Dużo żelaza zawiera wątroba, jaja, krew bydlęca oraz mięso. Sód i potas znajdują się w wielu produktach roślinnych i zwierzęcych. Podstawowym źródłem sodu w żywieniu człowieka jest sól kamienna, której dzienne zużycie do tak zwanego dosalania potraw wynosi 5-10 gram. Wchłanianie składników mineralnych Wchłanianie większości składników mineralnych odbywa się w żołądku i w jelicie cienkim. Dobrze wchłaniane są składniki rozpuszczalne w wodzie, na przykład sole sodu i potasu, niektóre sole wapnia. Sód i potas wchłaniane są prawie całkowicie, a ich ewentualny nadmiar zostaje wydalony z moczem. Związki te są wykorzystywane przez ustrój na utrzymanie stałości środowiska wewnętrznego. Wapń wchłaniany jest zaledwie w %. Jest on zużytkowany jako główny składnik kości. Sole wapnia impregnując kość, nadają jej twardość i odporność na działanie czynników mechanicznych. W ten sposób wapń bierze udział w tworzeniu tkanek oporowych. 120 Żelazo, które wchodzi w skład hemoglobiny - barwnika krwi umożliwiającego transport tlenu jest wchłaniany również w jelicie cienkim. Ilość wchłoniętego żelaza zależy od istotnych potrzeb ustrojowych, to znaczy zwiększa się przy niedoborze tego pierwiastka w organizmie, a maleje przy jego nadmiarze.

121 Wchłanianie wody. Wprowadzona do organizmu w postaci napojów lub zawarta w stałych produktach żywnościowych woda jest w około jeden piątej wchłaniana w żołądku, pozostałe cztery piąte - w jelicie cienkim i grubym. Wchłanianie wody w jelicie odbywa się z szybkością dwóch do trzech litrów na godzinę. Ilość wody zatrzymanej w ustroju jest ściśle związana z ilością zatrzymanego sodu. Nadmiar wody zostaje bardzo szybko wydalony z ustroju z moczem. Dlatego u ludzi zdrowych nigdy nie dochodzi do przewodnienia organizmu, pomimo przyjmowania niejednokrotnie znacznych ilości płynów. Zapotrzebowanie kaloryczne: Białka: Dzienne zapotrzebowanie na białko wynosi ogólnie 1,0 g/kg ciężaru ciała pod warunkiem, że jest to białko pochodzące z diety mieszanej, w której co najmniej 1/3 białka jest pochodzenia zwierzęcego. Wówczas jego wartość odżywcza, wyrażona jest jako wartość biologiczna, wynosi 70%. Ponieważ stopień wykorzystania białka przez organizm zależy również od stosunku białka do ogólnego zapotrzebowania kalorycznego, normę na białko powinno się uzupełniać określeniem, jaki odsetek ogólnej kaloryczności ma być pokryty przez kalorie otrzymane z białka. Przy żywieniu prawidłowym 12-15% ogólnej kaloryczności powinna być pokryte przez białko (np. przy kaloryczności 2600 kcal - należy podawać ok. 78 g białka, które dostarcza, około 312 kcal). Zalecane normy Instytutu Żywności i Żywienia wynoszą: dziewczęta kobiety chłopcy mężczyźni wiek (lat) dorosłe powyżej dorośli powyżej 65 białka ogółem (g) w tym zwierzęcego (g) Wskazane wyższe spożycie białka przez młodzież poniżej 20 lat jest spowodowane koniecznością dostarczenia większej ilości materiału

122 budulcowego, potrzebnego do celów wzrostowych. U osób starszych należy zwiększyć wartość biologiczną spożywanych białek, ponieważ w tym okresie dochodzi do zaburzeń w zużytkowaniu tego składnika. Tłuszcze Zapotrzebowanie na tłuszcze wynosi u dorosłego człowieka ogólnie wynosi 1 g/kg ciężaru ciała, tj. przeciętnie 70 g dziennie. Pokrywa to około 25% ogólnej kaloryczności. Ze względu na konieczność podawania określonej ilości nienasyconych kwasów tłuszczowych, należy w diecie uwzględnić tłuszcze zawierające te kwasy. Przyjmuje się, że 3-4% ogólnej kaloryczności należy pokrywać przez tłuszcze zawierające kwasy tłuszczowe nienasycone, tj. kwas linolowy i linolenowy. Zalecane normy IŻŻ dotyczące spożycia tłuszczów wynoszą: Węglowodany dziewczęta kobiety chłopcy mężczyźni wiek (lat) Tłuszcze (g) dorosłe powyżej dorośli powyżej Węglowodany podaje się na ogół w ilości uzupełniającej dzienne zapotrzebowanie energetyczne. Jeśli np. białka i tłuszcze pokryły 15-25% spożycia węglowodanów powinno pokrywać 60% ogólnej kaloryczności diety (100% - 40% = 60%). Należy zwrócić uwagę, aby ilość przyjmowanych cukrów i słodyczy nie przekraczała 15% ogólnego spożycia węglowodanów. Należy również spożywać 6-7 g błonnika dziennie. 122

123 Zalecane normy IŻŻ dla węglowodanów wynoszą: dziewczęta kobiety chłopcy mężczyźni Składniki mineralne: wiek (lat) węglowodany (g) dorosłe powyżej dorośli powyżej Wapń - zapotrzebowanie organizmu młodzieży na wapń wynosi 1,0-1,4 g dziennie, u dorosłych i osób starszych natomiast - 0,8 g dziennie. Ze względu na trudną przyswajalność wapnia z wielu produktów żywnościowych należy przestrzegać, aby zapotrzebowanie było w większości pokryte przez spożycie takich produktów jak mleko i jego przetwory. Żelazo - zapotrzebowanie młodzieży obu płci na ten składnik wynosi 15 mg, a dorosłych - 12 mg, natomiast powyżej 65 lat zapotrzebowania maleje do 10 mg. Witaminy Witamina A - zapotrzebowanie młodzieży, dorosłych i osób starszych wynosi 5000 j.m. na dobę Witamina B1 - zapotrzebowanie na tę witaminę zależy od ilości dostarczonych kalorii. Wynosi ono 0,5 mg/1000 kcal. Norma na witaminę PP jest 10 razy wyższa Witamina B2 - Zapotrzebowanie młodzieży wynosi 1,9 0 2,0 mg, a dorosłych - 1,4 mg/dobę Witamina C - zapotrzebowanie młodzieży wynosi mg, natomiast dorosłych mg. Tutaj należy pamiętać, iż wartość witaminy C w produktach zależy od czasu ich przechowywania i dlatego w okresie zimowo - wiosennym może się ona obniżyć o 50-80%. Jedynym wyjątkiem są tzw. mrożonki: utrata witaminy C z tych produktów jest znacznie mniejsza. 123

124 INDEKS GLIKEMICZNY Indeks glikemiczny (IG) to lista produktów uszeregowanych ze względu na poziom glukozy we krwi po ich spożyciu. Oblicza się go dzieląc poziom glukozy we krwi po przeprowadzeniu testu żywnościowego z udziałem 50 gram węglowodanów, przez poziom glukozy uzyskany po spożyciu danego produktu. Na przykład indeks glikemiczny wynoszący 70 oznacza, że po spożyciu 50 gram danego produktu, poziom glukozy wzrośnie o 70 procent, tak jak po spożyciu 50 gram czystej glukozy. Indeks glikemiczny żywności nie może być ustalony na podstawie jej składu lub wskaźników wchodzących w jej skład węglowodanów. Aby go wyznaczyć, należy podać konkretny produkt, konkretnej osobie. Podaje się dany produkt grupie osób a następnie przez dwie godziny, co 15 minut pobiera im krew i bada się poziom cukru. W ten sposób uzyskuje się przeciętną wartość IG. Stwierdzono, że wartość średnia jest powtarzalna, a badania wykonane w różnych grupach ochotników dają zbliżone wyniki. Wyniki uzyskiwane u osób chorych na cukrzycę są porównywalne z wynikami uzyskanymi u osób zdrowych. Im wyższa wartość IG danego produktu, tym wyższy poziom cukru we krwi, po spożyciu tego produktu. Zjedzenie węglowodanu o wysokim IG doprowadza do gwałtownego skoku poziomu cukru wywołującego w odpowiedzi duży wyrzut insuliny. Poziom cukru szybko ulega obniżeniu i podobnie do wahadła, które znacznie wychyliło się w jedną stronę i musi to podobnie uczynić w przeciwną - poziom cukru nie spada do wartości wyjściowej lecz znacznie niższej, źle już tolerowanej przez organizm a nazywanej hipoglikemią. Poza różnymi niemiłymi doznaniami - objawem hipoglikemii jest głód. Chęć jego zaspokojenia jest powodem niekontrolowanego pojadania. Produkty o wysokim IG sprzyjają tyciu w dwojaki sposób: wywołują głód, co sprzyja częstszemu jedzeniu i działają anabolicznie dzięki powodowaniu dużych skoków poziomu insuliny. Insulina reguluje poziom cukru ale też powoduje aktywacje procesów przyswajania, składowania określanych mianem anabolizmu, co w praktyce przekłada się na tycie. Insulina aktywuje procesy neolipogenezy - tworzenia tłuszczy - głównie z dostarczanych węglowodanów. W tej też formie następuje składowanie. Ponadto insulina ułatwia deponowanie tłuszczy krążących w surowicy krwi do komórek tłuszczowych. Jest więc ona tzw. hormonem anabolicznym. 124 Wysoki poziom insuliny sprzyja tyciu. Ów wysoki poziom związany jest zaś z konsumpcją pewnej grupy węglowodanów, które w sposób gwałtowny i znaczny podnoszą chwilowy poziom glukozy w surowicy krwi, czyli innymi słowy, mają tzw. wysoki indeks glikemiczny (wyższy lub równy 70). Natomiast spożycie produktu o niskim indeksie

125 glikemicznym powoduje powolny i relatywnie niewielki wzrost poziomu cukru i co za tym idzie - niewielki wyrzut insuliny. Produkty takie nie są więc sprzymierzeńcem tycia. Warto pamiętać, że przetwarzanie produktów żywnościowych (obróbka termiczna, czas obróbki termicznej) podwyższa ich indeks glikemiczny. Indeks glikemiczny produktów żywnościowych spożywanych w ich naturalnej postaci jest znacznie niższy niż gotowanych lub przetworzonych w inny sposób. Pełnoziarniste płatki zbożowe i pieczywo z pełnej mąki zawierają dużo błonnika, witamin i pierwiastków śladowych, które mają zdolność obniżania wysokiego poziomu glukozy we krwi. Aby indeks glikemiczny spożywanych produktów nie był duży musimy wziąć pod uwagę następujące aspekty: błonnik opóźnia przemianę węglowodanów poprzez częściowe blokowanie dostępu glukozy do krwi. Może również podwyższyć czułość receptorów podatnych na insulinę w mięśniu, tak że glukoza łatwiej przedostaje się do komórki. Jeśli receptory są mało czułe, wtedy trzustka zwiększa wydzielanie insuliny by zrównoważyć dopływ glukozy do komórek mięśni, formę produktu - czy jest zmielony lub w inny sposób przetworzony czy występują w nim pełne ziarna lub włókna, stopień przygotowania lub ugotowania - co pozwala na zbadanie zawartości skrobi, obecność fruktozy i laktozy (obie mają niski indeks glikemiczny), czas spożywania pokarmu, czas jedzenia ma wpływ na wydzielanie glukozy do krwi - im szybciej jesz, tym jest ono szybsze, produkty bogate w tłuszcze, o niskim indeksie glikemicznym mogą być błędnie zakwalifikowane, bo tłuszcze i białko spowalniają opróżnianie żołądka, a tym samym i szybkość trawienia w jelicie cienkim. A zatem ich indeks glikemiczny może być relatywnie niższy niż produktów zawierających mniej tłuszczów. 125

126 SUPERKOMPENSACJA Podstawą dobroczynnego wpływu ćwiczeń fizycznych na organizm jest zjawisko superkompensacji. Zostało ono szczególnie wszechstronnie poznane, opisane i wykorzystane w treningu sportowym, może jednak doskonale służyć do wyjaśnienia wielu zjawisk zachodzących w organizmie człowieka podczas wszelkiego wysiłku i wypoczynku. Znajomość tego zjawiska pozwala nam taki wysiłek racjonalnie i optymalnie zaplanować. 126 Zjawisko superkompensacji polega na tym, że podczas treningu doprowadzamy do wyczerpania zasobów energetycznych. Organizm. dążąc do przywrócenia równowagi. odbudowuje podczas wypoczynku dotychczasowe zasoby (kompensacja) Jeżeli zaś wysiłek był duży, tak, że zapasy zostały wyczerpane, wówczas organizm nie tylko wyrównuje powstałe straty, ale nawet gromadzi zasoby niejako "na zapas". Umożliwia to wykonanie kolejnej pracy na nieco wyższym poziomie, niż w cyklu poprzednim. Organizm nasz zachowuje się więc podobnie jak niektóre przezorne gospodynie, które kiedy jakiś produkt z ich spiżarni wyczerpie się szybko i do końca, starają się nie tylko przywrócić poprzedni stan zapasów, ale zwiększyć go tak, aby uniknąć przykrej niespodzianki, że czegoś w krytycznym momencie zabraknie. Odbudowanie w czasie wypoczynku wyczerpanych podczas wysiłku zapasów pozwala następny trening wykonać na podwyższonym poziomie. Organizm mając po prostu większe zasoby energetyczne, a także większe doświadczenie w ich eksploatacji może takiemu podwyższonemu wysiłkowi sprostać, Wielokrotnie, prawidłowo, co do częstotliwości, objętości i intensywności powtarzanie wysiłku na przemian z racjonalnie organizowanym wysiłkiem stanowi więc zasadniczą tajemnicę podnoszenia sprawności fizycznej, a co za tym idzie zdrowia, dobrego samopoczucia, zdolności do wykonywania pracy bez zmęczenia, fizycznej i psychicznej odporności na czas choroby. Jest też ważnym warunkiem podniesienia sprawności intelektualnej. W sporcie wyczynowym zasady racjonalności i zgodności z faktycznymi potrzebami organizmu są często łamane i zjawisko superkompensacji jest wykorzystywane na granicy bezpieczeństwa a często granica ta jest przekraczana. Zależności pomiędzy poszczególnymi składnikami tego procesu, są bardzo złożone, nie jest możliwe ich dokładne opisanie w krótkim szkicu. Wystarczy jednak, jeżeli na nasz codzienny użytek będziemy wiedzieli, że po dłuższym i cięższym wysiłku musi nastąpić dłuższy

127 wypoczynek, oraz, że najkorzystniejsze są wysiłki o średniej intensywności, ale dłużej trwające. Wysiłki niewielkie dają mały zysk, wysiłki bardzo ciężkie są nieskuteczne, a często szkodliwe. Gdyby jednak tajemnice tych procesów były tak proste jak przedstawiamy wyżej schemat, trenerzy nie mieliby żadnych trudności z doprowadzaniem swych podopiecznych do rekordowych wyników. Tymczasem znane są liczne pomyłki i "nietrafienia" z formą zawodnika, co w znacznej mierze wynika z niewłaściwego zastosowania relacji wysiłek - odpoczynek. Nader istotna jest tu znajomość czasu, po jakim występuje zjawisko superkompensacji. Zależy to od bardzo wielu czynników : intensywności wysiłku, głębokości zmęczenia, i jakości wypoczynku. Ogólnie można stwierdzić, że im głębsze było zmęczenie tym intensywniejsze procesy kompensacyjne. Rzecz jednak w tym, że niezwykle trudno jest ustalić indywidualnie dopasowaną dawkę wysiłku tak, by nie była za mała - bo nieskuteczna, ani za duża bo z powodu przetrenowania będzie też nieskuteczna. Wiemy np. że po wysiłkach intensywnych, ale krótkotrwałych odbudowa następuje szybko. Może to być kwestia kilku godzin. Natomiast po wysiłkach długotrwałych faza superkompensacji występuje później, np. po kilkunastu godzinach, ale może też trwać przez kilka dni. Można biegać codziennie bardzo intensywnie jakiś krótki odcinek albo trenować raz w tygodniu, ale za to długo. Obie metody poza możliwością kontuzji. niewiele dadzą. W obu przypadkach nie dochodzi do racjonalnego wykorzystania zjawiska superkompensacji. W pierwszym wypadku jest ona zbyt mała i szybko mija, w drugim może być duża, ale zanim nastąpi kolejny trening, dorobek poprzedniego treningu zostanie zaprzepaszczony. Wielu sportowców chcąc szybko uzyskać dobre wyniki sportowe stosuje nadmierne dawki treningowe a ponadto są one zbyt częste. Prowadzi to czasem do rzeczywiście szybkiego, ale okresowego przyrostu wyników. W sumie jednak wskutek nadmiernego wyczerpania organizmu i licznych kontuzji mogą wystąpić efekty niekorzystne dla zdrowia i długotrwałej sprawności. 127

128 Graficzne przedstawienie zjawiska S. (wg I. Malareckiego) 1. Kolejny trening następuje w momencie, kiedy faza superkompensacji minęła, Trening nie zostawia trwałych śladów 2. Kolejne treningi przypadają w fazie superkompensacji. Następuje nakładanie się efektów treningu i wzrost wydolności 3. Seria treningów, pomiędzy którymi nie dochodzi do pełnej odbudowy. Dopiero po zakończeniu serii na bazie pogłębionego wyczerpania następuje pogłębiona superkompensacja. 128 PRZETRENOWANIE Słowo "przetrenowanie" jest ogólnym pojęciem opisującym jakikolwiek długo- lub krótkotrwały stan, w którym nastąpiło zachwianie równowagi między treningiem lub ćwiczeniami a regeneracją. Wynikiem jest ostre, długotrwałe wyczerpanie, powodujące spadek możliwości treningowych. Syndrom przetrenowania (stagnacja) jest wynikiem długiego okresu bardzo obciążającego treningu, rezultatem czego zaczynają pojawiać się fizyczne emocjonalne i oznaki, które nie ustąpią jeżeli zakres treningu nie zostanie drastycznie zmniejszony, czy nawet całkowicie zatrzymany na okres kilku tygodni czy nawet miesięcy. Stąd syndrom przetrenowania jest czymś czego naprawdę należy unikać. Nadwyrężenie mięśni - krótkotrwałe wyczerpanie lub ból spowodowany jedną lub kilkoma ostrymi sesjami treningowymi. Ten rodzaj bólu zaniknie po kilku dniach ograniczonego treningu lub przerwy w treningach.

129 Może być spowodowane: - zwiększeniem ilości powtórzeń w serii, - większa ilość serii, - użycie większych ciężarów, - dodaniem nowego ćwiczenia do sesji treningowej. Nadwyrężenie mięśni zniknie po kilku dniach, a prawdziwe syndromy przetrenowania potrzebują całych tygodni do ustąpienia. Przełamanie - jest krótkim, planowanym okresem przetrenowania, który czasami kończy się bardzo łagodną formą zastoju. Planowany krótki okres bardzo wytężonego treningu jest często częścią strategii stosowanej przez niektórych trenerów w celu spowodowania dalszych przyrostów. Jedynym symptomem, który wydaje się być wspólnym we wszystkich przypadkach przetrenowania jest przemęczenie. Wynikiem jest zmniejszenie maksymalnego zakresu pracy. Innym symptomem jest zwiększenie zużycia energii i tlenu. Towarzyszy temu przyspieszenie rytmu uderzeń serca i oddychania. Zwiększenie się zużycia energii może być powodowane zmianami w schemacie zaangażowania mięśni do wykonywania pewnej pracy. Normalnie organizm angażuje cały mięsień i części mięśni w najbardziej efektywny sposób, aby tę pracę wykonać. Jednakże z powodu zmęczenia zachodzi dużo mniej ekonomiczne wykorzystanie mięśni, a to kosztuje więcej energii i wymaga większych ilości tlenu. Koncentracja hormonów we krwi - jak testosteron i kortyzol - może ulec zmianie. Poziom testosteronu może się obniżyć podczas gdy poziom kortyzolu, hormonu mającego wpływ na zużycie węglowodanów i tłuszczu może wzrosnąć. Kortyzol widziany jest przez korę nadnerczy, gruczoł ulokowany na górze nerek. Testosteron można traktować jak hormon anaboliczny w znaczeniu, że poprawia doprowadzenie białek do mięśni i w związku z tym ma wpływ na zwiększenie się masy mięśni. Kortyzol natomiast można uważać za hormon kataboliczny, zwalniający dopływ białek do mięśni, stąd też nie powodujący żadnych zmian lub wręcz straty masy mięśniowej. Zawodnicy mogą subiektywnie oceniać poziom zmęczenia i użyć to jako wskaźnika przetrenowania. Jednakże, jeżeli zmęczenie ma być użyte jako wskaźnik przetrenowania, nie powinno być żadnych innych powodów do przemęczenia - jak późne chodzenie spać przez kilka nocy. Określenie częstotliwości uderzeń serca w czasie spoczynku jest praktycznym zastosowaniem oceny syndromu przetrenowania. Częstotliwość tą można zmierzyć poprzez zmierzenie ilości pulsów w 129

130 czasie 15s w nadgarstku. Po pomnożeniu przez 4 uzyska się ilość uderzeń serca na minutę. Aby mierzenie uderzeń serca miało wartość, należy, zawsze robić to o tej samej porze dnia i po takiej samej aktywności fizycznej. Wszystkim czego potrzeba, aby prawidłowo ocenić objawy, jest miejsce w dzienniczku treningów i prowadzenie zapisków. Np. tempo uderzeń serca w stanie spoczynku można mierzyć codziennie, zapisywać można ilość i częstotliwość występowania infekcji, zapisywać subiektywne odczucia psychologiczne ("Czuję się świetnie", "Nie chce mi się nic robić"). Prowadzenie zapisów objawów w połączeniu z prawidłowym ich odczytywaniem, planowanym i uzasadnionym programem treningowym, oraz dobrze zrównoważoną dietą może być pomocne w uniknięciu przetrenowania. Laboratoryjne objawy przetrenowania: Zwiększone zmęczenie w okresie odpoczynku i podczas pracy Zwiększenie zużycia energii i tlenu Zwiększenie koncentracji mleczanu we krwi przy zakresie pracy mniejszym niż maksymalny Obniżenie koncentracji mleczanu we krwi przy maksymalnym obciążeniu treningowym Obniżenie koncentracji węglowodanów w wątrobie i mięśniach Wydłużenie czasu powrotu do normalnego tempa uderzeń serca po treningu Podniesienie się poziomu adrenaliny podczas treningu Nienormalny elektrodiagram Spadek liczby czerwonych ciałek krwi Spadek hemoglobiny Spadek hematokrytu Spadek koncentracji testosteronu we krwi Wzrost koncentracji kortyzolu we krwi Spadek stosunku testosteronu do kortyzolu 130

131 ATP Oddychanie jest to zespół procesów rozkładu złożonych substancji organicznych na prostsze związki, którym towarzyszy uwolnienie energii, skumulowanej następnie dzięki ATP. Wyróżnia się następujące procesy oddechowe: oddychanie tlenowe, czyli całkowite utlenienie substratu dzięki komórkowemu spalaniu tlenu, oddychanie beztlenowe (fermentacja), czyli rozpad danego substratu na prostsze związki organiczne i dwutlenek węgla bez udziału tlenu. ISTOTA ODDYCHANIA Oddychanie jest procesem kluczowym dla funkcjonowania organizmu, ponieważ dostarcza mu energię biologicznie przydatną. Największą ilość energii organizm pozyskuje dzięki reakcji odłączenia cząsteczek wodoru od substratu i dalsze stopniowe przenoszenie go na tlen z wytworzeniem wody. Powstała w tej reakcji energia jest magazynowana w ATP. Reakcja oddychania C6H12O6 => H2O + CO2 + energia w ATP Oddychanie komórkowe zachodzi w mitochondriach każdej komórki. Składa się ono z 3 głównych etapów: 1. GLIKOLIZA Najważniejszą substancją dostarczającą organizmowi energię jest glukoza. Jest ona przekształcana przez enzymy w ciągu złożonych reakcji katalitycznych. Efektem końcowym tych procesów jest pirogronian. W warunkach beztlenowych następuje częściowe utlenienie cząsteczki glukozy, którego produktami końcowymi są np. kwasy: mlekowy, octowy oraz etanol. W jej wyniku z 1 cząstki glukozy uwalniane są 2 cząsteczki ATP. Jeżeli w komórce jest wystarczająca ilość tlenu, to zachodzi następny etap oddychania komórkowego: 2. CYKL KREBSA 131 Od pirogronianu w złożonym procesie enzymatycznym zostaje odłączony dwutlenek węgla Pirogronian zostaje przekształcony w

132 kwas octowy, który następnie łączy się z koenzymem A (CoA) tworząc z nim acetylo-coa, który podlega dalszym przemianom. Acetylokoenzym A (Acetylo-CoA) łączy się z cząsteczką czterowęglowego kwasu szczawiooctowego. Powstaje w ten sposób kwas cytrynowy, sześciowęglowy związek organiczny. W szeregu dalszych reakcji od kwasu cytrynowego odłączają się atomy wodoru (protony i elektrony), dwie cząsteczki CO2. Odtworzony zostaje w ten sposób kwas szczawiooctowy, który przyłącza nową cząsteczkę acetylo-coa. Możliwy jest dzięki temu kolejny obrót cyklu Krebsa. 3. ŁAŃCUCH ODDECHOWY Atomy wodoru są stopniowo przenoszone za pośrednictwem szeregu przenośników. Przenośniki te to związki ulegające kolejno utlenieniu i redukcji. Dzięki ciągowi przenoszenia tatomów wodoru uwalniane są kolejno niewielkie ilości energii. Uwolniona energia jest magazynowana w ATP. Całkowite utlenienie jednej cząsteczki glukozy przy dostępie do odpowiedniej ilości tlenu, dostarcza w sumie 38 cząsteczek ATP. PROCESY BIOCHEMICZNE W KTÓRYCH POWSTAJE ENERGIA MAGAZYNOWANA W ATP: Reakcja oddychania C6H12O6 => H2O + CO2 + energia w ATP Glikoliza C6H12O6 + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ => 2CH3COCOOH + 2ATP + 2NADH + H+ Fermentacja C6H12O6 + 2ADP + 2Pi => 2CH3CHOHCOOH + 2ATP Fermentacja alkoholowa C6H12O6 + 2ADP + 2Pi => 2CH3CH2OH + 2 CO2+ 2ATP 132

133 TŁUSZCZ I JEGO SPALANIE Wiele osób rozpoczyna walkę z tłuszczem, w gruncie rzeczy nie mając o tym pojęcia. Jedni osiągają lepsze rezultaty, inni gorsze. Ci ambitniejsi w batalii się niechcianym wrogiem wertują najróżniejsze źródła, fachowe czasopisma, medyczne księgi, poznając tajniki walki z bezwzględnym szpecącym tłuszczem. I niewątpliwie ci osiągają największy sukces, ponieważ tutaj wiedza pełni bardzo ważną role - jest to element pośredniczący pomiędzy uporem do osiągnięcia zwycięstwa a jego osiągnięciem. W artykule Tyki poznajecie mechanizmy warunkujące skuteczne spalenie zapasowego materiału energetycznego, natomiast ja postaram się przybliżyć element równie ważny - mianowicie sposób w jaki tłuszcz jest gromadzony, oraz czynniki warunkujące jego odkładanie. Tłuszcz jako bardzo istotny element składowy naszego ciała pełni ważne funkcje: stanowi zabezpieczenie przed głodem, stanowi izolacje przed nadmierną utratą ciepła, stanowi niejako element podporowy i ochronny. Ponadto tłuszcze pełnią wiele innych funkcji. Do najważniejszych z nich można zaliczyć lecytynę, która jest ważnym składnikiem błon biologicznych; sfingomieliny umieszczone w osłonkach mielinowych włókien nerwowych ułatwiają przeskok impulsów elektrycznych; lipidy izoprenowe, jak na przykład cholesterol są ważnym prekursorem syntezy hormonów steroidowych, kwasów żółciowych i witaminy D. Czyli z funkcji tłuszczy wynika że nie są bez znaczenia dla prawidłowej pracy naszego organizmu. Jednak, aby owa homeostaza zachodziła, nie musimy zbytnio przykładać się do spożywania tłuszczy - ich niezbędna ilość zostaje przyswojona dzięki spożywaniu ryb, masła czy innych kwasów tłuszczowych. Jednak my musimy się skupić nad walką z niechcianą, i - w obecnych, cywilizowanych czasach - po części niepotrzebną już funkcją tłuszczy, jaką jest jego odkładanie w tkance tłuszczowej. Jak to działa? Najistotniejszy sposób, w jaki gromadzony jest tłuszcz zapasowy, to przemiana nadmiaru cukrów w tłuszcz. Dlaczego? Glukoza, czyli najważniejszy cukier prosty jest źródłem energii dla większości tkanek i narządów naszych organizmów - a więc jest elementem warunkującym równowagę organizmu. Jeśli zabraknie glukozy, organizm zacznie czerpać energie z ketonów, powstałych w wyniku przekształcenia tłuszczu. Tak więc niezbędne jest gromadzenie cukrów jako materiału zapasowego. Niestety, glukoza, jak i inne cukry proste, ma pewną charakterystyczną cechę - jest rozpuszczalna w wodzie, zaś jak wiadomo, ludzkie ciała składa się w 133

134 znacznej części z wody. To uniemożliwia cukrom prostym pełnić funkcji zapasowego źródła energetycznego ustroju. Ewolucja znalazła furtkę - nadmiar glukozy może być bez problemu przekształcany w glikogen - cukier złożony. Jak to się dzieje? 134 W momencie zjedzenia posiłku, do organizmu dostarczamy znaczną ilość cukrów, w większości złożonych - takich jak skrobia (materiał zapasowy roślin), laktoza (cukier zawarty w mleku), a także cukrów prostych (słodycze, ciastka, owoce). Wszystkie one są w układzie pokarmowym rozkładane do najprostszego związku energetycznego - owej glukozy. W warunkach ograniczonej podaży, większość glukozy zostanie użyta do celów energetycznych, jednak gdy jest jej za dużo, organizm szczęśliwy z nadwyżki energii postanawia odłożyć ją na zapas. Glukoza wędruje wtedy do wątroby, gdzie zostaje przekształcona w cukier złożony zwany glikogenem. W normalnych warunkach jest on magazynowany w wątrobie, mięśniach oraz w niektórych narządach w ilości około gramów. Zazwyczaj rzadko dochodzi do zupełnego wyczerpania zasobów glikogenu. W przypadku gdy magazyny glikogenu są przepełnione, glukoza zostaje przekształcona w zupełnie inny, groźniejszy dla naszej sylwetki związek - w kwasy tłuszczowe. Dzieje się to w ten sposób, iż w pierwszej kolejności z glukozy tworzony jest acetylo-koenzym A, dopiero później następuje jego przemiana do trójglicerydów. Nadkonsumpcja słodyczy jest głównym powodem otyłości i przyrostu tłuszczowej masy ciała, dlatego ważne jest, abyśmy - dla własnego zdrowia i dobrego samopoczucia - ograniczyli ilość zjadanych łakoci. Nie chodzi o całkowite zaprzestanie ich spożywania, natomiast jest to dość istotne w przypadku intensywnego odchudzania. Drugi sposób, w jaki gromadzony jest tłuszcz, to bezpośrednie przenikanie tłuszczy pokarmowych do komórek tłuszczowych. Komórki tłuszczowe, inaczej zwane adipocytami, są naturalną, stałą częścią naszego ciała. Ich liczba rośnie w okresie od urodzenia do wieku dojrzewania - później jest już stała. Zatem przybieranie na wadze nie jest spowodowane zwiększeniem ilości komórek tłuszczowych, jak niektórzy sugerują, tylko zwiększeniem objętości adipocytów. Podczas trawienia tłuszczy w jelicie cienkim tworzą się specjalne związki transportowe, zwane chylomikronami. Są one wypełnione strawionymi tłuszczami - a ściślej trójglicerydami oraz estrami cholesterolu. W następnym etapie chylomikrony przedostają się do krwi, z którą wędrują do naczyń włosowatych zlokalizowanych w

135 okolicach tkanki tłuszczowej oraz tkanki mięśniowej. Tam osadzają się na powierzchni śródbłonka naczyniowego który wytwarza specjalny enzym - tzw. lipaze lipoproteinową, który rozkłada trójglicerole do Wolnych Kwasów Tłuszczowych (WKT) oraz glicerolu. WKT i glicerol wnikają do wnętrza adipocytów gdzie z powrotem odtwarzane są z nich trójglicerydy. Właśnie w takiej postaci tłuszcz jest odkładany i gromadzony. Skoro wiadomo już na jakiej zasadzie jest składowany tłuszcz, zapraszam do artykułu Tyki, w którym dowiecie się w jakich reakcjach ów tłuszcz jest z adipocytów uwalniany i spalany. W naszym ukochanym dziale fitness co krok można spotkać pytania o pozbycie się nadmiaru tłuszczyku. Szczególnie tak jak teraz - przed okresem wakacyjnym. Najczęstszą i najprostszą receptą, powtarzaną wszystkim do znudzenia jest DIETA I AEROBY. Recepta ta, choć stosowana przez wiele osób z powodzeniem, u niektórych jednak nie daje oczekiwanych rezultatów. Dlaczego? W powszechnym mniemaniu spalanie kalorii poprzez wysiłek aerobowy np. na rowerku w jakiś cudowny sposób wysysa tłuszcz wprost z miejsc jego składowania, nie ważne czy jest top brzuszek, czy biodra, czy inna część ciała. Nie jest to do końca prawda. Nie istnieje bowiem żadne bezpośrednie połączenie dzięki któremu mięśnie potrzebujące energii w czasie wysiłku byłyby w stanie pobierać tłuszcz bezpośrednio z adipocytów. Aby w ogóle mięśnie mogły czerpać energię z tłuszczu w krwi musi być dostępna duża ilość kwasów tłuszczowych. W przypadku ich braku mięśnie zaczną czerpać energię z rozkładu własnych struktur, stan taki nazywamy katabolizmem mięśniowym, a prościej paleniem mięśni. Drugim powszechnie wyznawanym poglądem jest stwierdzenie że obcinanie kalorii w diecie gwarantuje utratę tłuszczu. To też nie do końca prawda. Tak jak poprzednio, sam fakt że organizm potrzebuje energii nie jest równoznaczny z tym, że będzie on spalał tłuszcz zmagazynowany w adipocytach. O wiele częściej organizm w pierwszej kolejności sięgnie do zapasów glikogenu, a po ich zużyciu zabierze się za białko mięśniowe. Co więcej, redukcja kalorii w diecie powoduje spowolnienie metabolizmu, co znacznie utrudnia uwalnianie tłuszczu z adipocytów. Gdy więc nieumiejętnie połączymy oba powyższe składniki - dietę i aeroby, możemy wprowadzić nasz organizm w stan fizjologicznego koszmaru. Nie dość że nie będzie on w stanie spalać tłuszczu, ale jeszcze na nieszczęście będzie spalał mięśnie, w efekcie czego zakończymy swój cykl odchudzania jaki tłuści chudzielcy. Prawidłowy proces spalania tłuszczu rozpoczyna się od uwalniania go z adipocytów w procesie lipolizy, a kończy się jego spalaniem, 135

136 czyli oksydacją wolnych kwasów tłuszczowych. Jeżeli brakuje jakiegoś kawałka w tej układance, nasze odchudzanie nie będzie skuteczne. Jest oczywistym że bez lipolizy, czyli uwalniania tłuszczu z adipocytów i obecności wystarczającej jego ilości we krwi organizm nie będzie w stanie go spalać. Ale również jest oczywistym, że gdy wolnych kwasów tłuszczowych jest we krwi wiele, ale brak jest ich spalania (ze względu na spowolniony metabolizm lub brak aktywności fizycznej) kwasy te jako niewykorzystane źródła energii organizm z powrotem wtłacza do tych samych adipocytów z których je wcześniej uwolnił. Aby skutecznie spalać tłuszcz, należy więc połączyć lipolizę i spalanie w jedną spójną całość. 136 Tak więc w spalaniu tłuszczu (oprócz odpowiedniej diety) dwa czynniki odgrywają wiodącą rolę : - wspomaganie gwałtownego uwalniania tłuszczu z adipocytów (lipoliza) przy jednoczesnym maksymalnym ograniczeniu ich odkładania (lipogenezy), - maksymalizacja tempa metabolizmu aerobowego (opisywanego cyklem Krebsa) w celu spalania jak największej ilości wolnych kwasów tłuszczowych. Maksymalizacja lipolizy Tutaj naszym celem jest zmuszenie komórek tłuszczowych (adipocytów) do szybszego uwalniania tłuszczu w procesie lipolizy niż odkładania go ze składników diety w procesie lipogenezy. Głównym czynnikiem odpowiedzialnym za proporcje między lipolizą a lipogenezą jest cykliczny AMP (adenozynomonofosforan). Jego wysoki poziom stymuluje komórkowe procesy metabolizmu tłuszczy, tym samym zwiększa lipolizę a zmniejsza lipogenezę. Wyższy poziom camp w komórkach tłuszczowych aktywuje enzymy w komórkach tłuszczowych (lipazy) dzięki którym tłuszcz rozkładany jest do glicerolu i wolnych kwasów tłuszczowych. Dopiero w takiej postaci tłuszcz może wydostać się z adipocytów do krwioobiegu, z którym docierając do dowolnych części ciała może się stać źródłem energii i zostać spalony. Do zaistnienia takiej sytuacji niezbędny jest jednak jeszcze jeden czynnik o którym do tej pory nie wspomnieliśmy - wysoki poziom T3, hormonu tarczycy. Jeśli poziom T3 jest niski, spada aktywność lipaz w adipocytach i tłuszcz jest rozkładany wolniej. Natomiast równoczesne połączenie wysokiego poziomu camp oraz wysokiego poziomu T3 daje w rezultacie najszybsze z możliwych uwalnianie tłuszczu z komórek tłuszczowych. Dodatkowo wysoki poziom tych czynników skutecznie spowalnia lipogenezę czyli odkładanie tłuszczu w adipocytach.

137 W efekcie działania camp i T3 spełniony zostaje pierwszy cel - uwalnianie tłuszczu z komórek tłuszczowych i przeniesienie go do krwioobiegu w formie wolnych kwasów tłuszczowych. W efekcie tego procesu organizm gotów jest do drugiej fazy odchudzania - czyli spalania tłuszczy. Spalanie tłuszczy Jak już napisano wyżej, dzięki lipolizie osiągnęliśmy sytuacje w której wolne kwasy tłuszczowe za pośrednictwem krwi dostępne są dla wszystkich organów naszego ciała które może zużyć je na swoje potrzeby energetyczne, czyli po prostu spalić (a o to nam właśnie chodzi). Spalanie komórkowe nie jest jednak prostym procesem. Mówiąc w największym skrócie aby kwasy tłuszczowe mogły być w ogóle wykorzystane jako źródło energii w komórkowych elektrowniach zwanych mitochondriami, muszą najpierw być aktywnie do nich przetransportowane oraz zamienione na acetylo-koenzym A. Jedynie bowiem pod tą postacią mogą one zostać zużyte w komórce. Tak więc myśląc że spalamy tłuszcze, tak naprawdę spalamy acetylo-koenzym A. Spalanie to jest częścią wymienionego już wcześniej cyklu Krebsa, a istotną rolę we wspomaganiu jego efektywności odgrywa wspomniany wcześniej hormon tarczycy T3. Mówiąc najprościej, gdy poziom T3 spada, spada wydajność cyklu Krebsa. Dodatkowo T3 zwiększa poziom UCP3, czynnika odpowiedzialnego za zwiększanie tempa lipolizy w adipocytach, a równocześnie zwiększającego spalanie w innych tkankach, w tym w mięśniowej. W efekcie działania T3 mamy więc do czynienia z jednoczesnym szybszym uwalnianiem wolnych kwasów tłuszczowych i zwiększonym ich spalaniem w tkankach z powodu znacznie podwyższonego poziomu metabolizmu ogólnego. Otóż dla osiągnięcia zadowalających rezultatów w odchudzaniu należy połączyć dwa czynniki - uwalnianie tłuszczu z komórek tłuszczowych oraz efektywne jego spalanie. Jest to możliwe dzięki : - zastosowaniu diety nie spowalniającej metabolizmu - intensyfikacji spalania wolnych kwasów tłuszczowych poprzez odpowiednio dawkowany wysiłek aerobowy - przyspieszenia metabolizmu poprzez zwiększenie termogenezy, naturalnie lub z pomocą suplementacji - przyspieszenie lipolizy i termogenezy, równiez poprzez suplementację - minimalizacja katabolizmu poprzez odpowiednie odżywianie, poziom intensywności treningu i suplementację. 137

138 Uwalnianie proporcjonalnie największych ilości kwasów tłuszczowych zachodzi podczas wysiłku aerobowego przy tętnie w zakresie 65-75% HRmax, szczególnie w sytuacji gdy wyczerpane są rezerwy glikogenu (np. bycie na czczo, dieta tłuszczowa itd.). Spalanie maksymalizuje sie poprzez zwiększenie wydatku energetycznego organizmu wydłużając czas trwania ćwiczeń aerobowych lub stosując trening interwałowy oraz podniesienie tempa przemiany materii poprzez odpowiednio dobraną dietę. Uprawiający sporty wytrzymałościowe oraz osoby utrzymujące dietę pragną spalać więcej tłuszczu podczas ćwiczeń fizycznych: sportowcy chcieliby zachować zasoby węglowodanów, a stosujący dietę- zredukować zapasy tłuszczu. 138 W ostatnich latach wiele dodatków dietetycznych i metod żywienia reklamowano, jako cudowne środki nasilające przemianę tłuszczową, zmniejszające masę ciała i poprawiające wyniki sportowe. Choć niektóre z nich mogą zwiększać wydolność fizyczną, a zwłaszcza metabolizm związków tłuszczowych, sławę swoją zawdzięczają raczej pojedynczym doniesieniom i pomysłowym chwytom marketingowym, niż głosom naukowców. Pragnienie poprawy wyników sportowych spowodowało wzrost zainteresowania metodami żywienia, które teoretycznie zdają się sprzyjać utlenianiu kwasów tłuszczowych, spowalniać wykorzystanie węglowodanów i poprawić wydolność fizyczną. Większość z nich ma jednak znikome lub żadne uzasadnienie naukowe, nie można ich więc zalecać ludziom zdrowym, czy sportowcom w celu poprawienia sprawności fizycznej. Tłuszcz, jako źródło energii: W porównaniu z ograniczonymi zasobami węglowodanów ustrój dysponuje obfitymi zapasami tłuszczu. U zdrowej, nie uprawiającej sportu osoby w tłuszczu ustrojowym, a przede wszystkim w adipocytach obwodowych zmagazynowane jest tys. kcal. Nawet intensywnie trenujący sportowcy, o niewielkiej ilości tkanki tłuszczowej mają zapasy tłuszczu znacznie przekraczające potrzeby związane z uprawianiem sportu. Choć większość tłuszczu znajduje się w tkance tłuszczowej, u osób uprawiających sporty wytrzymałościowe, niewielka, lecz fizjologicznie istotna ilość trój glicerydów zawarta jest w komórkach mięśniowych. Aktywna masa mięśniowa może zawierać do 300g tłuszczu, z czego0 większość znajduje się w miocytach w postaci kropelek tłuszczu. W magazynowaniu energii przewaga tłuszczu nad węglowodanami wynika z jego większej wydajności energetycznej przy stosunkowo mniejszej masie. Cząsteczka kwasów tłuszczowych dostarcza więcej

139 trój fosforanu adenozyny (ATP), niż cząsteczka glukozy. Wytworzenie ekwiwalentnej ilości ATP na drodze całkowitego utlenienia kwasów tłuszczowych wymaga jednak więcej tlenu, niż spalanie węglowodanów. Intensywne ćwiczenia, a wykorzystanie substratów energetycznych: Stosunkowy udział tłuszczy i węglowodanów w wytwarzaniu energii zależy od intensywności wysiłku. Mało intensywne rodzaje aktywności, np. chodzenie silnie pobudzają lipolizę w obwodowych komórkach tłuszczowych, natomiast trój glicerydy zgromadzone w mięśniach mają niewielki udział w całkowitym wydatku energetycznym lub nie uczestniczą w nim wcale. Małe jest również zużycie węglowodanów: zapotrzebowanie na węglowodany zaspokaja głównie glukoza we krwi, natomiast zapasy glikogenu w mięśniach pozostają nienaruszone w ogóle lub tylko w niewielkiej części. Najwięcej kwasów tłuszczowych pojawia się w osoczu podczas mało intensywnych wysiłków, w miarę intensyfikacji wysiłkuich ilość maleje. Utlenianie tłuszczu jest natomiast najbardziej nasilone podczas aktywności umiarkowanej, np. podczas swobodnego biegu. Przy takiej intensywności wysiłku wolne kwasy tłuszczowe w surowicy i triglicerydy w tkance mięśniowej w równym stopniu przyczyniają się do całkowitego utleniania tłuszczów W czasie bardzo intensywnego wysiłku całkowite utlenianie tłuszczu słabnie głównie dlatego, że kwasy tłuszczowe przestają pojawiać się w osoczu. Intensyfikacji wysiłku z 65% do 85% nie towarzyszy zwiększenie lipolizy triglicerydów zgromadzonych w mięśniach. Nie dotyczy to osób uprawiających sport rekreacyjnie, ponieważ większość z nich nie jest w stanie ćwiczyć intensywnie dłużej niż minut: akumulacja dużych ilości kwasu mlekowego w pracujących mięśniach i we krwi jest przyczyną uczucia dyskomfortu, które sprawia, że zaprzestają ćwiczeń. Przedłużanie się mało intensywnego wysiłku ponad 90 minut nie powoduje istotnych zmian udziału substratów energetycznych w stosunku do pierwszych minut. Podobnie jest w przypadku wysiłku umiarkowanie intensywnego: po dwóch godzinach biegania lub jazdy na rowerze całkowity udział spalanych tłuszczów lub węglowodanów jest podobny jak podczas pierwszych 30 minut. Na tym poziomie aktywności dochodzi jednak do postępującej mobilizacji kwasów tłuszczowych z obwodowych adipocytów do osocza. Tak więc gdy umiarkowanie intensywny wysiłek trwa dłużej niż 90 minut, udział substratów pochodzących z tkanki mięśniowej (triglicerydów i glikogenu) w całkowitym wydatku energetycznym prawdopodobnie maleje. 139

140 Metody żywienia, które zmieniają metabolizm: Endogenne rezerwy węglowodanów są ograniczone, a zużycie glikogenu wątrobowego i mięśniowego podczas wysiłków wytrzymałościowych i wielu gier zespołowych często zbiega się w czasie z wystąpieniem uczucia zmęczenia. Działania nasilające utlenianie tłuszczów i sprzyjające zachowaniu zapasów węglowodanów mogą więc poprawiać wydolność wysiłkową. Osiągnięciu tego celu służą zarówno treningi wytrzymałościowe, jak i metody żywienia. Wpływ treningu wytrzymałościowego na przemianę tłuszczową jest dobrze udowodniony: nasila całkowite utlenianie kwasów tłuszczowych zwiększając zawartość triglicerydów w mięśniach i maksymalne uwalnianie kwasów tłuszczowych. Procesy te pozwalają zachować zapasy węglowodanów i wydłużyć intensywny wysiłek. 140 W zakresie metod żywienia badano możliwości zwiększenia utylizacji tłuszczów za pomocą wielu tzw. środków ergogenicznych. Należą do nich kofeina, L-karnityna, triglicerydy o pośredniej długości łańcucha węglowego; podobną rolę pełnią diety bogatotłuszczowe i ubogowęglowodanowe. Kofeina: Wykorzystanie kofeiny jako potencjalnego środka ergogenicznego nie jest sprawą nową; Komisja Lekarska Międzynarodowego Komitetu Olimpijskiego (IOC) pierwszy zakaz stosowania kofeiny wydała w 1962 r., po dziesięciu latach anulowała go, a niedawno ponownie zaliczyła kofeinę do substancji niedozwolonych (stężenie kofeiny w moczu nie może przekraczać 12 mg/1). Większość sportowców spożywa kofeinę w postaci mocnej czarnej kawy inni przyjmują zawierające kofeinę leki przeciwdziałające uczuciu senności, które można kupić bez recepty. Przyjęta doustnie kofeina prawie całkowicie się wchłania. Szczyt stężenia w osoczu występuje zwykle w min. po przyjęciu pojedynczej dawki 250 mg, acz obserwuje się różnice międzyosobnicze. Jest bardzo mało prawdopodobne, aby stężenie kofeiny w moczu osoby pozostającej na zwykłej diecie przekroczyło stężenie dozwolone przez IOC. Kofeina wpływa na czynność prawie wszystkich układów ustroju, przy czym najpowszechniej znane jest jej działanie na ośrodkowy układ nerwowy. Jest środkiem pobudzającym, który zwiększa ożywienie, zmniejsza uczucie zmęczenia podczas ćwiczeń fizycznych i skraca czas reakcji. W dużych dawkach (ponad 15 mg/kg masy ciała) kofeina może spowodować bradykardię, wzrost ciśnienia tętniczego,

141 nerwowość, rozdrażnienie, bezsenność i zaburzenia ze strony układu pokarmowego. W pierwszym badaniu nad kofeiną jako środkiem ergogennym stwierdzono, że przyjęta w pojedynczej dawce 5 mg/kg m.c. na 60 minut przed wysiłkiem fizycznym o 20% wydłuża czas intensywnej jazdy na rowerze bez uczucia zmęczenia. W innych badaniach laboratoryjnych i klinicznych potwierdzono korzystny wpływ kofeiny na wyniki ćwiczeń wytrzymałościowych. Postulowano, że do poprawy wydolności fizycznej dochodzi za sprawą wzrostu stężenia wolnych kwasów tłuszczowych w krążeniu, nasilonego utleniania kwasów tłuszczowych i mniejszego wykorzystania węglowodanów podczas wysiłku fizycznego. Dowodów na działanie oszczędzające węglowodany - najbardziej widoczne na początku wysiłku - dostarczało każde badanie, w którym określano zawartość glikogenu w mięśniach po spożyciu kofeiny. Naukowcy są zdania, że kofeina ma korzystny wpływ na przemianę tłuszczową i że spożyta w dozwolonej ilości może poprawić wyniki nieprzerwanych umiarkowanie intensywnych ćwiczeń (wysiłek submaksymalny trwający ponad 15 min.). Wykazano również, że kofeina ( mg) w porównaniu z placebo poprawia wyniki 5-minutowego biegu i jazdy na rowerze u umiarkowanie i dobrze wytrenowanych sportowców w warunkach bliskich lub równych całkowitemu wysiłkowi. Nic ma natomiast wpływu ergogennego na maksymalne wysiłki anaerobowe (np. bieg krótkodystansowy), które trwają krócej niż 30 s, ani na wysiłki maksymalne prowadzące do wyczerpania. Suplementacja L-karnityny: Karnityna odgrywa istotną rolę w metabolizmie kwasów tłuszczowych, przenosząc je z cytozolu do macierzy mitochondrialnej, gdzie przechodzą beta-oksydację. We wszystkich tkankach utlenianie długołańcuchowych kwasów tłuszczowych zależy od karnityny dlatego uwarunkowany dziedzicznie lub nabyty niedobór karnityny prowadzi do akumulacji triglicerydów w mięśniach szkieletowych, upośledza wykorzystanie kwasów tłuszczowych i zmniejsza wydolność wysiłkową. Zaburzeniom tym można na ogół przeciwdziałać stosując suplementację karnityny. Przypuszczano, że u zdrowych ludzi suplementacja karnityny zwiększa transport kwasów tłuszczowych do mitochondriów i nasila zachodzące potem utlenianie. Gdyby to była prawda, suplementacja byłaby szczególnie korzystna dla uprawiających sport wytrzymałościowy i dla osób pragnących schudnąć. 141

142 Zawartość karnityny w ustroju zdrowej osoby dorosłej ważącej 70 kg wynosi około 100 mmol, z czego ponad 98% znajduje się w mięśniach szkie1etowych i w mięśniu sercowym, 1,6% w wątrobie i nerkach, a tylko 0,4% w płynie zewnątrzkomórkowym. Ponad 50% dziennego zapotrzebowania na karnitynę pochodzi z mięsa, drobiu, ryb i niektórych innych produktów spożywczych, pozostała jej część powstaje na drodze endogennej biosyntezy z metioniny i lizyny W moczu dobowym wydala się zwykle mniej niż 2% karnityny zawartej w ustroju. Wpływ karnityny na metabolizm i wydolność fizyczną osób umiarkowanie sprawnych i wytrenowanych sportowców oceniano w wielu dobrze kontrolowanych badaniach. W badaniach tych stosowano dawki dobowe 2-6 g, a czas suplementacji wynosił od 5 dni do 4 tygodni. Wyniki tych i wielu innych obserwacji przekonują o braku wpływu suplementacji karnityny na wykorzystanie surowców energetycznych w spoczynku i podczas wysiłku fizycznego. 142 Suplementacja karnityny nie wpływa na przemianę tłuszczów podczas wysiłku, nic więc dziwnego, że nie zmienia się również wykorzystanie zawartego w mięśniach glikogenu. Nie zmniejsza się metabolizm mleczanów, nie zmienia się też ph krwi podczas submaksymalnego i maksymalnego wysiłku fizycznego. Nawet gdy dostępność węglowodanów przed wysiłkiem została zmniejszona przez zubożenie zasobów glikogenu w mięśniach, suplementacja karnityny nadal nie zmieniała metabolizmu związków tłuszczowych podczas wysiłku submaksymalnego. Wiedza o roli karnityny w przemianach kwasów tłuszczowych uzasadniała próby wykorzystania jej jako substancji sprzyjającej eliminacji tłuszczów. Jest oferowana osobom uprawiającym sporty wymagające regulacji lub utrzymywania niskiej masy ciała (zapasy, wioślarstwo, gimnastyka, kulturystyka). Żadne dowody naukowe nie wskazują jednak, aby zwiększała ona utlenianie kwasów tłuszczowych, wspomagała utratę nadmiarowej tkanki tłuszczowej lub pomagała sportowcom trzymać wagę. W wielu badaniach stwierdzono, że zarówno mało intensywnemu, jak i bardzo intensywnemu wysiłkowi fizycznemu nie towarzyszy utrata karnityny z mięśni szkieletowych. Wyniki te sugerują, że trening nie powoduje istotnego obniżenia jej poziomu w tkance mięśniowej u zdrowych sportowców pozostających na zwykłej diecie. Przyjmowanie bardzo dużych dawek karnityny powoduje zaledwie 1-2-procentowe zwiększenie jej stężenia w mięśniach. Nie ma więc powodu, aby umiarkowanie lub intensywnie trenujący sportowcy stosowali suplementację karnityny.

143 Triglicerydy o pośredniej długości łańcucha węglowego: Triglicerydy o pośredniej długości łańcucha zbudowane są z kwasów tłuszczowych o 6-10-atomowym łańcuchu węgla. Zwykła dieta nie zawiera istotnej ilości triglicerydów o pośredniej długości łańcucha węglowego. W porównaniu z długołańcuchowymi kwasami tłuszczowymi triglicerydy o pośredniej długości łańcucha węgla gdy spożywane są wraz z węglowodanami - szybciej opuszczają żołądek i są wchłaniane prawie tak szybko jak glukoza. Z tego powodu ostatnio zainteresowano się potencjalnie ergogennym wpływem roztworów triglicerydów o pośredniej długości łańcucha węglowego na wytrzymałość zawodników. Naukowcy, którzy pierwsi porównywali skutki spożywania triglicerydów o pośredniej długości łańcucha węglowego i glukozy podczas wysiłku fizycznego (2 godziny jazdy na rowerze przy 65% VO2max) stwierdzili, że mają one podobny udział w całkowitym wydatku energetycznym. W późniejszym badaniu dobrze wytrenowanym kolarzom wykonującym 3-godzinny umiarkowanie intensywny wysiłek fizyczny podawano węglowodany razem z triglicerydami o pośredniej długości łańcucha węglowego. Około 70% triglicerydów spożytych łącznie z węglowodanami uległo utlenieniu, natomiast gdy nie podawano równocześnie węglowodanów - tylko 30%. Pod koniec wysiłku prędkość spalania triglicerydów o pośredniej długości łańcucha zbliżyła się do prędkości, z jaką były one spożywane. Nawet wówczas maksymalny udział spożytych triglicerydów o pośredniej długości łańcucha węglowego w całkowitym wydatku energetycznym wyniósł tylko 7%. W innym badaniu ci sami naukowcy określali wpływ spożywania triglicerydów o pośredniej długości łańcucha na wykorzystanie zawartego w mięśniach glikogenu podczas 180-minutowej umiarkowanie intensywnej jazdy na rowerze. Spożycie triglicerydów o pośredniej długości łańcucha (10 g/h) nie miało wpływu na nasilenie całkowitego spalania węglowodanów ani na wykorzystanie glikogenu. Nawet gdy wysiłek rozpoczynały osoby z obniżoną zawartością glikogenu w mięśniach, spożycie triglicerydów o pośredniej długości łańcucha węglowego nie miało wpływu na wykorzystanie węglowodanów. Dotychczas tylko w jednym badaniu wykazano korzystny wpływ triglicerydów o pośredniej długości łańcucha na wyniki sportowe. Po dwugodzinnym umiarkowanym wysiłku fizycznym badani rozpoczęli jazdę rowerem na czas na dystansie 40 km. Stwierdzono, że duże dawki (około 30 g/h) triglicerydów o pośredniej długości łańcucha w roztworze węglowodanów poprawiają wyniki o 2,5% w porównaniu z samym roztworem węglowodanów. Obserwowaną poprawę 143

144 wyników autorzy pracy wiązali ze zwiększeniem dawki triglicerydów o pośredniej długości łańcucha w stosunku do badań poprzednich. Większa dawka spowodowała wzrost stężenia kwasów tłuszczowych we krwi i przypuszczalnie również nasilenie ich utleniania. Badanie to stanowi jednak wyjątek. Spożycie większych ilości tych triglicerydów (30 g/h) może być u wielu sportowców przyczyną zaburzeń żołądkowo jelitowych, co prawdopodobnie miałoby negatywny wpływ na wyniki. Dieta bogatotłuszczowa: 144 Zmiana diety na godzin przed wysiłkiem jest dobrze znaną, skuteczną metodą modyfikacji wykorzystania substratów i poprawy wyników. Stosowanie przez 1-3 dni diety bogatotłuszczowej (w której ponad 60% przyjętej energii pochodzi z tłuszczów) i ubogowęglowodanowej (w której węglowodany dostarczają poniżej 15% energii) prowadzi do istotnej redukcji zawartości glikogenu w mięśniach podczas spoczynku, powoduje przesunięcie metabolizmu w kierunku utleniania związków tłuszczowych i upośledza wydolność przy wykonywaniu wysiłków submaksymalnych. Z drugiej strony są też dowody, że dłuższe (5-7 dni) stosowanie diety bogatotłuszczowej może spowodować adaptację, która przestroi pracujący mięsień, zwiększając jego zdolność spalania kwasów tłuszczowych. W najczęściej cytowanym badaniu, którego wyniki przemawiały na korzyść diety bogatotłuszczowej, porównywano wpływ 28-dniowego stosowania takiej diety (85% energii pochodzącej z tłuszczów) z niskokaloryczną dietą bogatowęglowodanową (66% energii pochodzącej z węglowodanów) na czas trwania wysiłku submaksymalnego (jazda na rowerze) do wyczerpania. Choć stosowanie diety bogatotłuszczowej prowadziło do zmniejszenia zawartości glikogenu w mięśniach o 47% (143 mmol/kg masy mięśnia przy diecie bogatowęglowodanowej wobec 76 mmol/kg masy mięśnia przy diecie bogatotłuszczowej), u pięciu badanych osób nie wykazano istotnych różnic średniego czasu trwania wysiłku (147 minut w przypadku diety bogatej w węglowodany, 151 minut w przypadku diety bogatotłuszczowej). Uzyskane wyniki należy jednak interpretować z ostrożnością, ponieważ czas jazdy jednej z osób wydłużył się prawie o 60%, gdy stosowała ona dietę bogatotłuszczową, co negatywnie rzutuje na miarodajność wartości średniej. Prawdopodobnie najdłuższą obserwację znaczenia diety ograniczającej spożycie węglowodanów prowadzono w badaniu, w którym dwie grupy po 10 osób nie uprawiających sportu wzięły udział w 7-tygodniowym programie wytrzymałościowym, przy czy

145 jedni byli na diecie bogatotłuszczowej (62% energii), drudzy bogatowęglowodanowej (65% energii). Po stosowaniu diety bogatej w węglowodany czas jazdy na rowerze do wyczerpania uległ wydłużeniu o 191%, a po diecie bogatotłuszczowej tylko o 68%. Aby określić odwracalność pogarszania się wyników w grupie osób stosujących dietę bogatotłuszczową, podczas ósmego tygodnia podano im dietę bogatą w węglowodany, a następnie powtórzono test. Nawet po tygodniu spożywania węglowodanów średni czas wykonywania ćwiczenia poprawił się tylko o 12 minut, co doprowadziło do konkluzji, że stosowanie diety bogatotłuszczowej podczas treningu nie zwiększa sprawności fizycznej. Niedawno wysunięto propozycję stosowania periodyzacji żywieniowej u osób uprawiających trening wytrzymałościowy. Przez większą część roku sportowcy trenują pozostając na diecie bogatej w węglowodany, aby na pierwsze 2-3 dni tygodnia poprzedzającego wydarzenie sportowe przejść na dietę bogatotłuszczową, a 48 h przed zawodami znów na wysokowęglowodanową. Taka periodyzacja pozwoliłaby osobom uprawiającym sport wytrzymałościowy na intensywny trening przez cały rok i na zwiększenie endogennych zapasów węglowodanów przed zawodami, co teoretycznie powinno poprawić zdolność mięśni do utleniania kwasów tłuszczowych podczas zawodów Zanim jednak zaleci się takie postępowanie sportowcom, hipotezę powinny poprzeć badania naukowe. Nawet jeśli okaże się, że taka dieta sprzyja poprawie wyników, spożywanie dużej ilości tłuszczów zwiększa ryzyko wielu chorób. Chociaż regularna aktywność fizyczna zmniejsza to ryzyko, długotrwałe stosowanie diety wysokotłuszczowej jest niewskazane. Krótkotrwałe stosowanie diety wysokotłuszczowej wiąże się z opornością insulinową na poziomie wątroby,[30] upośledzającą uwalnianie glukozy z wątroby i prowadzącą do zmniejszenia glukoneogenezy Z tych powodów zlecanie diety bogatotłuszczowej sportowcom wymaga ostrożności. 145

146 Zindywidualizowane metody oddziaływania na substraty energetyczne Sportowcy wykorzystują wiele metod żywieniowych, które mają zwiększyć utlenianie tłuszczów, zachować zapasy węglowodanów i poprawić wyniki sportowe. Wiele tych sposobów, jak np. zone diet, nie było poddanych szczegółowym badaniom. Nawet badane w dobrze kontrolowanych warunkach środki o udowodnionym działaniu ergogennym u niektórych osób mogą okazać się ergolityczne. Ich negatywne działania pozostają nieznane, ponieważ ze względu na brak sukcesu wyniki badań, jakie przypuszczalnie prowadzono, nigdy nie zostały opublikowane. Ważne jest więc, aby wiedzieć, że każdy inaczej reaguje na substancje ergogenne. Stosowanie diety wymaga nadzoru wykwalifikowanego personelu medycznego i zawsze powinno być zharmonizowane z codziennym treningiem. 146 Marzeniem każdej osoby otyłej czy też z nadwagą jest zmniejszenie zasobów tłuszczu i przerobienie go na sprawne, zdolne do wysiłku mięśnie. Sportowcy także chcieliby spalać więcej tłuszczu uprawiając sporty wytrzymałościowe, zachowując zasoby węglowodanowe w mięśniach. Otyłość prowadzi do rozlicznych powikłań, a najważniejsze z nich to cukrzyca typu 2, zespół polimetaboliczny, powikłania sercowonaczyniowe, zaburzenia płodności i wiele innych. Leczenie otyłości jest niezwykle trudne. Jedną z powszechnie zaakceptowanych i skutecznych, a co istotne - tanich metod jest wysiłek fizyczny i dieta. Cele zatem, jakie stawiamy przed sportowcami, są zbliżone do tych, jakie stawiamy w leczeniu osób z nadwagą. Z tym że u sportowców nie stosuje się diet o ograniczonej kaloryczności. W ostatnich latach reklamowano wiele cudownych diet, środków nasilających spalanie tłuszczów, zmniejszających masę ciała i zwiększających wydolność fizyczną. Żadna z tych cudownych metod nie oparła się kryterium czasu ani też nie ma rzetelnej dokumentacji naukowej. Zasoby węglowodanowe ustroju są ograniczone, natomiast dysponuje on bogatymi zasobami tłuszczów Zapasy tłuszczu u sportowców nawet intensywnie trenujących znacznie przekraczają ich zapotrzebowanie, do tego mają oni niewielką lecz istotną z punktu widzenia energetycznego zawartość triglicerydów w mięśniach. Dlatego tak bardzo istotne dla sportowców jest uruchomienie spalania tłuszczów i intensyfikacja tego zjawiska.

147 Osiągnąć to można poprzez intensywne ćwiczenia, spalanie tłuszczu zależy bowiem od wielkości wysiłku i jest wprost proporcjonalne od intensywności ćwiczenia. Wielkość spalania tłuszczu zależy także od treningu. Osoby mało wytrenowane mają ograniczone spalanie tłuszczu, gdyż kwas mlekowy daje uczucie dyskomfortu i zmęczenia i ogranicza zdolność do ćwiczeń. Praktyka wykazała, że nawet przedłużający się wysiłek nie jest w stanie zwiększyć spalania tłuszczu powyżej tego stopnia, jaki osiągnięto w pierwszych 30 minutach ćwiczenia. Te spostrzeżenia zapoczątkowały poszukiwania metod i substancji ergogenicznych umożliwiających spalanie tłuszczu i oszczędzanie węglowodanów Endogenne rezerwy węglowodanowe są ograniczone i podczas treningu wytrzymałościowego dochodzi do zmęczenia. By oszczędzić węglowodany, a uruchomić spalanie tłuszczu mięśniowego, proponowane są liczne środki ergogeniczne. Należą do nich kofeina, L-karnityna, triglicerydy o pośredniej długości łańcucha oraz diety bogato i ubogowęglowodanowe. Autor udowadnia, że pośród wymienionych substancji tylko kofeina (poprzez swoje działanie lipolityczne) poprawia wyniki krótkotrwałych wysiłków, i to jedynie u umiarkowanie i dobrze wytrenowanych sportowców. Nie ma natomiast wpływu na wysiłki maksymalne. Z punktu widzenia teoretycznego karnityna powinna korzystnie wpływać na spalenie tłuszczu. Odgrywa ona kluczową rolę w metabolizmie lipidów - kwasów tłuszczowych - przenosząc je z cytozolu do macierzy mitochondrialnej, gdzie ulegają betaoksydacji. Przypuszczano więc, że suplementacja karnityny przyspieszy spalanie tłuszczów. Wyniki badań z karnityną zostały dobrze udokumentowane i okazało się, że substancja ta nie wpływa na przemianę tłuszczów podczas wysiłków. Żadne dowody naukowe nie przemawiają za tym, by karnityna zwiększała spalanie tłuszczów i była pomocna w utrzymaniu wagi. Również negatywnie (poza jednym badaniem) ocenione zostały triglicerydy o pośredniej długości łańcucha. Metabolizm tych związków różni się od innych triglicerydów. Są one bezpośrednio wchłaniane z przewodu pokarmowego do wątroby, ulegają szybko hydrolizie i teoretycznie powinny być szybko spalone, oszczędzając przy tym węglowodany. Jednak suplementacja triglicerydów o pośredniej długości łańcucha nie poprawiła wyników sportowych, a większe ich spożycie stwarzało problemy żołądkowo jelitowe u sportowców. Nie udokumentowano także, by dieta bogatotłuszczowa stosowana przed wysiłkiem poprawiała wyniki sportowe. Propozycja periodyzacji żywieniowej w celu poprawy 147

148 wyników sportowych również nie znalazła dostatecznych dowodów naukowych ani też jej stosowanie nie dało poprawy wyników. Badania naukowe i obserwacje kliniczne udowodniły, że poszczególne osoby różnie reagują na substancje ergogeniczne. Stosowanie więc diet u sportowców, a także u innych pacjentów, wymaga indywidualnego podejścia i powinno przebiegać pod nadzorem wysoko wykwalifikowanego personelu medycznego. UWAGA! PREPARATY TERMOGENNE POWINNY BYĆ STOSOWANE WYŁĄCZNIE PRZEZ W PEŁNI DOJRZAŁE DOROSŁE OSOBY. 148 Efedryna - Numer jeden na liście substancji używanych obecnie do zwiększenia tremogenezy to efedryna. Pochodzi głównie z suszonych młodych gałęzi rośliny Ephedra sinica, ten azjatycki krzew potocznie jest zwany mahuang (Efedrynę można otrzymywać również z innych roślin z rodzaju Ephedra oraz z rośliny Sida cordifolia). Efedryna jest zbliżona chemicznie do amfetaminy i działa na nerwy współczulne, które są odpowiedzialne za fizjologiczną reakcję walki lub ucieczki oraz za inne czynności organizmu. Dlatego nazywana jest sympatykomimetykiem. Mimo podobieństwa w budowie do amfetaminy efedryna pięć razy słabiej podnosi ciśnienie skurczowe krwi (wyższa wartość), 10 razy słabiej podnosi rozkurczowe ciśnienie krwi (niższa wartość) i 10 razy słabiej od amfetaminy zaburza sen. Kofeina, z którą często łączy się efedrynę, również częściowo odpowiada za odczuwane pobudzenie ośrodkowe. Efedryna działa na mózg i cały ośrodkowy układ nerwowy. Pobudza, zwiększa aktywność fizyczną i wydolność nerwowo-mięśniową. To główne powody używania jej przez kulturystów. To, że została ona zakazana przez różne organizacje sportowe świadczy o ich przekonaniu, że efedryna sama może zwiększyć siłę, wytrzymałość i wydolność fizyczną. Badania z użyciem dawek uznanych za bezpieczne (120 mg) jednak nie potwierdzają tego. Natomiast jej siła jako środka termogennego spalającego tłuszcz to całkiem inna historia. Efedryna skutecznie wspomaga redukcję tkanki tłuszczowej trzema drogami: około 25-40% jej skuteczności (procent ten z czasem rośnie) wiąże się z termogenezą; reszta jest spowodowana zmniejszonym spożyciem jedzenia i zwiększeniem aktywności. Efedryna pobudza rozwój brunatnej tkanki tłuszczowej (BAT). BAT jest szczególną tkanką, która raczej spala tłuszcz niż go gromadzi - więc jest bardzo pomocna w odchudzaniu. Badania świadczą o tym, że większość krótkotrwałego wzrostu termogenezy pochodzi z mięśni i

149 innych narządów wewnętrznych; jednakże dłuższe stosowanie efedryny i innych substancji termogennych prowadzi następnie do wzrostu aktywności i przyrostu BAT Efedryna pobudza również wydzielanie adrenaliny i noradrenaliny z zakończeń nerwowych; substancje te łączą się z receptorami w mięśniach i tkance tłuszczowej i rozpalają piec do spalania tłuszczu. Czy efedryna jest bezpieczna? Efedrynę stosowano w leczeniu chorób układu oddechowego do ponad 5 tysięcy lat. Sok zwany soma, robiony z mahuang, był przez setki lat napojem na długowieczność i wzmianki o nim pochodzą z wczesnych hinduskich świętych ksiąg. Preparaty oparte o efedrynę stanowią ponad jedną trzecią wszystkich preparatów sprzedanych na rynku sportowych suplementów. Każdego roku w Stanach Zjednoczonych osoby w różnym wieku przyjmują bezpiecznie dziesiątki milionów dawek. Połykane są miliony tabletek popularnych leków przeciwastmatycznych zawierających 48 mg chlorowodorku efedryny w typowej dawce, natomiast dawka dla dorosłych popularnych leków odtykających nos zawiera mg pseudoefedryny. Gdy to wszystko dodamy, to okaże się, że preparaty efedryny od lat odznaczają się znacznym bezpieczeństwem stosowania. Efedryna nie tylko jest bezpieczna, ale jest również jednym z najsilniejszych i najskuteczniejszych przeznaczonych do celowego i uzasadnionego stosowania. Poza tym unikalną cechą efedryny jest to, że jej konsekwentne stosowanie począwszy od małych dawek i stopniowo zwiększanych aż do poziomu uznanego za najskuteczniejszy szybko prowadzi do zmniejszenia lub eliminacji objawów ubocznych ze strony układu sercowo-naczyniowego i nerwowo-mięśniowego, natomiast zwiększa się zdolność do redukcji tkanki tłuszczowej. Biorąc pod uwagę różne możliwości pamiętaj, że mahuang i wyciągi z niego zawierają składnik, który zwiększa ich skuteczność termogenną w porównaniu z syntetyczną efedryną, norefedryną (fenylopropanolaminą PPA), pseudoefedryną bądź złożonych z nich kombinacji. Mimo to mahuangh może nie działać bardziej pobudzająco niż syntetyczna efedryna. Czy efedryna może dawać działania niepożądane? Oczywiście, jeśli się ją przedawkowało. Pomimo jej niskiej toksyczności i szerokiego marginesu bezpieczeństwa przedawkowanie efedryny może mieć bardzo poważne skutki. Dlatego na każdej etykiecie widnieją szczegółowe wskazówki co do właściwego i maksymalnego dawkowania i przeciwwskazań obejmujących nadciśnienie tętnicze, 149

150 choroby serca, ciążę i stosowanie jakichkolwiek leków przeciwdepresyjnych. Ponadto efedryny nie powinny samodzielnie stosować osoby chore na cukrzycę i nadczynność lub niedoczynność tarczycy. Efedryna może powodować zatrzymanie moczu ł zmniejszać siłę odpływu moczu. U mężczyzn z powiększeniem prostaty efedryna może spowodować zatrzymanie moczu. FDA próbuje zmniejszyć pojedynczą dawkę efedryny do 8 mg, a dawkę dzienną do 24 mg, jak również wstrzymać dodawanie kofeiny i innych substancji nasilających działanie pobudzające. Jednakże na dzień dzisiejszy - i przypuszczalnie jeszcze przez jakiś czas - typowa dawka efedryny wynosił 8-25 mg w jednej porcji (zazwyczaj kilka tabletek czy kapsułek), a całkowita dawka w ciągu 24 godzin nie powinna przekraczać mg. 150 Liczne prace dotyczące odchudzania badały różne połączenia efedryny i kofeiny. Część z nich dotyczyła tych kombinacji plus teofiliny (lekarstwa na astmę występującego naturalnie w herbacie).w badaniach tych zazwyczaj używano 20 mg efedryny i 200 mg kofeiny trzy razy dziennie, na godzinę przed jedzeniem. Gdy do mieszanki dodawano teofilinę, dawkę kofeiny można było znacznie zmniejszyć, a mimo to nadal uzyskiwać znaczące rezultaty. Efedryna i kofeina plus teofilina poprawiały i przyspieszały do wartości prawidłowych stosunkowo wolny metabolizm u otyłych osób. Mimo że badania te różniły się dietami i liczbą katoni, a większość z nich prowadzona była na osobach otyłych (nie na kulturystach), u prawie wszystkich, którzy stosowa efedrynę i kofeinę, obserwowano znaczny spadek wagi i ilości tłuszczu w porównaniu z osobami, które brały samą efedrynę czy samą kofeinę, bądź placebo. A co jeszcze ważniejsze - efedryna - z kofeiną lub bez - ewidentnie oszczędzała mięśnie podczas diet niskokalorycznych. Znaczna liczba osób brnących udział w tych badaniach podawała objawy uboczne takie jak bezsenność, przyspieszona czynność serca, palpitacje serca, drżenie rąk, uczucie roztrzęsienia, ale problemy te zazwyczaj ustępowały między 6 a 14 dniem. Wszystkie z wymienionych objawów mogą wystąpić po spożyciu samej kofein lub samej teofiliny, jak również połączenia efedryny z kofeiną lub teofiliną. Kofeina i efedryna mogą również powodować zaburzenia żołądkowo-jelitowe, działać moczopędnie. a w potoczeniu z teofiliną powodować liczne poważne konsekwencje. Najwyższe stężenie we krwi osiąga kofeina w około godzinę po spożyciu. Okres półtrwania (czas potrzebny do zmetabolizowania lub

151 wyeliminowania potowy ilaści substancji we krwi lub w organizmie) dla kofeiny wynosi od 3 do 7 godzin, ale długość tego czasu różni się indywidualnie (np. u kobiet stosujących doustne środki antykoncepcyjne okres półtrwania może być dwukrotnie dłuższy). Teofilina osiąga najwyższe stężenie we krwi po około 2 godzinach, a jej okres półtrwania wynosi około 8-9 godzin. Objawy ciężkiego przedawkowania teofiliny nie zawsze są poprzedzone łagodniejszymi objawami, więc trzeba używać jej bardzo ostrożnie. Jeśli początkowo okaże się, że jesteś nadwrażliwy na działanie kofeiny lub połączeń kofeiny z efedryną, nie używaj ich wieczorem ani późnym popołudniem. Pozwól swojemu organizmowi przyzwyczaić się ich pobudzającego działania zanim zastosujesz je późną porą. Fenylopropanoloantina(PPA). Kolejny sympatykomimetyk, fenylopropanoloamina (PPA), działa zarówno zmniejszając apetyt, jak i termogennie. Przez wiek lat był to główny składnik tabletek odchudzających, począwszy od lat 60- tych, a w 1982 uznany został przez FDA za bezpieczny i skuteczny środek odchudzający. Nadal jest składnikiem w ponad 100 preparatach, łącznie z lekami na odetkanie nosa i na przeziębienie. Kilka lat temu oszacowano, że 9-10 milionów Amerykanów rocznie połyka około 16 miliardów dawek PPA. Pomimo swojego podobieństwa do amfetaminy PPA jest bezpieczna. Sama PPA nie powoduje nadmiernego pobudzenia, euforii czy uzależnienia, chociaż może znacznie podwyższyć ciśnienie krwi, zwłaszcza w dużych dawkach lub w połączeniu z kofeiną. PPA może przy łącznym podawaniu z kofeiną zwiększać czterokrotnie poziom kofeiny we krwii, podobnie jak w przypadku efedryny, wiele objawów ubocznych przypisywanych PPA może być spowodowanych działaniem kofeiny. Łączenie kofeiny z PPA nie przyspiesza redukcji wagi i jest niej skuteczne niż sama PPA, choć niektóre badania na szczurach dowodzą, że połączenie tych substancji jest bardziej termogenne. PPA o natychmiastowym uwalnianiu jest bardziej skuteczna niż wersja wolno się uwalniająca. Przeciętna dawka szybko uwalniającej się PPA wynosi 25 mg, na godzinę przed każdym posiłkiem. Dla wersji o przedłużonym uwalnianiu, która osiąga niższy poziom we krwi dawka ta wynosi 75 mg na godzinę przed śniadaniem. W badaniach na szczurach L-tyrozyna zwiększała skuteczność PPA. Niektórzy przypuszczają, że u ludzi podobny efekt wywoła dodanie l g L-tyrozyny. Będzie on jeszcze silniejszy jeśli PPA i tyrozynę weźmie się razem na pusty żołądek (nie jedząc przedtem przez 2-3 godziny białka), z niewielką ilością węglowodanów - np g cukrów 151

152 prostych. Jednocześnie weź trochę witaminy B6 i C (biorących udział w przekształceniu tyrozyny w neuroprzekaźniki - dopaminę i noradrenalinę). Odczekaj przynajmniej 30 minut zanim zjesz cokolwiek innego. Tyrozyna może równie dobrze wzmocnić działanie innych substancji termogennych. PPA ma podobne działania uboczne do innych związków pobudzających: niepokój ruchowy, uczucie roztrzęsienia, nerwowość, drżenie, bezsenność, splątanie, nadciśnienie tętnicze, bóle głowy, psychozy, niewyraźna widzenie, zawroty głowy, nudności, wymioty, reakcje alergiczne, zaburzenia rytmu serca, zatrzymanie pracy serca i oddechu, napady padaczki, udar mózgu i śmierć. Objawy te występują zazwyczaj przy dawkach większych niż zalecane lub w razie interakcji z kofeiną. Mimo że wymienione objawy zdarzają się rzadko, PPA na pewno nie może być stosowana nieostrożnie. Synefryna - jest nowością wśród substancji energizujących. 152 Różne chemiczne formy tej substancji były obecne w lekach odtykajacych nos, kroplach do oczu i innych medycznych preparatach. Postać obecna w suplementach pochodzi z owoców drzewa Citrus aurantium. Ze względu na swą budowę chemiczną synefryna znacznie mniej pobudza ośrodkowy układ nerwowy niż podobne substancje (sympatykomimetyki) jak efedryna. Również mniej pobudza układ sercowo-naczyniowy. A jak działa termogennie? Niestety, obecnie nie ma jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Wstępne badania na ludziach świadczą o tym, że synefryna działa termogennie; być może nawet silniej niż efedryna. Jednak dane te pochodzą z krótkoterminowych testów (trwających 3-6 godzin).wydaje się, że ma to sens, ale ten lek może szybciej ulegać eliminacji i mieć krótszy okres potrwania niż efedryna, co wymagałoby stosowania większych dawek dla uzyskania lepszej termogenezy. Jedno z ostatnich badań wykazało, że preparat zawierający synefrynę ułatwiał odchudzanie u otyłych osób, ale nie porównano go suplementami opartymi o efedrynę. Jednak inna praca, porównująca działanie standardowych dawek preparatów zawierających efedrynę oraz synefrynę (24 mg efedryny, 10 mg synefryny; oba zawierały ponadto 300 mg kofeiny, 12 mg johimbiny i 200 mg kwercetyny) u zdrowych młodych mężczyzn i kobiet, mówi co innego. Jej wyniki zdecydowanie przemawiają na korzyść efedryny jako substancji termogennej i spalającej tłuszcz. Przewaga efedryny w tym przypadku może jednak wynikać wyłącznie z różnicy w dawkach. Jeśli jesteś nadwrażliwy na efedrynę, wówczas możesz stosować samą synefrynę, bądź w połączeniu z efedryną. Wiele popularnych suplementów zawiera je obie; efedryna bardziej

153 pobudza, a synefryna podtrzymuje termogenezę bez wyraźnego pobudzenia ośrodkowego układu nerwowego. Nie ma żadnych dowodów na poparcie jakiegoś szczególnego sposobu dawkowania dla obu substancji (innego niż zalecany przez producenta). Generalnie efedryna - w dawce mg - jest główną substancją termogenną; synefryna występuje w ilości 4-10 mg w jednej porcji. Być może synefryna udowodni, że to ona lepiej działa termogennie. Czas pokaże. 153

154 DIETA I TRENING Z TERMOGENAMI Jeśli chodzi o dietę, wydaje się, że najlepsza jest ta, w której węglowodany stanowią 40-59% całkowitej dziennej liczby kalorii. Białek powinno być dużo (2,2-3,3 g/kg wagi ciała), posiłki małe i częste. Zapewnij sobie odpowiednią ilość błonnika, zarówno w postaci rozpuszczalnej, jak i nierozpuszczalnej; jeśli musisz zwiększać spożycie, rób to stopniowo. Aby właściwie nastroić swój układ trawienny i metabolizm trzeba dostarczać mu mikroorganizmów takich jak Lactobacillus w jogurcie, niektórych proszkach zastępujących posiłki, czy w suplementach. Nie zapomnij o porcji witamin i minerałów, gdyż termogeneza zmniejsza poziom minerałów. Wreszcie zapewnij sobie mnóstwo przeciwutleniaczy, by chronić się przed uszkadzającym działaniem utleniania i wolnych rodników. Nie przesadzaj z treningiem. 154 Dyscyplina jest kluczem do najlepszych, długotrwałych osiągnięć. Jeśli chcesz jedynie zwiększyć masę, możesz stosować substancje termogenne od czasu do czasu - najwyżej dwa dni w tygodniu. Wystarczy. Pamiętaj, że zbyt częste regularne wprowadzanie organizmu w farmakologicznie indukowany stan gotowości do walki lub ucieczki sieje ogromne spustoszenia w gospodarce hormonalnej organizmu. Nie stosuj tych suplementów jako środka zastępczego w razie braku napędu i dyscypliny. Choć pomogą Ci zrobić więcej serii i powtórzeń i z większym obciążeniem, szanuj te suplementy i te obciążenia. Zmiany hormonalne spowodowane termogeneza mogą wywołać taki stan umysłu, w którym trudno będzie ocenić jak wiele możesz zrobić i na ile bezpiecznie. Poza tym istnieje sprawa uzależnienia i ryzyko związane z przekraczaniem możliwości organizmu: skurcze, uszkodzenia powysiłkowe, rozerwania, niemożność odpoczynku i snu, i wiele innych. Jeśli chcesz osiągnąć maksymalną redukcję tkanki tłuszczowej, stosuj małe dawki i stopniowo je zwiększaj. W ten sposób lepiej zaadoptujesz się do odpowiedniej objętości i intensywności treningu. Jeśli chodzi o aerobik, lepiej stosować krótsze okresy ćwiczeń o większej intensywności, gdyż ćwiczenia wytrzymałościowe mogą spowodować zmniejszenie liczby pewnych ważnych receptorów (beta), które są odpowiedzialne za reakcję mięśni na te suplementy. Kupując substancje termogenne wybieraj preparaty zawierające standaryzowane wyciągi i określające zawartość każdego ze składników. Używając wiarygodnych produktów ze sprawdzonych,

155 pewnych Źródeł, z podaną specyfikacją można monitorować i kontrolować ich spożycie i skuteczniej na nie reagować. UWAGA: Substancje termogenne - bezpieczne/niebezpieczne stosowanie: Istnieje niebezpieczeństwo związane z przedawkowaniem lub nadużyciem substancji termogennym. W piśmie urzędowym z 4 czerwca 1997 (Federal Register) FDA wymienia następujące działania uboczne i objawy niepożądane, jakie teoretycznie mogą wystąpić podczas stosowania preparatów efedryny: objawy sercowo-naczyniowe: od przyspieszonej czynności serca, lekkiego wzrostu ciśnienia tętniczego krwi i palpitacji po poważne zaburzenia rytmu serca, dużego stopnia nadciśnienie tętnicze, zatrzymanie czynności serca, bóle wieńcowe, zawał mięśnia sercowego, udar, objawy nerwowe począwszy od lęku, nerwowości, drżenia, nadaktywności, bezsenności, zmian w zachowaniu i zaburzeń pamięci po psychozy, zaburzenia orientacji, splątanie, utratę świadomości i napad padaczki, objawy żołądkowo-jelitowe od niewielkiego stopnia zaburzeń po nudności, wymioty, biegunkę, zaparcia i zmiany dotyczące enzymów osocza. objawy skórne od niespecyficznych wysypek po złuszczające zapalenie skóry. objawy ogólne: drętwienie, mrowienie, zawroty głowy, zmęczenie, letarg, osłabienie, Mimo że efedryna była stosowana od tysięcy lat przed miliardy ludzi, nie oznacza to, że jest absolutnie bezpieczna. Używanie preparatów zawierających efedrynę, szczególnie z dodatkiem kofeiny, w sposób nieodpowiedzialny, może być niebezpieczne. Byli tacy, którzy umarli po spożyciu efedryny. A inni odczuwali różnorodne poważne objawy uboczne. Jednakże spośród 191 pełnych opisów przypadków poważnych zaburzeń dostarczonych do FDA i badanych przez eksperta (dr Michaela Davidsona, dyrektora medycznego Chicagowskiego Centrum Badań Klinicznych) tylko 29 okazało się mieć przypuszczalny bądź prawdopodobny związek z działaniem efedryny. Dane na temat toksyczności pochodzące z badań na szczurach, kotach, królikach i psach (brak badań na ludziach z oczywistych powodów) sugerują, że minimalna wstrzyknięta dawka śmiertelna dla normalnej zdrowej osoby wynosi około 3000 mg. To ponad 100 razy więcej niż zalecana dawka doustna. Pamiętajmy, że spożycie

156 aspiryn, kofeiny ze 100 filiżanek kawy, kwasu szczawiowego z 10 kg szpinaku, a nawet wypicie zbyt dużej ilości wody też może zabić: zbyt dużo czegokolwiek może mieć fatalne skutki. Więcej nie znaczy lepiej. W gruncie rzeczy jeśli chodzi o odchudzanie więcej to dużo gorzej. Im mniej zużyjesz do wywołania redukcji tkanki tłuszczowej - nie ważne jak stopniowo - tym lepiej. PODSUMOWANIE Substancje termogenne to silne suplementy, które stosowane rozważnie, pomogą Ci zwiększyć siłę i wymiary. Jednak mogą też działać przeciwnie. Wielu ludzi bierze je tuż przed treningiem, głównie dla ich pobudzającego działania na siłę i wytrzymałość. Mimo że ich przyspieszający wpływ na siłę i energię może być bardzo kuszący, to zbytnie napędzanie się nimi na pewno nie jest wykorzystaniem ich siły odchudzającej w sposób najlepszy z możliwych. 156

157 CHOLESTEROL Substancja lipidowa, kluczowy składnik komórek tworzących organizmy zwierzęce. Jest substancją wyjściową do produkcji niektórych ważnych hormonów, np. regulujących cechy płciowe, oraz soli żółciowych niezbędnych do jelitowego wchłaniania tłuszczu z pożywienia. Cholesterol jest produkowany głównie w wątrobie. Pewna ilość, zależna od sposobu odżywiania, jest także przyjmowana z pokarmem. W normalnych warunkach wątroba zmniejsza lub zwiększa produkcję w zależności od jego ilości dostarczanej z pokarmem. Jednak gdy brak go w pożywieniu, wątroba jest w stanie wyprodukować całość potrzebnego cholesterolu. Jego zwiększona zawartość we krwi (cholesterolemia) znacząco podnosi ryzyko takich chorób jak: zawał serca czy problemy krążeniowe kończyn dolnych oraz mózgu. Cholesterol odkłada się wewnątrz naczyń krwionośnych, zwężając ich światło i usztywniając ściany. Kiedy światło naczynia jest bardzo zwężone, obsługiwany przez nie narząd przejawia oznaki niedotlenienia. Gdy poziom cholesterolu we krwi przekracza 140 mg/100 ml, zaczyna odkładać się na wewnętrznych ścianach naczyń. Proces ten jest bardzo powolny przy wartościach pomiędzy 140 a 190 mg/100 ml. Przy zawartości przekraczającej ten zakres odkładanie się jest szybsze. Przy 250 mg/100 ml ryzyko zawału podwaja się w porównaniu z tym przy 200 mg/100 ml. Natomiast przy 300 mg/100 ml ryzyko jest ponad czterokrotnie większe od tego dla 200 mg/100 ml i prawie sześciokrotnie przekracza to występujące przy 150 mg/100 ml. W prawie każdym przypadku wysoka cholesterolemia przez dłuższy czas nie wywołuje żadnych widocznych zaburzeń. Jest to jednak ważny czynnik ryzyka. Pomiar poziomu cholesterolu należy wykonać przynajmniej raz u mężczyzn pomiędzy 30. a 35. rokiem życia i u kobiet w wieku lat. U osób powyżej 65. roku życia poziom ten należy monitorować w związku z obecnością innych czynników ryzyka (palenie, cukrzyca, nadciśnienie). W wieku powyżej 75 lat ilość cholesterolu we krwi nie stanowi już istotnego wskaźnika poziomu ryzyka. U dzieci, młodzieży i młodych dorosłych pomiary nie wydają się zbyt użyteczne, za wyjątkiem dwóch ostatnich grup u których wystąpiły hipercholesterolemia lub kardiopatia spowodowane niedotlenieniem u najbliższych krewnych (ojciec, rodzeństwo) przed 50. (mężczyźni) lub 60. (kobiety) rokiem życia. 157 Częstotliwość, z jaką należy badać zawartość cholesterolu we krwi, nie jest precyzyjnie określona. Pięcioletni okres pomiędzy pomiarami

158 wydaje się jednak rozsądny, jeśli wartości są w normie. Według ostatnich wytycznych ATP III, najczęściej stosowanych przez lekarzy na całym świecie, całkowity cholesterol we krwi nie powinien przekraczać 200 mg/100 ml u osób zdrowych i wolnych od czynników ryzyka chorób krążeniowych. Wartość ta nie wystarczy jednak do oceny stanu zdrowia badanego. Jest to spowodowane tym, że cholesterol krąży we krwi w połączeniu z pewnymi białkami, z którymi tworzy tzw. lipoproteiny. 158 Niektóre z nich, jak lipoproteiny niskiej gęstości (LDL cholesterol), powodują miażdżycę i stanowią ważny czynnik ryzyka chorób układu krążenia. Lipoproteiny wysokiej gęstości (HDL cholesterol) chronią przed tymi schorzeniami. Stosunek cholesterolu frakcji LDL do HDL we krwi jest lepszym wskaźnikiem od całkowitego poziomu obu tych kompleksów. Mimo że przestrzeganie pewnych zasad może być początkowo ważnym elementem zapobiegawczym, należy podkreślić, że ograniczenie spożycia pewnych pokarmów i dokładna kontrola nawyków żywieniowych nie zawsze wpływają na powyższe wartości. Mogą one mieć przyczyny wewnętrzne, wymagające dokładniejszej analizy. Dostępność leków takich jak statyny zmieniła podejście do leczenia i zapobiegania zwiększonemu poziomowi cholesterolu oraz ogólnie do zapobiegania chorobom krążeniowym. Zasady normalizacji cholesterolemii Aby kontrolować wzrost poziomu cholesterolu należy przestrzegać kilku reguł odżywiania: 1) drastycznie obniżyć spożycie tłuszczów zwierzęcych (masło, smalec, słonina) i twardych margaryn, zastępując je tłuszczami pochodzenia roślinnego, jak oliwa z oliwek z pierwszego tłoczenia lub olej kukurydziany - oba bogate w wielonienasycone kwasy tłuszczowe; 2) ograniczyć spożycie mięsa do 3-5 posiłków tygodniowo, częściej wybierając mięso białe (kurczak, indyk, królik) lub chudą wołowinę; 3) obniżyć spożywanie serów i wędlin do maksymalnie 2 posiłków tygodniowo, rezygnując z serów dojrzewających na rzecz chudego twarogu czy twarożku wiejskiego; wybierać polędwicę i surową szynkę bez widocznego tłuszczu; 4) w miarę możliwości unikać pokarmów bogatych w cholesterol, jak podroby (móżdżek, wątroba, nerki), i ograniczyć spożycie jaj do 2-3 tygodniowo, biorąc pod uwagę także te zawarte w potrawach. Używać wyłącznie mleka i jogurtu o obniżonej zawartości tłuszczu; 5) zwiększyć spożycie makaronu, ryżu i chleba (węglowodany złożone), zwłaszcza pełnoziarnistych. Jeśli nie ma potrzeby schudnięcia, spożywać także pierwsze dania, lekkie i proste;

159 6) konsumować więcej ryb, ubogich w tłuszcze nasycone i bogatych w wielonienasycone, aż do 3-4 razy w tygodniu. Unikać skorupiaków i mięczaków, ponieważ są one bogate w cholesterol; 7) zwiększyć spożycie roślin strączkowych (fasoli, groszku, soczewicy itp.): świeżych, suchych lub mrożonych (nie z puszki), które są cennym źródłem białek, soli mineralnych i żelaza, natomiast pozbawione są tłuszczów; należy zastąpić nimi mięso; 8) zwiększyć spożycie owoców i warzyw, najlepiej surowych, aby uniknąć utraty witamin i minerałów w procesie gotowania; pokarmy te są także źródłem błonnika (którego spożywa się średnio połowę mniej, niż wynosi zapotrzebowanie); 9) stosować się do kilku podstawowych zasad: urozmaicać dietę; prawidłowo dzielić codzienne żywienie na posiłki, jedząc także śniadania; unikać potraw fabrycznie pakowanych, sosów, słodyczy, przekąsek, wysokokalorycznych napojów (puszka coli zawiera siedem łyżeczek cukru); stosować mniej soli; przygotowywać potrawy na ruszcie, piec owinięte w papier lub na gorącej płycie, zarówno mięsa, jak i ryby; warzywa gotować na parze, unikając ich smażenia lub dodawania zasmażek; 10) poprawić styl życia poprzez rzucenie palenia i zwiększenie codziennej aktywności fizycznej 159

160 METABOLIZM - ANABOLIZM/KATABOLIZM We wszystkich żywych organizmach zachodzą procesy przemiany substancji chemicznych z udziałem przemiany energii. Aby te przemiany mogły zachodzić prawidłowo niezbędne jest dostarczenie energii a z drugiej strony jej uwolnienie. Energia powstała w czasie tych przemian jest konieczna do wszelkich form pracy biologicznej, którą jest np. synteza poszczególnych składników ciała, transport substancji chemicznych przez błony komórkowe, skurcze mięśni. Procesy te dostarczają także ciepła, co umożliwia utrzymanie temperatury ciała na poziomie wyższym od temperatury otoczenia (termoregulacja). Ogół tych procesów biochemicznych zachodzących w każdym żywym organizmie i odpowiedzialnych za wzrost i prawidłowe funkcjonowanie określa się mianem METABOLIZMU. Wszystkie przemiany metaboliczne wymagają: Odżywiania - pobierania ze środowiska zewnętrznego materiałów energetycznych i budulcowych, Oddychania - odprowadzenia ze środowiska zewnętrznego tlenu potrzebnego do prawidłowego przebiegu procesów utleniania wewnątrzkomórkowego a także usuwania nadmiernej ilości dwutlenku węgla ze środowiska wewnętrznego, Krążenia materiałów energetycznych, budulcowych, tlenu i dwutlenku węgla, produktów przemiany materii między komórkami i narządami, Wydalania ze środowiska wewnętrznego produktów przemiany materii. METABOLIZM W SPORCIE Wysiłek fizyczny prowadzi do pobudzenia procesów przystosowawczych organizmu jednoczesnej intensyfikacji procesów katabolicznych i anabolicznych. W trakcie spalania składników odżywczych uwalniana jest niezbędna podczas ćwiczeń energia, jednocześnie w anabolicznym procesie proteogenezy tworzone są nowe białka. Ich budowa prowadzi do przyrostu masy białek oddechowych, które odpowiedzialne są za rozwój wytrzymałości oraz spalanie tłuszczów zapasowych, jak i białek kurczliwych, odpowiedzialnych za rozwój masy mięśniowej, siły, szybkości i skoczności. 160 Metabolizm obejmuje dwa przeciwstawne procesy: ANABOLIZM i KATABOLIZM. ANABOLIZM jest to proces syntezy złożonych związków organicznych z substancji prostych np. proces syntezy białek z aminokwasów, cukrów z dwutlenku węgla i wody, synteza glikogenu z glukozy. Warunkiem do prawidłowego zajścia tych reakcji jest stałe

161 pochłanianie energii, ponieważ związki o niewielkich zasobach energetycznych przekształcane są w związki wysokoenergetyczne, co wiąże się z przejściem na wyższy stopień energetyczny. Przykłady procesów anabolicznych: Synteza tłuszczów - powstanie tłuszczów jest bardzo ściśle związane z oddychaniem, ponieważ niektóre metabolity tego procesu są produktami do syntezy tłuszczów tzn. kwasów tłuszczowych i glicerolu, Synteza kwasów tłuszczowych - kwasy te tworzą się przez stopniowe przyłączanie reszty dwuwęglanowej, Powstanie glicerolu Glukoneogeneza - proces syntezy glukozy z prekursorów, które nie są węglowodanami, proces tez zachodzi w wątrobie, Glikogeneza - proces syntezy glikogenu z glukozy, Biosynteza białek, Fotosynteza, chemosynteza w czasie, której u roślin zostaje związany dwutlenek węgla, Biosynteza DNA (replikacja), Biosynteza RNA (transkrypcja), Synteza produktów przemiany azotowej, Wiązanie azotu atmosferycznego, KATABOLIZM jest to proces rozpadu złożonych związków organicznych na związki prostsze o znacznie mniejszych zasobach energetycznych. W tych przemianach produkty znajdują się na niższym poziomie energetycznym niż substraty. Najważniejszym procesem katabolicznym jest oddychanie w czasie, którego utlenianie cukrów prowadzi do powstania dwutlenku węgla i wody z równoczesnym uwalnianiem energii zmagazynowanej w wysokoenergetycznych wiązaniach chemicznych. Przykłady procesów katabolicznych: Hydroliza tłuszczów - prowadzi do ich rozpadu na glicerol i wolne kwasy tłuszczowe, Glikoliza - katabolizm cząsteczki, który zachodzi w cytoplazmie i polega na przekształceniu glukozy w kwas pirogronowy z jednoczesną syntezą ATP, Katabolizm białek - zachodzi pod wpływem enzymów proteolitycznych, Fermentacja, Cykl Krebsa (cykl kwasu cytrynowego), Łańcuch oddechowy, Fotooddychanie charakterystyczne dla organizmów roślinnych. 161

162 Porównanie anabolizmu i katabolizmu. METABOLIZM ANABOLIZM KATABOLIZM Reakcja Reakcja syntezy A + B = C Reakcja rozpadu C = A + B Energia Dostarczenie energii Uwolnienie energii Poziom energetyczny Funkcja Podwyższenie poziomu energetycznego Powstanie związków budulcowych, energetycznych i zapasowych Obniżenie poziomu energetycznego Mechanizmy kontrolujące przebieg przemiany materii: Powstanie energii do syntezy związków chemicznych oraz energii umożliwiającej wykonanie pracy. Temperatura, której wzrost powoduje przyśpieszenie reakcji chemicznych zaś jej obniżenie powoduje zwolnienie reakcji. Ilość substratów. Ilość produktów reakcji. Katalizatory, czyli substancje przyspieszające reakcje. Enzymy, które w procesach biologicznych pełnią funkcję katalizatorów. Są to specyficzne substancje białkowe wytwarzane w komórkach. Koenzymy, którymi są witaminy. Jony metali takich jak wapń, magnez, sód, potas wpływają na aktywność enzymów. Za pośrednictwem składu jonowego środowiska przebieg procesów metabolicznych może Buś kontrolowany przez impulsy nerwowe. Hormony. W warunkach fizjologicznych oba procesy metaboliczne zachodzą jednocześnie. Gdy anabolizm przeważa nad katabolizmem to po osiągnięciu dojrzałości oba te procesy będą wykazywały tzw. równowagę dynamiczną. W dojrzałych organizmach anabolizm i katabolizm przechodzą cykliczne wahania nie przekraczając pewnych norm fizjologicznych niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Przekroczenie pewnych granic w kierunku anabolizmu lub katabolizmu wiąże się z rozwojem procesów patologicznych. W organizmach młodych warunkiem wzrostu jest przewaga anabolizmu nad katabolizmem zaś w organizmach, w których procesy wzrostu są zakończone przeważa katabolizm. 162

163 ODCHUDZANIE Odchudzanie to najogólniej mówiąc proces spadku masy ciała (powszechnie mówiąc spadek wagi). Na takim uproszczonym rozumieniu procesu odchudzania bazuje wiele firm oferujących suplementy, diety oraz usługi związane z odchudzaniem. Firmy te posługują się słowem odchudzanie właśnie w kontekście efektywności spadku masy ciała, gdzie jako czynnik tej efektywności pokazywane jest o ile zmniejszyła się masa ciała dzięki zastosowaniu diety, czy suplementacji. Podejście takie jest bardzo mylące, gdyż nie jest ukazywane źródło spadku masy ciała, czyli czy spadek ten nastąpił dzięki zmniejszeniu masy mięśniowej, uwodnienia, czy spalania tkanki tłuszczowej. Brak określenia tego źródła sprawia, że istotą staje się jedynie spadek masy ciała bez zwrócenia uwagi, aby było to następstwem redukcji tkanki tłuszczowej. W efekcie ok % oferowanych usług bazuje głównie na spadku masy ciała dzięki spalaniu tkanki mięśniowej oraz spadku uwodnienia, które jest w dużym stopniu związane z masą mięśniową. Natomiast redukcja tkanki tłuszczowej jest praktycznie nie zauważalna prowadząc do procentowego wzrostu otłuszczenia organizmu (stosunek tkanki aktywnej mięśni do nieaktywnej tkanki tłuszczowej). Zależność spadku masy mięśniowej i uwodnienia w stosunku do tkanki tłuszczowej w procesie odchudzania jest tym większa im bardziej restrykcyjna jest dieta lub występuje nieprawidłowa suplementacja. Dlaczego tak się dzieje? Efektem tego jest ewolucyjne przystosowanie organizmu do zmniejszonej ilości spożywanych kalorii w stosunku do zapotrzebowania (przystosowanie do okresów głodu). Przystosowanie to objawia się szeregiem procesów, do których możemy zaliczyć: spadek aktywności układu nerwowego części współczulnej, co objawia się ogólnym wyhamowaniem - ospałością, nasilony katabolizm mięśniowy odszczepienie aminokwasów rozgałęzionych (walina, leucyna i izoleucyna) na cele energetyczne (aminokwasy te budują ok. 30% masy mięśni), spadek poziomów katecholamin, przez co zmniejsza się aktywność lipaz hormonozależnych wywołujących rozpad tłuszczu na kwasy tłuszczowe i glicerol w komórce. Wzrost aktywności lipazy lipoproteinowej zwiększającej gromadzenie tłuszczu oraz szereg innych procesów w tym mechanizmów opartych o działanie neuropeptydu Y i leptyny. Wszystkie te mechanizmy sprzyjają oszczędzaniu zapasów energii tłuszczu i zmniejszaniu wydatkowania energii poprzez spadek metabolizmu. Efektem tego jest spadek wagi, ale poprzez zredukowanie tkanki mięśniowej, spadek uwodnienia oraz w bardzo niewielkim stopniu redukcja samej tkanki tłuszczowej. Mechanizmy te są liniowo zależne od spadku ilości dostarczanych kalorii, czyli im bardziej jest restrykcyjna dieta tym bardziej organizm się adaptuje do niej. Rezultatem tej adaptacji jest 163

164 efekt jojo, który jest właśnie sumą wszystkich procesów adaptacyjnych i jest tym większy im zastosowana była bardziej restrykcyjna dieta. Czy możliwe jest odchudzanie 10kg/ miesiąc? Odchudzanie takie jest możliwe, jeśli uwzględnimy tylko spadek masy ciała. Natomiast, jeśli uwzględnimy redukcję tkanki tłuszczowej, czyli spadek masy ciała w wyniku zmniejszenia ilości tłuszczu w organizmie jest to nie możliwe. Dlaczego? Zakładając, że nasz organizm w 100% czerpie energię z tłuszczu (jest to tylko hipotetyczne założenie, gdyż fizjologicznie nigdy tak się nie dzieje), to aby spalić 10kg tkanki tłuszczowej musi zostać spalone 90tyś kcal (1g tłuszczu to średnio 9 kcal). Jeśli 90 tyś podzielimy na 30 dni w miesiącu otrzymujemy deficyt kaloryczny równy 3000 kcal/dziennie Zakładając, że osoba przeciętna ma bilans dobowy na poziomie średnio kcal dziennie musiałaby nie dość, że nic nie jeść to jeszcze zwiększyć wydatek o kcal/dziennie. Należy przyjąć, że spadek o 1kg/miesiąc wymusza zmniejszenie kaloryczności o 300kcal dziennie, czyli realne poziomy spalania tłuszczu to ok. 1-4kg/miesiąc oczywiście nie uwzględniamy tu efektu adaptacji, dla którego określa się granicę ok kcal/dziennie (czyli 1-2kg/miesiąc). Granica ta jest umowna, ale średnie obniżenie kaloryczności diety w stosunku do zapotrzebowania w przedziale kcal/ dzień nie wywołuje intensywnego procesu adaptacji organizmu. Oczywiście w niektórych przypadkach np.: u sportowców, gdzie oprócz odpowiedniego profilu diety, suplementacji (antykatabolicznej) występuje odpowiedni bodziec treningowy tą granicę można zwiększyć do kcal, ale takie zmniejszenie musi być krótkookresowe, gdyż konsekwencje mogą być zarówno na poziomie energetycznym (spadek metabolizmu) jak i zwiększeniu ryzyka kontuzji (niepełna regeneracja, na trening itd.). Jakie są konsekwencje szybkiego spadku masy ciała i czy dieta powodująca szybki spadek masy ciała jest dobra? 164 Konsekwencją zbyt szybkiego spadku masy ciała jest opisany proces adaptacji w wyniku, którego organizm obniża metabolizm, redukuje tkankę aktywną wywołując efekt zwiększenie otłuszczenia oraz nasila proces gromadzenia energii. W efekcie tych zmian obserwuje się spadek masy ciała w pierwszym okresie odchudzania, ale w perspektywie kilku miesięcy dochodzi do powrotu do stanu masy przed rozpoczęciem odchudzania typowy efekt jojo. Należy tu podkreślić, że wraz z powrotem do masy ciała sprzed odchudzania metabolizm pozostaje na obniżonym poziomie, czyli nie zwiększa się

165 do poziomu przed odchudzaniem fakt ten jest najgroźniejszą konsekwencją zbyt szybkiego odchudzania. Dlaczego? Ponieważ, osoba wraca do masy ciała sprzed odchudzania, ale metabolizm pozostaje obniżony, to powoduje, że dieta, która wcześniej działała NIE DZIAŁA, gdyż nie jest już dietą o bilansie ujemnym. W związku z tym często wybiera się kolejną jeszcze bardziej restrykcyjną dietę i w konsekwencji znów pojawia się opisany powyżej proces, który kończy się ponownie powrotem do stanu sprzed odchudzania, ale o jeszcze bardziej obniżonym metabolizmie. Efektem takich postępowań jest doprowadzenie organizmu do stanu, w który przysłowiowe spojrzenie na jedzenie wywołuje nabieranie masy ciała i żadne diety już nie działają. Wtedy pojawia się problem bardzo trudny do rozwiązania, ponieważ nie ma już, z czego odejmować, a cały proces odchudzania musi rozpocząć się od podwyższenia metabolizmu poprzez odpowiedni bodziec aktywność fizyczną odpowiednio ułożoną, czy suplementację. Ryzyko występujące jest takie: Często szybki spadek wagi jest odbierany, jako bardzo pozytywny efekt i nie utożsamia się późniejszego nabranie masy ciała, ze złą dietą odchudzającą, a często uważa się, że to brak dyscypliny itd. wpłynął na powrót do wagi wyjściowej. To właśnie sprawia, że wciąż wraca się do złych diet, czy suplementów, w efekcie dochodząc do punktu, w którym masa ciała nadal jest bez zmian (wysoka), a reakcja organizmu na diety i suplementy jest znikoma. Na czym polega prawidłowe podejście do odchudzania? Prawidłowe odchudzanie to przede wszystkim odpowiednia diagnostyka stanu wyjściowego, a na jej podstawie zaplanowanie odpowiedniego indywidualnego działania, w skład, którego wchodzi: odpowiednia dieta, działająca suplementacja oraz aktywność fizyczna. Oczywiście takie kompleksowe działanie jest najlepsze, choć nie zawsze możliwe do zrealizowania. Dlatego rozpoczynać odchudzanie (redukcję tkanki tłuszczowej) należy przede wszystkim wykonać diagnozę stanu wyjściowego, która umożliwi optymalne działanie nawet, jeśli będzie to tylko wybór diety, czy suplementacji. Na czym polega diagnoza? Diagnoza to w przypadku odchudzania ocena stanu faktycznego organizmu w tym zapotrzebowania kalorycznego - ocena stanu metabolizmu zarówno z punktu widzenia strukturalnego jaki i funkcjonalnego. 165

166 Ocena strukturalna metabolizmu to umowne pojęcie, pod którym należy rozumieć skład ciała wpływający na metabolizm, czyli zawartość tkanki tłuszczowej, proporcje mięśniowe itd. Ocena tego stanu wykonywana jest często przy pomocy różnego typu współczynników wagowo-wzrostowych, urządzeń typu wagi bioimpedancji, czy różnego typu pomiary antropometryczne. Ocena funkcjonalna metabolizmu to również umowne pojęcie, pod którym należy rozumieć całość funkcjonowania organizmu w wyniku, którego dochodzi do spalania kalorii. Do najważniejszych elementów tego typu metabolizmu należy zaliczyć aktywność hormonalną i przede wszystkim aktywność układu nerwowego (proporcji pobudzenia części współczulnej i przywspółczulnej). Badanie tej strony metabolizmu sprowadza się jedynie do badań medycznych ukazujących prawidłowości w funkcjonowaniu np.: gruczołów dokrewnych badanie tarczycy, USG wątroby, czy badanie insulino oporności, profil lipidowy itd. Zatem czy jest kompleksowy sposób diagnozy na potrzeby diety (odżywiania, odchudzania itd.)? Kompleksowym sposobem oceny organizmu na potrzeby diety, jest wykonanie analizy żywienia, która jeśli zostanie wykonana prawidłowo będzie obrazowała zarówno wpływ oceny strukturalnej jak i funkcjonalnej, czyli z punktu widzenia praktycznego analiza będzie podstawowym narzędziem diagnozy. Tak się dzieje gdyż wszelkie zamiany w składzie ciała, np.: spadek masy mięśniowej, czy wzrost tkanki tłuszczowej, a także zmiany funkcjonalne automatycznie odbijają się na zapotrzebowaniu na kalorie organizmu, przez co analizując to zapotrzebowanie można ustalić stan faktyczny. Oczywiście analiza żywienia wymaga również wykonania tzw. kinetyki masy ciała, czyli zmiany masy w czasie, aby w zestawieniu z odżywianiem możliwe było ustalić faktyczny poziom zapotrzebowania kalorycznego organizmu. Ponadto analiza żywienia zapewnia oceną jakościową odżywiania, co gwarantuje możliwość wybrania tylko tych suplementów, których prawdopodobieństwo działania będzie największe. Należy również podkreślić, że badania typu: analizy polegające na podaniu parametrów wzrostowo wagowych, czy obwodowych jak i wagi bioelektryczne są pomiarami TYLKO uzupełniającymi, gdyż: 166 bazują na wzorach, które zostały ustalone dla typowej osoby, czyli takiej, u której nie było żadnych epizodów wpływających na obniżenie metabolizmu np.: wcześniejszego odchudzania, chorób metabolicznych itd. (wzór Harissa-Benedicta, BMI, skale wzrostowe, obwody bioder/talii itd).

167 nie uwzględniają opisanego powyżej stanu funkcjonalnego metabolizmu, przykładowo: waga poda ten sam wynik dla osoby niezależnie od przyjmowania np.: beta-blokerów (leki na nadciśnienie) mające istotny wpływ na poziom metabolizmu obniżając go, czy przyjmującej preparaty kofeinowe, które z kolei nasilają metabolizm. Zatem wagi tego typu podają tylko pewien standardowy wynik uwzględniający parametry wagowo-wzrostowe dla typowej osoby wraz podaniem proporcji tkanki aktywnej do nieaktywnej. Z tego powodu mogą być i powinny być używane tylko, jako pomiar dodatkowy do celów weryfikacji np.: postępów redukcji tkanki tłuszczowej, ale nie, jako podstawowe narzędzie do diagnozowania. Badania medyczne również stanowią baterię pomiarów uzupełniających, ale ich istotność jest o tyle duża, że można wykryć dysfunkcje wymagające specjalistycznego leczenia, ale do samej diety, czy odchudzania stanowią one dodatkowe informacje o stanie funkcjonalnym organizmu. Reasumując Prawidłowe i profesjonalne podejście do diety wymaga wykonania analizy żywienia, która umożliwi ocenę stanu faktycznego metabolizmu oraz na tej podstawie ustalenie zarówno poziomu ilościowego prawidłowego odżywiania jak i jakościowego w tym umożliwi świadomy wybór tych suplementów diety, które będą najskuteczniejsze (zadziałają, gdyż organizm będzie na nie wrażliwy). Należy również podkreślić, że informacje z takiej analizy również wykorzystuje się do profesjonalnego zaplanowania aktywności fizycznej uzupełniającej redukcję tkanki tłuszczowej, gdyż charakter treningów musi w pełni zazębiać się wybranym torem odchudzania. 167

168 PODSTAWOWA PRZEMIANA MATERII Podstawowa Przemiana Materii (PPM) to najmniejsza wielkość przemiany materii, jaka zachodzi w organizmie człowieka będącego na czczo przez 12 godzin w całkowitym spokoju psychicznymi i fizycznym, po półgodzinnym odpoczynku w pozycji leżącej, w normalnych warunkach klimatycznych. Podstawowa przemiana materii to ilość energii niezbędna do utrzymania takich procesów życiowych jak: utrzymanie temperatury ciała, aktywności mózgu, wątroby, serca, nerek, mięśni, pracy jelit, krążenia krwi i limfy itp. Wielkość przemiany podstawowej zależy od wieku, płci, wzrostu, wagi i klimatu oraz zmienia swoją wartość w ciągu doby. Podczas snu wielkość jej jest najniższa. Do pomiarów wielkości podstawowej przemiany materii stosuje się dwie metody. W metodzie kalorymetrii bezpośredniej w specjalnej komorze mierzona jest ilość oddawanego przez organizm ciepła. W praktyce stosuje się łatwiejszą metodę kalorymetrii pośredniej. Wielkość wydatku energetycznego oblicza się na podstawie pomiarów wytworzonego przez organizm tlenku węgla(iv). W przybliżeniu wielkość PPM można obliczyć teoretycznie gdyż organizm człowieka zdrowego, w średnim wieku, zużywa na ten cel około 1 kilokalorii w ciągu godziny na kilogram masy ciała (np. 70 kilogramów x 1 kilokaloria x 24 godziny =1680 kilokalorii). PPM dotyczy każdego człowieka i dla każdego jest inna, gdyż zależy od masy ciała, wieku, wzrostu, płci oraz - w przypadku kobiet - od stanu fizjologicznego, w jakim się znajdują. Zwiększoną PPM obserwuje się w przypadku niemowląt i młodzieży w okresie intensywnego wzrostu. Wartość ta ulega obniżeniu u osób starszych. Co ciekawe, wartość podstawowej przemiany materii zmienia się także, kiedy nęka cię gorączka - wzrost zapotrzebowania energetycznego wynosi wówczas aż 12% na każdy stopień Celsjusza powyżej 36'6 o C. Na PPM duży wpływ ma również równowaga hormonalna twojego organizmu. Podwyższony poziom hormonów, np. tyroksyny (obserwowany przy nadczynności tarczycy) zwiększa przemianę materii, stąd tak częsty spadek masy ciała u osób prawidłowo się odżywiających, a mających taki właśnie problem zdrowotny. 168 Kiedy można mówić o obniżeniu PPM? Gdy stosujesz długotrwałe głodówki lub restrykcyjne diety. Twój organizm broni się przed utratą masy ciała i nawet jeśli dostarczasz mu niewielu kalorii z pożywieniem - i tak nie schudniesz, ponieważ organizm przestawia się na tzw. tryb oszczędny i jego potrzeby energetyczne się obniżają.

169 Czy warto katować się taką dietą i jednocześnie narażać na spowolnienie przemian metabolicznych w organizmie? Z pewnością lepiej zrobisz, zmieniając tryb życia: polub aktywność fizyczną i zastosuj dietę bardziej racjonalną. Jak obliczyć PPM? PPM= 1 kcal x 24 godziny x masa ciała w kilogramach Ponadpodstawowa przemiana materii Twój organizm potrzebuje energii nie tylko na podstawowe czynności, takie jak oddychanie, pracę serca, krążenie krwi, napięcie mięśni, pracę układu nerwowego, utrzymanie stałej ciepłoty ciała, czy wzrost i odbudowę komórek, lecz także energii niezbędnej do wykonywania czynności takich jak: sprzątanie, chodzenie czy niezbędnej do codziennej pracy zawodowej. W przypadku ponadpodstawowej przemiany materii można także zaobserwować różnice między ludźmi. Prowadząc siedzący tryb życia, z pewnością będziesz miała mniejsze zapotrzebowanie na energię, niż w sytuacji, gdy się uaktywnisz fizycznie, systematycznie podejmiesz wysiłek, postawisz na czynny odpoczynek. Czy posiłki zwiększają przemianę materii? Tak. Spożywanie jedzenia także wpływa na poziom podstawowej przemiany materii. W największym stopniu podnoszą ją produkty białkowe- aż o 25%, następnie tłuszcze- o 5-10%, a najmniej węglowodany (cukry) o ok. 6%. Zjawisko to określane jest jako "swoiste dynamiczne działanie pożywienia". Całkowita przemiana materii (CPM) Całkowitą przemianę materii można określić sumą podstawowej przemiany materii, aktywności fizycznej oraz energii potrzebnej na przyswojenie pokarmów. Całodobowe zapotrzebowanie energetyczne oblicza się stosując tzw. współczynniki aktywności fizycznej. Przyjmują one następujące wartości: 1,4-1,5- w przypadku osób o małej aktywności fizycznej 1,7 - w przypadku osób o umiarkowanej aktywności fizycznej 2,0 - w przypadku osób o dużej aktywności fizycznej Aby obliczyć CPM: CPM= PPM x współczynnik aktywności fizycznej 169

170 Podstawowa przemiana materii - istotne różnice: wzrost i masa ciała: osoby wyższe i o większej masie ciała mają wyższą PPM wiek: PPM jest najwyższa w pierwszych 2 latach życia człowieka kiedy mamy do czynienia z intensywną rozbudową tkanek organizmu co ciekawe w pierwszym półroczu życia niemowlę zwiększa swoją masę 2-krotnie, a do końca 12 miesiąca życia potraja po ukończeniu 21 lat PPM ulega obniżeniu o ok.2 % na każde kolejne 10 lat życia płeć: wzrost PPM obserwuje się w czasie miesiączki oraz w II połowie ciąży aż o ok. 25%,a także w przypadku kobiet karmiących piersią potrzeby energetyczne kobiet są mniejsze niż w przypadku mężczyznwynika to głównie z różnic w składzie ciała (kobiety charakteryzuje większa zawartość tkanki tłuszczowej i mniejsza zawartość masy mięśniowej tzw. beztłuszczowej) równowaga hormonalna: przy niedoczynności tarczycy PPM może obniżyć się aż o 1/3 w przypadku nadczynności wzrost PPM może sięgnąć aż 80% zwiększoną PPM obserwuje się także u osób zestresowanych, u których zwiększona jest produkcja hormonuadrenaliny Na podstawie: Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu" tom 1, pod red. J. Gawęckiego Czy zastanawiało Cię kiedyś, co to takiego: 1kcal? Otóż 1 kcal to tzw. kaloria duża, czyli ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1kg chemicznie czystej wody o 1 stp. C przy ciśnieniu 1 atmosfery. Na opakowaniach produktów spożywczych możesz także spotkać się z pojęciem 1kJ, czyli tzw. kilodżuli. To także jednostki energii, a przelicznik jest następujący: 1 kcal = 4,184 kj, w zaokrągleniu 4,2 kj Ilość kcal dostarczanych z pożywienia: 1 g węglowodanów dostarcza- 4 kcal 1g białka- 4 kcal 1g tłuszczu- 9 kcal 1g alkoholu- 7 kcal 170 Dla przykładu: 100g jogurtu naturalnego 2% tłuszczu zawiera: 4,3g białka, 2 g tłuszczu, 6,2 g węglowodanów

171 Jak obliczyć kaloryczność jogurtu?: -energia z węglowodanów = 6,2 g x 4 kcal = 24,8 kcal -energia z białka = 4,3 g x 4 kcal = 17,2 kcal -energia z tłuszczu = 2 g x 9 kcal = 18 kcal Razem energia z węglowodanów, białek i tłuszczów wynosi 60 kcal co oznacza, iż spożywając 100g tego jogurtu dostarczysz organizmowi 60 kcal. Zużycie energii (kalorii) w czasie wykonywania różnych czynności Na podstawie: Otyłość. Zespół metaboliczny."- prof. zw. dr hab. med. J. Tatoń Aktywność fizyczna Liczba kcal zużytych w czasie 1h przez osobę o masie ciała 70kg Liczba kcal zużytych w ciągu 1h przez osobę o masie ciała 90kg Jazda na rowerze 720 kcal 960 kcal 20km/h Praca w ogrodzie 320 kcal 432 kcal Sen 45 kcal 60 kcal 171

172 PIERWSZA POMOC Prawne aspekty udzielania pierwszej pomocy Konieczność udzielania pierwszej pomocy poszkodowanym przez osoby obecne na miejscu zdarzenia wynika nie tylko z zasad etycznych. W Polsce, tak jak w wielu innych krajach, pomoc przedmedyczna została uregulowana prawnie. Wiadomości o tym możemy szukać m.in. w Ustawie o Państwowym Ratownictwie Medycznym, czy Kodeksie Karnym. Jednak to w tym ostatnim właśnie, w Kodeksie Karnym, a nie Ustawie o Ratownictwie, znaleźć można artykuł kluczowy dla całego zagadnienia. Artykuł 162. Kodeksu Karnego 1. Kto człowiekowi znajdującemu się w położeniu grożącym bezpośrednim niebezpieczeństwem utraty życia albo ciężkiego uszczerbku na zdrowiu nie udziela pomocy, mogąc jej udzielić bez narażenia siebie lub innej osoby na niebezpieczeństwo utraty życia albo ciężkiego uszczerbku na zdrowiu, podlega karze pozbawienia wolności do lat 3. Jednoznacznie wynika z niego, iż każdy pełnoletni obywatel Polski ma obowiązek udzielenia pierwszej pomocy. Oczywiście pod warunkiem, że nie narazi przez to siebie lub innych na niebezpieczeństwo. Po dokładniejszą definicję czym jest owa "pierwsza pomoc" sięgnąć należało by do wspomnianej wcześniej ustawy o ratownictwie. Znajdziemy tam mniej więcej taki zapis: pierwsza pomoc - zespół czynności podejmowanych w celu ratowania osoby w stanie nagłego zagrożenia zdrowotnego wykonywanych przez osobę znajdującą się na miejscu zdarzenia, w tym również z wykorzystaniem udostępnionych do powszechnego obrotu wyrobów medycznych oraz produktów leczniczych. Jeżeli jednak przystąpienie do udzielania pomocy niosło by ze sobą niebezpieczeństwo dla nas, pamiętajmy, że w takiej sytuacji pierwszą pomocą może być samo wykonanie telefonu alarmowego i wezwanie odpowiednich służb. 172 Uprawnienia osoby udzielającej pomocy Ustawodawca na szczęście oprócz nakładania na obywateli obowiązków przewidział też dla nich pewne uprawnienia i ochronę. Jak możemy przeczytać w artykule 5. Ustawy o Państwowym Ratownictwie Medycznym, osoba udzielająca pierwszej pomocy

173 zostaje objęta ochroną przysługującą funkcjonariuszom publicznym w myśl przepisów Kodeksu Karnego. Do tego, w ramach udzielania pierwszej pomocy, można zadysponować na jej potrzeby dowolne, dostępne środki. Natomiast za powstałe w wyniku tego szkody rekompensatę wypłaca Skarb Państwa. Znajomość udzielania pierwszej pomocy ma bardzo duże znaczenie, ponieważ bardzo często od jej sprawnego udzielenia zależy zdrowie, a często i życie. Pomimo prób wyeliminowania różnego rodzaju zagrożeń czyhających praktycznie w każdym miejscu, nieostrożność, nieodpowiedzialność oraz brak wyobraźni często prowadzą do różnego rodzaju zagrożeń i wypadków. Bez względu na miejsce i okoliczności wypadku, umiejętność odpowiedniej pomocy w zasadniczy sposób przyczynia się do zwiększenia szans szybkiego powrotu do zdrowia a często ratuje życie. Dlatego znajomość, chociaż w minimalnym stopniu i chęć udzielenia pierwszej pomocy u ogółu społeczeństwa jest bardzo ważna. Trener personalny przy udzielaniu pierwszej pomocy musi postępować ściśle według określonego toku postępowania. W każdej placówce medycznej zasady postępowania przy udzielaniu pierwszej pomocy są takie same, chociaż niektóre działania są zastępowane przez specjalistyczną aparaturę. Jak dotąd nauka nie znalazła żadnego sposobu odwrócenia martwicy jakiejkolwiek tkanki, dlatego przeciwdziałanie jej wystąpienia przez udzielenie sprawnej i szybkiej pomocy jest jedynym sposobem. Pierwsza pomoc w zatrzymaniu krążenia i oddychania ma na celu zapobiegnięcie niedotlenowaniu tkanek, które może skutkować obumarciem komórek. Na niedotlenowanie najbardziej wrażliwe są komórki kory mózgowej, które obumierają już po kilku minutach od ustania krążenia. Natomiast po kilkunastu minutach niedotlenowania może dojść do odmóżdżenia. Taki organizm nie potrafi samodzielnie funkcjonować, więc staje się całkowicie zależny od innych ludzi. W najgorszym przypadku, nieudzielanie fachowej pomocy lub jej zbyt późne udzielenie może doprowadzić do zgonu. Istnieje wiele zagrożeń w pracy trenera personalnego, które wymagają sprawnego i szybkiego udzielenia fachowej pomocy, a najczęściej są to: 1. Złamania kości są skutkiem urazów lub patologicznych zmian w kościach. Można wyróżnić trzy typy złamań, a mianowicie: a) otwarte, które charakteryzują się uszkodzeniem tkanek otaczających kość wraz z uszkodzeniem skóry. Ten typ złamań jest najpoważniejszy, ponieważ złamana kość lub jej odłamki, może uszkodzić pobliskie naczynia prowadząc do krwotoku, oraz pobliskie nerwy, co skutkuje bardzo silnym bólem, 173

174 b) zamknięte, w których nie dochodzi do przerwania otaczających tkanek, ale mogą być to złamania z przemieszczeniem, które też może uszkodzić otaczające tkanki, c) śródstawowe, w których dochodzi do powstania szpary złamania do jamy stawowej. Złamanie zamknięte lub śródstawowe można rozpoznać u osoby, u której: występuje silny ból przy dotykaniu obrażonego miejsca lub przy próbie poruszenia złamaną kończyną oraz po krótkim czasie pojawia się obrzęk, ruchy złamaną kończyną są ograniczone lub patologiczne, złamana kończyna straciła swój pierwotny kształt, pojawia się ruchomość w złamanej kończynie poza stawem. W przypadku złamań kości kończyn pierwsza pomoc polega na unieruchomieniu takiej kończyny bez jej nastawiania. Do unieruchomienia można użyć każdego dostępnego w danej chwili materiału, który zagwarantuje usztywnienie. Unieruchomienie ma na celu zapobiegnięciu wzajemnemu przemieszczani się kości, co jest źródłem bólu oraz może doprowadzić do wielu powikłań, a polega na takim usztywnieniu danej kończyny, aby nie były możliwe ruchy w dwóch sąsiednich stawach, na przykład, jeżeli podejrzewamy złamanie kości udowej to unieruchamiamy staw biodrowy, kolanowy i skokowy, który odpowiada za ruchy obrotowe stopą, a w przypadku złamania kości przedramienia, usztywniamy staw łokciowy oraz nadgarstkowy. Jeżeli natomiast mamy do czynienia ze złamaniem otwartym to ranę należy przykryć jałowym opatrunkiem, ale bez jakiegokolwiek ucisku i następnie unieruchomić dwa sąsiednie stawy. Unieruchomioną kończynę należy ułożyć powyżej linii ciała, co zwolni narastanie obrzęku. W przypadku ludzi w podeszłym wieku należy pamiętać, że złamania często dotyczą u nich: szyjki kości udowej, trzonów kręgów oraz dolnej nasady kości promieniowej Oto kilka przykładów złamań i sposobów udzielania pierwszej pomocy: złamanie sklepienia czaszki - charakteryzuje się silnym bólem głowy i najczęściej raną na głowie (czoło lub część owłosiona). Pierwsza pomoc polega na ułożeniu rannego w taki sposób, aby nie uszkodzić dodatkowo rany i staramy się ograniczyć jego ruchy, a następnie wzywamy pogotowie, - złamanie żuchwy charakteryzuje się występowaniem silnego bólu przy ruchach żuchwą. Często występują dodatkowe obrażenia w postaci wybitych zębów, ran jamy ustnej i warg. W pierwszej kolejności powinniśmy usadowić przytomnego chorego tak, aby

175 podpierał rękami głowę lub ułożyć go w pozycji bocznej bezpiecznej (szczególnie w przypadku krwawień), - złamanie żeber charakteryzuje się silnym bólem występującym podczas oddychania, chorego należy usadowić w najdogodniejszej dla niego pozycji, która jednocześnie nie utrudni oddychania, - złamanie kręgosłupa występuje najczęściej z jednoczesnym uszkodzeniem rdzenia kręgowego, co powoduje porażenie ruchów i brak czucia. Bardzo często osoba, taka oddaje mimowolnie mocz i kał. Nie powinno się ruszać takiej osoby tylko wezwać pomoc, - złamanie miednicy jest niebezpieczne, ponieważ często towarzyszy mu uszkodzenie narządów wewnętrznych, co może powodować krwotoki wewnętrzne. Objawia się bólem podczas wykonywania ruchów kończynami dolnymi, osoba nie może się wyprostować. Takiej osobie należy podłożyć wałki pod kolana i szybko wezwać pogotowie, - złamanie kości udowej charakteryzuje się silnym bólem, patologicznym wyglądem kończyny i niemożnością ruchów. Kończynę unieruchamiamy bez zmieniania jej pozycji, - złamanie kości podudzia jak każde złamanie charakteryzuje się silnym bólem i podobnie jak złamanie kości udowej kończyna może wyglądać patologicznie wraz z pojawieniem się patologicznych ruchów i niemożnością jej obciążania, postępujemy jak przy każdym złamaniu, - złamanie obojczyka charakteryzuje się opadnięciem barku, ograniczoną ruchomością i silnym bólem. W ramach pierwszej pomocy unieruchamiamy obojczyk trójkątną chustą, - złamanie kości ramiennej i kości przedramienia objawia się podobnie jak złamanie kości kończyn dolnych i w związku z tym podobnie postępujemy. Należy pamiętać, że każde skręcenie czy zwichnięcie traktujemy jak złamanie i w taki sam sposób postępujemy. 2. Omdlenie jest nagłą, krótkotrwałą utratą przytomności pojawiającej się wskutek niedotlenienia mózgu, ale charakteryzuje się zachowaniem w miarę prawidłowej czynności układu krążenia. Przyczyny omdlenia mogą być bardzo różne, ale najczęstsze to: stres, emocje, przemęczenie, zakażenia, niedożywienie, szok psychiczny, krytyczne okresy życia jak dojrzewanie, ciąża, przekwitanie, spadek ilości tlenu w atmosferze, duży wysiłek fizyczny, bardzo silny ból (kolka nerkowa, zabiegi), choroby układu sercowo - naczyniowego, anemie, cukrzyca, przyjmowanie niektórych leków. Do 175

176 poważniejszych przyczyn omdlenia należą między innymi: choroby układu nerwowego, krwotoki, migotanie komór, zawał mięśnia sercowego i wiele innych. Omdlenie często jest poprzedzone dość charakterystycznymi objawami jak: zmiana koloru skóry (zblednięcie), mroczki przed oczami, głębokie westchnienia, zawrót w głowie, spadek napięcia mięśni, nagła potliwość, ślinotok, przyśpieszenie oddychania. Zwykle szybko powraca świadomość, ale często pozostaje po nim ból głowy, uczucie zmęczenia, zawroty. Jeżeli będziemy świadkiem omdlenia to należy taką osobę albo położyć i wtedy odgiąć jej głowę do góry i w bok, albo w pozycji siedzącej ułożyć jej rękę w okolicach przepony, a drugą na kark i następnie robić głębokie skłony. Należy bezwzględnie zapewnić dobry dostęp świeżego powietrza. Następnie należy rozluźnić odzież oraz zwilżyć twarz i szyję wodą, a nogi unieść powyżej poziomu ciała. 3. Zawał mięśnia sercowego najczęściej prowadzi do utraty świadomości w skutek ustania krążenia i niedotlenowania komórek mózgu. Bardzo szybko po ustaniu krążenia, bo już po 3-5 minutach, dochodzi do nieodwracalnej martwicy neuronów kory mózgowej, dlatego też akcję reanimacyjną należy podjąć natychmiast. Najczęstszymi objawami ataku serca są: ból (czasami nie ból, ale ucisk, albo pieczenie) w klatce piersiowej promieniujący w okolice szyi i ramienia, a nawet przedramienia, utrata przytomności, pocenie, nudności, zatrzymanie oddechu, słabe i płytki tętno lub jego brak, co świadczy o zatrzymaniu akcji serca. Pierwsza pomoc powinna zacząć się od zawiadomienia służb medycznych, a następnie można podjąć akcję reanimacyjną w postaci masażu serca: dłonie skrzyżowane, położone na jedne trzeciej wysokości mostka, uciskamy mocno i rytmicznie. Stosunek ucisku na mostek do wdechów powietrza do płuc osoby ratowanej metodą "usta - usta" w przypadku samodzielnej reanimacji to 30 ucisków na 2 wdechy. Jeżeli jednak osoba nie straciła świadomości, albo przynajmniej oddycha, należy taką osobę usadowić w wygodnej dla niej pozycji, rozluźnić ubranie, ograniczyć jej ruchy i zapewnić dostęp świeżego powietrza. 4. Krwawienie z nosa najczęściej pochodzi z jego przedniej części, gdzie znajduje się bardzo dużo drobnych naczyń żylnych, które łatwo ulegają uszkodzeniu, zwłaszcza po urazach. Najczęstszymi przyczynami krwotoków z nosa są: katar, czyli zapalenie błony śluzowej w obrębie jamy nosowej, - stany zapalne zatok, - uszkodzenie naczyń w skutek urazu, - choroby zakaźne w ostrym przebiegu, - choroby układu sercowo - naczyniowego jak nadciśnienie tętnicze, - duży wysiłek fizyczny, - zażywanie leków obniżających krzepliwość krwi, - zespoły hematologiczne jak: białaczka, hemofilia,

177 - przegrzanie cieplne, udar cieplny, porażenie słoneczne i inne. Krwawienie z nosa zaczyna się na ogół gwałtownie, niespodziewanie i zwykle z jednego przewodu nosowego. Pierwsza pomoc w takiej sytuacji powinna mieć na celu uspokojenie krwawiącej osoby. Następnie dociskamy takiej osobie płatek nosa i układamy w siedzącej pozycji z jednoczesnym pochyleniem jej głowy do przodu. Ma to na celu uniknięcie zachłyśnięcia się krwią spływającą nozdrzami tylnymi w stronę gardła. Płatek nosa przytrzymujemy kilkanaście minut. Możemy zastosować okład z lodu w okolice czoła i karku. Następnie można zastosować tamponadę przez włożenie kawałka bandażu do nosa. Jeżeli mimo tych doraźnych zabiegów krwotok nie ustępuje, może to świadczyć o uszkodzeniu głowy. Dodatkowym objawem o tym świadczącym są zaburzenia świadomości z jej utratą włącznie. Jeżeli krwawienie nie ustępuje lub się powtarza należy zgłosić się do lekarza. PODSTAWOWE POJĘCIA DLA TRENERA PERSONALNEGO Algorytm Basic Life Support Basic Life Support (BLS) to angielska nazwa podstawowych czynności ratujących życie. W ich skład wchodzi przede wszystkim pośredni masaż serca oraz sztuczna wentylacja metodą usta - usta. Algorytm BLS jest to ustalony przez powołaną do tego celu organizację, schemat postępowania w sytuacji gdy mamy do czynienia z osobą nieprzytomną z zatrzymaniem akcji serca. W przypadku Europy organizacją taką jest Europejska Rada Resuscytacji (ang. ERC). Co kilka lat, na podstawie prowadzonych badań, algorytm ten jest modyfikowany, w celu usprawnienia pomocy i zwiększenia szans poszkodowanego na przeżycie. 177

178 1. Upewnij się, czy poszkodowany i wszyscy świadkowie zdarzenia są bezpieczni. 2. Sprawdź redakcję poszkodowanego: - delikatnie potrząśnij za ramiona i głośno zapytaj: Czy wszystko w porządku? 3a. Jeżeli reaguje: - zostaw poszkodowanego w pozycji, w której go zastałeś, o ile nie zagraża mu żadne niebezpieczeństwo, - dowiedz się jak najwięcej o stanie poszkodowanego i wezwij pomoc, jeśli biedzie potrzebna - regularnie oceniaj jego stan b. Jeżeli nie reaguje: - głośno zawołaj o pomoc, - odwróć poszkodowanego na plecy, a następnie udrożnij drogi oddechowe, wykonując odgięcie głowy i uniesienie żuchwy: umieść jedną rękę na czole poszkodowanego i delikatnie odegnij jego głowę do tyłu, pozostawiając wolny kciuk i palec wskazujący tak, aby zatkać nimi nos jeżeli potrzebne będą oddechy ratunkowe, opuszki palców drugiej reki umieść na żuchwie poszkodowanego, a następnie unieś ją w celu udrożnienia dróg oddechowych. 4. Utrzymując drożność dróg oddechowych

179 wzrokiem, słuchem i dotykiem oceń, czy występuje prawidłowy oddech. Oceń wzrokiem ruchy klatki piersiowej, i nasłuchuj przy ustach poszkodowanego szmerów oddechowych, staraj się wyczuć ruch powietrza na swoim policzku. W pierwszych minutach po zatrzymaniu krążenia poszkodowany może słabo oddychać lub wykonywać głośne, pojedyncze westchnięcia. Nie należy ich mylić z prawidłowym oddechem. Na ocenę wzrokiem, słuchem i dotykiem przeznacz nie więcej niż 10 sekund. Jeżeli masz jakiekolwiek wątpliwości czy oddech jest prawidłowy, działaj tak, jakby był nieprawidłowy. 5a. Jeżeli oddech jest prawidłowy: - ułóż poszkodowanego w pozycji bezpiecznej - wyślij kogoś lub sam udaj się po pomoc (wezwij pogotowie), - regularnie oceniaj oddech. 5b. Jeżeli jego oddech nie jest prawidłowy: - wyślij kogoś po pomoc, a jeżeli jesteś sam, zostaw poszkodowanego i wezwij pogotowie, wróć i rozpocznij uciskanie klatki piersiowej zgodnie z poniższym opisem: uklęknij obok poszkodowanego, ułóż nadgarstek jednej ręki na środku mostka poszkodowanego, ułóż nadgarstek drugiej reki na pierwszym, spleć palce obu dłoni i upewnij się, że nie będziesz wywierać nacisku na żebra poszkodowanego nie uciskaj nadbrzusza ani dolnej części mostka, pochyl się nad poszkodowanym, wyprostowane ramiona ustaw prostopadle do mostka i uciskaj na głębokość 4 5 cm, po każdym uciśnięciu zwolnij nacisk na klatkę piersiową, nie odrywając dłoni od mostka. Powtarzaj uciśnięcia z częstotliwością 100/min (nieco mniej niż 2 uciśnięcia/s), okres uciskania i zwalniania nacisku (relaksacji) mostka powinien być taki sam. 6a. Połącz uciskanie klatki piersiowej z oddechami ratowniczymi: - po wykonaniu 30 uciśnięć klatki piersiowej udrożnij drogi oddechowe, odginając głowę i unosząc żuchwę, - zaciśnij skrzydełka nosa, używając palca wskazującego i kciuka reki umieszczonej na czole poszkodowanego, - pozostaw usta delikatnie otwarte jednocześnie utrzymując uniesienie żuchwy, - weź normalny wdech i obejmij szczelnie usta poszkodowanego swoimi ustami, upewniając się, że nie ma przecieku powietrza, - wdmuchuj powoli powietrze do ust poszkodowanego przez około 1 179

180 sekundę (tak jak przy normalnym oddychaniu), obserwując jednocześnie czy klatka piersiowa się unosi; taki oddech ratowniczy jest efektywny, utrzymując odgięcie głowy i uniesienie żuchwy, odsuń swoje usta od ust poszkodowanego i obserwuj czy podczas wydechu opada jego klatka piersiowa, - jeszcze raz nabierz powietrza i wdmuchnij do ust poszkodowanego, dążąc do wykonania dwóch skutecznych oddechów ratowniczych, następnie ponownie ułóż ręce w prawidłowej pozycji na mostku i wykonaj kolejnych 30 uciśnięć klatki piersiowej, - kontynuuj uciskanie klatki piersiowej i oddechy ratownicze w stosunku 30 : 2, - przerwij swoje działanie w celu sprawdzenia stanu poszkodowanego tylko gdy zacznie on prawidłowo oddychać. W innym przypadku nie przerywaj resuscytacji. Jeżeli wykonane na wstępie oddechy ratownicze nie powodują uniesienia się klatki piersiowej jak przy normalnym oddychaniu, wykonaj następujące czynności: - sprawdź jamę ustną poszkodowanego i usuń widoczne ciała obce, - sprawdź, czy odgięcie głowy i uniesienie żuchwy są poprawnie wykonane, - wykonaj nie więcej niż 2 próby wentylacji za każdym razem, zanim podejmiesz ponownie uciskanie klatki piersiowej. Jeżeli na miejscu zdarzenia jest więcej niż jeden ratownik powinni oni się zmieniać podczas prowadzenia RKO co 1 2 minuty, aby zapobiec zmęczeniu. Należy zminimalizować przerwy w resuscytacji podczas zmian. 6b. RKO ograniczona wyłącznie do uciśnięć klatki piersiowej możesz prowadzić w następujących sytuacjach: - Jeżeli nie jesteś w stanie lub nie chcesz wykonywać oddechów ratowniczych, zastosuj uciśnięcia klatki piersiowej. - Jeżeli stosujesz wyłącznie uciśnięcia klatki piersiowej, wykonuj je bez przerwy, z częstotliwością 100 uciśnięć/min, - Przerwij swoje działanie w celu sprawdzenia stanu poszkodowanego tylko wtedy, jeżeli zacznie on prawidłowo oddychać. W innym przypadku nie przerywaj resuscytacji. 7. Kontynuuj resuscytację do czasu gdy: - przybędą wykwalifikowane służby medyczne i przejmą działania, - poszkodowany zacznie prawidłowo oddychać, - ulegniesz wyczerpaniu. 180

181 ŁAŃCUCH PRZEŻYCIA Łańcuch przeżycia to kroki, które należy podjąć, by umożliwić poszkodowanemu przeżycie po zatrzymaniu krążenia. Należą do nich: wczesne rozpoznanie i wezwanie pomocy, wczesna resuscytacja krążeniowo-oddechowa, wczesna defibrylacja i wczesna opieka poresuscytacyjna. Łańcuch przeżycia to kroki, które należy podjąć, by umożliwić poszkodowanemu przeżycie po zatrzymaniu krążenia. Należą do nich: wczesne rozpoznanie i wezwanie pomocy, wczesna resuscytacja krążeniowo-oddechowa, wczesna defibrylacja i wczesna opieka poresuscytacyjna Zatrzymanie krążenia nie musi być śmiertelne! Nagłe zatrzymanie krążenia pozostaje nadal pierwszą przyczyną zgonu w Polsce. Aby zapobiec sytuacjom, które ewidentnie prowadzą do zgonów w tym mechanizmie, a których można uniknąć, opracowano łańcuch przeżycia, który graficznie pokazuje kolejne kroki umożliwiające przeżycie pacjenta po zatrzymaniu krążenia. Przyjrzyjmy się tym krokom. 1. Wczesne rozpoznanie i wezwanie pomocy Ten krok ma na celu zapobiec nagłemu zatrzymaniu krążenia. Gdy bowiem rozpoznamy szybko powagę sytuacji i wezwiemy pogotowie, dajemy choremu większą szansę na wyleczenie. Jeśli mieszkamy z osobą chorą, mamy obowiązek poznać powikłania jego/jej schorzeń i stany zagrożenia życia. Wezwanie pomocy powinno obejmować informacje na temat stanu chorego, przebiegu sytuacji oraz miejsca, gdzie się on znajduje. 2. Wczesna resuscytacja krążeniowo-oddechowa Gdy chory upadnie, w pierwszej kolejności udrożnij drogi oddechowe i sprawdź, czy oddycha. Jeśli nie, im szybciej zastosujesz reanimację krążeniowo-oddechową w przypadku zatrzymania krążenia, tym szanse dla pacjenta są większe. Zakładamy, że brak oddechu świadczy również o braku krążenia, dlatego też stosuje się uciskanie klatki piersiowej i oddechy ratownicze w algorytmie 30:2. Masaż serca pozwala na utrzymanie przepływu krwi przez tkankę serca, mózgu i nerek, a sztuczne oddychanie zaopatruje krew w tlen. Działanie to wydłuża czas, kiedy możliwe jest odratowanie pacjenta dzięki bardziej specjalistycznym zabiegom. 181

182 POZYCJA BOCZNA Istnieje kilka wariantów pozycji bezpiecznej, każdy z nich ma swoje zalety. Żadna z pozycji nie jest idealna dla wszystkich poszkodowanych. Pozycja powinna być stabilna, jak najbliższa ułożeniu na boku z odgięciem głowy i brakiem ucisku na klatkę piersiowa, by nie utrudniać oddechu. Aby ułożyć poszkodowanego w pozycji bocznej ustalonej należy wykonać następujące czynności: 1. Jeśli poszkodowany nosi okulary - należy je zdjąć, 2. Uklęknij przy poszkodowanym i upewnij się, że poszkodowany leży na plecach i obie nogi są wyprostowane, 3. Rękę poszkodowanego bliższa tobie ułóż pod katem prostym w stosunku do ciała, a następnie zegnij w łokciu pod katem prostym tak, aby dłoń reki była skierowana do góry, 4. Swoja ręka złap za dalsza kończynę dolna na wysokości kolana i zegnij nogę w kolanie, nie odrywając stopy poszkodowanego od podłoża, 182

183 5. Złap rękę dalszą poszkodowanego w taki sposób, aby palce dłoni poszkodowanego przeplatały się z palcami dłoni ratownika. 6. Rękę dalszą poszkodowanego przełóż w poprzek klatki piersiowej i przytrzymaj strona grzbietowa przy bliższym tobie policzku, 7. Przytrzymując dłoń dociśniętą do policzka, pociągnij za dalsza kończynę dolna tak, aby poszkodowany obrócił się na bok w twoim kierunku, 8. Odchyl głowę do tyłu, aby poprawić drożność dróg oddechowych i ułatwić oddychanie poszkodowanemu Oceń oddech oraz monitoruj stan poszkodowanego.

184 BADANIE ABCDE ABC angielski akronim mnemotechniczny najważniejszych czynności przy udzielaniu pierwszej pomocy, przede wszystkim poszkodowanym nieprzytomnym: A (ang. airways) udrożnienie dróg oddechowych za pomocą tzw. rękoczynu czoło-żuchwa lub ewentualnie rurki intubacyjnej, B (ang. breath) sztuczne oddychanie prowadzone bezprzyrządowo metodą usta-usta, usta-nos, a u dzieci do 1. roku życia usta-usta, nos lub metodą przyrządową za pomocą worka samorozprężającego, C (ang. Circulation) sprawdzenie oznak krążenia, przy czym osoby niezwiązane z medycyną nie sprawdzają tętna na tętnicach promieniowej i szyjnej, a jedynie zwracają uwagę na zabarwienie skóry, czy jest zachowany odruch połykania oraz czy poszkodowany ma świadomość. Inna interpretacja litery C to: uciski klatki piersiowej (chest compressions). Inna interpretacja to sprawdzenie oznak poważnego krwawienia. 184 Oprócz oryginalnego skrótu ABC istnieje kilka wariacji. Najprostsza to ABCD, gdzie D może być interpretowane jako Drugs (leki; np. adrenalina, amiodaron, lidokaina, wodorowęglan sodu, atropina), Disability (uraz spowodowany wypadkiem, nie wcześniejszy), Defibrilation (defibrylacja serca, przy użyciu AED) lub Decompression (dekompresja) Dłuższe wariacje to ABCDE, ABCDEF lub nawet ABCDEFG.

185 Schematy stosujące literę E wykraczają poza podstawową pierwszą pomoc, szukając przyczyn urazu. W niektórych protokołach używa się do 3 liter E. E może oznaczać: Expose and Examine (odsłoń i zbadaj; zalecenie głównie dla zespołów karetek), Escaping air (uciekające powietrze; np. przebicie płuca), Environment (środowisko; np. wychłodzenie) F może odnosić się do: Fluids (płyny; np. wyciekający płyn mózgowordzeniowy), Family (rodzina; także osoby obecne przy wypadku, mogące udzielić informacji o jego przebiegu), Final Steps (kroki ostateczne; poszukanie specjalistycznego szpitala) Litera G może oznaczać: Go Quickly! (działaj szybko; przypomnienie, że poszkodowany powinien znaleźć się w szpitalu w ciągu tzw. Golden Hour Złotej Godziny od wypadku), Glucose (glukoza; zawodowy ratownik może przeprowadzić badanie stężenia glukozy we krwi) Zmiana kolejności na CAB W 2010 American Heart Association oraz International Liaison Committee on Resuscitation zmieniły podstawową kolejność ABC na CAB. Należy rozpocząć udzielanie pomocy od ucisków klatki piersiowej, ponieważ w płucach osoby nie oddychającej zwykle znajduje się trochę tlenu, i najważniejsze jest rozprowadzenie tego tlenu po organizmie, poprzez masaż serca. 30 ucisków zajmie tylko 18 sekund (C), po czym należy przejść do udrożnienia dróg oddechowych (A) i oddechów ratowniczych (B) 185

186 FIZJOLOGIA WYSIŁKU FIZYCZNEGO Wysiłek fizyczny to podniesienie kosztu fizjologicznego w odpowiedzi na bodziec wysiłkowy (5). Jest to praca mięśni szkieletowych wraz z całym zespołem towarzyszących jej czynnościowych zmian w organizmie. Miarą bodźca jest jego: objętość, intensywność, cykliczność, częstotliwość (10). Można mówić o: wysiłku ogólnym występuje wówczas, gdy w wysiłku zaangażowanych jest ponad 30% masy mięśniowej (zależy od masy ciała); wysiłku lokalnym występuje wtedy, gdy w wysiłku zaangażowane jest mniej niż 30% całej masy ciała (praca 1 lub 2 kończyn); wysiłku maksymalnym gdy zapotrzebowanie na tlen podczas wykonywania pracy jest równe indywidualnej wartości maksymalnej objętości pobranego podczas wysiłku tlen (5). W czasie wysiłku fizycznego następuje przetwarzanie energii chemicznej powstającej w czasie metabolizmu komórkowego w energię mechaniczną niezbędną w pracy mięśni. Człowiek w czasie pracy fizycznej wykorzystuje do 30% energii zawartej w produktach żywnościowych. Pozostała część jest zamieniana w ciepło. Procesy metaboliczne związane są z przemianą materii i energii,mogą przebiegać w warunkach tlenowych i beztlenowych (10). W wykonywaniu wysiłku kluczową rolę odgrywa praca mięśni. Mięśnie szkieletowe stanowią około 42 procent masy ciała człowieka (2). W spoczynku 60% zapotrzebowania energetycznego mięśni pokrywane przez wolne kwasy tłuszczowe, 40%- przez glukozę Podczas wysiłku max w ciągu niewielu milisekund zapotrzebowanie energetyczne włókien mięśniowych wzrasta ok. 100 krotnie (10). 186

187 1. KLASYFIKACJA WYSIŁKÓW: A. Ze względu na dominujący rodzaj skurczu Wysiłek dynamiczny - mięśnie zmieniają długość a względnie stałe napięcie (skurcz izotoniczny) Wysiłek statyczny - mięśnie zmieniają napięcie i nie zmienia się długość (skurcz izometryczny) B. Ze względu na wielkość grup mięśni biorących udział w wykonywaniu pracy: wysiłek lokalny- udział w wysiłku mniej niż 30% masy mięśni(np praca jedną kończyną) wysiłek ogólny- w wysiłku bierze udział ponad 30% masy mięśniowej C. Ze względu na rodzaj toru przemian energetycznych: Tlenowe aerobowe Beztlenowe anaerobowe 1. fosfagenowe (niekwasomlekowe); 2. glikolityczne (kwasomlekowe) Mieszane- tlenowo-beztlenowe D. W zależności od czasu wykonywania pracy: wysiłek krótkotrwały - (do 15 min.) wysiłek o średnim czasie - czasie trwania (do 30 min.) wysiłek długotrwały - (ponad 30 min.) Intensywność obciążenia dzielimy z kolei na: wysiłki maksymalne - zapotrzebowanie na tlen jest równe indywidualnej wartości (= 100% VO2 max). wysiłki submaksymalne zapotrzebowanie na tlen jest niższe niż (< 100%VO2 max). do 20% VO2max - lekkie 20% - 50% VO2max - średnie 50 75% VO2max - ciężkie > 75% VO2max - b. ciężkie wysiłki supramaksymalne zapotrzebowanie na tlen przekracza (>100% VO2 max 187

188 ENERGETYKA WYSIŁKU FIZYCZNEGO W wysiłku praca mięśni w 40% powoduje wytworzenie energii - ATP, oraz 60% w postaci ciepła. W wydajność energetyczna pracy mięśniowej (współczynnik pracy użytecznej) to proporcja między wielkością wykonanej pracy mechanicznej a ilością wydatkowanej energii chemicznej. Współczynnik pracy użytecznej wynosi przykładowo: Chód ok. 35% (przy prędkości 4,5km/h) Bieg % Jazda na rowerze % Praca małych grup mięśni % Energetyka kataboliczna różnych substratów: Proces utleniania: 1g kwasów tłuszczowych 37,7 kj 1g białek lub cukrów 16,7 kj Ilość energii wytworzonej przy zużyciu 1 litra tlenu zależy od rodzaju substratu energetycznego kw. tłuszczowe węglowodany, a do określenia substratu energetycznego w wysiłku służy: 188 Parametry krążeniowe w spoczynku: A. Vw objętość wyrzutowa serca (SV volume stroke) to ilość krwi wtłaczana do zbiornika tętniczego w czasie 1 cyklu pracy serca. Norma ml Vw = ,5Cs 1,09Cr 0,61 m Vw objętość wyrzutowa (ml) Cs ciśnienie skurczowe Cr ciśnienie rozkurczowe m wiek w latach B. V min Q- pojemność minutowa serca (CO cardiac output)- to ilość krwi tłoczona przez komorę serca w czasie 1 minuty

189 Norma 90ml/s = 5,4 l/min Vmin = HR x Vw Vmin - objętość minutowa serca (ml/min) HR tętno (uderzenia/min) Vw objętość wyrzutowa serca C. HR tętno (heart rate) - faliste odkształcenie tętnicy podczas skurczu serca. Skurcz komór serca powoduje powstanie tzw. fali tętna w tętnicach. Częstość tętna - ilość uderzeń serca na minutę. U dorosłych ilość uderzeń na minutę wynosi ok U dzieci: /minutę Adaptacja odgrywa niezwykle ważną rolę w wysiłku fizycznym, zwłaszcza w ekstremalnych warunkach. Określamy ją jako zdolność organizmu do przystosowania się do nowych warunków pod wpływem stresora. Polega na przystosowanie i przestrojenie funkcji do zapewnienia utrzymania stanu równowagi czynnościowej (homeostazy) w nowej sytuacji(10). Adaptacja kształtowana jest przez wysiłek i restytucję. Bodziec wywołujący adaptację musi mieć odpowiednią intensywność (60 80% wywołujący adapt.) (30-60% podtrzymujący) czas trwania, częstotliwość Restytucja to ustalenie nowej homeostazy organizmu po zakończeniu wysiłku fizycznego (10): Prawa restytucji: I. Heterochronizmu: 189

190 Genetycznie uwarunkowana kolejność wypoczywania poszczególnych układów: nerwowego, oddechowego, krążenia i odbudowy energetycznej. II. Okresowości: faza szybka do 5 min. po zakończeniu wysiłku - likwidacja długu tlenowego faza wolna w zależności od wysiłku trwa od kilku min do kilkunastu godzin cd restytucji: III. Fazowości: występują w czasie restytucji: faza kompensacji i może wystąpić faza superkompensacji Adaptacja do wysiłków długich(10): 1. poj życiowej płuc 2. VO2max 3. poj. tlenowej krwi, liczba RBC, Hb, Ht, Mb w mięśniach 4. Przerost lewej komory serca SV i Q bradykardia spoczynkowa 5. W mięśniach : ukrwienia (kapilaryzacji mięśni), włókien ST i ich objętości, liczby mitochondriów i grzebieni mitochondrialnych, enzymów metabolizmu tlenowego Koszt fizjologiczny wysiłku fizycznego Koszt fizjologiczny różni się od pojęcia koszt energetyczny. Koszt energetyczny wykonywanej pracy możemy precyzyjnie zmierzyć. Obciążenie fizjologiczne związane jest z funkcjonowaniem narządów i układów człowieka związanych z charakterem wykonywanej pracy i nie ma obiektywnych metod, które by pozwalały je dokładnie określić. Ma ono cechy wysoce zindywidualizowane chociaż można wyodrębnić pewne wspólne uwarunkowania wynikające z charakteru wykonywanej pracy. Dla przykładu funkcje układu pokarmowego, krążenia i innych ma związek z charakterem wykonywanej pracy w sensie obciążenie jak i towarzyszącym stresem i emocjami. Trudno jest znaleźć bezpośredni związek miedzy tymi zależnościami chociaż związek taki niewątpliwie istnieje. Wydatek energetyczny jest często stosowany jako energetyczne kryteria ciężkości pracy fizycznej. Do oceny ciężkości pracy wykorzystywana jest wielkość wydatku energetycznego w ciągu zmiany roboczej. Metody pomiaru wydatku energetycznego: 190 kalorymetria bezpośrednia kalorymetria pośrednia chronometrażowa (tabelaryczna wg Lehmana) oceny na podstawie mechanicznego efektu pracy oceny na podstawie zmian fizjologicznych oceny uciążliwości wynikającej z wysiłków statycznych

191 oceny uciążliwości związanej z monotypowością ruchów roboczych badanie odnowy tętna Metody tabelaryczne: przy braku możliwości wykonywania pomiaru wydatku energetycznego jedną z wymienionych wcześniej metod wartości te możemy określić za pomocą szacunkowej metody chronometrażowo-tabelarycznej, odczytując z tabeli wartość wydatku energetycznego dla typowych czynności. Źródła substratów: zmiany zachodzące w mięśniach podczas krótkotrwałego wysiłku o dużej intensywności są taki, że wysiłek trwa zbyt krótko aby koszt energetyczny mógł być pokryty przez tlenowe procesy metaboliczne (spalanie węglowodanów i tłuszczy), dlatego podczas takiego wysiłku głównym źródłem energii są beztlenowe procesy metaboliczne. Są wówczas wykorzystywane mięśniowe zapasy ATP, fosfokreatyny i glikogenu. Zapasy te mogą się zmniejszać bardzo znacznie co obniża zdolność kompleksów aktomiozynowych do skracania się. Glukoza uwolniona z glikogenu jest metabolizowana do kwasu pirogronowego, który w warunkach braku tlenu zostaje zredukowany do kwasu mlekowego. Stężenie kwasu mlekowego w mięśniach gwałtownie rośnie, to z kolei powoduje wzrost stężenia jonów wodorowych w komórkach mięśniowych-my odczuwamy to jako zakwasy. Praca mięśni a wysiłek fizyczny: Skurcz mięśnia to podstawowe fizjologiczne wydarzenie, które umożliwia nam podejmowanie wysiłku fizycznego. W organizmie człowieka wyróżnia się trzy rodzaje mięśni: 1. szkieletowe (łączą się ze szkieletem) 2. gładkie (tworzą mięśniową wyściółkę dla organów) 3. mięsień sercowy W wysiłku fizycznym mowa jest o pracy mięśni szkieletowych, dlatego też w tym opracowaniu skupimy się na nich. Na przykład zginanie w stawie łokciowym wymaga skracania mięśnia ramiennego i dwugłowego ramienia (biceps) - mm agonistyczne i rozluźnienia mięśnia trójgłowego ramienia (triceps) - antagonista. Mięsień ramienno-promieniowy (synergista) współdziała z mięśniem dwugłowym ramienia i mięśniem ramiennym, czyli asystuje w zginaniu w stawie łokciowym. 191

192 Energia a wysiłek fizyczny Do pracy mięśni potrzebna jest energia. Bardzo specyficznym i będącym zarazem jedynym źródłem tej energii jest ATP (adenozynotrifosforan). Możemy powiedzieć, że nasze mięśnie są jak silnik zamieniający energię chemiczną w energię kinetyczną (ruch). Wartą zaznaczenia rzeczą jest fakt, iż mięśnie nie tylko zużywają, ale także produkują energię. Systemy produkcji energii Różnica pomiędzy tymi systemami wynika z tego, iż organizm pozyskuje energię do resyntezy ATP z różnych źródeł. 1. Anaerobowy niekwasomlekowy w systemie tym organizm nie wykorzystuje tlenu i nie produkuje kwasu mlekowego. A do resyntezy ATP (czyli ponownego odtworzenia tego związku) używa fosfokreatyny. Ten system uruchamia się przy wysiłkach maksymalnych trwających według różnych źródeł około 10 sekund. do produkcji paliwa pochodzącego z cukrów, tłuszczy i niewielkiej ilości białek potrzebuje tlenu. Produkcja kwasu mlekowego jest znikoma. 2. Anaerobowy kwasomlekowy - system ten uruchamia się przy wysiłkach trwających do 2min. Rozpad cząsteczek cukru zachodzi bez udziału tlenu ale organizm produkuje kwas mlekowy. Głównym substratem energetycznym są cukry. Kwas mlekowy Wzrastające zakwaszenie w czasie wysiłków fizycznych tradycyjnie zwykło się tłumaczyć zwiększoną produkcją kwasu mlekowego, który uwalniając proton H+ doprowadza do spadku PH. Jeżeli ilość wolnego protonu H+ przekroczy wewnątrzkomórkowe systemy buforujące dochodzi do wzrostu zakwaszenia i objawowej kwasicy metabolicznej. Według tej teorii jedną z wielu przyczyn ograniczających możliwości wysiłkowe mięśnia w czasie intensywnej pracy jest właśnie wzrost stężenia mleczanu, prowadzący do wewnątrzkomórkowej kwasicy. Tradycyjna interpretacja bazuje na fakcie, iż kwas mlekowy jest stosunkowo silnym kwasem organicznym (pka=3,87), który w środowisku komórkowym występuje w całkowicie zdysocjowanej formie. Uwolnione protony H+ doprowadzają właśnie do wystąpienia kwasicy metabolicznej zwanej również, od rzekomego dawcy protonów, kwasicą mleczanową. 192 Jako pierwszy istnienie kwasu mlekowego odkrył w 1780 roku szwedzki chemik Carl Wilhelm Scheele. Jego obecność stwierdził w próbkach kwaśnego mleka, co było powodem do nadania "nowej" cząsteczce nazwy kwas mlekowy (właściwa nazwa chemiczna to

193 kwas 2-hydroksypropanowy). Dwaj laureaci nagrody Nobla w 1922 roku Otto Meyerhoff i Archibald V. Hill byli pionierami badań nad biochemią wysiłków fizycznych. Ich badania nad utlenianiem węglowodanów pokazały, iż w warunkach niedoboru tlenu utlenianie glukozy prowadzi do powstania kwasu mlekowego. Kwas mlekowy powstaje również w czasie kiedy nagle wzrasta zapotrzebowanie energetyczne pracującego mięśnia, a źródła dostarczania substratów energetycznych przy udziale procesów tlenowych nie są wystarczające. Stwierdzenie obecności kwasu mlekowego w pracującym mięśniu dało podstawę do wysnucia teorii o przyczynie rozwoju kwasicy metabolicznej, której to bezpośrednią przyczyną ma być narastające stężenie kwasu mlekowego. Na bazie tego poglądu przeprowadzano wiele eksperymentów, które miały potwierdzić założoną tezę. Wyniki jednego z nich zaprezentowano poniżej. Przy dużej intensywności pracy, mięśnie produkują kwas mlekowy, który pojawia się we krwi w postaci soli nazywanej mleczanem. Kwas mlekowy i mleczan są powszechnie uznawane za istotną przyczynę wystąpienia zmęczenia, drętwienia i bolesności powysiłkowej wśród trenujących osób. Czy jest to jednak słuszne założenie? Autorzy ostatnich badań potwierdzili możliwość istnienia zmęczenia mięśni przy niskim poziomie mleczanu oraz niemalże braku zmęczenia przy jego wysokim stężeniu. Dowodzą również, iż w wielu sytuacjach możliwości wysiłkowe biegacza nie zależą, jak sądzi wielu, od produkcji mniejszej ilości mleczanu, lecz na możliwości do jego wręcz większego wytwarzania. Podważają również istnienie progu anaerobowego (beztlenowego) takiej intensywności wysiłku, powyżej której większa część energii pozyskiwana jest na drodze metabolizmu beztlenowego (glikoliza) wskazując na fakt, że obecna wiedza naukowa nie potwierdza jego istnienia. Badacze sugerują, że nawet, jeśli próg anaerobowy istnieje, nie ma tak dużego znaczenia (zastosowania) jakie niektórzy mu przypisują. Szeroko uznawane przekonanie, że kwas mlekowy jest źródłem wszystkich dolegliwości jest wciąż popierane przez naukowców, którzy nie śledzą nowości albo nie mają odwagi, by powiedzieć prawdę sportowcom, gdyż boją się przeciwstawić popularnej opinii. Jeśli zbadamy jednak szczegóły tego, jak energia jest produkowana w mięśniach w różnego rodzaju wysiłkach, stwierdzamy, iż mleczan nie jest odpowiedzialny za dolegliwości, za które niektórzy go obwiniają. 193

194 Mit 1: Skurcze mięśnia są powodowane obecnością kwasu mlekowego w mięśniu. 194 Przykurcz nie jest spowodowany akumulacją kwasu mlekowego. Można bowiem zaobserwować występowanie przykurczy zarówno przy wysokiej koncentracji mleczanu, jak również kiedy stężenie mleczanu w mięśniach jest niskie. Nocą kiedy ludzie często cierpią z powodu skurczów mięśniowych, koncentracja mleczanu we krwi jest mała. Z drugiej strony w czasie biegu na dystansie 400m, gdzie wszyscy zawodnicy kończą bieg z mleczanem we krwi na poziomie razy wyższym niż poziom spoczynkowy, przykurcze są rzadkością. W wielu przypadkach przykurcze występują podczas nasilonych wysiłków o długim czasie trwania. W takich warunkach koncentracja mleczanu jest prawdopodobnie wyraźnie wyższa niż w spoczynku, lecz dużo poniżej maksymalnych wartości obserwowanych podczas bardzo intensywnych, ale krótkich wysiłków. Dlatego nie można winić kwasu mlekowego, faktu jego nagromadzenia za występowanie przykurczy. Powodowane one są nadwrażliwością tkanki mięśniowej oraz nadreaktywnością układu nerwowego wysyłającego impulsy pobudzające. Mit 2:Obecność kwasu mlekowego w mięśniu powoduje sztywność i bolesność mięśniową Opóźniony początek mięśniowej bolesności (z ang. delayed onset of muscle soreness) to ból, który pojawia się dzień lub dwa dni po nietypowym, intensywnym wysiłku. Ten typ bólu pojawia się głównie po ćwiczeniach ze znaczną ilością skurczy ekscentrycznych. Są to skurcze mięśni przy jednoczesnym ich wydłużaniu się (np. amortyzacja upadku). Te bóle mięśniowe nie mają nic wspólnego z obecnością kwasu mlekowego w mięśniach. Badania dostarczają dowodów na potwierdzenie tego faktu. W jednym z badań uczestnik miał do przebiegnięcia dwa testy: 9 x 5 minut z prędkością 3,5 m/s z dwuminutową przerwą, pierwszy po płaskim terenie, a drugi na 10%- owym pochyleniu. Bieganie po płaskim, gdzie odnotowano większą koncentrację mleczanu, nie powodowało bolesności. Natomiast dzień po bieganiu na pochyleniu, stwierdzono niższą koncentrację mleczanu, a badany odczuwał poważny ból. Powyższe doświadczenie dobrze znane jest tym, którzy biegają na górzystych trasach. To właśnie zbieganie, które wymaga większej ilości skurczów ekscentrycznych jest główną przyczyną bolesności powysiłkowej, nie zaś bieg po płaskim terenie czy też podbiegi. To powoduje więcej szkód w mięśniach, ponieważ liczba włókien mięśniowych zaangażowanych do skurczu o specyficznym napięciu jest 4-8 razy

195 większa przy skurczu ekscentrycznym niż przy koncentrycznym. Dlatego w wyniku pracy większej ilości włókien mięśniowych powstają większe napięcia, a to powoduje mikrourazy i następujące stany zapalne. Jest to logiczne wytłumaczenie tego, że kwas mlekowy nie ma nic wspólnego z bolesnością powysiłkową mięśni. Najbardziej przekonujące są sytuacje występowania zmęczenia przy niskim stężeniu mleczanu jak również braku zmęczenia przy jego wysokiej koncentracji. Na przykład, pod koniec szczególnie wymagającej konkurencji, jaką jest bieg na 100 kilometrów, poziom zmęczenia jest niezwykle wysoki, ale koncentracja mleczanu we krwi jest niewiele wyższa niż spoczynkowa. U ludzi z opisanym syndromem McArdle a stwierdzono znacznego stopnia ograniczenie możliwości wysiłkowych, a przecież praktycznie nie dochodzi do powstawania kwasu mlekowego w ich komórkach mięśniowych. Zatem zmęczeniu mięśniowemu może towarzyszyć bardzo niski poziom kwasu mlekowego albo wręcz jego całkowity brak. Obserwując poziom kwasicy w mięśniach, zauważamy jej znaczny wzrost podczas skurczów izometrycznych, co może potwierdzać hipotezę, iż kwas mlekowy jest odpowiedzialny za wywołanie zmęczenia. Wykonując taki wyczerpujący wysiłek izometryczny mięśnia czworogłowego uda (np. oparcie o ścianę plecami z nogami ugiętymi pod kątem prostym pomiędzy udem, a podudziem, tak jak byśmy siedzieli na krześle) doprowadzamy do sytuacji, kiedy postępujące zmęczenie spowoduje czasowy spadek generowanej mocy (osłabienie mięśnia). Po dwu minutowej przerwie obserwowane zmęczenie szybko maleje i niemal zupełnie zanika. Po tym czasie mięśnie mogą jeszcze raz generować początkową moc, pomimo tego, że podczas przerwy poziom mleczanu spada do wartości spoczynkowych raczej wolno utrzymując się nadal na wysokim poziomie. Stąd dwie minuty od zakończenia wysiłku ilość mleczanu w mięśniu jest jeszcze bardzo wysoka, pomimo tego mięśnie mogą jeszcze raz generować początkową moc, a samo zmęczenie w znacznym stopniu ustępuje. Dlatego obserwując sytuacje, kiedy występuje znaczna kwasica i duże stężenie mleczanu, a zmęczenie pozostaje na umiarkowanym poziomie, ciężko jest potwierdzić koncepcję, że wzrost poziomu kwasu mlekowego w mięśniach jest bezpośrednią przyczyną występowania czy nasilenia zmęczenia. Nic nie dowodzi temu, że mleczan jest bezpośrednim powodem, a już na pewno nie jest jedynym ani też głównym powodem występowania zmęczenia. Niektórzy sądzą, że im więcej mleczanu produkujesz, tym jesteś mniej efektywny. 195

196 W rzeczywistości jest zupełnie odwrotnie. W wielu konkurencjach lekkoatletycznych, jeśli produkujesz więcej kwasu mlekowego, to znak, że pracujesz z większą intensywnością. Trzeba sobie również uświadomić, jakie są możliwości regeneracji zasobów energetycznych (ATP) komórki mięśniowej. Pomimo dużej ekonomiki przemian mitochondrialnych, ich możliwości dostarczania energii są znacznie ograniczone w stosunku do możliwości przemian glikolitycznych czy też reakcji kinazy kreatynowej. Dlatego możliwa jest sytuacja, kiedy nasilona praca doprowadza do wyczerpania możliwości dostarczania energii przez system mitochondrialny, a deficyt energetyczny pokrywany zostaje przez cytozolowe przemiany: glikolizę oraz reakcję kinazy kreatynowej. 196 Kwasica metaboliczna powstaje w wyniku nasilonej utylizacji zasobów ATP połączonej ze wzrostem udziału glikolizy w resyntezie ATP. Na potrzeby pracy komórki mięśniowej zostaje uwolniona energia w czasie hydrolizy bogatoenergetycznego wiązania fosforanowego cząsteczki ATP. Powstałe ADP oraz reszta fosforanowa Pi są bezpośrednio włączane w cykl przemian glikolitycznych gdzie następuje resynteza ATP. W czasie glikolizy zredukowaniu ulega NAD+ do formy NADH oraz powstają protony. W warunkach wydolności mitochondrialnego systemu pozyskiwania energii powstały NADH oraz protony H+ są przekazywane na łańcuch oddechowy gdzie są utylizowane przy udziale tlenu. W czasie niedoboru tlenu lub znacznego zapotrzebowania na energię (bardzo nasilonej pracy mięśniowej), przekraczającego możliwości systemu mitochondrialnego, pula zredukowanego nukleotydu NADH jest reoksydowana w czasie reakcji przekształcenia pirogronianu w mleczan. W tej reakcji również są przyłączane dwa protony H+ co zapobiega lub opóźnia wystąpienie kwasicy.

197 Jak widać z przedstawionego schematu to niezbilansowane protony H+ powstające w wyniku hydrolizy ATP mają bezpośredni wpływ na kwasowość środowiska komórkowego. Można więc powiedzieć, iż kwasica metaboliczna rozwija się na skutek nasilenia przemian energetycznych komórki, a jej bezpośrednią przyczyną jest przebieg cytozolowych (pozamitochondrialnych) reakcji hydrolizy ATP. W czasie hydrolizy ATP zostaje uwolniony proton H+ oraz reszta fosforanowa, która wykazuje duży potencjał do buforowania (przyłączania) protonów H+. Nie można jednak wyrównać (zbuforować) nadmiaru protonów H+ powstałych w reakcji hydrolizy ATP przez powstające jednoczenie reszty fosforanowe, gdyż te na bieżąco są zużywane do resyntezy ATP w czasie glikolizy oraz przez mitochondrialny łańcuch oddechowy. Ilość wolnych fosforanów jest więc nieproporcjonalnie mniejsza od ilości protonów H+ powstałych w wyniku hydrolizy ATP dlatego ich zdolność do buforowania jest znacznie mniejsza niż wynika to z przebiegu reakcji hydrolizy ATP. Mówiąc o pozamitochondrialnych przyczynach kwasicy trzeba wiedzieć, że to właśnie ograniczenia przemian w obrębie mitochondriów doprowadzają do zaburzenia utylizacji protonów H+ i do następującego rozwoju kwasicy w wyniku ich nagromadzenia. W tak zwanym stanie spoczynkowym, kiedy zapotrzebowanie energetyczne komórki mięśniowej pozostaje na względnie niskim poziomie, nie dochodzi do kumulacji protonów gdyż te przekazywane są właśnie do mitochondriów gdzie są wykorzystywane do wytworzenia energii (ATP) w obrębie łańcucha oddechowego. Również pula zredukowanego nukleotydu NADH jest regenerowana w mitochondrium. Zostaje zachowana równowaga w bilansie dostarczania i utylizacji protonów H+. Wysilona praca mięśniowa niesie za sobą znaczny wzrost zapotrzebowania na 197

198 energię. Dochodzi do przekroczenia możliwości na pokrycie potrzeb energetycznych przez system mitochondrialny, w wyniku czego znacznemu nasileniu poddawane są pozamitochondrialne szlaki energetyczne generujące ATP. Większa część ADP oraz fosforanów Pi jest włączana do glikolizy celem odtworzenia ATP. Wzrasta ilość utylizowanej glukozy, a nasilona glikoliza wyczerpuje dostępną pulę NAD+. Reakcja dehydrogenazy mleczajowej (5) pozwala na odbudowanie zasobów NAD+ niezbędnych dla kontynuowania glikolizy w warunkach kiedy system mitochondrialny jest już niezdolny do przyjmowania ponad miarę substratów dla swoich przemian energetycznych. Odtworzona w tej reakcji pula NAD+ pozwala kontynuować glikolizę, a powstający mleczan opuszczając komórkę wraz z protonem H+ na drodze symportu stanowi swego rodzaju bufor czynnościowy dla gromadzących się protonów. Mleczan z krwi wyłapywany jest przez inne tkanki będące w stanie dodatniego bilansu energetycznego (głównie wątroba) gdzie włączany jest do przemian energetycznych: jako substrat dla glukoneogenezy (odtworzenie glukozy) lub jako paliwo po przekształceniu do pirogronianu i wprowadzeniu do cyklu Krebsa. 198 Kwasica metaboliczna jest zjawiskiem groźnym dla homeostazy organizmu bez względu na przyczynę jej powstawania. Z praktycznego punktu widzenia nie ma różnicy czy jest ona następstwem działania ATP-azy hydrolizującej ATP na potrzeby pracy mięśniowej, czy wynikiem nasilonej glikolizy. Kwasica jest niewątpliwie jednym z czynników ograniczających maksymalne wysiłki fizyczne. Ważne jednak aby prowadząc różnego rodzaju dywagacje na temat progu mleczanowego mieć świadomość, iż powstający mleczan sam w sobie nie jest zły. Nie jest tak, że organizmowi jest ciężko go tolerować, a to z kolei przyczynia się do rozwoju zmęczenia mięśniowego. Mleczan, jego droga powstawania, jest swego rodzaju wyjściem awaryjnym ratującym mechanizmy

199 energetyczne przed całkowitym załamaniem. Warunkuje to możliwość przedłużenia okresu tak zwanej pracy na długu energetycznym oraz daje pełną niezależność od metabolizmu mitochondrialnego (tlenowego). W porównaniu do przemian cyklu Krebsa glikoliza jest znacznie bardziej wydajnym systemem dostarczania energii, zwłaszcza kiedy ta jest niezbędna szybko i w znacznych ilościach. Bilans mleczanu we krwi jest dobrym pośrednim wskaźnikiem zakwaszenia ustroju i daje swego rodzaju obraz o źródłach energetycznych zużywanych do pozyskania energii przy zadanej intensywności pracy. Kumulacja mleczanu świadczy bowiem o przekroczeniu możliwości dostarczania ATP przy pomocy metabolizmu mitochondrialnego, który jak wiadomo jest niezwykle ekonomiczny, a dla długodystansowca jest szczególnie ważną sprawą oszczędna gospodarka substratami węglowodanowymi ze względu na ich ograniczone możliwości magazynowania. Wysiłek fizyczny a układ krążenia. Wpływ na ryzyko chorób sercowo-naczyniowych Wysiłek fizyczny należy do podstawowych elementów prewencji pierwotnej i wtórnej chorób układu krążenia, uwzględnionych w zaleceniach Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego. O możliwościach organizmu człowieka do wykonania określonego wysiłku fizycznego decydują mechanizmy adaptacyjne układu krążenia. Obejmują one zmiany: czynności serca i ciśnienia tętniczego krwi, objętości wyrzutowej i pojemności minutowej, różnicy tętniczo-żylnej wysycenia tlenem oraz dystrybucji przepływu krwi. Sprawność tych mechanizmów, rozstrzygająca o zdolności do wykonywania różnego rodzaju wysiłków fizycznych, ich efektywności oraz tolerancji zależą nie tylko od intensywności treningu ale także od określonych uwarunkowań genetycznych. Wśród nich wymienia się m.in. polimorfizm I/C genu ACE, polimorfizm R577X genu alfa aktyniny 3 ACTN3czy polimorfizm -9BDKBR12 genu baradykininy typu 2. Obecność określonych genotypów decyduje o większej zdolności do wykonywania albo intensywnego wysiłku siłowego, albo wytrzymałościowego. Jednocześnie na podstawie wielu badań, w tym jednego z pierwszych, opublikowanego w 1953 roku w piśmie Lancet, wiadomo, że regularny wysiłek fizyczny wpływa na zmniejszenie częstości zdarzeń sercowych, zgonów z powodu schorzeń układu krążenia i zgonów w ogóle. W świetle badań ostatnich lat okazuje się, że o oddziaływaniu wysiłku fizycznego na stan zdrowia człowieka również decydują uwarunkowania genetyczne. Wśród nich wymienia się m.in. polimorfizm V227A genu PPARalfa czy polimorfizm Arg16/Gly genu receptora 199

200 adrenergicznego beta 2. Badania podłoża molekularnego wysiłku fizycznego mogą posłużyć do określenia genotypu, charakteryzującego ludzi, dla których wysiłek jest szczególnie ważnym i skutecznym sposobem zapobiegania chorobom układu krążenia. Każdy wysiłek fizyczny związany jest z określonymi zmianami w funkcjonowaniu układu krążenia, warunkującymi możliwość adaptacji do jego wykonania. Zmiany te są odmienne przy różnych wysiłkach. Rozróżniamy dwa podstawowe rodzaje wysiłku fizycznego: dynamiczny (izotoniczny), który wiąże się ze zmianą długości mięśni a nie ich napięcia oraz wysiłek statyczny (izometryczny) związany ze zmianą napięcia a nie długości mięśni. Oprócz rodzaju wysiłku, także jego intensywność, czas trwania czy warunki zewnętrzne, takie jak temperatura czy wilgotność powietrza, w których jest wykonywany, wpływają na przebieg adaptacji organizmu do zwiększonego obciążenia fizycznego. Procesy te zależą także w dużej mierze od sprawności różnych mechanizmów regulacyjnych oraz od uwarunkowań genetycznych. Te ostatnie czynniki wpływają nie tylko na możliwości adaptacyjne do aktualnie wykonywanego wysiłku, ale także decydują o możliwościach poprawienia sprawności i wydolności fizycznej w wyniku regularnego treningu. Są poza tym jednym z podstawowych elementów wpływających na skuteczność aktywności fizycznej jako elementu prewencji chorób sercowo-naczyniowych. Zmiany czynnościowe zachodzące w układzie krążenia podczas wysiłku fizycznego Adaptacja układu krążenia do wysiłku fizycznego obejmuje przyspieszenie czynności serca (HR), wzrost objętości wyrzutowej i pojemności minutowej, zwiększenie różnicy tętniczo-żylnej wysycenia krwi tlenem oraz ciśnienia tętniczego. Zmiany te mają na celu zaopatrzenie pracujących mięśni w odpowiednią ilość tlenu. Adaptacja układu krążenia do wysiłku fizycznego obejmuje zmiany: Czynności serca i ciśnienia tętniczego krwi Objętości wyrzutowej Pojemności minutowej Różnicy tętniczo-żylnej wysycenia tlenem Dystrybucji przepływu krwi 200 Czynność serca przyspiesza się wraz z trwaniem wysiłku fizycznego aż po kilku minutach dochodzi do ustalenia stanu równowagi ze stałą wartością HR, która zmienia się przy dalszym zwiększeniu intensywności wysiłku, by znów po 2-4 minutach ustabilizować się na określonym poziomie. Z reakcją tą, określaną w piśmiennictwie

201 anglojęzycznym mianem steady state, mamy do czynienia podczas wysiłków dynamicznych submaksymalnych (chód, bieg, jazda na rowerze). Gdy wysiłek wykonywany jest w wysokich temperaturach wzrost częstości skurczów serca zwiększa się stale, co stanowi jeden z mechanizmów termoregulacyjnych. Oba mechanizmy mogą doprowadzić do osiągnięcia maksymalnej wartości HR, która określana jest w przybliżeniu wg prostego wzoru: 220 wiek. Zmiany ciśnienia tętniczego podczas wysiłku fizycznego dotyczą wyraźnego wzrostu ciśnienia skurczowego do wartości powyżej 200 mmhg proporcjonalnego do wzrostu intensywności wysiłku oraz w mniejszym stopniu wzrostu ciśnienia rozkurczowego w warunkach prawidłowych max o 12% w stosunku do wartości w spoczynku. Kolejnym parametrem ulegającym zwiększeniu w trakcie wysiłku jest objętość wyrzutowa. Na jej wartość ma wpływ współdziałanie pompy sercowej (warunkującej przepływ krwi przez pracujące mięśnie) i pompy obwodowej (utrzymanie powrotu żylnego, zapewniającego rozkurczowe wypełnienie serca), co ma szczególne znaczenie w wysiłku wykonywanym w pozycji wyprostnej. Objętość wyrzutowa wynosi u dorosłego człowieka średnio 80 ml w pozycji siedzącej lub stojącej i 110 ml w pozycji leżącej. Na stopień wzrostu rozkurczowego wypełnienia komór serca mają wpływ: wyjściowe napięcie włókien mięśnia serca; zwiększony dopływ krwi żylnej (skurcz pracujących mięśni szkieletowych); efekt ssący LK (różnica ciśnień między LK a LP we wczesnej fazie rozkurczu); redystrybucja krwi. Kluczowe znaczenie w adaptacji układu krążenia do wysiłku odgrywa pompa obwodowa. Opisane czynniki decydujące o wartości objętości wyrzutowej stanowią też ograniczenie możliwości jej zwiększania, co oznacza, że wraz ze zwiększaniem intensywności wysiłku, początkowo dochodzi do stopniowego wzrostu objętości wyrzutowej, a następnie do jej ustalenia na stałym poziomie. Wzrost objętości wyrzutowej i czynności serca decyduje o zwiększaniu wraz z trwaniem wysiłku fizycznego pojemności minutowej serca. Proces ten postępuje aż do osiągnięcia poziomu intensywności wysiłku odpowiadającej 40-60% maksymalnego pobierania tlenu (VO2max). Od tego momentu narastanie pojemności minutowej 201

202 zależy już w przeważającym stopniu od przyspieszania czynności serca. Różnica tętniczo-żylna wysycenia krwi tlenem wzrasta z średnio 5 ml O2/100 ml w spoczynku do 15 ml O2//100 ml w wysiłku maksymalnym, co jest efektem stopniowego obniżania się zawartości tlenu w krwi żylnej w wyniku zwiększenia ekstrakcji tlenu z krwi przepływającej przez pracujące mięśnie. Kolejnym zjawiskiem, które wpływa na adaptację organizmu do wysiłku fizycznego jest redystrybucja przepływu krwi przez różne obszary naczyniowe, w wyniku rozszerzenia naczyń krwionośnych w pracujących mięśniach szkieletowych i zwężenia łożyska naczyniowego w narządach wewnętrznych. Decydujące o tym mechanizmy to: aktywacja układu współczulnego oraz wzrost tempa lokalnego metabolizmu z gromadzeniem produktów przemiany materii (mleczanów, adenozyny, jonów wodorowych, jonów potasu, CO2), wzrostem temperatury mięśni, hipoksją i zwiększeniem ciśnienia osmotycznego. Podczas wysiłku fizycznego 80-85% pojemności minutowej trafia do mięśni szkieletowych, 4-5-krotnie wzrasta przepływ wieńcowy oraz o 30% wzrasta przepływ mózgowy. O właściwej adaptacji układu krążenia do wysiłku fizycznego decydują mechanizmy regulacyjne, które można podzielić na wewnętrzne i zewnętrzne. Wewnętrzne to przede wszystkim układ bodźcoprzewodzący serca, zewnętrzne zaś to wszystkie wpływy nerwowe i hormonalne wynikające z aktywności układu współczulnego i przywspółczulnego (wpływ na HR, kurczliwość i szybkość przewodzenia) a także ośrodka naczynioruchowego rdzenia przedłużonego, który modyfikuje działanie układu autonomicznego w odpowiedzi na bodźce z receptorów obwodowych naczyń krwionośnych, mięśni i stawów (mechano-, baro-, proprio-receptory) oraz na impulsy z kory mózgowej. Wpływ czynników genetycznych na zdolność do wykonywania wysiłków fizycznych. 202 Badania ostatnich lat coraz wyraźniej wskazują, że zdolność do wykonywania wysiłku fizycznego, jego tolerancji oraz efektywność zależą nie tylko od intensywności treningu ale także od określonych uwarunkowań o charakterze genetycznym. Od nich także uzależnione są zmiany, jakie zachodzą w organizmie człowieka podczas wykonywania wysiłku fizycznego a także pod wpływem długotrwałego treningu. Czynniki genetyczne warunkują różną

203 zdolność człowieka do wykonywania wysiłków siłowych bądź wytrzymałościowych. Wreszcie, jak się wydaje decydują również o skuteczności oddziaływania aktywności fizycznej jako czynnika zmniejszającego ryzyko chorób sercowo-naczyniowych. Główny nurt badań, podobnie jak w innych dziedzinach medycyny, skierowany jest tutaj w stronę poszukiwania zależność między określoną cechą fizyczną a obecnością polimorfizmów genetycznych. Polimorfizm, czyli jednoczesne występowanie dwóch różnych kopii tego samego genu, powstałych w wyniku mutacji w jednej z nich, niejednokrotnie prowadzi do zmiany właściwości kodowanego przez ten gen białka. Polimorfizm może dotyczyć jednego nukleotydu (mutacja punktowa) lub dłuższych odcinków genu, ulegających delecji lub insercji. Zidentyfikowanie polimorfizmu określonego genu nie wystarcza do stwierdzenia jego związku z fenotypem konieczne są badania statystyczne, wykazujące związek tego miejsca w genomie z występowaniem określonej cechy oraz badania funkcjonalne, potwierdzające zmianę właściwości genu i białka. Polimorfizm funkcjonalny może prowadzić do zmian ekspresji określonego genu, co możliwe jest do stwierdzenia np.: przy pomocy analizy poziomu mrna metodą Nothern blot. Badania zmierzające do zidentyfikowania genów wpływających na tolerancję oraz efektywność wysiłku fizycznego w dużej mierze koncentrują się na grupie sportowców. Jak dotąd, mimo usilnych starań nie udało się określić tzw. genów mistrzów, nie mniej wiadomo już, że możliwość osiągania wybitnych wyników w sporcie jest najprawdopodobniej uwarunkowana genetyczne. Szczególne zainteresowanie w tym zakresie wzbudza polimorfizm I/D (insercja/delecja 287 nukleotydowego fragmentu sekwencji niekodującej) genu enzymu konwertującego angiotensynę ACE. Wiadomo, że u osób z genotypem I/I stwierdza się niższy poziom krążącego oraz tkankowego stężenia ACE. Już wcześniej obserwowano, że wspomniany fenotyp jest częstszy wśród sportowców wyczynowych. Niemniej, bardzo ciekawych obserwacji dokonali w tym zakresie Thompson J i wsp. wśród alpinistów. Przeprowadzone przez nich badania wskazują na istotną statystycznie różnicę genotypu genu ACE w obrębie polimorfizmu I/D na rzecz częstszego występowania genotypu I/I u alpinistów, którym udało się zdobyć szczyty powyżej 8000 m, w porównaniu do tych, którzy tego nie dokonali. Różnic tych nie obserwowano już między tymi spośród badanych alpinistów, którzy wchodzili powyżej 8000 m, bez dodatkowego źródła tlenu a tymi, którzy je stosowali. Z kolei w badaniach prowadzonych w Południowej Korei nie stwierdzano innej 203

204 częstość występowania poszczególnych alleli tego genu wśród sportowców w porównaniu do grupy kontrolnej, choć wskazywano na wyraźnie większą częstość allelu I wśród biegaczy długodystansowych. Badania polimorfizmu I/C genu ACE wśród sportowców, uprawiających różne dyscypliny, pokazały inną częstość występowania poszczególnych alleli u osób zdolnych do krótkotrwałych siłowych lub długotrwałych wytrzymałościowych wysiłków fizycznych. Na podstawie tych i innych badań wysunięto hipotezę, że allel D genu ACE odpowiada za zdolność do wykonywania krótkotrwałego wysiłku, wymagającego użycia większej siły, allel I natomiast predysponuje do wysiłków długotrwałych o charakterze wytrzymałościowym. Wydaje się jednak, że zależność ta może być odmienna w różnych populacjach. W opublikowanych w 2007 roku badaniach polimorfizmu I/D genu ACE, przeprowadzanych wśród sportowców izraelskich, stwierdzono, że genotyp D/D występuje znacząco częściej u biegaczy długodystansowych niż wśród sprinterów (11). Zaprzecza to hipotezie na temat związku allelu I ze zdolnością do wysiłków wytrzymałościowych lub wskazuje, że ostateczny efekt polimorfizmu I/D genu ACE jest odmienny w różnych populacjach, prawdopodobnie w wyniku oddziaływania z innymi, nieznanymi zmianami na poziomie DNA. Obecnie trudno więc jednoznacznie określić zależność zdolności do wykonywania wysiłku fizycznego od polimorfizmu I/C genu ACE. Wydaje się jednak, że ma on u człowieka istotne znaczenie dla przebiegu wysiłku fizycznego, prawdopodobnie w związku z odmiennym wpływem różnych stężeń enzymu konwertującego na metabolizm komórek mięśni szkieletowych oraz mięśnia serca. 204 Rola aktywności fizycznej w prewencji pierwotnej chorób układu krążenia jest obecnie niezaprzeczalna. Jedne z pierwszych badań wskazujących na korzystny wpływ ruchu na zdrowie to badanie opublikowane w 1953 roku w piśmie Lancet oceniające częstość epizodów niedokrwienia mięśnia serca oraz związanych z nimi zgonów w obserwacji 3-dniowej wśród pracowników londyńskiego transportu. Stwierdzono wyraźną różnicę w zakresie ocenianych zdarzeń między grupą konduktorów i kierowców, wiążąc ją z odmiennym trybem pracy. Siedząca praca kierowców była wiązana z większym narażeniem tej grupy zawodowej na zdarzenia o charakterze ostrego zespołu wieńcowego i związany z nimi zgon w

205 pierwszych dniach obserwacji. Z czasem pojawiło się wiele badań potwierdzających kluczowe znaczenie aktywności fizycznej w ograniczaniu ryzyka chorób sercowo-naczyniowych, w tym Harvard Alumni Health Study czy Interheart. Wnioski wynikające z powyższych obserwacji, chociaż bardzo dobitnie wskazywały na korzyści wynikające z codziennej aktywności fizycznej, w kolejnych latach zyskały bardzo ważne uzupełnienia. Dziś już wiemy, że bez porównania większe korzyści w prewencji chorób układu krążenia przynosi wysiłek fizyczny wykonywany w sytuacji odpoczynku i relaksu, w wolnym czasie, niż ten związany z wykonywaną pracą. Wydaje się, że znaczenie odgrywa tu psychiczne nastawienie i cel, w jakim podejmuje się aktywność fizyczną a nie jedynie sam fakt jej uprawiania. Jest to zgodne z aktualnym obecnie poglądem, że nie tyle sam ruch, co wynikające z niego dobre ogólne samopoczucie stanowi najważniejszy element pierwotnej prewencji chorób układu krążenia. Warto zwrócić także uwagę na fakt, że szczególnymi beneficjentami zdrowego stylu życia są mężczyźni. Na podstawie przeprowadzonych pod koniec lat 80-tych obserwacji stwierdzono, że mężczyźni nieaktywni fizycznie mają znacznie większe ryzyko zgonu z powodu chorób układu krążenia niż kobiety prowadząc podobny tryb życia. Dlatego właśnie dla nich zmiana stylu życia ma największe znaczenie. W ostatnim czasie zwraca się również uwagę na korzyści w prewencji chorób układu krążenia wynikające z utrzymywania aktywności fizycznej przez osoby starsze. Poza tym są dowody wskazujące, że aktywność fizyczna zmniejsza ryzyko nie tylko chorób układu krążenia, ale także cukrzycy, nowotworów, depresji czy osteoporozy. Istnieje wiele przekonywujących badań, wskazujących, że korzystne oddziaływanie wysiłku fizycznego na układ krążenia ma swoje uzasadnienie biologiczne. Stwierdzono m.in., że regularna aktywność fizyczna prowadzi do wielu zmian, takich jak zwiększenie stężenia cholesterolu HDL i zmniejszenie stężenia triglicerydów we krwi, obniżenie ciśnienia tętniczego, zmniejszenie insulinooporności i poprawę profilu glikemii. Na poziomie komórkowym dochodzi przede wszystkim do zwiększenia syntezy tlenku azotu oraz zmniejszenia stresu oksydacyjnego. Stwierdzono, że regularna aktywność fizyczna zapewnia utrzymanie równowagi między produkcją i inaktywacją tlenku azotu oraz przywraca zdolności regeneracyjnych krążących komórek progenitorowych. Trening fizyczny obniża również poziom 205

206 białka C-reaktywnego, co może wyjaśniać jego korzystny wpływ na zmniejszenie ryzyka chorób układu krążenia i metabolicznych. Wpływ uwarunkowań genetycznych na efekty biologiczne wysiłku fizycznego: Na podstawie prowadzonych w ostatnich latach badań można stwierdzić, że uwarunkowania genetyczne decydują również o wpływie wysiłku fizycznego na stan zdrowia. Najbardziej podstawowych w tym zakresie informacji dostarcza badanie HERITAGE, w którym zbadano pod względem bardzo różnych parametrów zdrowotnych członków 205 rodzin (w sumie 793 osoby) po 20- -tygodniowym okresie ćwiczeń fizycznych. W badaniu tym stwierdzono między innymi, że poprawa profilu lipidowego, wtórna do zwiększenia aktywności fizycznej zależy od wrodzonych uwarunkowań, na co wskazywała wyraźna korelacja tych zmian ze stopniem pokrewieństwa badanych osób. Obserwacje te zostały potwierdzone w opublikowanych w 2007 roku badaniach Naito i wsp. Stwierdzono, że zmiana poziomu cholesterolu w surowicy krwi zależna od zwiększenia aktywności fizycznej jest inna u osób z różnym genotypem w zakresie polimorfizmu V227A genu PPARalfa. U osób z genotypem A227 nie obserwowano żadnego wpływu ćwiczeń fizycznych na poziom cholesterolu, podczas gdy u osób z genotypem PPARalfa-WT stwierdzano wyraźny wzrost wartości HDL w stopniu zależnym od intensywności wysiłku. Podsumowanie 206 Wysiłek fizyczny jest obecnie uważany za jeden z najważniejszych elementów prewencji pierwotnej i wtórnej chorób sercowonaczyniowych. Poza bezpośrednim wpływem aktywności fizycznej na procesy komórkowe coraz bardziej podkreśla się rolę związanego z nią dobrego samopoczucia psychicznego, które samo w sobie zmniejsza ryzyko zachorowania. W oddziaływaniu wysiłku fizycznego na organizm człowieka kluczową rolę odgrywa sprawność mechanizmów adaptacyjnych, takich jak przyspieszenie czynności serca, zwiększenie objętości wyrzutowej czy redystrybucja przepływu krwi a także określone uwarunkowania genetyczne. Badania zmierzające do zidentyfikowania ich mają na celu określenie genotypu, który będzie charakteryzował grupy ludzi, dla których wysiłek fizyczny będzie szczególnie ważnym i skutecznym sposobem zapobiegania chorobom układu krążenia.

207 PODSTAWY PRACY INSTRUKTORA MOTORYKA CZŁOWIEKA Rozwój człowieka, przedmiot psychologii rozwojowej, polega na ontogenetycznych zmianach o charakterze progresywnym i regresywnym. Wyróżniamy kilka rodzajów zmian rozwojowych: ilościowe (zmiany wielkości), gdy cecha (najczęściej fizyczna) przyrasta albo się różnicuje, na przykład liczba neuronów w mózgu; jakościowe, gdy funkcja zmienia swój charakter, na przykład przekształcenie uwagi mimowolnej w dowolną lub przejście od gruchania do gaworzenia; zmiany stosunku części do całości (zmiany proporcji, na przykład ciała); zanikanie pewnych właściwości, na przykład utrata zębów mlecznych. Jeżeli weźmiemy pod uwagę kryterium powszechności występowania zmian, to wyróżniamy: zmiany uniwersalne, występujące przez cały czas na całym świecie, uwarunkowane procesami dojrzewania biologicznego i doświadczeniem społecznym, zmiany wspólne, występujące w konkretnej zbiorowości, w określonym miejscu i czasie, zależą od czynników oddziałujących na daną jednostkę. Teoria czterech czynników - rozwój powoduje zmiany; wyróżniamy następujące jego uwarunkowania: 1) genetyczne, 2) środowiskowe (ekologiczne), 3) nauczanie i wychowanie, 4) aktywność własną. Dwa ostatnie to czynniki przyczynowe, inaczej wyznaczniki rozwoju. Dojrzewanie - proces, w którym rozwój nie zależy od indywidualnego doświadczenia. Uczenie się - proces zmiany zachowania w oparciu o indywidualne doświadczenie. 207 Okres sensytywny - okres największej wrażliwości na określony rodzaj bodźców, prowadzący do rozwoju określonej umiejętności.

208 Cechy filogenetyczne - cechy gatunkowe. Periodyzacja - podział życia na okresy czasu. Dwa podejścia: periodyzacja to tylko zabieg porządkujący, ułatwiający opis rozwoju, który jest ciągły; podział nie jest arbitralny, jest uniwersalny; rozwój ma charakter stadialny. Większość badaczy posługuje się następującą periodyzacją rozwoju: a) okres prenatalny - od poczęcia do narodzin, b) okres wczesnego dzieciństwa - od narodzin do 3 roku życia, podokres wieku niemowlęcego - od narodzin do końca 1roku życia, podokres wieku poniemowlęcego - od 2 do 3 roku życia, c) okres średniego dzieciństwa (wiek przedszkolny) - od 4 do 6 roku życia, d) okres późnego dzieciństwa (wiek szkolny) - od 7 do roku życia, e) okres adolescencji - od do roku życia, podokres adolescencji wczesnej (wiek dorastania) - od do 15 roku życia, podokres adolescencji późnej (wiek młodzieńczy) - od 16 do roku życia, f) okres wczesnej dorosłości - od do roku życia, g) okres średniej dorosłości (wiek średni) - od do roku życia, h) okres późnej dorosłości (wiek starzenia się) - od roku życia wzwyż. Wyróżniamy dwa główne modele badawcze w psychologii rozwojowej: 208 1) mechanistyczny - rozwój, czyli naturalne zmiany zachowania wywołane oddziaływaniem bodźców zewnętrznych. Zmiany mają charakter ilościowy i ciągły (człowiek to "maszyna"). Badania dotyczą tempa rozwoju, zachowań w różnych kategoriach wiekowych, w różnych sytuacjach (badania korelacyjne - współwystępowanie zmiennych); 2) organicystyczny - zbudowany na podstawie mechanistycznego; zmiany rozwojowe wynikają z właściwości struktur organizmu, procesów zachodzących wewnątrz; ponadto, wyróżniamy trzy modele poboczne:

209 3) model kontekstualny - zbudowany na podstawie organicystycznego; nacisk na interakcje organizmu ze środowiskiem; 4) diachroniczny - obserwacja zmian rozwojowych dotyczących jednej funkcji (mowa, percepcja, tożsamość) w określonym czasie; możliwy opis tempa, dynamiki, rytmu zmian rozwojowych; 5) synchroniczno-funkcjonalny - analiza zmian zachodzących w obrębie kilku funkcji równocześnie; możliwe rozpoznanie kierunku i celu zmian rozwojowych. Wyróżniamy trzy modele zmian rozwojowych: 1) liniowy (mechanistyczny model badawczy) - przyczyną zmian rozwojowych jest wpływ otoczenia na jednostkę; warunkiem zmian jest dojrzałość wewnętrzna organizmu; zmiana to ciągłe i płynne kumulowanie doświadczeń. Zmiany mają charakter wielkościowy i progresywny - stare struktury przekształcają się w nowe. 2) stadialny (organicystyczny model badawczy) - przyczyną zmian rozwojowych jest wewnętrzny potencjał jednostki, jej osobiste możliwości rozwoju; zmiana to skokowe kumulowanie doświadczeń, naprzemiennie występują fazy postępu, regresu i zastoju (plateau). Zmiany mają charakter ilościowy i jakościowy. 3) cykliczno-fazowy (model kontekstualny) - przyczyna zmian leży w aktywności jednostki, w jej ciągłej interakcji z czynnikami zewnętrznymi; warunkiem zmian jest dostosowanie bodźców zewnętrznych do stopnia osiągniętej dojrzałości organizmu. Zmiany mają charakter cykliczny, ilościowy i jakościowy; stare struktury są modyfikowane przez nowe doświadczenia. Strategie badań nieeksperymentalnych: badania poprzeczne - porównywanie wyników różnych grup wiekowych; wada - niekontrolowany wpływ przynależności do określonej kohorty (grupy pokoleniowej); zaleta - nie są czasochłonne; nie weryfikują żadnego modelu zmian rozwojowych; pojedyncze osoby badane są raz; badania podłużne - porównywanie wyników tej samej grupy z różnych okresów czasu; wady - kilkakrotny pomiar zniekształca wyniki, liczebność grupy z biegiem czasu obniża się, niekontrolowane wzajemne interakcje badanych, także z badającymi; badania sekwencyjne - porównywanie wyników co najmniej dwóch różnych kohort z co najmniej dwóch różnych okresów czasu; badania ukośne - porównywanie wyników kilku kohort w tym samym wieku z różnych okresów czasu; 209

210 badania czasowo-sekwencyjne - okresowo powtarzane badania przekrojowe; badania pokoleniowo-sekwencyjne - porównywanie wyników badań podłużnych w odpowiadających sobie grupach wiekowych; badania przekrojowo-sekwencyjne - porównywanie wyników kilku grup wiekowych z różnych grup pokoleniowych, badanych kilkakrotnie. Badania korelacyjne - obserwowanie współzmienności, czyli współwystępowania zmiennych i wnioskowanie o związkach między nimi; na ich podstawie nie można formułować hipotez o przyczynach tych związków; nie dokonuje się manipulacji eksperymentalnej. Eksperyment - obserwowanie zachowań w systematycznie modyfikowanych warunkach (manipulacje eksperymentalna), do których losowo przydzielane są osoby badane. Wywiad - rozmowa psychologa z osobą badaną, bez świadków; cel - zebranie szczegółowych informacji o badanym. Obserwacja - obserwowanie i rejestrowanie zachowań występujących naturalnie, bez próby ich zakłócenia lub zmiany (brak kontroli i manipulacji). Test - raczej nie stosowany w psychologii rozwoju, zwłaszcza dziecka. Ankieta - samoopisowa technika zbierania danych jednocześnie od dużej grupy ludzi; forma - udzielanie odpowiedzi na listę uporządkowanych pytań. Kwestionariusze samoopisowe - stosowane powyżej 15 roku życia osoby badanej; lista pytań, odpowiedzi udzielane indywidualnie, wyłącznie pisemnie. 210

211 211

212 Aby wykonać określony ruch w sposób jak najbardziej doskonały, konieczne jest zaangażowanie pewnych możliwości ( zdolności ) oraz użycie specyficznego sposobu jego wykonania. Doskonałość formy ruchu jest możliwa do osiągnięcia dzięki: 1. pewnym cechom motorycznym posiadanym przez ćwiczącego, 2. opanowaniu techniki wykonania danego ćwiczenia, Cechami motorycznymi nazywa się wielkości charakteryzujące potencjalne możliwości ruchowe danego organizmu. Jako potencjalne możliwości ruchowe, istnieją one niezależnie od techniki ruchu. W ćwiczeniach, cechy motoryczne człowieka przejawiają się wyłącznie poprzez technikę konkretnego rodzaju ruchu. Możliwa jest sytuacja gdy osoba o bardzo silnych mięśniach nie potrafi wykorzystać ich siły do np. wspinania się po linie. I odwrotnie, dzięki odpowiedniemu opanowaniu techniki wspinaczki, ćwiczący mający mniejszą siłę mięśniową potrafi wykonywać to ćwiczenie o wiele lepiej niż posiadający większe możliwości siłowe. Nie zmienia to faktu że technika wykonywania poszczególnych ćwiczeń fizycznych jest w znacznym stopniu uzależniona od poziomu cech motorycznych ćwiczącego. Cechy motoryczne możemy podzielić na główne i poboczne. Do głównych nalezą: siła, wytrzymałość, szybkość, zwinność, Poboczne cechy motoryczne to skoczność, zręczność, gibkość, Istnieje - sterowana przez układ nerwowy - pewna współzależność między cechami motorycznymi. Poszczególne właściwości narządu ruchu, w trakcie specjalistycznego treningu mogą rozwinąć się bardziej niż inne ale nie zostaną wykształcone w sposób całkowicie izolowany. 212 Szybkość - którą można określić jako zdolność do przemieszczani całego ciała lub jego fragmentów w określonym czasie - wymaga zdolności do wykonywania szybkich skurczów mięśniowych. Mogą one być dwojakiego rodzaju:

213 1. reakcji na nagłe i niespodziewane bodźce, 2. cyklicznego łańcuchu ruchów ( np. lokomocja ), W obu przypadkach, szybkość zależy od siły oraz od częstotliwości skurczów czynnych a czynniki te związane są ściśle ze sprawnością i czynnościową ruchliwością układu nerwowego. Całokształt procesu rozwoju szybkości można rozpatrywać w dwóch aspektach: cech stabilnych które związane są bardziej z właściwościami wrodzonymi wpływającymi na cechy budowy osobnika oraz na jego style dynamiki ustrojowej, decydującymi o tzw. szybkości ogólnej, cech zmiennych, wynikających ze stopnia wyćwiczenia i decydujących o tzw. szybkości szczegółowej, mającej zastosowanie w konkretnych przypadkach np. błyskawiczna reakcja w czasie pokonywania nieoczekiwanych przeszkód, gra na fortepianie. Według Zaciorskiego trzy główne warunki metodyki kształcenia szybkości to: 1. Technika wykonywanego ruchu musi zapewniać jego wykonywanie z prędkością krańcową 2. Stopień opanowania ćwiczenia powinien zapewnić skierowanie całego wysiłku w czasie ruchu na szybkość, a nie sposób wykonania, 3. Należy tak dobierać czas trwania ćwiczeń aby w wyniku zmęczenia pod koniec, szybkość nie malała. W początkowym okresie rozwoju szybkości stosuje się dwie zasady: 1. od wykonania wolnego do szybkiego - rzadko stosuje się trening z maksymalna szybkością 2. od ruchu prostego do złożonego - obok wszechstronnego rozwoju powinno się zwracać uwagę na doskonalenie techniki ćwiczeń, poprawienie gibkości i naukę rozluźniania mm. Zajęcia powinny być przeprowadzane w różnorodnym terenie i w różnorakiej formie. Ćwiczenia mające wpływ na rozwój szybkości należy powtarzać 4-6 razy i przeprowadzać w początkowej części zajęć kiedy ćwiczący nie jest jeszcze zmęczony. Największy wpływ na rozwój szybkości mają ćwiczenia które można stosować z maksymalną szybkością, o przeciętnym czasie trwania około 10 sekund, maksymalnie sekundy a w przypadku osób początkujących nawet krócej. Przerwa nie powinna być dłuższa niż 5 minut a w czasie jej trwania należy 213

214 stosować swobodne ruchy takie jak: marsz, wymachy nóg z tzw. "wstrząsaniem"...itp. Głównym kryterium doboru ćwiczeń szybkościowych jest ich przydatność oraz okres stosowania, który gdy jest zbyt długi powoduje powstanie tzw. "bariery szybkościowej" ( powstaje stereotyp dynamiczny powodujący stabilizację szybkości ). Zadaniem prowadzącego jest bieżące monitorowanie i odczytywanie kiedy i jakie ćwiczenie przestało być skuteczne. Należy unikać największego błędu tzn.: powtarzania ćwiczeń z poprzedniego dnia treningu co sprawia że trening jest nieciekawy i nużący. Zajęcia w cyklu tygodniowym powinny być umieszczane bezpośrednio po dniu przerwy ( zawodnicy powinni przystępować do treningu szybkościowego wypoczęci ). Stosowanie różnorodnych środków podczas treningu rozwijającego szybkość, pozwala na uniknięcie wystąpienia stabilizacji szybkości. Gdyby jednak mimo to zaistniała, należy próbować rozbić ją poprzez bieg po pochyłej drodze o nachyleniu do 5 stopni, bieg za prowadzącym zajęcia, bieg z przyśpieszeniem, rzut lekkimi i ciężkimi przyborami. Stosowana jest też chwilowa zamiana treningu szybkościowego na siłowo-wytrzymałościowy. Innym skutecznym sposobem na rozbicie tzw. "bariery szybkościowej" jak i na wzrost formy są "serie kompleksowe". Przykładem takiej serii jest: 1. przebieżka około 120m. 2. wieloskoki z nogi na nogę około 120m. 3. skip A i B około 100m. Następnie zaczynamy ćwiczenie 1, 2 itd. Należy wykonać kilka razy serię tych 3 ćwiczeń. W czasie pracy nad rozwojem szybkości można wyróżnić 2 etapy 1/ etap rozwoju ogólnego w którym kolejno kładziemy główny nacisk na: 214 a) zwinność i gibkość, b) wybieganie, c) nauczanie techniki poszczególnych dyscyplin i konkurencji o charakterze szybkościowym., d) skoczność, e) szybkość, f) siłę dynamiczną, g) siłę i wytrzymałość ogólna,

215 2/ trening specjalistyczny - w tym etapie wykonuje się ćwiczenia kształcące szybkość reakcji np.: a) starty z różnych pozycji wyjściowych, b) gra w piłkę nożną, ręczną i koszykową na ograniczonym polu, c) szybki zbieg z góry w lesie (teren nieznany), d) slalomy płotkowe, e) sztafety z pokonaniem specjalnego toru przeszkód, f) szermierka (floret, szabla) i zabawy szybkościowe i orientacyjne, Ogólnie ćwiczenia skracające czas reakcji opierają się na bodźcach wzrokowych i słuchowych. Prawidłowo przeprowadzony trening ukierunkowany na zmianę tej cechy może poprawić osiągane wyniki nawet do 19%. 215

216 TYPY BUDOWY CIAŁA RODZAJE SYLWETKI Typ budowy ciała, a predyspozycje do uprawiania sportu Są trzy główne typy budowy ciała: endomorfik, ektomorfik i mezomorfik. W dużej mierze typ budowy jest determinowany genetyką i odnosi się głównie do struktury kośćca, a mniej do mięśni. Przyjrzyjmy się podstawowym cechom każdego typu budowy ciała i określmy ich wpływ na uprawianie konkretnej dyscypliny sportu. ENDOMORFIK gruszkowaty kształt ciała, zaokrąglona głowa, szerokie biodra i barki, silnie otłuszczone ciało, szczególnie ramiona i łydki 216 Endomorfik charakteryzuje się bardzo masywną budową ciała z typowymi dość krótkimi ramionami i nogami. Osoby o takiej budowie nie mają predyspozycji szybkościowych i wytrzymałosciowych, stąd w bieganiu na krótkie, a tym bardziej na długie dystanse nie mogli by liczyć na sukcesy. Dla tych osób najlepsze do uprawiania są takie dyscypliny, które wymagają użycia "czystej" siły jak podnoszenie ciężarów czy wyciskanie ciężarów na ławce. Typowym zjawiskiem u tych osób jest szybkie przybieranie na wadze i szybka utrata sprawności i wydolności fizycznej po zaprzestaniu treningu. Ponadto mają większe niż inne typy zdolności zwiększania masy mięśniowej pod wpływem pracy. Gdzie jeszcze mogą szukać sportowych szans? rugby - duże rozmiary, duża moc, wioślarstwo - duża pojemność życiowa płuc,

217 MEZOMORFIK klinowaty kształt ciała, sześcienny kształt głowy, szerokie ramiona, umięśnione ramiona i nogi, wąskie biodra, małe otłuszczenie ciała, Mezomorfik swoich szans w sporcie szuka tam gdzie dominuje siła, zwinnosć i szybkość. Jego "średnio duża" budowa ciała i wzrost przy wyraźnej tendencji do szybkiej budowy mięśni i siły czyni z niego doskonałego kandydata na topowego zawodnika w niemal każdym sporcie. Ponadto takie osoby szybko tracą i szybko zyskują masę ciała. Co jest jeszcze charakterystyczne dla ich budowy ciała? reagują znakomicie na bodźce treningowe o krążeniowym i siłowym charakterze, utrzymują niski poziom tkanki tłuszczowej, aktywują wszystkie mięśnie dla uzyskania jak najlepszego efektu treningowego, wykorzystują swoje predyspozycje w sportach walki, w których z łatwością można tracić i zyskiwać masę ciała 217

218 EKTOMORFIK wysokie czoło, cofnięty podbródek, wąskie barki i biodra, wąska klatka piersiowa i brzuch, cienkie ramiona i nogi, słabe umięśnienie i niski poziom tłuszczu, Ektomorfika cechuje wątła budowa ciała, można ją określić jako smukłą i "cienką", dlatego sporty siłowe i wymagające dużej mocy nie są dla nich zalecane, także z powodu dużej podatności na kontuzje. Świetnie za to realizują się w sportach o charakterze wytrzymałościowym i gimnastyce. Czym szczególnym się jeszcze charakteryzują? mają budowę, która sprzyja skutecznie zachodzącym procesom termoregulacyjnym, co w wielu sportach odgrywa istotną rolę, Jak określić SOMATOTYP, czyli typ konstytucjonalny każdego osobnika? Dany typ budowy ciała ocenia się w skali 1-7 (Sheldon), gdzie 1- minimum, a 7-maksimum. Wszyscy sportowcy i wszyscy ludzie są zbudowani inaczej, mają swój indywidualny somatotyp i tak naprawdę stanowią połączenie wszystkich typów tylko, że w określonych proporcjach. Jesteśmy więc po części endomorfikami, ektomorfikami i mezomorfikami. Na podstawie opracowanej skali od 1-7 możemy opisać nasze ciało trzycyfrowym kodem uwzględniającym wartości każdego typu budowy. I tak dla przykładu 2, 6, 3 oznacza 2 (mały endomorfik), 6 (wysoki ektomorfik) i 3 (mały mezomorfik). W taki oto sposób możemy "pomierzyć" każdego sportowca i samego siebie, a nawet zdefiniować cyframi idealnego koszykarza jako My oczywiście traktujemy to doniesienie tylko informacyjnie i wiemy ponad wszelką wątpliwość, że niezależnie od typu budowy ciała każdy może uprawiać aktywność fizyczną w dowolnej formie i czasie, a wszystkie proponowane programy ćwiczeń mają realny wpływ na kształt naszego ciała dając przy tym zadowalający poziom jego akceptacji.

219 BMI Otyłość to zaburzenie funkcjonowania organizmu, a konkretnie przemiany materii, które powstaje w wyniku nadmiernej podaży energii w pokarmach w stosunku do energetycznego zapotrzebowania. Nadmiar energii przekształcany jest w tkankę tłuszczową i magazynowany w określonych częściach ciała w tkance tłuszczowej. Jest to przewlekła choroba i towarzyszą jej liczne powikłania - głównie w postaci zaburzeń funkcjonowania układu krwionośnego, ale i innych narządów. Z tego powodu otyłość jest czynnikiem znacznie zwiększającym liczbę zgonów. Odsetek ludzi z otyłych na całym świecie jest coraz wyższy, szczególnie szybko wzrasta w krajach rozwiniętych. Jest to związane z powszechną dostępnością i nadmierną podażą produktów bogatych w tłuszcze i węglowodany oraz mało aktywnym trybem życia. Zjawisko to można z powodzeniem nazwać epidemią. Jest to też dużym obciążeniem dla służby zdrowia, gdyż leczenie chorób będących skutkiem otyłości pochłania dużo wydatków. Kiedy w ogóle można mówić o otyłości? Prawidłowa masa ciała jest inna dla każdej osoby i zależy od wielu czynników: płci, wieku, wzrostu, budowy ciała, trybu życia. Aby określić właściwą dla danej osoby wagę ciała, stosuje się wskaźnik BMI - Body Mass Index. Wskazuje on związek między wzrostem a wagą, a oblicza się go dzieląc aktualną masę ciała (w kilogramach) przez wartość wzrostu podniesioną do kwadratu (w metrach). Prawidłowa masa ciała jest określana przez BMI zawierający się w przedziale Poniżej 20 oznacza niedowagę, przekraczający 25 - nadwagę. BMI wyższe niż 30 oznacza otyłość - czyli chorobę, a powyżej 40 - silną otyłość. Przykładowo: osoba o wzroście 180cm waży 79kg. Kwadrat wzrostu wyrażony w metrach wynosi (1,8) 2 = 3,24. Po podzieleniu 79kg przez tę wartość, otrzymamy wskaźnik BMI 24,4. Oznacza to prawidłową masę ciała, w górnej granicy normy. Zachorowalność na choroby związane z otyłością regularnie wzrasta wraz ze zwiększaniem się wartości BMI od 25 wzwyż. Choroby te to: Cukrzyca typu II. Odmiana insulinoniezależna cukrzycy występuje u ogromnej większości (80-90%) ludzi z otyłością. Otyłość typu wisceralnego (brzuszna) powoduje powstanie insulinooporności. Nadciśnienie. Szczególnie dotyczy osób z otyłością brzuszną - ponad 80% ludzi otyłych po 50. roku życia. Ryzyko nadciśnienia wzrasta trzykrotnie z każdym przyrostem masy ciała o 20%. Hiperlipidemia. Otyłość powoduje znaczne zwiększenie stężenia cholesterolu oraz lipidów w krwiobiegu, co łatwo prowadzi do rozwoju miażdżycy. Zwiększa się też udział "złego" cholesterolu w stosunku do "dobrego". 219

220 Niewydolność serca. Otyli cierpią na niewydolność mięśnia sercowego 2 razy częściej niż szczupli. W przypadkach silnej otyłości (BMI > 40) dochodzi do niewydolności prawej komory. Jest to bezpośrednio powodowane nadmiernym ciśnieniem w tętnicy szyjnej oraz zaburzeniami oddychania. Często prowadzi do zgonu. Choroba wieńcowa serca. Polega na blokowaniu naczyń wieńcowych, natleniających mięsień sercowy, w wyniku odkładania się cholesterolu w ich ścianach. Często kończy się zawałem serca. Choroba wieńcowa występuje u ponad 40% osób z BMI wyższym niż 25. Ryzyko wystąpienia choroby wieńcowej u osoby otyłej jest 1,5 razy wyższe, niż u osoby z prawidłowym BMI. U kobiet z BMI pomiędzy 23 a 24,9 ryzyko to jest wyższe o 50%, a u mężczyzn o około 70%. Udar mózgu. Osoby otyłe 2 razy częściej niż szczupłe doznają udaru mózgu wskutek zaburzeń krążenia w naczyniach doprowadzających krew do mózgu. Nowotwory. U otyłych wykazano większą zapadalność na nowotwory macicy, piersi, jajnika, prostaty i jelita grubego. Zaburzenia oddychania. Częste są przypadki hipowentylacji oraz bezdechu podczas snu. Kamica pęcherzyka żółciowego. Wykazano, że u otyłych kobiet kamienie w woreczku żółciowym rozwijają się 6 razy częściej, niż u kobiet szczupłych. Zaburzenia mięśniowo-szkieletowe. Szkielet, stawy i mięśnie nie wytrzymują nadmiernego obciążenia ciałem. Występują stany zapalne i zwyrodnienia stawów, kręgosłupa oraz kończyn dolnych. Żylaki kończyn dolnych. Utrudniony przepływ krwi, a dokładniej odpływ krwi żylnej z nóg powoduje powstawanie żylaków. Obniżona tolerancja na stres Zaburzenia cyklu miesiączkowego Hirsutyzm. U kobiet otyłych często występuje nadmierne owłosienie, będące skutkiem zaburzeń hormonalnych. Powikłania ciążowe. W przypadku kobiet otyłych istnieje wysokie ryzyko wystąpienia wad cewy nerwowej u płodu oraz przedwczesnego porodu i konieczności cięcia cesarskiego. Zwiększone też jest ryzyko wystąpienia u ciężarnej nadciśnienia lub cukrzycy. 220 Czynnikiem zwiększającym ryzyko zgonu silniej niż otyłość jest chyba tylko palenie papierosów. Prawdopodobieństwo zgonu osoby otyłej, niepalącej jest mniejsze niż osoby szczupłej, palącej. Rzucenie palenia jest zawsze wskazane, nawet jeśli skutkiem tego będzie przyrost masy ciała. Wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje otyłości w zależności od rozmieszczenia tkanki tłuszczowej: typu "jabłko" i typu "gruszka". Uwarunkowane są hormonalnie oraz genetycznie. Otyłość typu

221 "jabłko" polega na odkładaniu się tłuszczu w jamie brzusznej, nazywana jest otyłością brzuszną (wisceralną). Ten typ rozwija się głównie u mężczyzn i niesie ze sobą wysokie ryzyko chorób układu krążenia i innych zaburzeń. Tłuszcz brzuszny łatwo jest zrzucić - już przy spadku masy ciała o 5-10% (spowodowanym ujemnym bilansem energetycznym) redukcja tkanki tłuszczowej jest znaczna, co prowadzi do szybkiej poprawy stanu zdrowia. Otyłość typu "gruszka" polega na odkładaniu się tkanki tłuszczowej w okolicach udowopośladkowych i występuje przeważnie u kobiet. Po menopauzie, kiedy ustaje produkcja hormonów płciowych, u kobiet może też rozwijać się otyłość brzuszna. Jak jeść, aby nie przytyć? Największym wrogiem sylwetki i masy ciała jest podjadanie między posiłkami. Należy unikać słodkich przekąsek typu chipsy, ciasteczka, cukierki, czekolada czy orzechy. Są one bardzo kaloryczne. Oto kilka przykładów przekąsek drobnych i zdrowych: świeża marchewka surowa kalarepka płatki owsiane z kefirem liście sałaty ogórek zielony z koperkiem pomidor z cebulą melon chudy twarożek kromka ciemnego pieczywa sok pomidorowy kiszona kapusta 221

222 ZNACZENIE AKTYWNOŚCI RUCHOWEJ W ŻYCIU CZŁOWIEKA Swoje możliwości ruchowe człowiek przejawia na bazie budowy ciała i jego funkcji wewnętrznych zaś w formie ruchu rozwija je i doskonali. Ćwiczenia ruchowe są tym czynnikiem, który rozwija somatyczne i motoryczne właściwości organizmu. Ich znaczenie dla prawidłowego przebiegu rozwoju biologicznego trudno jest przecenić. Ćwiczenia ruchowe kształtują właściwości morfologiczne organizmu przez intensyfikowanie wzrastania oraz wpływ na funkcje narządów biorących udział w ćwiczeniu. Ćwiczenia ruchowe wpływają także na czynnościowe doskonalenie się organizmu. Praca mięśniowa mobilizuje funkcje całego organizmu, rozwijając je i dostosowując do szerokiego zakresu zadań. Strukturalne i funkcjonalne efekty wpływu ćwiczeń ruchowych na organizm dziecka znajdują szczególny wyraz w rozwoju sprawności fizycznej. Wychowanie fizyczne i sport w najbardziej widoczny sposób wpływają przede wszystkim na sprawność dzieci i młodzieży oraz staja się głównym czynnikiem ich rozwoju motorycznego. Stan sprawności fizycznej młodego pokolenia, czyli tych właściwości motorycznych, które decydują o sposobie rozwiązywania różnorodnych zadań ruchowych wymagających pełnego zdrowia, stanowi podstawowe zadanie wychowania fizycznego i sportu oraz różnorodnych form rekreacji ruchowej. Poziom sprawności fizycznej zależy w dużym stopniu od trybu życia, a w nim od poziomu aktywności ruchowej. Uczestnictwo polskiej młodzieży szkolnej pozostawia jednak wiele do życzenia. A przecież wiadomo, iż wpływ działalności sportowej na dzieci i młodzież jest bardzo ważny, ze względu na jej psychiczne uwarunkowania. Osobowość człowieka, jej postawy wykształcają się bowiem już we wstępnych okresach edukacji szkolnej. Wykorzystując postępy techniki, współczesny człowiek coraz bardziej ogranicza swoja aktywność fizyczną do niezbędnego minimum. Jak wynika z badań, stopniowa redukcja ogólnej aktywności ruchowej prowadzi do obniżenia wydolności fizycznej i ogranicza możliwości rozwoju osobniczego, a także zmniejsza zdolności adaptacyjne do stale zmieniających się warunków życia. Wśród przedstawicieli młodego pokolenia, stale wzrasta procent dzieci zaliczanych do dyspanseryjnych. Znaczna część niedomagań i schorzeń jest wynikiem niedostatecznego uczestnictwa dzieci i młodzieży w ćwiczeniach fizycznych. 222 Wśród czynników egzogennych wpływających z różną mocą na poziom aktywności ruchowej wyróżnia się takie czynniki społecznokulturowe jak: pochodzenie społeczne, wykształcenie rodziców, wpływy rodzinne na sprawność fizyczną, poziom wykształcenia, wysokość zarobków, postawy wobec kultury fizycznej, ciała, oraz

223 kultury osobistej, wpływ szkoły, przykład nauczyciela wychowania fizycznego, miejsce zamieszkania, charakter i wielkość środowiska. Stwierdzono, iż najlepszą sprawnością fizyczną odznacza się młodzież pochodzenia inteligenckiego; ustępuje im nieco młodzież robotnicza, natomiast wyraźnie gorsze sprawnościowo są dzieci chłopskie. Korzystniejsze elementy środowiska materialnego, a przede wszystkim inne formy spędzania czasu, modele zachowań, aspiracje, systemy wartości powodują, że młodzież wzrastająca w miastach odznacza się wyższym poziomem sprawności fizycznej. Dzieci rodziców o najniższym statusie wykształcenia niepełne podstawowe i podstawowe, wykazują najniższy poziom ogólnej sprawności fizycznej. Dzieci rodziców o wykształceniu średnim, a nawet niepełnym oraz wyższym charakteryzują się sprawnością powyżej przeciętnej. O tym jak systematyczne ćwiczenia ruchowe wpływają na podniesienie rozwoju somatycznego świadczą liczne polskie i zagraniczne eksperymenty. Dowodzą one, że grupy młodzieży trenującej osiągają znaczną przewagę nad rówieśnikami nie trenującymi w takich cechach wzrastania jak: wysokość, ciężar ciała, obwód klatki piersiowej i obwody kończyn. Aktywność ruchowa poprawia stan zdrowia na różne sposoby. Jest najtańszym i najprostszym sposobem zapobiegania wielu schorzeniom. Lekarze alarmują, iż obecny sedenteryjny tryb życia: nałogowe spędzanie wolnego czasu przed telewizorem czy monitorem komputera, a co za tym idzie ogólny brak nawyku ruchu, w sposób zdecydowanie negatywny wpływa nie tylko na samopoczucie, ale przede wszystkim na zdrowie człowieka. Najistotniejsze zmiany w wyniku uprawiania jakichkolwiek form ruchowych, zachodzą w czynnościach układu oddechowego, krążenia, mechanizmach kontroli metabolizmu oraz mięśniach szkieletowych. Trening, zwłaszcza aerobikowy, powoduje, zwiększenie się pojemności życiowej płuc, wzrasta ich maksymalna wentylacja, przez co dochodzi do zwiększenia ogólnej wytrzymałości organizmu. Regularnie ćwicząc, zwiększamy objętość krwi krążącej w ustroju co powoduje szybsze usuwanie szkodliwych substancji i produktów przemiany materii z organizmu, powodując szybszą odnowę biologiczną. W dalszym ciągu jednak aktywność ruchowa nie jest w pełni doceniana a nawet rozumiana. Bagatelizuje się jej integrującą rolę w budowaniu i realizowaniu zdrowego stylu życia, nie dostrzega jej znaczenia we wzmacnianiu psychiki człowieka, rozwiązywaniu problemów społecznych czy nawet duchowych. Jeśli zatem chcemy żyć w zgodzie ze słynną sentencją: PRIMUM NON NOCERE, co 223

224 znaczy przede wszystkim nie szkodzić, powinniśmy uświadomić sobie, że z pośród wielu środków najważniejsza jest aktywność ruchowa. Tylko ona jest w stanie skutecznie wspomagać rozwój fizyczny człowieka na zasadzie pełnej harmonii, a także jego rozwój fizyczny i społeczny. Żadne rozważania intelektualne czy debaty, ani medytacje czy skomplikowane procedury psychoterapeutyczne, najlepsze odżywianie lub leki nie zastąpią w żadnej mierze ruchu. Ruch jest w stanie zastąpić każdy lek, lecz żaden lek nie jest w stanie zastąpić ruchu. Zatem ruch oraz aktywność fizyczna są sprawą priorytetową. Są jakby fundamentem i podstawą zdrowia, najważniejszym elementem strategii w jego promocji. Choć budżet naszego wolnego czasu określamy jako nie wystarczający ze względu na wymogi współczesności, musimy pamiętać czas wolny możemy spędzić miło i pożytecznie. Istotną funkcję może tu pełnić rekreacja ruchowa, która dotyczy wszelkich form racjonalnego pożytkowania wolnego od pracy czasu z przeznaczeniem na odnowę sił. Recreo - znaczy: przywrócić do życia, ożywić, pokrzepić, wzmocnić, stworzyć na nowo. Uprawianie różnego rodzaju form rekreacji ruchowej stwarza możliwości kontaktu z przyrodą oraz wpływa na dbałość o własne zdrowie. Istotą rekreacji jest: aktywność- jako forma aktywnego spędzania wolnego czasu; dobrowolność- jako poczucie swobody wyboru i możliwości działania; bezinteresowność- jako barak pobudek ekonomicznych; przyjemność- jako relaks dla ducha i ciała. Zagrożeniami wynikającymi z braku aktywności ruchowej jest m.in. zwiększenie ryzyka wystąpienia następujących schorzeń: nadciśnienie tętnicze choroby serca otyłość osteoporoza udar mózgu depresja rak jelita grubego Korzyści jakie płyną ze zwiększonej aktywności ruchowej to m.in.: 224 szybsza utrata masy ciała zmniejszenie ilości tkanki tłuszczowej bez utraty tkanki mięśniowej zwiększenie wydolności organizmu poprawa samopoczucia oraz wzrost energii życiowej zmniejszenie napięcia i stresu poprawa ogólnego stanu zdrowia

225 obniżenie ciśnienia tętniczego obniżenie całkowitego poziomu cholesterolu oraz co najważniejsze złego cholesterolu LDL we krwi. Od wczesnego dzieciństwa człowiek przejawia naturalną potrzebę ruchu. Ruch jest nieodłącznym elementem naszego życia, naszej egzystencji. Zaniedbania w postaci braku jego nawyku, zaowocują w przyszłości. Błędem jest czekanie na dorosłość by zrozumieć jakie korzyści niesie ze sobą aktywność ruchowa. Zatem brak w młodym wieku zachęty i warunków do systematycznego zaspakajania tej naturalnej potrzeby, doprowadzi do jej wygasania. Reasumując zatem: stała, systematyczna i optymalna aktywność ruchowa, stanowi warunek ciągłego podnoszenia na wyższy poziom nie tylko sprawności fizycznej, ale przede wszystkim walorów zdrowotnych naszego organizmu. CHOROBY CYWILIZACYJNE Człowiek - czy potrafi wygrać z każdą chorobą? Choroby cywilizacyjne i społeczne w równym stopniu dotyczą zarówno krajów Trzeciego Świata jak i krajów wysoko rozwiniętych, w których nasilają się zagrożenia zdrowia człowieka związane z degradacja środowiska. Promieniowanie jonizujące, zanieczyszczenie powietrza, wody i gleb powodują wzrost zachorowań na choroby nowotworowe. Nieracjonalne odżywienie się, stresujący tryb życia brak ruchu są przyczynami chorób układu krążenia. W krajach Trzeciego Świata głównym zagrożeniem są choroby zakaźne. Ich powodem jest nie tylko głód i niedożywienie ale również brak higieny oraz słabo rozwinięta służba zdrowia. O ile w Japonii na 10 tysięcy mieszkańców przypada 135 łóżek szpitalnych, o tyle w Indiach wskaźnik ten wynosi zaledwie 7. Do najgroźniejszych chorób należy dżuma, dziesiątkowała ludzkość nie tylko w czasach średniowiecza, bowiem obecnie powoduje co roku śmierć około 1500 osób w krajach Trzeciego Świata. W Latach dziewięćdziesiątych cholera była przyczyną śmierci 500 tysięcy osób w Peru oraz kilkudziesięciu tysięcy w Ruandzie. Najgroźniejsza jednak jest "dżuma XX wieku", czyli AIDS. Od początku lat osiemdziesiątych spowodowała śmierć około 22 milionów osób. Według prognoz w najbliższym czasie liczba zakażonych wirusem może wzrosnąć do milionów. Pojawiają się wciąż nowe zagrożenia (np. wirus Ebola). W krajach wysoko rozwiniętych nowym problemem zaburzenia zdrowia psychicznego, związane z postępem naukowo-technicznym 225

226 oraz urbanizacją. Szybkie tempo życia, lęk przed utratą pracy są przyczyną silnych stresów i nerwic. Pojawiające się wciąż nowe wynalazki i udoskonalenia znanych już urządzeń wywołują nowe fobie, takie jak lęk przed podróżą lotniczą. Wśród mieszkańców dużych miast coraz powszechniejsza staje się fobia społeczna, czyli lęk przed spotkaniem się z innymi ludźmi. W XX wieku taki stan zagubienia i strach przed wszelkimi nowościami określono mianem szoku przyszłości. Stan ten nazwał i zdefiniował amerykański socjolog i publicysta Alvin Toffler w eseju Horizon i w Szoku Przyszłości. CUKRZYCA 226 Cukrzyca jest przewlekłą chorobą metaboliczną, w której ustrój albo nie wytwarza insuliny, albo nie w pełni ją zużytkowuje. Wskutek tego nie może prawidłowo przyswajać węglowodanów, a w mniejszym stopniu również białek i tłuszczów. Stężenie cukru (glukozy) we krwi rośnie i nerki wydalają jego nadmiar z moczem. Pomimo nadwyżki glukozy w organizmie mózg i inne tkanki potrzebujące paliwa nie są w stanie jej zużyć. Następuje więc rozpad białek i tłuszczów, jako zastępczego źródła energii, co w konsekwencji prowadzi do ciężkich zaburzeń biochemicznych. W dalszym przebiegu choroby duże stężenie glukozy we krwi uszkadza tkanki, zwiększając ryzyko wystąpienia takich powikłań, jak: niewydolność serca i nerek, ślepota, udar, zaburzenia neurologiczne. Chociaż istnieją skuteczne metody leczenia, cukrzyca należy do bardzo poważnych chorób (np. w Stanach Zjednoczonych jest jedną z głównych przyczyn zgonów). Rozróżnia się dwa jej rodzaje: typ I, charakteryzujący się całkowitym ustaniem wytwarzania insuliny, oraz typ II, w którym organizm bądź wytwarza niewystarczające ilości tego hormonu, bądź nie w pełni go zużytkowuje. Typ I nazywa się również cukrzycą insulinozależną lub młodzieńczą. Zwykle ujawnia się on w pierwszych 20 latach życia i polega na zniszczeniu komórek tzw. Wysp trzustkowych, wskutek czego zanika możliwość wytwarzania insuliny. Jego objawami są: częste oddawanie moczu, utrata masy ciała, nadmierne pragnienie, osłabienie, senność i zwiększone uczucie głodu. Typ II, zwany także insulinoniezależnym lub cukrzycą dorosłych, ujawnia się głównie u osób otyłych i starszych, chociaż zdarza się również u ludzi szczupłych. Rozwija się znacznie wolniej; u wielu chorych bywa rozpoznany dopiero po upływie lat. Oprócz objawów opisanych w typie I, charakterystyczne dla niego są: częste zakażenia, kurcze i mrowienie, zaburzenia w gojeniu, impotencja u mężczyzn oraz przewlekłe zapalenie pochwy u kobiet. Przyczyna cukrzycy nie jest znana, przypuszcza się jednak, że w trybie I układ odpornościowy niszczy własne komórki wysp trzustkowych wytwarzające insulinę. Fakt iż choroba występuje rodzinnie, może wskazywać także na czynnik genetyczny.

227 BADANIA DIAGNOSTYCZNE Rozpoznanie opiera się na badaniu poziomu cukru we krwi. Podwyższony jego poziom nie musi bynajmniej oznaczać cukrzycy, wymaga jednak przeprowadzenia dodatkowych badań. Na ogół przyjmuje się, że do rozpoznania cukrzycy upoważnia dwukrotne stwierdzenie glukozy we krwi powyżej 140 mg/100 ml (mg%). Oba badania muszą być wykonane na czczo, po upływie 8 godzin od ostatniego posiłku. W przypadkach granicznych pomocny bywa test z obciążeniem glukozą. Polega on na oznaczeniu poziomu glukozy we krwi na czczo, a następnie po wypiciu roztworu cukru. LECZENIE Jak dotychczas, nie ma skutecznego sposobu wyleczenia obu typów cukrzycy, ale chorobę można kontrolować skojarzonym leczeniem. Chorym na cukrzycę typu I trzeba regularnie wstrzykiwać insulinę. Jest również konieczne stosowanie specjalnej diety i ćwiczeń fizycznych. Muszą również sami mierzyć sobie poziom cukru we krwi. W przypadku typu II często wystarczy schudnąć, przestrzegać diety i wykonywać odpowiednie ćwiczenia. Badania wykazały, że w cukrzycy tego typu 80% otyłych chorych samo zmniejszenie masy ciała normalizuje poziom glukozy we krwi. Inni mogą potrzebować doustnych leków przeciwcukrzycowych, które zwiększają wytwarzanie i skuteczność działania własnej insuliny. Do leków takich zalicza się: biguanidy, pochodne sulfonylomocznika, inhibitory glukozydazy. Chorzy z obydwoma typami cukrzycy wymagają szczególnej troski lekarskiej i ścisłej współpracy pacjenta z lekarzem, którym jest zazwyczaj internista lub endokrynolog. Ponieważ jednak cukrzyca uszkadza układ sercowo-naczyniowy, nerki, oczy oraz układ nerwowy, często niezbędne bywa współdziałanie lekarzy różnych specjalności. Na przykład okulista powinien co 6-12 miesięcy kontrolować dno oka ze względu na możliwość wystąpienia retinopatii cukrzycowej. Jest to zaburzenie, w którym dochodzi do przerostu i pękania naczyń krwionośnych siatkówki. Jeśli niema kontroli takie krwawienie prowadzi do ślepoty. W cukrzycy często występują powikłania sercowo-naczyniowe, takie jak nadciśnienie tętnicze i choroby tętnic wieńcowych. U wielu chorych dochodzi też do niewydolności nerek, która może wymagać dializy lub przeszczepu nerki. Pogorszenie krążenia krwi w naczyniach kończyn dolnych i stopach wiąże się nieraz z koniecznością operacji naczyniowych, a nawet amputacji dla 13mln Amerykanów i ok. 1mln Polaków jest jednak pocieszająca wiadomość: 10-letnie badania i obserwacje kliniczne wykazały, że utrzymywanie odpowiedniego poziomu cukru we krwi znacznie zwalnia rozwój powikłań. Coraz więcej lekarzy zachęca więc chorych do narzucenia sobie reżimu, 227

228 pozwalającego na osiąganie poziomu glukozy możliwie najbardziej zbliżonego do wartości prawidłowych. W praktyce oznacza to częste, co najmniej czterokrotne, sprawdzanie poziomu cukru w ciągu dnia i dostosowywanie do niego dawek insuliny lub innych leków. Istotne znaczenie mają też ćwiczenia fizyczne oraz przestrzeganie wskazówek dietetycznych dotyczących rodzaju i częstotliwości spożywanych posiłków. Podawanie insuliny ułatwiają specjalne wstrzykiwacze. Nosi się je w kieszeni lub przytwierdzone do paska. Można je odpowiednio zaprogramować, aby wstrzykiwały niewielkie dawki insuliny w określonym czasie. Dieta cukrzyków jest w zasadzie podobna do zalecanej ludziom zdrowym. Zapotrzebowanie kaloryczne powinny w większości pokrywać węglowodany zawarte w jarzynach, owocach, pełnoziarnistych produktach zbożowych, a w znacznie mniejszym stopniu- białko zwierzęce. By zmniejszyć ryzyko wystąpienia chorób serca, należy unikać cukru rafinowanego i ograniczyć spożywanie tłuszczów oraz pokarmów zawierających cholesterol. 228 Bezpośrednio po rozpoznaniu cukrzycy należy zwrócić się do specjalisty dietetyka, by opracował program właściwego żywienia, uwzględniający dotychczasowe preferencje smakowe i pozwalający zapoznać się ze wskazówkami Towarzystwa Chorych na Cukrzycę. Wskazówki te zawierają proste zasady, których przestrzeganie umożliwia pokrycie dziennego zapotrzebowania energetycznego i dostarczenie organizmowi potrzebnych składników pokarmowych. Stosowanie tych zasad wcale nie musi być dla chorego uciążliwe. Skrupulatna samokontrola pozwala dostosowywać dawkę insuliny do okolicznościowych odstępstw od diety. Cukrzycy, ze względu na zaburzenia krążenia, są podatni na owrzodzenia skóry, zwłaszcza nóg i stóp. Przed tworzeniem się nagniotków i obtarć, które mogą być przyczyną ciężkich zakażeń, zabezpiecza wygodne obuwie. Należy też prawidłowo obcinać paznokcie, a w razie trudności korzystać z pomocy pedikiurzysty. Niezbędne jest stałe noszenie przy sobie karty identyfikacyjnej chorego na cukrzycę. Umożliwia to uzyskanie bezzwłocznej pomocy lekarskiej w razie wypadku lub zaburzeń związanych z hipo- lub hiperglikemią. Szczególnej czujności chorego wymagają objawy przedawkowania insuliny, dlatego zawsze powinno się mieć ze sobą słodycze i w takiej sytuacji natychmiast je spożyć. Inne przyczyny wysokiego poziomu cukru we krwi Wzrost poziomu cukru we krwi mogą powodować liczne leki oraz choroby zaburzające czynność trzustki. Ciąża może wywoływać

229 cukrzycę ciążową, występującą zwykle w drugim trymestrze. Rozpoznanie ustala się na podstawie poziomu cukru we krwi. NADWAGA I OTYŁOŚĆ Nadwaga jest w wielu krajach najczęstszym, związanym z odżywianiem, problemem zdrowotnym. W Stanach Zjednoczonych np. dotyczy około 50% wszystkich osób dorosłych, przy czym aż 30% z nich cierpi na otyłość, czyli ma wagę wyższą o co najmniej 20% niż waga prawidłowa. Poza problemami natury psychicznej i estetycznej otyłość zwiększa ryzyko zachorowania na niektóre ciężkie choroby, np. na cukrzycę i choroby serca, zwiększa ryzyko wystąpienia raka piersi, macicy, jajników, okrężnicy, gruczołu krokowego i pęcherzyka żółciowego. Nadwaga powoduje też choroby stawów, bóle kręgosłupa i stóp, choroby układu oddechowego. U kobiet otyłość może prowadzić do zaburzeń miesiączkowania i płodności. Do niedawna nadwagę uważano za prosty skutek spożywania większej liczby kalorii, niż wynosi spalanie w ciągu codziennej aktywności. Obecnie wiadomo, że przyczyny nadwagi są bardziej złożone, że związane są z czynnikami dziedzicznymi, hormonalnymi, psychicznymi, podłożem etnicznym i kulturowym i innymi. Szczególnie ważne są uwarunkowania dziedziczne. Walka z otyłością wymaga ogromnej siły woli i dlatego nie zaskakuje fakt, że około 90% osób, które się odchudzały, odzyskuje cała lub większość utraconej wagi w ciągu 5 lat. Nie oznacza to jednak, że próby uzyskania wagi zbliżonej do idealnej są zawsze skazane na niepowodzenie. Najtrwalszy sukces można osiągnąć, stosując długoterminowe programy odchudzające, dające powolny, ale stały skutek. Masa ciała niekoniecznie świadczy o otyłości; ważne jest, czy występuje nadmiar tkanki tłuszczowej. Aby ocenić czy masz nadmiar tkanki tłuszczowej, lekarz specjalnym cyrklem mierzy grubość fałdu skórnego, czyli warstwy skóry i tkanki podskórnej, które można razem uchwycić. Około 50% tkanki tłuszczowej w ustroju znajduje się tuz pod skórą, dlatego fałd skórny przedramienia lub tuż nad kością biodrową o grubości ponad 2,5 cm wskazuje na nadmiar tłuszczu. Badania dodatkowe obejmują badanie krwi, moczu i hormonów. Lekarz może tez wypytać o nawyki żywieniowe i aktywność fizyczną, gdyż ma to znaczenie nie tylko przy poszukiwaniu przyczyny nadwagi, ale także przy odchudzaniu, a następnie zapobieganiu ponownemu przyrostowi masy. Wielu specjalistów uważa otyłość za chorobę przewlekłą, wymagającą długotrwałego leczenia (czasem z użyciem leków), zmiany stylu życia oraz stosowania terapii alternatywnej. 229

230 Otyłość łagodna, kiedy masa ciała przekracza 20-40% masę idealna, często może być leczona samodzielnie lub z pomocą dietetyka i fizykoterapeuty. Otyłość umiarkowana, zdefiniowana jako przekraczająca o % wagę należną, wymaga najczęściej stosowania leków zmniejszających łaknienie, diety ustalanej przez dietetyka, a także zmiany zachowań w czym może pomóc psychiatra lub psycholog. Znaczna otyłość, ponad 100% powyżej wagi należnej, może wymagać leczenia chirurgicznego, ponadto stosowania leków, diety i zmiany zachowań. UZALEŻNIENIA Uzależnienie to fizyczna i psychiczna potrzeba przyjmowania pewnych substancji chemicznych mimo ich negatywnego wpływu na stan zdrowia. W szerszym rozumieniu do uzależnień zalicz się też wewnętrzny, nie do opanowania, przymus wykonywania pewnych czynności, takich jak uprawianie gier hazardowych, kradzieże (kleptomania), uprawianie seksu. Wyróżnia się ponad 200 zespołów uzależnień, w których zwalczaniu znajduje zastosowanie 12- stopniowy model terapii opracowany przez grupy Anonimowych Alkoholików. Na ogół uważa się, iż najczęściej dochodzi do uzależnienia od: nikotyny, alkoholu, kokainy, heroiny oraz amfetaminy i innych leków. Dotychczas nie udało się do końca wyjaśnić, dlaczego niektóre osoby przyjmują te substancje nie popadają w uzależnienie, a u innych dochodzi do nadużywania wspomnianych środków. Badania wskazują że wpływ na to mają m.in.: wrodzone predyspozycje, zaburzenia metabolizmu mózgu, zaburzenia osobowości. Najprawdopodobniej wszystkie te czynniki łącznie przyczyniają się do rozwoju uzależnienia u niektórych osób. Łatwo stwierdzić fakt wypicia alkoholu lub zażycia środków chemicznych- służą do tego odpowiednie badania krwi i moczu- nie istnieją natomiast badania diagnostyczne mogące wykazać uzależnienie. Lekarz w czasie badania pacjenta podejrzanego o uzależnienie zwraca jedynie uwagę na pewne szczególne zachowania. Aby rozpoznać uzależnienia od środków psychoaktywnych, należy stwierdzić u pacjenta co najmniej 3 z wymienionych niżej cech: 230 Środek jest przyjmowany dłużej lub w większej ilości, niż jest to zalecane Pacjent odczuwa stałą potrzebę przyjmowania środka, wszelkie próby jego odstawienia są nieskuteczne

231 Pacjent poświęca dużo czasu na zdobywanie tego środka lub na leczenie jego nadużywania Używanie danego środka wpływa negatywnie na życie osobiste lub zawodowe pacjenta Pacjent przyjmuje dany środek, mimo że zdaje sobie sprawę z jego negatywnego wpływu Próba zaprzestania przyjmowania danego środka wywołuje objawy odstawienia. Sposób leczenia zależy od rodzaju uzależnienia. Terapia powinna być zatem dobrana indywidualnie. Szansa powodzenia wzrasta, jeżeli wszystkie osoby biorące udział w leczeniu: lekarz, pacjent i członkowie rodziny, rozumieją, że uzależnienie nie jest złym nawykiem lub objawem słabości, ale chorobą powodowaną wpływem czynników fizjologicznych i psychologicznych. Nikotyna Ta silnie uzależniająca substancja pobudzająca jest zawarta w tytoniu. W ciągu kilku sekund od momentu dostania się do płuc nikotyna dociera, poprzez układ krwionośny, do mózgu. Stąd wysyłany jest sygnał do nadnerczy, które z kolei uwalniają adrenalinę i inne hormony wydzielane zwykle w czasie stresu. Wielu osobom wydaje się, że papierosy uspokajają, w rzeczywistości powodują one wzrost napięcia. Kiedy efekt działania nikotyny słabnie, palacz odczuwa zdenerwowanie i inne objawy abstynencyjne. Leki zawierające nikotynę, jeżeli są właściwie stosowane, ułatwiają zaprzestanie palenia papierosów, ponieważ łagodzą objawy abstynencyjne: niepokój, bóle głowy, bóle mięśni, nudności, zmęczenie. Występują dwa rodzaje środków zawierających nikotynę: guma do żucia oraz specjalne nasączone lekiem. Nikotyna zawarta w wymienionych lekach dostaje się do krwiobiegu, zaspokaja zapotrzebowanie organizmu i zapobiega wystąpieniu objawów abstynencyjnych. Przedawkowanie leków może jednak doprowadzić do zatrucia, niekiedy nawet śmiertelnego. Guma do żucia oraz plastry zawierające nikotynę powinny być używane zgodnie z zaleceniami. Aby uniknąć przedawkowania, bezwzględnie konieczne jest niepalenie papierosów w czasie leczenia. Po kilkutygodniowej terapii pacjent powinien odzwyczaić się od palenia. Wówczas można stopniowo odstawiać lek. Jedynym lekiem, który nie zawiera nikotyny, a bywa stosowany w celu ułatwienia pozbycia się nałogu jest klonidyna. Nie należy ona jednak do leków bardzo skutecznych, ponadto wywołuje liczne objawy niepożądane, a zatem nie jest godna polecenia. 231

232 Alkoholizm Leczenie alkoholizmu odbywa się w trzech etapach. W pierwszym odstawia się alkohol i przeprowadza odtrucie oraz uzupełnienie niedoborów żywieniowych. Leczy się także współistniejące choroby. Odtrucie przeprowadza się zazwyczaj w szpitalu lub w specjalnym ośrodku. W drugim etapie rozpoczyna się psychoterapię. W trzecim etapie zwraca się uwagę na długotrwałe utrzymanie abstynencji oraz rehabilitację. Często do procesu leczenia włączani są członkowie rodziny. Kokaina Po zażyciu kokainy człowiek czuje się ożywiony i pełen energii, narkotyk ten wywołuje także stan euforii. Do objawów działania kokainy należą halucynacje, strach i paranoja. Leczenie kokainizmu przeprowadza się zwykle, podobnie jak w przypadku alkoholizmu, w trzech etapach. Ponieważ jednak gwałtowne odstawienie kokainy może powodować ciężką depresje, często w czasie odtrucia włącza się leki przeciwdepresyjne. Heroina Działanie heroiny jest bardzo silne, szybko wywołuje tolerancję i silnie uzależnienie. Przedawkowanie może doprowadzić do śmierci, co zdarza się często. Jedną z metod rzucenia nałogu jest zastąpienie heroiny metadonem. Mimo że jest on również środkiem uzależniającym, w porównaniu z heroina jego szkodliwość jest znacznie mniejsza. Pacjenci przyjmujący ten lek zgodnie z zaleceniami lekarza prowadzącego terapie mogą pracować i żyć względnie normalnie, co w przypadku heroiny jest niemożliwe. Jest to kontrowersyjny sposób leczenia i może być stosowany tylko przez specjalistyczne ośrodki. Leki Ponieważ nagłe odstawienie leków uspokajających, przeciwbólowych, amfetaminy i innych może powodować wystąpienie poważnych objawów abstynencyjnych, pacjent powinien pozostawać pod opieka lekarską. Zwykle konieczne jest stopniowe odstawianie leków. CHOROBY PSYCHICZNE 232 Lekarze od dawna próbują zdefiniować pojęcia choroby psychicznej i zdrowia psychicznego oraz wytyczyć dzielącą je granicę. Ogólnie zdrowie psychiczne oznacza zdolność do pełnego przeżywania radości i smutków realnego życia oraz umiejętność

233 utrzymywania kontaktów i współpracy z innymi ludźmi. Z choroba psychiczną możemy mieć do czynienia wtedy, gdy reakcje danej osoby zaczynają być niezrównoważone, nie radzi sobie ze zwykłymi problemami codziennego życia- innymi słowy nie zachowuje się całkowicie normalnie. Zdefiniowanie normalności nastręcza ciągle poważne problemy. Wszyscy mamy swoje fobie, dziwactwa i małe odchylenia od normy. Każdy z nas zna takie sytuacje, z którymi trudno jest mu sobie poradzić i w których reaguje inaczej niż zwykle, na przykład bardziej nerwowo. Granica między zachowaniem normalnym i nienormalnym jest więc bardzo trudna do ustalenia. Najczęściej za choroby psychiczne uznaje się te zaburzenia funkcjonowania naszego umysłu, które wpływają na zdolność do racjonalnego myślenia. Pojęcie upośledzony umysłowo lub niedorozwinięty umysłowo odnoszą się do braku postępów w rozwoju umysłu i zazwyczaj nie są uznawane za chorobę psychiczną. Ogólnie choroby psychiczne dzieli się na zaburzenia neurotyczne, zaburzenia psychotyczne i zaburzenia osobowości. Zaburzenia neurotyczne występują dość często. Pojawiają się wtedy, gdy człowiek przestaje radzić sobie z problemami dnia codziennego: troskami, lękami i rozczarowaniami, jakie niesie ze sobą życie. Chora osoba, próbując ominąć stojące przed nią problemy, ucieka się do form zachowań, które nazywamy zachowaniami zaburzonymi. Często problemom neurotycznym towarzyszą napady rozpaczy i poczucie winy. Metody leczenia Leczenie choroby neurotycznej zwykle polega na zidentyfikowaniu i usunięciu przyczyny problemu. Czasem bywa to bardzo trudne. Psychoterapeuta to osoba specjalizująca się w leczeniu rozmową. Zadaje on pacjentowi pytania dotyczące jego przeszłości, poglądów, lęków, aż do momentu, gdy wyczuje drażliwe miejsce, czyli temat na który pacjent zwykle nie ma ochoty rozmawiać i który podświadomie od siebie odpycha. Psychoterapeuta, w połączeniu ze starannie dobranym i dobrze prowadzonym leczeniem farmakologicznym, jest podstawowym sposobem leczenia wielu chorób psychicznych. Wyróżniamy wiele typów i stopni zaawansowania zaburzeń neurotycznych, od lekkiego niepokoju do poważnej depresji maniakalnej. 233

234 CHOROBY UKŁADU KRĄŻENIA Miażdżyca tętnic Stwardnienie tętnic jest powszechnym określeniem arteriosklerozy, w której ściany tętnic grubieją i tracą elastyczność. Do pewnego stopnia wynika to z procesu starzenia. Często jednak stwardnienie jest związane z miażdżycą, czyli odkładaniem się substancji tłuszczowych na wewnętrznej powierzchni ściany tętnicy. Chociaż miażdżyca może się pojawić w każdej tętnicy organizmu, najczęściej powstaje w tętnicach wieńcowych serca i tętnicach szyjnych zaopatrujących mózg w krew. Odkładające się złogi substancji tłuszczowych w tych najważniejszych dla organizmu naczyniach krwionośnych mogą być przyczyną zawału serca lub udaru. 234 Chociaż objawy miażdżycy pojawiają się w późniejszym okresie życia to badania dowodzą, że proces może rozpoczynać się już w okresie młodzieńczym lub nawet dzieciństwie. Odkładające się złogi cholesterolu, wapnia i innych substancji wzdłuż ścian tętnicy powodują narastające zwężenie światła naczynia i ograniczenie przepływu krwi. Prawie każda osoba w średnim lub starszym wieku ma do pewnego stopnia stwardniałe i zwężone tętnice. W trakcie rutynowych badań lekarz może stwierdzić objawy miażdżycy osłuchując tętnice szyjne w celu wykrycia ewentualnych szmerów oraz wyczuć osłabienie pulsu na stopach i ich oziębienie. Większość ekspertów uważa miażdżycę za chorobę nieuleczalną, mimo to postępująca miażdżyca i jej objawy powinny być leczone różnymi lekami oraz innymi formami terapii. Osobom z wysokim poziomem cholesterolu w surowicy krwi, w przypadku których leczenie dietą i zmiana stylu życia nie przyniosły rezultatów, lekarz może zalecić leczenie farmakologiczne. Pacjentom z podwyższonym ciśnieniem krwi lekarz przepisze leki obniżające ciśnienie. Istotna jest również kontrola cukrzycy i innych chorób towarzyszących. W razie nieskuteczności działania leków konieczne jest leczenie chirurgiczne. Styl życia odgrywa główną rolę w zapobieganiu wczesnemu rozwojowi stwardnienia tętnic i miażdżycy. Zmniejszenie masy ciała, zrezygnowanie z palenia, regularne ćwiczenia fizyczne i rozważna dieta- to najlepszy sposób zapobiegania i samoleczenia w stwardnieniu tętnic. Ćwiczenia fizyczne w postaci spacerów lub innych ćwiczeń dynamicznych, wykonywane przez minut 3-4 razy w tygodniu, pozwalają na utrzymanie dobrej kondycji fizycznej oraz sprzyjają lepszemu krążeniu krwi.

235 Zawał serca Fachowa nazwa ataku serca brzmi: zawał mięśnia sercowego Jest to martwica komórek powstała na skutek znacznego zmniejszenia lub nawet całkowitego zatrzymania dopływu krwi do określonych części mięśnia sercowego. Większość ataków serca jest wynikiem zamknięcia jednej z tętnic wieńcowych, naczyń, które otaczają serce i którymi dostarczany jest tlen oraz inne składniki odżywcze do mięśnia sercowego. Często zawał serca jest pierwszym objawem choroby wieńcowej. Niektóre zawały przebiegają bezbólowo i są wykrywane dopiero w przypadkowo wykonywanych badaniach elektrokardiograficznych. Najważniejszym objawem ataku serca jest silny, ściskający ból zlokalizowany w klatce piersiowej (najczęściej w okolicy zamostkowej) trwający od około pół godziny do godziny. Inne objawy to pogorszenie samopoczucia, uczucie ucisku, gniecenia w środku klatki piersiowej, ból promieniujący do ramion, szyi, rąk, żuchwy i pleców, zawroty głowy, utrata przytomności, pocenie, nudności, wymioty, spłycenie oddechu. Nie wszystkie te objawy występują jednocześnie. Czasami dolegliwości zmniejszają się i znów nawracają. Atak serca jest stanem nagłym, wymagającym natychmiastowej opieki medycznej. Osoby zagrożone zawałem serca powinny zastosować się do zaleceń lekarza. Oznacza to zmianę dotychczasowego stylu życia, czyli rezygnację z niezdrowej diety oraz prowadzenie bardziej aktywnego trybu życia. Palacze papierosów powinni natychmiast zerwać z nałogiem, a chorzy na cukrzycę nie tylko przestrzegać diety, ale także regularnie przyjmować leki i kontrolować poziom cukru. Osobom z nadwagą zalecane jest odchudzenie, ponieważ nadciśnienie tętnicze jest często związane z otyłością. Dieta ograniczająca tłuszcze, cukier, sól, oraz bogata w świeże owoce i warzywa pomaga zapobiegać chorobom serca. Do zalecanych przez lekarzy składników odżywczych należą także sole mineralne i mikroelementy, a zwłaszcza magnez, który pomaga uregulować puls. Nauka technik relaksacyjnych łagodzących stres oraz regularne ćwiczenia fizyczne to warunki zachowania naszego układu krążenia w dobrej kondycji przez długie lata. 235

236 Choroba wieńcowa Chorobą wieńcową charakteryzują nawracające bóle w klatce piersiowej, zlokalizowane za mostkiem, promieniujące do szyi, żuchwy, ramion i pleców. Charakter bólu bywa różny, ale najczęściej opisywany jest jako uczucie gniecenia, ciasnoty, ciężaru, duszenia, często towarzyszy mu przyspieszenie i spłycenie oddechu. Ból pojawia się wtedy, gdy miesień sercowy nie otrzymuje wystarczającej ilości tlenu. Najpowszechniejszą przyczyną choroby wieńcowej jest miażdżyca. Ostry napad choroby wieńcowej może wywołać ciężkostrawny posiłek lub ekspozycja na zimno, ponieważ wtedy krew z naczyń wieńcowych przemieszcza się do innych części organizmu. Niektórzy ludzie odczuwają bóle podczas odpoczynku lub snu. Często ten rodzaj choroby wieńcowej określany jest jako niestabilna choroba wieńcowa, która jest ostrzegającym sygnałem bezpośredniego zagrożenia zawałem mięśnia sercowego. Nie istnieją specyficzne objawy choroby wieńcowej. Prawdopodobieństwo wystąpienia choroby wieńcowej zwiększają takie czynniki jak palenie papierosów, wystąpienie zawałów mięśnia sercowego w rodzinie, podwyższone wartości ciśnienia tętniczego, podwyższony poziom cholesterolu, cukrzyca, itd. Istnieje wiele skutecznych sposobów leczenia choroby wieńcowej, od treningu fizycznego poczynając do leczenia farmakologicznego i chirurgicznego. Zależy to od nasilenia objawów i stopnia zajęcia naczyń wieńcowych. W pierwszej kolejności zalecana jest zmiana stylu życia i leki. Metody chirurgiczne rezerwuje się dla przypadków, które nie poddają się leczeniu zachowawczemu. W celu powstrzymania rozwoju choroby wieńcowej używa się trzech głównych rodzajów leków. Pierwszą grupę stanowią leki przeciwdusznicowe, jak nitraty, beta blokery i blokery kanałow wapniowych, które w rozmaity sposób redukują obciążenie, jakiemu poddawany jest mięsień sercowy. W drugiej grupie znajdują się leki, które zmniejszają ryzyko zakrzepicy. Sklejanie się ze sobą (agregacja) płytek krwi stanowi jeden z pierwszych etapów procesu powstawania zakrzepów. Jednakże zjawisku sklejania można zapobiegać lub je eliminować, stosując leki antykoagulacyjne. Leki z tej grupy zapobiegają tworzeniu się białkowego komponentu zakrzepów krwi. Leki rozpuszczające ten komponent nazywamy lekami trombolitycznymi. 236

237 Choroba nadciśnieniowa Wysokie ciśnienie tętnicze krwi (nadciśnienie) pojawia się wtedy, gdy siła pochodząca z czynności skurczowej mięśnia sercowego działa na ściany tętnic o obniżonej elastyczności. Początkowo przebiega podstępnie i nie daje objawów aż do chwili osiągnięcia bardzo zaawansowanego i niebezpiecznego poziomu. Wtedy może powodować bóle głowy, zaburzenia świadomości, dzwonienie w uszach i przyspieszenie czynności serca. Jeżeli nie jest właściwie kontrolowane, może prowadzić do zawału mięśnia sercowego, udaru mózgu lub niewydolności nerek. Wywołuje również uszkodzenie wzroku i innych narządów. Znane są niektóre czynniki predysponujące do rozwoju nadciśnienia tętniczego. Należą do nich: otyłość, rodzinne występowanie nadciśnienia lub udaru mózgu w młodzieńczym wieku. Dieta bogata w sód może przyczyniać się do rozwoju nadciśnienia u osób z predyspozycją dziedziczną. Nadciśnienie jest najczęściej stwierdzane dopiero podczas rutynowego badania lekarskiego lub w czasie wykonywania specjalnych badań przesiewowych. Ciśnienie tętnicze jest zazwyczaj niższe w czasie snu, a najwyższe we wczesnych godzinach porannych. Gniew i stres podwyższają ciśnienie tętnicze, podobnie jak kofeina, nikotyna i alkohol. Leczenie zależy od przebiegu choroby i obecności powikłań. Łagodne i umiarkowane nadciśnienie- wartości mieszczą się w przedziale / jest początkowo leczone poprzez zmianę stylu życia. Gdy to nie wystarcza lub gdy nadciśnienie ma charakter ciężki lub umiarkowany z wartościami powyżej 160/105, zalecane są leki hipotensyjne. W leczeniu nadciśnienia tętniczego bardzo ważne są regularne kontrole lekarskie i przyjmowanie leków. Nadciśnienie łagodne i umiarkowane można opanować dietą. Należy wyeliminować, bądź znacznie ograniczyć spożycie soli. Wskazane jest zwiększenie spożycia warzyw, owoców i produktów pełnoziarnistych oraz ograniczenie spożycia czerwonego mięsa i innych tłustych pokarmów. Zmiany w diecie powinny być połączone z innymi zmianami w stylu życia: niepalenie papierosów i unikanie biernego palenia, zmniejszenia nadwagi, unikanie napojów alkoholowych. 237

238 Wady serca Wiele niemowląt rodzi się z wadami serca, spowodowanymi zwykle nieprawidłową budową jednej z zastawek. Wadę tę można skorygować operacyjnie. Jednakże u małych dzieci występują jeszcze inne problemy z sercem, u niektórych wykształcają się otwory, przez które krew może przepłynąć z jednej części serca do drugiej. W takim przypadku odtlenowana krew przepływa przez serce, omijając płuca i powtórnie zostaje skierowana do pozostałych narządów. Stan chorego często ulega samoistnej poprawie po upływie kilku lat, jeśli jednak to nie następuje, taki ubytek musi wypełnić chirurg. Czasami dzieci rodzą się ze zwężeniem lub blokadą w tętnicach wieńcowych, które utrudniają dopływ krwi do samego serca. Skutkiem tego rodzaju wad jest zadyszka u dziecka, a w niektórych przypadkach niedobór energii. Ponad 75 procent wrodzonych wad serca można z powodzeniem leczyć chirurgicznie, a w większości innych przypadków poprawa następuje samoistnie. 238 Zapalenie mięśnia sercowego jest choroba spowodowaną stanem zapalnym w różnych częściach serca. Zapalenie osierdzia jest zapaleniem błony otaczającej serce. W wyniku choroby pod błoną gromadzi się płyn. Przyczyną schorzenia mogą być różne infekcje, choroba nerek lub zapalenie stawów. Gromadzący się pod błona płyn trzeba odciągać chirurgicznie, w przeciwnym razie życie pacjenta jest zagrożone. Zapalenie tkanki mięśniowej serca może spowodować trwałe, często nieodwracalne uszkodzenie komórek mięśniowych. Jedynym wyjściem w takim przypadku bywa często przeszczep serca. Kolejna chorobą serca jest kardiomopatia. Mięsień sercowy może być osłabiony albo nieprawidłowo rosnąć, przez co narząd przestaje wydajnie pracować. W większości przypadków przegroda międzykomorowa grubieje. W chorobie tej ulgę przynoszą leki zmniejszające napięcie ścian serca, ale wyleczyć ją można tylko poprzez zabieg chirurgiczny, a lekarze doradzają przeszczepienie nowego serca. Niedokrwistość Niedokrwistość sierpowata to wrodzona, uwarunkowana dziedzicznie choroba. Charakteryzuje się ona występowaniem we krwi nieprawidłowej hemoglobiny (hemoglobiny S- HbS), barwnika krwinek czerwonych, który zawiera żelazo i jest odpowiedzialny za przenoszenie tlenu do wszystkich komórek organizmu. Nazwa choroby pochodzi od nieprawidłowego, półksiężycowatego (sierpowatego) kształtu tych krwinek.

239 Nasilenie anemii sierpowatej może być zróżnicowane, ale zawsze występuje niedokrwistość z towarzyszącymi jej objawamizmęczeniem, skróceniem oddechu, szybkim biciem serca i opóźnieniem wzrostu. Pod wpływem niedotlenienia, kwasicy, po zażyciu niektórych leków, wypiciu alkoholu może wystąpić tzw. przełom hemolityczny, kiedy to we krwi krąży znaczna liczba sierpowatych krwinek, które zatykają małe naczynia krwionośne i w ten sposób blokują dopływ krwi do istotnych życiowo narządów. Po pewnym czasie nerki, płuca, serce i stawy ulegają trwałemu uszkodzeniu. W ciężkich przypadkach chorzy umierają już w młodym wieku z powodu niewydolności nerek, niewydolności oddechowej czy udaru. Niedokrwistość sierpowata najbardziej rozpowszechniona jest wśród ludzi rasy czarnej. W Polsce jest właściwie niespotykana, mogą zdarzać się pojedyncze przypadki. Na niedokrwistość chorują dzieci, które od obojga rodziców odziedziczyły geny niosące tę chorobę. Te dzieci które odziedziczyły jeden gen, są jego nosicielami i przekazują go następnemu pokoleniu. Osoba u której rozpoznano niedokrwistość sierpowatą, powinna pozostawać pod opieką specjalisty zajmującego się chorobami dziedzicznymi, a w Polsce- hematologa. W chwili obecnej podstawą leczenia jest zapobieganie wystąpieniu zakażeń. W tym celu lekarze specjaliści zalecają profilaktyczne podawanie antybiotyków wszystkim dzieciom z niedokrwistością sierpowatą. Istotne znaczenie mają także szczepienia. Oprócz szczepień rutynowych należy także stosować szczepienia przeciw zapaleniu płuc, grypie oraz wirusowemu zapaleniu wątroby. Białaczka Nazwa białaczka - leukemia, pochodzi od greckich słów biała krew - określa grupę złośliwych nowotworów układu krwiotwórczego i odnosi się do białawego zabarwienia krwi chorego, które powstaje na skutek obecności dużej liczby nieprawidłowych leukocytów (krwinek białych) w krążeniu. Białaczki można podzielić następująco: Ostra białaczka limfoblastyczna, najczęściej spotykana u dzieci, charakteryzuje się gwałtownym wzrostem liczby nieprawidłowych limfocytów i ich prekursorów; Ostra białaczka mieloblastyczna (szpikowa), rzadsza u dzieci, najczęściej występuje u dorosłych, przebiega gwałtownie i w czasie jej trwania obserwuje się nadmierna liczbę niedojrzałych i nieprawidłowych granulocytów lub monocytów, komórek odpowiedzialnych za zwalczanie zakażenia.; 239

240 Przewlekła białaczka szpikowa, o powolnym przebiegu, chorują na nią zwykle osoby w średnim wieku. Przewlekła białaczka limfatyczna, charakteryzuje się powolnym przebiegiem, obecnością dużej liczby nieprawidłowych limfocytów, występuje u ludzi starszych. Najcięższymi chorobami są ostre białaczki, które pojawiają się nagle i powodują gwałtowne pogorszenie stanu zdrowia. Najczęściej spotykane objawy białaczki to: łatwe siniaczenie, krwawienia, zmęczenie, bladość skóry, zawroty głowy, gorączka, skrócenie oddechu, bóle stawów, bolesność uciskowa brzucha i płyn w jamie brzusznej. Gdy choroba nie jest rozpoznana i leczona może dochodzić do jej zaostrzenia, pojawiają się wówczas inne objawy i przebieg jest gwałtowniejszy. Ostre białaczki leczone są zwykle skojarzona chemioterapią, tj. przez podanie różnych kombinacji leków przeciwnowotworowych. Stosować także można radioterapię, zwłaszcza wtedy gdy podejrzewa się zajęcie ośrodkowego układu nerwowego. Ponieważ chorzy na białaczkę są szczególnie podatni na ciężkie infekcje, w czasie leczenia powinni przebywać niemal w sterylnych pomieszczeniach. W niektórych przypadkach bierze się pod uwagę przeszczep szpiku kostnego - jest to obecnie najskuteczniejsza metoda leczenia. Odpowiednie leki w połączeniu z innymi metodami leczenia pozwalają przez szereg lat utrzymać kontrolę nad białaczką. MODYFIKACJA PLANU TRENINGOWEGO W ZALEŻNOŚCI OD PATOLOGII Modyfikacja planu treningowego w zależności od patologii to sytuacja, w której osoba trenująca lub rozpoczynająca trening posiada pewną dysfunkcję organizmu, która wpływa na poziom sprawności motorycznej. Posiadanie takiej dysfunkcji narzuca specyficzny sposób ćwiczeń, który dodatkowo musi spełniać funkcję kompensacyjno-wyrównawczą. Zatem proces programowania jest o tyle bardziej skomplikowany, o ile bardziej skomplikowana jest dysfunkcja i zarazem wymaga bardzo szerokiego spojrzenia i kompleksowości planowania. 240

241 Nasze programowanie w leczeniu Programowanie w aspekcie leczenia polega na wnikliwej analizie bazy informacyjnej osoby trenującej z punktu widzenia posiadanej dysfunkcji oraz ocenie jej wpływu na sprawność motoryczną. Następnie wybiera się takie dyscypliny oraz metody i ćwiczenia treningowe, aby zmniejszały lub kompensowały posiadaną dyfunkcję równolegle realizując pozostałe cele treningowe takie jak poprawę wszystkich parametrów motorycznych, czyli poprawę sprawności organizmu. Wszystkie programowane czynności treningowe podlegają ścisłej ocenie w ujęciu dysfunkcji oraz modyfikacji w sposób najbardziej właściwy dla bezpieczeństwa oraz zdrowia i sprawności osoby trenującej. 241

242 SPRAWNOŚĆ FIZYCZNA Sprawność fizyczna to zdolność do efektywnego wykonania pracy mięśniowej WHO 1968 Za wysoce sprawnego fizycznie uznamy takiego człowieka, który charakteryzuje się względnie dużym zasobem opanowanych ćwiczeń ruchowych, wysoką wydolnością układu krążenia, oddychania, wydzielania i termoregulacji, pewnymi prawidłowościami w budowie ciała oraz afirmującym fizyczną aktywność stylem życia. Koncepcja health related fitness jako teoretyczna podstawa kształcenia sprawności fizycznej. Odnosi się ona do tych komponentów sprawności, które są efektem korzystnego i niekorzystnego wpływu zwykłej aktywności fizycznej oraz które mają związek z poziomem stanu zdrowia. Komponenty te są określone: zdolnością do podejmowania codziennej aktywności z wigorem i na żwawo takim stanem cech i zdolności, który wskazuje na niskie ryzyko przedwczesnego rozwoju chorób i osłabienia sił w wyniku małej aktywności Celem sprawności fizycznej jest pozytywne zdrowie fizyczne, które warunkuje niskie ryzyko wystąpienia problemów zdrowotnych. Osiągnięcia zaś mają na celu zdolność angażowania się w codzienne zadania z adekwatną energią oraz satysfakcjonujące uczestnictwo w wybranych sportach. Rodzaje wysiłku fizycznego: anaerobowy (beztlenowy) do 90 sek. (np. sprint) aerobowy (tlenowy) powyżej 4 min. (długo trwająca aktywność) kombinowany (mieszany) pośredni czas lub wysiłek przerywany 242

243 Metody oddziaływania wysiłkiem fizycznym (metody treningowe): Różnicuje się je na podstawie objętości, intensywności oraz czasu trwania ćwiczenia i przerw. Ciągłe (wytrzymałość ogólna, ukierunkowana, siłowa) jednostajna zmienna Przerywane interwałowa; interwał ekstensywny i intensywny (wytrzymałość specjalna, siłowa, szybkościowa; siła) powtórzeniowa (szybkość, wytrzymałość szybkościowa, siła max) Metody nauczania ruchu: analityczna syntetyczna mieszana SPRAWNOŚĆ FIZYCZNA-ZDOLNOŚCI MOTORYCZNE SIŁA Siła to zdolność do pokonania oporu zewnętrznego lub przeciwdziałania mu kosztem wysiłku mięśniowego. Skurcz statyczny (izometryczny) lub dynamiczny. Wraz ze wzrostem ciężaru ciała siła absolutna rośnie, ale siła względna maleje. Zbyt intensywny i jednostronny trening siłowy może powodować różnorodne zmiany patologiczne. Próby trenowania siły mięśniowej bez użycia maksymalnych napięć mięśniowych są bezowocne. Sposoby uzyskiwania maksymalnych napięć mięśniowych: wielokrotne pokonywanie ciężaru mniejszego od maksymalnego do całkowitego zmęczenia pokonywanie maksymalnego ciężaru pokonywanie dowolnego ciężaru z maksymalną prędkością 243

244 Rodzaje treningu siłowego trening izometryczny trening dynamiczny (ćwiczenia koncentryczne i ekscentryczne) trening izokinetyczny WYTRZYMAŁOŚĆ Wytrzymałość jest określana jako zdolność do długotrwałego wysiłku przy wymaganej intensywności, niezbędna do zachowania podwyższonej odporności na zmęczenie niezależnie od warunków środowiska zewnętrznego. Wytrzymałość jest funkcją wielu czynników natury biologicznej, psychologicznej i środowiskowej. Określają ją elementy: psychologiczne (motywacja, znoszenie zmęczenia) fizjologiczne (krążenie obwodowe, zasoby energetyczne etc.) Wytrzymałość określa potencjał organizmu, tak niezmiernie ważny w uprawianiu każdej dyscypliny sportowej. Możemy wyróżnić wytrzymałość ogólną, ukierunkowaną i specjalną. Wytrzymałość ogólna to zdolność wykonywania przez dłuższy czas określonej pracy fizycznej, niekoniecznie związanej ze specjalnością ruchową. Wytrzymałość ukierunkowana stanowi etap przejściowy do wytrzymałości specjalnej (wysiłki o średniej i dużej intensywności) W podstawie programowej przedmiotu wychowanie fizyczne jest mowa o Teście Coopera (bieg wytrzymałościowy). Osobiście nie znam żadnego nauczyciela, którzy przeprowadza ww. test w II etapie edukacji (klasy IV-VI szkoły podstawowej). 244 Wytrzymałość specjalna jest to zdolność organizmu do wykonywania specyficznych obciążeń ukierunkowanych wymogami, jakie stawia się przed zawodnikami dana dyscyplina sportowa. W wieku 7-9 lat kształtujemy wytrzymałość poprzez gry i zabawy ruchowe.

245 Najbardziej korzystny dla kształtowania wytrzymałości tlenowej jest wiek 8-14 lat, a wiek lat dla wytrzymałości beztlenowej. Czy wiesz, że: Wytrzymałość dziedziczymy głównie po matce W kształtowaniu wytrzymałości stosujemy m.in metodę przerywaną (powtórzeniowa, interwałowa) Doprecyzowując: sprawność fizyczna to szeroko rozumiana sprawność organizmu warunkowana poprzez odpowiedni poziom strukturalny i funkcjonalny układów naszego ciała. Do tych sprawności zaliczamy następujące układy oraz ich sprawność: Sprawność morfologiczna określa adekwatny skład ciała z punktu widzenia zdrowia oraz aktywności fizycznej. Poziom tej sprawności powszechnie określają różnego typu wskaźniki składu tkanki aktywnej do nieaktywnej, z których najbardziej rozpowszechniony jest BMI (Body Mass Index). Niestety wskaźnik ten dla sportu nie przejawia dużej wartości, gdyż nie uwzględnia typu budowy somatycznej oraz hipertrofii mięśniowej, która jest znamienna dla sportu. Dlatego też w sporcie stosuje się różnego typu pomiary antropometryczne, w tym stwierdzające procentową ilość tkani mięśniowej na podstawie rezystancji tkanek. Wyniki tych pomiarów są w pełni wykorzystywane jako wskaźniki sprawności morfologicznej w danej, konkretnej dyscyplinie oraz służą jako dane wejściowe w procesie planowania makrocykli treningowych. Każda dyscyplina posiada charakterystyczny najbardziej optymalny poziom tej sprawności, warunkujący dużą efektywność procesu uczenia się oraz wykorzystania całej puli nabytych aktów ruchowych (techniki sportowej). Dlatego też z punktu widzenia sportu sprawność ta określa: najdogodniejszy skład ciała, (w który wchodzą proporcje mięśniowej, proporcje budowy somatycznej, oraz proporcje tkanki aktywnej do nieaktywnej) warunkujący osiągnięcie jak najlepszego wyniku sportowego w danej uprawianej dyscyplinie. Sprawność mięśniowo-szkieletowa określająca adekwatny poziom siły mięśniowej oraz prawidłową budowę szkieletu. Ważnym elementem tej sprawności jest również gibkość. Gibkość określa odpowiedni zakres ruchomości odcinków względem siebie, a jej pozom warunkowany jest przez stan rozciągnięcia mięśni, więzadeł, torebek stawowych itd. 245

246 Sprawność krążeniowo-oddechowa określa odpowiedni poziom rozwoju układów odpowiedzialnych za dystrybucję tlenu, utylizację tlenu, dystrybucję substancji odżywczych, redystrybucję substancji będących produktami przemiany materii, zapewniających odpowiedni poziom tolerancji organizmu na wysiłek, w tym na metabolity kwaśne we krwi itd., sprawność procesów termoregulacyjnych oraz innych fizjologicznych i metabolicznych czynników. Odpowiedni poziom tej sprawności z punktu widzenia danej dyscypliny warunkuje odpowiednie zdolności wysiłkowe niezbędne dla uczenia się techniki oraz wykonywania złożonych zadań ruchowych, w tym startów w zawodach danej konkurencji. Sprawność przemian metabolicznych jest wyrazem odpowiedniego działania hormonów, prawidłowej gospodarki węglowodanowej, tłuszczowej oraz białkowej w obrębie tkanek. Warunkuje ona odpowiedni poziom procesów anabolicznych w stosunku do procesów katabolicznych, a dzięki temu zapewnia odpowiednią odnowę biologiczną organizmu. 246 SPRAWNOŚC MOTORYCZNA sprawność ta określa możliwości ruchowe, możliwości uczenia się nowych aktów ruchowych oraz zdolność łączenia różnego typu ruchów. Sprawność łączy wszystkie sprawność poprzednie w jedną globalną sprawność przejawiając się jako szeroko rozumiane możliwości ruchowe danej osoby. Sprawność ta zawiera pewne komponenty, które w mniejszy lub większy sposób związane są z daną sprawnością, a które wpływają na ogólny poziom sprawności motorycznej. Komponenty te nazywane również predyspozycjami motorycznymi dzielą się na: Strukturalne parametry somatyczne związane ze sprawnością morfologiczną, mięśniowo szkieletową określające całość uwarunkowań strukturalnych do przejawów dużych możliwości ruchowych oraz charakterystycznych dla danej dyscypliny sportu. Energetyczne parametry związane ze sprawnością krążeniowo-oddechową, metaboliczną, a wyrażające się jako całość uwarunkowań wydolnościowych mających wpływ na możliwości ruchowe oraz charakterystyczne dla danej dyscypliny sportu. Zaliczamy do nich parametry tlenowe, mieszane oraz beztlenowe. Koordynacyjne zespół parametrów wpływających na możliwości łączenia oraz wykonywania różnego typu ruchów, aktów ruchowych charakterystycznych dla danej dyscypliny. Zaliczamy do nich koordynację wzrokowo-ruchową, orientację przestrzenną, równowagę, w tym równowagę kinestetyczną, różnicowanie ruchów, dostosowanie ruchów, szybkość reakcji, sprężanie ruchów, rytmizację itd. Psychiczne zespół parametrów określających predyspozycje natury psychicznej jak temperament, siłę woli, motywację itd.

247 Sprawność motoryczna jest ujęciem kompleksowym w odniesieniu do ruchu człowieka, skupia ona wszystkie sprawności, których wysoki poziom warunkuje poziom sprawności motorycznej. Obszerność sprawności motorycznej w odniesienia do ruchu człowieka sprawia, że wyodrębnia się tzw. zdolności motoryczne, które ściśle obrazują obszar oddziaływań na sferę ruchową człowieka oraz poziom samej sprawności motorycznej. Różnorodność form sprawia, iż każdy zainteresowany rozpoczęciem treningu fitness może znaleźć zajęcia dostosowane do swoich możliwości, zainteresowań oraz wyznaczonych celów treningowych (wzmocnienie mięśni, usprawnienie funkcji krążeniowooddechowych, zwiększenie gibkości, elastyczności, mobilności, ogólnej kondycji, modelowanie sylwetki itp.). CEL TRENINGU Ze względu na główny cel treningu, a tym samym efekt, jaki ma wywołać dany rodzaj ćwiczeń w organizmie ćwiczącego, wśród najczęściej spotykanych zajęć można wyróżnić: formy kształtujące wydolność fizyczną, wzmacniające układ krążenia, zwane też cardio lub aerobowymi, np. hi-low aerobik, dance aerobik, step, spining itp. formy kształtujące sylwetkę, wzmacniające układ mięśniowy, zwane też muscle, np. ABT, fit ball, body pump, TRX, body bulding formy mieszane, zwane też cardio & muscle lub ogólnorozwojowymi, gdzie w zależności od sposobu prowadzenia zajęć (intensywności, obciążenia) główny nacisk kładzie się na wzmacnianie zarówno układu krążenia, jak i układu mięśniowego, poprawę wytrzymałości i koordynacji, np. TBC, crossfit, circuit training formy relaksacyjne, wyciszające, zwane też cooling, wykonywane w rytm spokojnej muzyki, do których zalicza się m.in. stretching, jogę, move and breath. 247

248 Kluby fitness prześcigają się w oferowaniu coraz nowszych i ciekawszych zajęć pod często tajemniczo brzmiącymi nazwami (np. jukarii, TRX), warto więc zapoznać się z tymi najczęściej proponowanymi, aby mając orientację w ich rodzajach i przeznaczeniu, móc wybrać najbardziej nam odpowiadające. LOW IMPACT AEROBIK, zwany też lekkim aerobikiem, to forma zajęć z wykorzystaniem układu choreograficznego, charakteryzująca się małą lub umiarkowaną intensywnością oraz tym, iż wszystkie elementy ćwiczeń wykonywane są przy stałym kontakcie jednej stopy z podłożem. Brak fazy lotu i dynamicznych naskoków zapobiega przeciążeniom stawów oraz kości przy kontakcie stóp z podłożem. Z tego względu ta forma zajęć polecana jest dla osób z nadwagą, początkami osteoporozy, skoliozą II stopnia oraz wszystkim tym, którzy rozpoczynają przygodę z aerobikiem. Mała i umiarkowana intensywność sprzyja redukcji tkanki tłuszczowej. HI IMPACT AEROBIK to najbardziej dynamiczna forma zajęć, o dużej i bardzo dużej intensywności. Układ choreograficzny wykonywany jest w bardzo szybkim tempie i z dużą ilością podskoków. Ze względu na znaczne przeciążenia stawów forma ta jest coraz rzadziej stosowana. HI-LO (HI-LO COMBO) to zajęcia o średniej i dużej intensywności, stanowiące połączenie techniki lo-impact i hi-impact. Głównym celem treningowym jest usprawnianie układu sercowonaczyniowego i poprawa koordynacji. Ze względu na możliwość występowania w układzie choreograficznym elementów skocznościowych zajęcia mogą znacząco obciążać stawy, dlatego nie są zalecane dla osób otyłych i ze skoliozą II stopnia. 248 FAT BURNING to forma treningu podobna do zajęć HI-LO, ukierunkowana na efektywne spalanie tkanki tłuszczowej poprzez utrzymywanie stałej umiarkowanej intensywności ćwiczeń. Łatwy do opanowania układ choreograficzny zawiera zarówno kroki typu LOW (stały kontakt jednej stopy z podłożem), jak i sekwencje różnego rodzaju skoków oraz biegu, pozwalające na osiągnięcie pożądanego obciążenia. Niezwykle istotna jest wiedza i doświadczenie instruktora. Ponieważ zajęcia te są nastawione na redukcję tkanki tłuszczowej, a więc przeznaczone między innymi dla osób otyłych, ćwiczenia powinny być dobierane w taki sposób, by pozwalały na osiągnięcie pożądanej intensywności bez

249 nadmiernego przeciążenia układu kostno-stawowego z powodu zbyt dużej liczby elementów skocznościowych. DANCE AEROBIK to zajęcia, w których układ choreograficzny bazuje na różnego rodzaju krokach typowo tanecznych. W zależności od wykorzystywanego stylu tanecznego można wyróżnić m.in. funky, hip-hop, sexy class, latino aerobik itp. Głównym celem ćwiczeń jest poprawa koordynacji, pamięci ruchowej i wytrzymałości. Bardzo popularną odmianą tego typu zajęć jest zumba, będąca połączeniem tańca i aerobiku, zainspirowana latynoskimi rytmami. STEP to forma zajęć choreograficznych typu LOW lub HI/LOW, o dużej intensywności, z wykorzystaniem stopnia o wysokości cm (w zależności od zaawansowania ćwiczącego). Celem tych ćwiczeń jest stymulowanie i usprawnianie układu sercowonaczyniowego. Ze względu na znaczne zaangażowanie mięśni dolnych partii ciała (podczas wchodzenia i schodzenia ze stopnia) stanowi doskonały sposób modelowania ud, bioder i pośladków. Zajęcia na stepie mogą być prowadzone również z użyciem ciężarków i hantelek, przez co wzmacniają i kształtują zarówno dolne, jak i górne partie mięśniowe. Ze względu na przeciążenia w osi pionowej i obciążenie układu kostnostawowego oraz dużą intensywność ta forma zajęć nie jest wskazana dla osób otyłych, ze skoliozą I i II stopnia oraz kobiet w ciąży. AQUA FITNESS to wszelkie formy gimnastyki w wodzie. Mogą mieć charakter klasycznego aerobiku, wykorzystującego układ choreograficzny dostosowany do warunków wodnych. Mogą to być zajęcia mieszane, łączące układ aerobiku z ćwiczeniami wzmacniającymi, elementami techniki pływania i/lub różnego rodzaju grami oraz zabawami. Mogą to być również zajęcia typu water walking czy water jogging, bazujące na najprostszych formach przemieszczania się w wodzie. Specyfika środowiska wodnego sprawia, iż są to zajęcia niezwykle atrakcyjne i korzystne dla naszego zdrowia oraz ogólnej kondycji. Istotną zaletą tego rodzaju ćwiczeń jest to, że ze względu na wyporność wody ćwiczenia wykonywane są w znacznym odciążeniu, przez co aqua fitness nie obciąża kręgosłupa, stawów, wiązadeł ani ścięgien. Są to ćwiczenia niemal dla każdego, również dla tych, którzy nie umieją pływać (ćwiczenia odbywają się albo na płytkim basenie, albo na głębokim, z przyborami wypornościowymi). 249

250 ABT (abdominal, buttocks, thighs) lub też BPU (brzuch, pośladki, uda) to typowe zajęcia wzmacniające, kształtujące i modelujące, ale przede wszystkim dolne partie ciała. Po krótkiej rozgrzewce (10 15 min), najczęściej w postaci prostego układu choreograficznego, wykonuje się zestaw ćwiczeń izolowanych, wzmacniających mięśnie brzucha, pośladków i ud, zakończone minutowym stretchingiem. Wzmacnianie tylko dolnych partii mięśniowych może niestety prowadzić do dysproporcji w sylwetce i równowadze funkcjonalnej układu mięśniowego. TBC (total body condition), body sculpt, to moduł ćwiczeń fitness o charakterze ogólnorozwojowym, najczęściej z wykorzystaniem przyborów zwiększających opór: ciężarków, taśm gumowych, tubing, stepów itp. Stosowane ćwiczenia wzmacniające przeplatane z typowo aerobowymi pozwalają harmonijnie rozwijać wszystkie partie ciała i usprawnić pracę układów oddechowego oraz sercowonaczyniowego. BODY PUMP, MAGIC BAR to określenie zajęć wzmacniających i ogólnorozwojowych charakteryzujących się wykorzystaniem drążka sztangi, ze zmiennym obciążeniem (1 18 kg). Trening odbywa się przy muzyce nadającej rytm ćwiczeniom, lecz nie mamy tu do czynienia z układem choreograficznym, jak w przypadku form tanecznych. Zajęcia nastawione są na poprawę siły, wytrzymałości i tonusu (napięcia) mięśniowego, a tym samym kształtowanie i modelowanie sylwetki. Wykonywanie dużej liczby powtórzeń z małym obciążeniem i w określonym tempie pozwala również poprawić wydolność krążeniowo-oddechową. Niezwykle istotny jest dobór obciążenia adekwatnego do aktualnych możliwości i prawidłowa technika wykonywania ćwiczeń, chroniąca przed kontuzją. 250 CROSSFIT to jedna z najnowszych ofert treningu fitness, popularyzowana przez firmę Reebok. Choć program ćwiczeń został stworzony z myślą o szkoleniu żołnierzy, policjantów i członków jednostek do zadań specjalnych, to jednak jego skuteczność i coraz większa popularność sprawiły, że został przystosowany dla szerszego grona adeptów fitness. Trening ten, choć krótki (najwyżej 30 min), jest bardzo intensywny. Polega na szybkim wykonaniu maksymalnej liczby powtórzeń danego ćwiczenia, angażującego jak największą liczbę grup mięśniowych, w kilku seriach przeplatanych krótkimi przerwami (mogą to być przysiady z obciążeniem, pompki, wspinanie na linie, podciąganie na drążku, szybki bieg itp.). Jest to

251 dość skuteczny trening ogólnorozwojowy, mogący poprawić siłę, wydolność oraz wytrzymałość i usprawnić metabolizm. Ze względu na dużą intensywność wysiłku i stosowanie ćwiczeń wymagających poprawnej techniki do bezpiecznego wykonania może być niebezpieczny dla osób zaczynających swoją przygodę z treningami fizycznymi i prowadzić do przeciążenia organizmu. TRX, JUKARII to również jedne z nowszych form zajęć fitness, charakteryzujące się tym, iż ćwiczenia wykonywane są w zawieszeniu na linach z wykorzystaniem ciężaru własnego ciała. Program jukarii opracowany został przy współpracy firmy Reebok oraz Cirque du Soleil. Zajęcia odbywają się z wykorzystaniem trapezu drążka, zawieszonego tuż nad ziemią, na dwóch linach, przy specjalnie dobranej muzyce i choreografii zaczerpniętej z cyrku, w której występują elementy huśtania-fruwania na linach, stąd też nazwa jukarii fit to fly. Trening TRX bazuje na ponad 300 różnych ćwiczeniach górnych i dolnych partii ciała, wykonywanych na dwóch linach zakończonych specjalnymi uchwytami. W odróżnieniu od jukarii TRX to typowe ćwiczenia wzmacniające wykonywane w seriach bez układu choreograficznego, w których niemal przez cały czas ćwiczący utrzymuje kontakt z podłożem. Powyższe rodzaje treningu pozwalają kształtować siłę, wytrzymałość, elastyczność, równowagę, mobilność i koordynację. Możliwość dostosowania intensywności i obciążenia do indywidualnych możliwości ćwiczącego (różna wysokość zawieszenia i kąt nachylenia ciała) oraz ćwiczenia w odciążeniu i atrakcyjność zajęć sprawiają, iż te formy treningu adresowane są do szerszego grona fitentuzjastów. TAE BO, AEROBOXING, BOXAEROBIK, KARDIOKARATE to formy zajęć ogólnorozwojowych, wykorzystujące elementy techniczne zapożyczone z różnych sztuk walki (ciosy bokserskie, kopnięcia, uniki). Serię pojedynczych ciosów i kroków łączy się w bardziej lub mniej skomplikowany układ wykonywany w rytm muzyki. Ze względu na zaangażowanie niemal wszystkich grup mięśniowych są to doskonałe ćwiczenia o charakterze ogólnorozwojowym. Niezwykle istotna jest jednak wiedza i doświadczenie instruktora, który umiejętnie dostosuje elementy techniczne do aktualnych możliwości ćwiczących, nie narażając ich na ryzyko przeciążeń i kontuzji. 251

252 SPINING to inaczej grupowa jazda na specjalnych rowerach stacjonarnych w rytm muzyki. Instruktor lider grupy, dobiera odpowiednie obciążenie, tempo i czas pracy, symulując jazdę pod górkę, spokojną jazdę lub sprint, przeplatając odcinki o bardzo dużej, dużej, średniej i małej intensywności. Ćwiczenia te skutecznie zwiększają wydolność układu sercowo-naczyniowego, a ich dodatkową zaletą jest bezpieczeństwo wynikające z braku nadmiernych przeciążeń w stawach, w związku z czym mogą być przeznaczone dla szerszego grona entuzjastów dobrej kondycji. Jedyną wadą może być nieproporcjonalny rozwój tylko dolnych partii mięśniowych. TRENING OBWODOWY, CIRCUIT TRENING, zwany również treningiem stacyjnym, jak nazwa wskazuje polega na pokonywaniu obwodu składającego się 8 12 stacji, na których wykonuje się różne ćwiczenia. Czas pracy na każdym stanowisku wynosi sekund, po czym przechodzi się do kolejnego ćwiczenia. Dopiero po przejściu całego obwodu następuje trwająca 2 5 minut przerwa. W zależności od celu treningu obwód może się składać albo z samych ćwiczeń siłowych, wzmacniających, albo z ćwiczeń wzmacniających przeplatanych ćwiczeniami aerobowymi. Liczba powtórzonych obwodów zależy od stopnia sprawności oraz stażu treningowego ćwiczącego i może wynosić 1 4 lub więcej. Jest to jeden z najbardziej wszechstronnych, ogólnorozwojowych treningów mogących rozwijać siłę i wytrzymałość oraz kształtować sylwetkę. BODYBULDING to trening typowo siłowy, wzmacniający i niezwykle istotny w rzeźbieniu sylwetki ciała. Z wykorzystaniem m.in. sztangi i ciężarków wykonuje się serie ćwiczeń kształtujących poszczególne partie mięśniowe. 252 TRENING FUNKCJONALNY to forma treningu ukierunkowanego na rozwijanie tzw. sprawności użytecznej, ułatwiającej funkcjonowanie w codziennym życiu. Unika się więc ćwiczeń sztucznych, izolujących pojedyncze grupy mięśniowe, ponieważ tego rodzaju wysiłek rzadko wykonywany jest poza salą ćwiczeń. Stosuje się natomiast ćwiczenia imitujące, odzwierciedlające pracę wykonywaną na co dzień. Dominują ćwiczenia wielostawowe, angażujące i zmuszające do współpracy kilka grup mięśniowych w różnych dynamicznych pozycjach, co ma swoje funkcjonalne uzasadnienie i przekłada się na rozwój sprawności praktycznej, życiowej.

253 Trening polega w głównej mierze na poprawie koordynacji nerwowo-mięśniowej. Pozwala również wszechstronnie wzmocnić cały organizm, a także zwiększa wytrzymałość i mobilność. FIT BALL to inaczej gimnastyka z piłkami. Duże gumowe piłki, których średnica dostosowana jest do wzrostu ćwiczącego, sprzyjają wzmocnieniu wielu grup mięśniowych, zwiększeniu stabilizacji ciała, poprawie koordynacji, równowagi, doskonaleniu czucia głębokiego (propriocepcji wewnętrznego odczuwania i kontrolowania ciała). Ponadto zwiększają atrakcyjność zajęć, pomagają w relaksacji i odprężeniu. PILATES to forma gimnastyki opracowana na początku XX w. przez Josepha Pilatesa z myślą o tancerzach, ale ze względu na atrakcyjność i skuteczność bardzo rozpowszechniona w dzisiejszych fitness klubach. Gimnastyka Pilatesa to połączenie jogi, baletu oraz ćwiczeń izometrycznych wykonywanych w rytm spokojnej muzyki i własnego oddechu. Jej celem jest wzmocnienie i uelastycznienie mięśni, przede wszystkim brzucha, grzbietu, miednicy oraz pośladków. Ćwiczenia te koncentrują się szczególnie na mięśniach głębokich, przez co wpływają korzystnie na korektę wad postawy. Wolne, świadome, płynne wykonywanie ruchów w rytm spokojnej muzyki działa relaksująco i rozluźniająco. Ze względu na niewielkie obciążenie układu kostno-stawowego mogą być wykonywane niemal przez każdego. W celu uatrakcyjnienia i uskutecznienia ćwiczeń stosuje się różne przybory, takie jak maty, poduszki, obręcze, piłki itp. CALLANETICS to system ćwiczeń stworzony przez Callan Pinckney, nastawiony na wzmocnienie mięśni głębokich, korygowanie wad postawy i modelowanie sylwetki. Podobnie jak w pilatesie, ćwiczenia wykonuje się wolno w rytm spokojnej muzyki. Dominują pozycje statyczne z wstrzymywaniem napięcia mięśniowego w poszczególnych partiach ciała przez dłuższy czas (do 100 s). Choć ćwiczenia te skutecznie wzmacniają mięśnie i poprawiają sylwetkę, to jednak dominacja pracy statycznej (izometrycznej) może utrudniać krążenie krwi ze względu na długotrwały ucisk naczyń krwionośnych przez napięte włókna mięśniowe. Ćwiczenia te nie są więc zalecane dla osób z zaburzeniami krążenia. 253

254 JOGA, TAI-CHI, BODY-ART, MOVE AND BREATH to formy zajęć nawiązujące do wschodnich technik gimnastycznych, relaksacyjnych, w których dąży się do osiągnięcia równowagi pomiędzy ciałem i umysłem. Charakteryzują się płynnymi, powolnymi ruchami, statycznymi pozycjami i świadomym kontrolowaniem oddechu. Głównym celem zajęć jest wzmocnienie i uelastycznienie mięśni, zwiększenie zakresu ruchu w stawach, dotlenienie organizmu, poprawa równowagi, koncentracji, wyciszenie, uspokojenie oraz harmonizacja ciała i umysłu. W dobie ciągłego pośpiechu i stresu ta forma treningu może być doskonałym sposobem na relaks i odprężenie niemal dla każdego. STRETCHING to seria ćwiczeń rozciągających, zwiększających zakres ruchu w stawach, redukujących napięcie mięśniowe i zwiększających gibkość. Może być im poświęcona cała jednostka treningowa (30 60 min), mogą też stanowić (a nawet powinny) element uspokojenia, wyciszenia na zakończenie każdego rodzaju zajęć (10 15 min). Podczas rozciągania powinno się czuć napięcie mięśni, ale nie ból. Przekraczanie granicy bólu może grozić naderwaniem tkanek. Kilka uwag krytycznych Jak już wspomniano na wstępie, zajęcia fitness są niczym narzędzia umożliwiające osiąganie celów zgodnych z filozofią fitness. I tak jak nie ma jednego uniwersalnego narzędzia, którym można wszystko wykonać, tak samo nie ma jednej najlepszej formy zajęć fitness, którą można zastąpić wszystkie pozostałe. Każda ma swoje wady i zalety, i oto kilka przykładów. 254 Ćwiczenia oparte na ciekawym tanecznym układzie choreograficznym mogą być niezwykle atrakcyjne (zwłaszcza dla kobiet) i doskonale rozwijać pamięć ruchową oraz ogólną wydolność, jednak zbyt trudny układ wprowadzany przez ambitnego instruktora może uniemożliwiać realizację choreografii, kontynuowanie wysiłku i utrzymywanie optymalnej intensywności dającej pożądane efekty treningowe. Ćwiczenia wzmacniające natomiast doskonale poprawiają siłę i modelują sylwetkę, jednak dla niektórych mogą być zbyt monotonne i nie usprawniają układu sercowo-naczyniowego tak skutecznie, jak ćwiczenia aerobowe.