Materiály ke zkoušce

tou, rychlou kontrakcí a středně rychlou unavitelností se uplatňují při zátěžích střední až submaximální intenzity, které provází aerobní i anaerobní způsob úhrady energie.
Typ II B – FG (fast glykolytic) rychlá glykolytická vlákna s nízkou oxidační kapacitou, nejvyšší kapacitou glykolytickou, rychle se kontrahující, ale rychle unavitelná jsou zapojena při silových a rychlostních výkonech maximální intenzity s převahou anaerobního energetického metabolismu (Placheta, 1999).
Při svalové práci se aktivují jednotlivé typy svalových vláken podle intenzity svalové kontrakce. Při nízkých intenzitách jsou aktivována téměř výlučně pomalá vlákna. Se vzrůstající intenzitou kontrakce se postupně aktivují i rychlá oxidativní vlákna a nakonec i vlákna rychlá glykolytická.
Obr. č. 6 Postupná aktivace jednotlivých typů vláken v souvislosti se zvyšující se intenzitou zátěže (modifikováno podle: Meško, D. a kol., 2005)
U člověka je u různých jedinců homologický (shodný) sval z hlediska procentuálního zastoupení jednotlivých typů vláken, a tím i funkčních vlastností, velmi rozdílný. Tyto rozdíly jsou víceméně podmíněny geneticky. Uvádí se, že poměr zastoupení rychlých a pomalých vláken je geneticky podmíněn více než z 90%.
Obr. č. 7 Podíl pomalých a rychlých vláken u sportovců různých specializací (modifikováno podle Meško, D. a kol., 2005 – není však upřesněno, o který sval se jedná)

Vzhledem k rozdílným vlastnostem jednotlivých vláken, zejména rychlosti kontrakce a relaxace, odolnosti vůči únavě je z teoretického i praktického hlediska určování podílu rychlých a pomalých svalových vláken významnou součástí posuzování předpokladů úspěchu v jednotlivých sportovních disciplínách. Některými autory byl popsán postupně narůstající procentuální podíl pomalých svalových vláken se zvyšujícím se věkem. To souvisí s relativně lepšími předpoklady pro vytrvalostní typ pohybové aktivity u starších sportovců. Absolutně však může vytrvalostní výkonnost se zvyšujícím se věkem klesat.
13 Pohybové schopnosti
Pohybové schopnosti lze zjednodušeně definovat jako soubory vnitřních předpokladů k pohybové činnosti. Všeobecně je akceptováno rozdělení na pohybové schopnosti kondiční a koordinační. Kondiční pohybové schopnosti lze dělit na silové, rychlostní a vytrvalostní.
Silové pohybové schopnosti
Síla je pohybová schopnost překonat, udržet nebo brzdit určitý odpor. Statická síla vzniká na podkladě izometrické kontrakce, kdy se vzdálenost mezi počátkem a úponem svalu nezmění. Zkrácení vlastního svalu je kompenzováno protažením vazivových šlašitých struktur. Dochází-li ke změně vzdálenosti mezi úpony svalů, je takto vyvinutá síla označována jako síla dynamická. Kontrakce vedoucí k přiblížení svalových úponů je označována jako koncentrická, při oddálení úponů svalu jde o kontrakci excentrickou.
Absolutní síla je spojena s nevyšším možným odporem, může být realizována při svalové činnosti statické i dynamické (koncentrické nebo excentrické).
Výbušná (explozivní síla) je schopnost spojená s překonáváním nemaximálního odporu vysokou až maximální rychlostí. Může být realizována při dynamické svalové činnosti.
Síla vytrvalostní je charakterizována schopností překonávat nemaximální odpor opakováním pohybu nebo dlouhodobě odpor udržovat. Může být realizována při dynamické, ale i statické svalové činnosti.
Silové schopnosti hrají určitou úlohu ve všech sportovních odvětvích. Geneticky jsou určovány zhruba ze 65%. Síla statická (z 55%) je tréninkem více ovlivnitelná než síla dynamická, dědičně určená asi ze 75 % (Havlíčková, 2004).
Rychlostní schopnosti
Jde o pohyby v zásadě bez odporu (nebo s minimálním odporem), které charakterizuje vysoká až maximální rychlost. Je vhodné rozlišovat rychlost reakční (v začátku pohybu), acyklickou (nejvyšší rychlost jednotlivých pohybů), cyklickou (danou vysokou frekvencí opakujících se pohybů). Rychlost komplexní je dána kombinací předchozích.
15 Kardiovaskulární soustava
Velmi zjednodušeně lze srdce přirovnat k jednosměrnému čerpadlu. Krev je uváděna do pohybu rytmickým střídáním kontrakce (systola) a relaxace (diastola) srdečního svalu. Jednosměrný pohyb krevního proudu je zabezpečován systémem srdečních chlopní. Množství krve vypuzené z levé komory jedním stahem, systolou, je systolický objem neboli objem tepový (Qs). Klidové hodnoty jsou u dospělých lidí 60 – 80 ml. Specializovaná srdeční tkáň tzv. převodní soustava srdeční má schopnost tvořit elektrické impulsy a převádět je tak, aby došlo k optimálnímu stahu srdečních předsíní a komor. Součástí převodní soustavy srdeční je i sinusový (sinoatriální) uzel, který elektrické impulsy tvoří nejrychleji. Za normálních okolností je tedy srdce ovládáno sinusovým uzlem, přirozeným udavatelem srdečního rytmu (hovoříme o sinusovém rytmu), který vydává v tělesném klidu pravidelné impulsy v rozmezí 60 – 100 . min-1. Snížení počtu tepů pod 60 za jednu minutu označujeme jako bradykardii, zvýšení nad 100 za minutu jako tachykardii. Vynásobíme-li systolický objem počtem tepů za jednu minutu získáme minutový objem srdeční (Q). Klidové hodnoty jsou 4 – 5 l. Minutový objem přepočtený na povrch těla je srdeční index (SI). Množství kyslíku, které se přepraví jedním tepem do periferie ke tkáním označujeme jako tepový kyslík ( VO2.SF-1).
Poměr systolického objemu k objemu komory na konci diastoly se nazývá ejekční frakce levé komory (EF). Je nejužívanějším a nejjednodušším vyjádřením její funkce. Norma je 55 – 75 %. Krevní tlak je ovlivňován řadou složitých mechanismů jak centrálních (plnění srdečních oddílů, stažlivost srdeční svaloviny), tak periferních (vlastnosti cévního řečiště). Měříme tlak systolický/diastolický. Hodnoty v klidu 140/90 mmHg a vyšší označujeme jako hypertenzi, nižší hodnoty než 110/60 mmHg u mužů a 100/60 mmHg u žen jako hypotenzi.
Obr. č. 9 Srdeční objemy a odvozené veličiny
16 Reakce na dynamickou zátěž
Pro dynamickou zátěž je charakteristické cyklické zatížení se střídáním napětí a uvolnění svaloviny (izotonická svalová kontrakce). To příznivě ovlivňuje krevní oběh, přívod živin a kyslíku k pracujícím svalům i odvod zbytků látkové výměny.
Reakce kardiovaskulárních hodnot na tuto zátěž závisí především na druhu, intenzitě a délce trvání zátěže i individuálních vlastnostech jedince a řadě zevních vlivů.
Reakce probíhá ve třech fázích.Úvodní fáze předchází vlastnímu fyzickému výkonu. SF se zvyšuje nad obvyklou klidovou hodnotu vlivem emocí a podmíněných reflexů v komplexu změn, které označujeme jako předstartovní stavy. Je pozorována určitá závislost na předpokládané náročnosti zátěže.
Pro průvodní fázi je typický prudký vzestup v iniciální fázi, poté následuje pozvolnější vzrůst a SF se ustálí na hodnotě odpovídající ustálenému stavu (steady-state), pokud intenzita zátěže nepřesahuje úroveň ANP. Při jejím překročení SF dále narůstá. Následná fáze po ukončení zátěže začíná prudkým poklesem, později klesá pozvolněji. Výchozí hodnoty mohou být dosaženy až po desítkách minut.
Tepový objem se při zátěži zvyšuje z klidových hodnot na dvojnásobek (120 – 150 ml), nejvyšších hodnot dosahuje při srdeční frekvenci kolem 110 – 120 tepů za minutu. Při dalším zvyšování zátěže již zůstává konstantní. Minutový objem srdeční se může zvýšit až pětinásobně (ze 4 – 5 l na 20 – 25 za minutu). Při zátěžích blížících se maximu při frekvencích kolem 180 – 190 tepů za minutu dochází k významnému zkrácení doby nutné k optimálnímu plnění srdečních komor a tepový objem i minutový objem srdeční se u netrénovaných jedinců snižují. Pokles vede k přerušení zátěže (Havlíčková, 2004).
Systolický krevní tlak (TKs) se při dynamické zátěži zvyšuje, při konstantních zátěžích nižší až střední intenzity dosahuje brzy rovnovážného stavu. Diastolický tlak zůstává bez výraznějších změn.
Zátěže vyšších intenzit vedou k dalšímu postupnému zvyšování TKs. Nejvyšší hodnoty byly měřeny při submaximálních zátěžích (180 – 240mm Hg) s poklesem k výchozím hodnotám za 30 – 60 min. Při maximálním krátkodobém zatížení je vzestup TKs méně výrazný a doba návratu po přerušení činnosti k původním hodnotám kratší. Diastolický tlak TKd může vzhledem k rozšíření (dilataci) periferních cév klesat, v některých případech naopak i stoupat.
17 Reakce na statickou zátěž
Pro statickou zátěž je typické vydávání síly bez pohybu (izometrická svalová kontrakce). Statické zatížení je většinou spojeno s udržováním předmětů v určité poloze.
Odpověď krevního tlaku na statickou zátěž může být extrémní. Při vysoké intenzitě tréninku u vzpěračů, kde je větší podíl statické složky zátěže, byly popsány hodnoty TK přesahující 480/350 mmHg (Robergs, 1996). Rozdíly v reakci základních parametrů dynamické a statické zatížení jsou patrny na obr.č. 10.
Obr. č. 10 Reakce základních hemodynamických parametrů na dynamické a statické zatížení (modifikováno podle Dehn, M. M. a kol., 1978; cit. Placheta, Z. a kol.,1999)
18 Adaptace
Klidová SF je u trénovaných nižší než u netrénovaných. Tzv. sportovní bradykardie je výrazem převahy vlivu parasympatické větve autonomního nervového systému (vagotonie) nad sympatikem. Byly pozorovány extrémně nízké SF pohybující se mezi 30 – 35 tepy. U dobře trénovaných atletů se klidové hodnoty tepového objemu zvyšují na 80 – 100 ml a na 160 – 200 ml v průběhu maximální zátěže.
Trénovaní jedinci dosahují ve srovnání s osobami s průměrnou výkonností stejných výkonů při nižší tepové frekvenci. Rychlost návratu srdeční frekvence po ukončení zátěže k původním hodnotám je u trénovaných výraznější.
Tlakové zatížení srdeční svaloviny při silových disciplínách stimuluje paralerní zmnožení (replikaci) sarkomer a může vést ke ztluštění srdečních stěn s normální nebo dokonce zmenšenou velikostí dutin (koncentrická hypertrofie).
Obr. č. 11 Rozdíly v adaptaci na vytrvalostní a silový trénink (modifikováno podle: Pollock, M. L. a kol., 2000)
Objemové zatížení srdeční svaloviny při vytrvalostních aktivitách vede ke zvětšení srdečních dutin při normální nebo jen hraniční šíři stěn. Dochází k tzv. regulativní dilataci s dobrou kontraktilitou, lepším využíváním laktátu jako energetického zdroje. Má menší nároky na dodávku kyslíku. Po ukončení tréninku tyto adaptační změny ustupují, velikost dutin i šíře srdečních stěn se postupně vracejí k výchozímu stavu.
19 Dýchací systém
Dýchání je v nejširším slova smyslu výměna plynů mezi organismem a zevním prostředím.
Nasávání vzduchu do plic a jeho vypuzování z plic (ventilace) v důsledku změn nitrohrudního (pleurálního) tlaku vede ke změnám tlaků v plicních sklípcích (alveolech). Ke změnám dochází při cyklickém rozpínání hrudníku činností dýchacího svalstva. Hlavním svalem, který se uplatňuje při klidovém dýchání je bránice. Když se bránice aktivně stahuje (kontrahuje), zmenšuje se její vklenutí do hrudního koše, a tím se zvětšuje objem hrudní dutiny. Vedle bránice se na vdechu podílejí i zevní svaly mezižeberní. Při synchronní kontrakci s bránicí se zvedají žebra vzhůru, tím se hrudník vyklenuje a objem plic se rovněž zvyšuje. Plíce a hrudník jsou pružné struktury. Při výdechu elastické síly vracejí hrudník do výchozí polohy. Za klidových podmínek je výdech děj pasivní. Dýchání je za běžných podmínek zcela bezděčná, plně automatizovaná činnost.
Z funkčního hlediska můžeme dýchání rozdělit na systém zabezpečující transport vzduchu do plicních sklípků, výměnu kyslíku a oxidu uhličitého mezi sklípkovým plynem a krví plicních kapilár, který probíhá pasivně podle zákonů difúze. Plyn z oblasti vyšší koncentrace difunduje do oblasti koncentrace nižší. Kyslík v plicích difunduje ze sklípků do krve a oxid uhličitý naopak. Tuto soustavu na sebe navazujících dějů označujeme jako vnější dýchání. Vnitřním dýcháním rozumíme výměnu plynů mezi buňkou a jejím okolím.
Krevní systém obstarává transport plynů mezi plicními sklípky a buňkami tkání (obr č.15). Aby se krev mohla v plicích zbavit oxidu uhličitého a obohatit o kyslík, musí proudit v dostatečném množství kapilárami ventilovaných sklípků a naopak, aby byla využita sklípková nabídka kyslíku, musí být ventilované sklípky náležitě prokrveny (perfundovány). Jen správný poměr mezi ventilací a perfúzí zaručuje dokonalou výměnu dýchacích plynů.
Souhru všech funkcí udržují za fyziologických okolností v klidu i při zátěži složité regulační mechanismy zabezpečující stálost vnitřního prostředí organismu. Tyto regulační mechanismy jsou reprezentovány především centry ústředního nervového systému na jedné straně a periferními receptory na straně druhé.
Protože výměna plynů mezi vzduchem a krví probíhá jen na úrovni alveolo-kapilární membrány, je z anatomie patrné, že existuje část dýchacích cest, kde žádná výměna plynů neprobíhá (nos, ústa, průdušnice, průdušky). Tento anatomický mrtvý prostor má objem kolem 150 ml. Protože však v klidu nejsou všechny plicní sklípky účinné při výměně plynů mezi vzduchem a krví plicních kapilár, existuje také fyziologický (funkční) mrtvý prostor a jeho ventilace je označována termínem ventilace funkčního mrtvého prostoru. Zbylá ventilace je označována termínem efektivní alveolární ventilace. Tlak CO2 v tepenné krvi je přímo úměrný metabolické produkci a nepřímo úměrný sklípkové ventilaci.
Základní hodnoty plicních objemů a z nich odvozené veličiny se určují v jednotlivých dechových polohách – nádechu (inspiriu) a výdechu (exspiriu) při klidném dýchání a maximálním nádechu a maximálním výdechu (obr. č.12 )
Objem vdechnutého a vydechnutého vzduchu v klidu je dechový objem (VT). Normální hodnota kolem 500 ml. Objem vzduchu získaný usilovným nádechem po nádechu klidném označujeme jako inspirační rezervní objem (IRV). Norma je kolem 3 litrů. Po klidném výdechu můžeme vydechnou další objem vzduchu (do 1500 ml), tzv. exspirační rezervní objem (ERV). I poté v plicích zůstává určité množství vzduchu (reziduum), proto hovoříme o reziduálním plicním objemu (RV). Množství vzduchu, které vydechneme maximálním výdechem po maximálním nádechu je vitální kapacita (VT+ IRV+ERV= VC). Její průměrná hodnota je 4 až 5 l u žen a 5 až 6 l u mužů. Součet VC+ RV= TLC – totální plicní kapacita. ERV + RV= FRC – funkční reziduální kapacita. VT + IRV= IC – inspirační kapacita.
Obr. č. 12 Dechové objemy a odvozené veličiny
20 Reakce na zátěž
Obdobně jako u kardiovaskulárních ukazatelů můžeme při reakci parametrů odrážejících funkci dýchacího systému charakterizovat fázi úvodní s jejich zvýšením v rámci komplexu změn u předstartovních stavů. V průběhu vlastní dynamické zátěže konstantní intenzity do úrovně ANP rozlišujeme fázi iniciální do 45 s, kdy dochází k prudkému nárůstu hodnot. V následující přechodné fázi (2 – 3 min) je nárůst hodnot méně výrazný. Následná fáze s udržováním sledovaných parametrů na stejné úrovni je výrazem rovnováhy metabolických dějů rovnovážného stavu („steady state“). Při vysokých zátěžích není rovnovážného stavu dosaženo. Fáze zotavení po skončení zátěže je charakterizována poklesem hodnot a může trvat, podle délky a intenzity zátěže, i desítky minut. Při dynamické zátěži stupňované intenzity hodnoty stoupají lineárně. Na úrovni 60 – 70% VO2 max dochází ke zlomu a výdej CO2 a minutová ventilace (VE) vzrůstají rychleji než objem příjmu kyslíku (VO2). Bylo dosaženo anaerobního prahu. Dechová frekvence se při stupňovaném zatížení postupně zvyšuje. Pohybuje se v rozmezí od 20 – 30 dechů za minutu při lehčích zátěžích, do 40 – 60 dechů za minutu při zátěžích velmi těžkých. Dechová frekvence je vůlí ovlivnitelná. Při některých sportovních činnostech může být dýchání zastaveno, například při vzpírání, skocích, potápění, nebo synchronizováno s pohybem při cyklických aktivitách jako jsou běhy, veslování, plavání, cyklistika (Havlíčková, 2004).
Dechový objem (VT) se při vyšších intenzitách zátěže zvyšuje z  klidových hodnot 0,5 – 0,6 l na 2 – 3 l. Při vyjádření  v procentech individuální plicní kapacity při namáhavém výkonu představuje až 50% VC. Dechový objem se zvyšuje zpočátku postupným využíváním IRV, později, při dalším urychlení DF i ERV. To předpokládá, zpravidla po překročení DF 40 za minutu, zapojení i výdechového svalstva (vnitřní mezižeberní svaly i svaly břišní).
Vitální kapacita je klidovým parametrem, určovaným při spirometrickém vyšetření v klidových podmínkách. Po mírné zátěži se může mírně zvýšit, naopak při dlouhodobých vyčerpávajících výkonech při únavě dýchacího svalstva může klesnou až na 60% výchozí klidové hodnoty .
Minutová ventilace stoupá v průběhu stupňované zátěže do úrovně anaerobního prahu, po jeho překročení dochází k  jejímu zvýraznění – hyperventilaci, při výraznějším dráždění dýchacího centra v prodloužené míše vyšší hladinou CO2. Zvyšuje se i množství vzduchu proventilované plícemi, ze kterého si organismus odebere 1 l O2-ventilační ekvivalent pro kyslík (VEo2). Při kritickém zvýšení dechové frekvence může dojít ke snížení dechového objemu, a tím i minutové ventilace.
Minutová ventilace klesá po skončení zátěže v prvních 2 minutách rychle, později pozvolněji. Dosažení klidových hodnot se shoduje s klidovými hodnotami spotřeby kyslíku.
21 Mrtvý bod
Je označení pro komplex subjektivních příznaků a objektivních projevů, které se dostavují při výkonech střední až maximální intenzity trvajících déle než 40 – 60 min. Dochází ke zrychlení frekvence dýchání, pocitu nedostatku vzduchu (dušnosti), projevům únavy pracujících svalů, vzestupu tepové (srdeční) frekvence i krevního tlaku. Výsledkem je pokles výkonnosti. Pokud jsou obtíže překonány, dochází k jejich úpravě a nastupuje „druhý dech.“
Respirační kvocient a poměr respirační výměny
Jsou poměry mezi výdejem CO2 a příjmem kyslíku. Respirační kvocient (RQ) platí pro výměnu plynů v buňce, kde je O2 spotřebováván a CO2 produkován. Klidová hodnota kolem 0,8. V klidu nebo při nižších zátěžích, které vedou k déle trvajícímu rovnovážnému stavu je ovlivňován druhem živin, které jsou metabolizovány.

Glycidy……………………………………………………………………………….RQ=1,0
Tuky…………………………………………………………………………………..RQ=0,7
Při zátěži překračující úroveň anaerobního prahu není zvýšení parciálního tlaku oxidu uhličitého způsobeno pouze CO2 tvořeným při oxidativních reakcích v buňkách, ale i CO2 vytěsňovaným z bikarbonátového nárazníkového systému při kompenzaci metabolické acidózy. Zvýšená produkce CO2 může takto zkreslovat hodnotu respiračního kvocientu charakterizujícího energetický zdroj. Kvocient může stoupnout na hodnoty vyšší než 1 přesto, že jeho maximální hodnota při metabolismu cukrů může být rovna maximálně 1. Proto v běžné praxi při spiroergometrickém vyšetření hovoříme o RER – poměru respirační výměny (respiratory exchange ratio), který v rovnovážném stavu při aerobním způsobu krytí energie odpovídá RQ. Při intenzitě zátěže překračující anaerobní práh se zvýšenou produkcí CO2 je jeho hodnota vyšší než RQ. Při intenzitě zátěže blízké individuálnímu maximu je větší než 1.
22 Adaptace na zátěž
Zlepšuje se mechanika dýchání, zlepšuje se pohyblivost bránice. Její podíl na plicní ventilaci je 50 – 60%. Zvyšuje se počet aktivních sklípků, zmenšuje se fyziologický mrtvý prostor, dýchání je ekonomičtější. Dechová frekvence je nižší při standardním i maximálním zatížení, je vyšší maximální dechový objem 3 –