Materiály ke zkoušce

5 l (60 – 80% VC). Trénovaní jedinci mají vyšší vitální kapacitu odpovídající 120 – 140% náležité hodnoty, nižší minutovou ventilaci při standardním zatížení, ale vyšší maximální hodnotu odpovídající 120 – 160% normy. Zvyšuje se extrakce kyslíku tkáněmi. Zvyšuje se úroveň anaerobního prahu jako výraz zlepšení aerobního způsobu získávání energie, vyšší maximální kyslíkový dluh svědčí pro větší anaerobní kapacitu.
23 Krev
Krev tvoří asi 8% hmotnosti těla. Tekutá součást (plazma) představuje asi 55% z celkového objemu krve. V plazmě jsou rozptýleny buněčné elementy.
Červené krvinky (erytrocyty) vznikají v kostní dřeni a ke svému vzniku potřebují železo a vitamín B 12 i jiné látky. Jejich tvorbu podněcuje erytropoetin, látka, která vzniká v ledvinách a intenzita její tvorby závisí na parciálním tlaku (obsahu) kyslíku v krvi. Objem červených krvinek a ostatních buněk vyjádřený v procentech objemu krve se nazývá hematokrit (obr. č.13 ). Jeho hodnota je dána počtem a objemem buněčných elementů a tvoří 40 – 45%.
Obr. č. 13 Hematokrit – objem formovaných krevních elementů vyjádřený v procentech celkového množství krve (upraveno podle: Wilmore J. H., 2004)
Červené krvinky obsahují červené krevní barvivo (hemoglobin), které přenáší kyslík do tkání. Jeho normální hodnoty jsou průměrně 15g na 100 ml krve. Rozpad červených krvinek s uvolněním hemoglobinu do okolního prostředí označujeme termínem hemolýza.
Také bílé krvinky (leukocyty) se tvoří v kostní dřeni, je jich 6 – 9 tisíc v mm3 a uplatňují se v boji proti infekci, při rozpoznávání vlastních struktur, struktur cizích či změněných a odstraňování cizích látek (imunitní reakce).
Původ v kostní dřeni mají i krevní destičky (trombocyty). Je jich 200 – 400 tisíc a uplatňují se při krevním srážení. Srážení krve je hlavním pochodem při zástavě krvácení. Někdy se krevní sraženina (koagulum) vytvoří na stěně cévy i bez poranění vedoucímu ke krvácení. Ke zvýšení krevní srážlivosti dochází při poškození cévní výstelky (endotelu), zvýšení hladin faktorů krevního srážení, které se tvoří především v játrech, zahuštění krve (hemokoncentrace), při větší ztrátě tekutin a oblenění rychlosti krevního proudu například při snížené pohyblivosti po úraze, operaci či závažnějším onemocnění.
Plazma tvoří 55 – 60% objemu krve a obsahuje důležité látky, zejména proteiny, minerály, produkty trávení a metabolismu cukrů, tuků, bílkovin a řadu dalších látek.
24 Reakce na zátěž
V důsledku hormonálních podnětů dochází na začátku zátěže ke zvýšení počtu červených krvinek při jejich vyplavení z kostní dřeně. Při déletrvající zátěži provázené ztrátou tekutin dochází k relativnímu zvýšení počtu červených krvinek dané hemokoncentrací. U vytrvalců (maratónci) se v průběhu závodu zvyšují hodnoty hematokritu na 50 – 55 % (Komandel, 1997). Zhoršují se podmínky pro proudění krve, průvodním znakem je zvýšení srážlivosti.Také počet bílých krvinek při tělesné zátěži stoupá (leukocytóza) a jejich množství se zvyšuje se zvyšující se intenzitou zátěže. Změny mohou být obdobné jako u infekčních chorob.
Po přerušení zátěže se změny počtu krevních elementů vrací v krátkém časovém intervalu k výchozím hodnotám. Při nadměrném fyzickém, psychickém i emočním zatížení, při intenzivním tréninku i významné soutěži však byly přechodně (na několik hodin i dnů) pozorovány změny funkce bílých krvinek a také snížení množství protilátek v krvi. Toto nepříznivé ovlivnění imunitního systému může vést k poklesu odolnosti proti onemocněním.
Obr. č. 14 Změny objemu krve po dlouhodobém vytrvalostním tréninku (upraveno podle: Wilmore J. H., 2004)
Adaptace na zátěž
Delší dobu trvající vytrvalostní aerobní trénink vede ke zvětšení množství krve. Nejdříve se zvyšuje objem plazmy, po 2 až 3 týdnech fyzické aktivity i počet červených krvinek a celkové množství hemoglobinu (obr. č. 14). Zvýšení objemu plazmy je však výraznější. To se projeví (přestože je absolutní počet červených krvinek vyšší) snížením hematokritu a snížením viskozity krve s následným příznivým ovlivněním krevního oběhu (cirkulace). Všechny tyto změny usnadňují (facilitují) přísun kyslíku k aktivním svalům (Wilmore, 2004). Za adaptační změnu považujeme i zvýšení množství červených krvinek, ke kterému dochází při pobytu ve vysokohorském prostředí. Zvyšování počtu červených krvinek zlepšuje podmínky pro transport kyslíku z plic do pracujících orgánů. Stimulační účinek erytropoetinu se uplatňuje i u zdravých jedinců s normálními hodnotami krevního obrazu. Při jeho zneužití hrozí nadměrné zvýšení počtu červených krvinek, a tím zhoršení podmínek pro proudění krve, zvýšení krevní srážlivosti i pravděpodobnosti komplikací. Zvyšuje se i krevní tlak.
Erytropoetin je zařazen mezi dopingové látky. V praxi se používalo určení hladiny hemoglobinu. V současnosti se používá přímé stanovení erytropoetinu v moči.
25 Únava
Obr. č. 15 Druhy únavy
Únava je obranným a ochranným mechanismem organismu. Chrání zatěžovaný organismus před možným poškozením z přetížení. Bezprostřední příčinou svalové únavy je pokles tvorby (resyntézy) makroergních fosfátů (ATP) při kritickém poklesu energetických rezerv nebo nahromadění kyselých metabolitů. Únava může mít charakter celkový, místní, fyzický, psychický a formu akutní nebo chronickou.
Z hlediska konkrétních metabolických změn ve svalech rozeznáváme únavu rychle nastupující – anaerobní a únavu pomalu nastupující – aerobní.
Aerobní – pomalu nastupující únava
Při dostatečné dodávce kyslíku pracujícím svalům (tj. za aerobních podmínek) je výkon limitován kritickým poklesem energetických zásob glykogenu. Tvorba ATP pouze štěpením tuků bez současného získávání energie z cukrů není možná.
Anaerobní – rychle nastupující únava
Při anaerobním způsobu práce dochází k nadprodukci laktátu, rozvoji metabolické acidózy. Důsledkem je pokles glykolýzy se snížením tvorby ATP a CP. Acidóza (nadbytek H+) ovlivňuje pohyb iontů na buněčných membránách, zhoršuje podmínky pro vznik a vedení svalových potenciálů, zhoršuje kontraktilitu svalstva.
V případě zvýšení intenzity aerobní zátěže, která vede ke vzestupu požadavků na dodávku kyslíku větší, než je transportní systém schopen zajistit, přechází pracující svalová tkáň na anaerobní způsob získávání energie s nadprodukcí laktátu. Laktát snižuje mobilizaci tukových rezerv a vede k  většímu uplatnění glykogenu jako zdroje energie. Pokud je zatížení přerušované (intervalový trénink), kyselé katabolity jsou krví odplavovány a nedochází k útlumu glykolýzy. Limitujícím faktorem je pak kritický pokles glykogenových zásob a následující hypoglykemie především v CNS.
Fyzická (tělesná, svalová) únava
Tuto únavu vnímáme obvykle jako tíhu, slabost, případně bolest nebo ztuhnutí kosterních svalů. Unavené, vyčerpané svaly mají sklon ke třesu a křečím. Projevuje se poklesem svalové síly, ztrátou rychlosti a jemné koordinace pohybů (Nauza, 1999).
Psychická (duševní) únava
Vnímáme ji většinou jako pocit vyčerpání, ztrátu koncentrace, zhoršení paměti nebo ospalost (Nauza, 1999). V psychické sféře se projevuje nedisciplinovanost, chybí odhad vlastních schopností a dochází ke snížení adaptability na nově vznikající situace (Meško, 2005). Psychická únava se může se kombinovat s tělesnou únavou.
Fyziologická (přirozená) únava
Vzniká přirozeně během pohybové aktivity a v průběhu zotavení postupně vymizí. V počátečních fázích se projevuje při pohybových aktivitách např. ztrátou koordinace, jemné motoriky, změnami v technice apod. Jedná se o jev kladný, slouží k vyvolání adaptačních mechanismů, a tím i k růstu výkonnosti. Jde o reverzibilní stav organismu. Může mít místní nebo celkový charakter.
Fyziologická místní únava
Jedná se o svalovou bolest či snížení síly malých svalových skupin.
Fyziologická celková únava
Při tomto charakteru dochází ke svalové bolesti větších svalových skupin. Dochází při ní ke snížení schopnosti koordinace a snížení kvality pohybových návyků a dynamických stereotypů. U sportovců se vyskytuje častěji než místní únava.
Patologická únava
Vzniká při opakované pohybové činnosti, kdy přestávky nejsou dostatečné k tomu, aby nastalo plné zotavení (Máček, Vávra, 1980). Rozeznáváme dvě formy patologické únavy: akutní a chronickou.
Patologická akutní únava
Lehčí stupeň bývá označován jako přetížení, projevuje se prohloubení příznaků fyziologické únavy. Mohou se objevit křeče, nauzea, bledost, rychlý a mělký dech i tep, pocení, bílkovina v moči (proteinurie). Těžký stupeň je schvácení. Může končit selháním krevního oběhu a smrtí.
Patologická chronická únava
Dochází k dlouhodobému poklesu výkonu, snížení hmotnosti, obranyschopnosti organismu , poruchám trávení, nechutenství, poruchám spánku, podrážděnosti nebo apatii. Prohloubením těchto projevů vzniká syndrom přetrénování (těžší stupeň). Vyvíjí se při dlouhodobém nerespektování regeneračních procesů v organismu. Přetěžování pohybového systému může vést ke zmenšení a úbytku (atrofii) svalových vláken, která jsou nahrazována vazivovou tkání.
Regenerace sil – zotavení
Regenerace sil je biologický a společenský proces, který má za úkol vyrovnat a obnovit reverzibilní pokles funkčních schopností organismu a jednotlivých orgánů. Je také významnou prevencí poškození z přetížení. Regenerace je zabezpečována řadou činnosti člověka, které mají odstraňovat únavu a obnovovat schopnost vypořádat se úspěšně s novou zátěží (obr.č.15). Doporučuje se rozumně regulovat tréninkovou tělesnou zátěž, střídat zátěž s odpočinkem a věnovat dostatek času odpočinkové fázi, naučit se a používat tělesné a duševní uvolnění (relaxaci), dostatek času věnovat jiným mimosportovním činnostem, včas odhalovat a řešit psycho-sociální problémy (Novotný, 2003).
Zotavení z aerobního typu pomalu vznikající únavy trvá déle než z anerobní únavy. Resyntéza svalového glykogenu může trvat až dva dny, jaterního až tři dny. V této době je žádoucí zvýšená dodávka sacharidů. Rychlost resyntézy je nejvyšší v prvních hodinách po skončení cvičení vlivem zvýšené hladiny inzulinu v krvi. Měl by převládat pasivní odpočinek.
Zotavení z anaerobního typu rychle vznikající únavy je charakterizována rychlou resyntézou svalového ATP a CP. Jaterní glykogen je resyntetizován do dvou dnů bez nutnosti zvýšeného příjmu cukrů potravou. Hlavním zdrojem pro opětovnou tvorbu glykogenu je LA. Měla by převládat aktivní forma odpočinku. Mírná pohybové aktivita zvyšuje průtok krve zatěžovanými svaly a vede k rychlejšímu odstraňování zplodin metabolismu.
Fyzická aktivita vyšší intenzity, která vede k vyčerpání glykogenových zásob z rychlých i pomalých svalovývh vláken zvyšuje intenzitu resyntézy, a tím i obsah glykogenu ve svalech (m. vastus lat.) až o 100%. Tento proces „superkompenzace“ vyžaduje dostatečný příjem glycidů a trvá přibližně 3 dny. Resyntéza svalového glykogenu je nejintenzivnější v prvních 2 hodinách po ukončení zátěže, a to zvyšuje nároky na dostatečně vysoký příjem glycidů bezprostředně v počátku zotavovacího procesu. Za dostačující se považuje v této době příjem 1,5 g glukózy na 1 kg tělesné hmotnosti. (150 – 650 g glycidů za 24 hodin). Každý gram glykogenu váže v kosterním svalu 3 – 5 g vody, její dostatečný příjem je tedy nutný. Aminokyseliny jsou organismem využívány především k tvorbě nových kontraktilních proteinů u silových sportů, u vytrvalců k tvorbě červených krvinek. V silových sportech má význam „druhá večeře“. V noci je zvýšená hladina růstového hormonu a tím i anabolických pochodů s tvorbou bílkovin.
Obr. č. 15 Možnosti zotavení – regenerace sil ve sportu
Obr. č. 16 Maximální a minimální doby obnovy energetických zdrojů a eliminace laktátu po fyzické zátěži (Havlíčková, L., 2004)
26 endokrinní systém
Hormony se tvoří v endokrinních žlázách a jsou zpravidla roznášeny k cílovým buňkám orgánů krví. Cílová buňka může mít různé receptory (bílkovinné struktury) jak pro různé hormony, tak několik receptorů pro tentýž hormon (například beta - l a beta - 2 receptory pro noradrenalin i adrenalin). Naváže-li se hormon na receptor, uvolní se na vnitřní straně membrány nitrobuněčný přenašeč, dojde k přenosu informace pro řízení metabolických nitrobuněčných procesů, a tím i orgánových funkcí (stimulace beta - l receptorů v srdci vede ke zlepšení stažlivosti, urychlení srdeční frekvence, stimulace beta - 2 receptorů v průduškách k jejich roztažení – dilataci). Látky, které znemožňují vazbu hormonu na příslušný receptor jsou označovány za blokátory (např. betablokátory blokují vazbu noradrenalinu a adrenalinu na zmíněné betarepceptory a snižují tak účinnost těchto hormonů, a tím aktivitu sympatiku).
Uvolňování hormonů z mnoha cílových žláz je ovlivňováno  adenohypofýzou. Uvolňování hormonů z adenohypofýzy je řízeno regulačními hormony z hypotalamu. Přitom se rozlišují hormony, které uvolňování stimulují (liberiny) a hormony, které uvolňování tlumí (statiny). Hormony neurohypofýzy (antidiuretický hormon – ADH, oxytocin) se tvoří v hypotalamu a jsou do neurohypofýzy transportovány. Hormony adenohypofýzy mají koncovku – tropin.
Obr. č. 17 Zjednodušené schéma řízení hormonální produkce
Hlavním zdrojem energie v lidském metabolismu je glukóza. Mozek a červené krvinky jsou na jejím dostatku závislé absolutně. Hladina glukózy v krvi (glykémie), která představuje „centrum“ přeměny látek a energií, musí být udržována na konstantní úrovni. Je určena na jedné straně spotřebou glukózy, na druhé straně její tvorbou. Rozhodující úlohu při těchto procesech mají hormony slinivky břišní (pankreatu) – inzulin a glukagon . Hlavním podnětem pro uvolňování (sekreci) inzulínu je zvýšená hladina glukózy (hyperglykémie). Inzulin podporuje vstup glukózy do buněk (při zátěži zejména do svalových vláken) a její ukládání do zásob v podobě glykogenu. Tím zvýšenou hladinu glukózy snižuje. Inzulin má výrazné anabolické účinky. Zabezpečuje ukládání aminokyselin v podobě bílkovin (tvorbu bílkovin) především v kosterním svalstvu, stimuluje růst. Podporuje ukládání zásob ve formě tukové tkáně. Inzulin patří mezi dopingové látky.
Glukagon je uvolňován v případě poklesu hladiny glukózy v krvi (hypoglykémie) a jeho účinky jsou v porovnání s účinky inzulinu právě opačné (antagonistické). Hormony příštitných tělísek (parathormon, kalcitonin) udržují stálou hladinu kalcia v krvi. Brzlík (thymus) tvoří látky, které hrají důležitou roli v imunitním systému (Silbernagel, 1993; Havlíčková, 2004).
27 Reakce systému na zátěž
Ve dřeni nadledvin jsou produkovány katecholaminy (adrenalin a noradrenalin). V klidu v minimálním množství. V kůře nadledvin pak mineralokortikoidy (aldosteron) a glukokortikoidy (kortizol).
Vyplavování katecholaminů do krve se výrazně zvyšuje v podmínkách psychických a fyzických zátěžových situací (předstartovní stavy, vlastní tělesná zátěž). Hlavním úkolem katecholaminů je dodat zvýšeně činným svalům dostatek „paliva“ zvýšeným využíváním zásobní chemické energie (glukózy a mastných kyselin) z glykogenu a tukové tkáně. Zvyšují intenzitu a frekvenci stahu srdeční svaloviny, srdeční objem, a tím i minutový objem srdeční. Zvyšují krevní tlak. Prokrvení žaludku, střev i kůže snižují ve prospěch pracujících svalů. Zvyšuje se sekrece kortikotropinu (ACTH), a tím i glukokortikoidů z kůry nadledvin. Kortizol dále zvyšuje koncentraci glukózy („paliva“) v krvi, která se tvoří i z aminokyselin (za cenu odbourávání bílkovin). Zvyšená hladina mineralokortikoidů (aldosteron), zvyšuje hladinu sodíku a vody v organismu.
Zátěží indukovaná vyšší hladina tyreotropinu (TSH) vede ke zvýšené produkci hormonů štítné žlázy. Tyto zvyšují aktivitu oxidačních mitochondriálních enzymů a zvyšují a zrychlují uvolňování energie.
Při zátěži hladina inzulinu klesá úměrně s intenzitou aerobní práce. Při anaerobním charakteru zátěže bývá jeho sekrece zvýšená, proto tento způsob zátěže nepovažujeme za vhodný při redukci tělesné hmotnosti. Významnou roli má inzulin ve fázi zotavení, kdy stimuluje ukládání zásobních látek včetně tvorby bílkovin – má anabolické účinky.
Adaptace systému na zátěž
U výkonnostních a vrcholových sportovců byla nalezena hypertrofie kůry nadledvin. Vyšší hladiny kortizolu v krvi. Sekrece hormonů štítné žlázy (tyreoidálních) stoupá během zátěže výrazněji u trénovaných jedinců. S tréninkem stoupá také citlivost k tyreoidálním hormonům. I klidové hodnoty těchto hormonů jsou u sportovců vyšší. Adaptační tréninkové změny vedou k nižším hodnotám katecholaminů stejně tak k nižším zátěžovým hodnotám při standardním výkonu. Trénovaní jedinci mají v klidu zvýšený tonus parasympatiku. Hovoříme o tréninkové vagotonii.
Vyšší hladiny prolaktinu mohou negativně ovlivňovat ovulační cyklus a přispívat k opoždění menarche u sportujících dívek i ke vzniku primární či sekundární amenorey u sportujících žen.
28 Fyziologické zvláštnosti pohybové aktivity žen
Menstruační cyklus a fyzická aktivita
Sekrece FSH, LH a prolaktinu z předního laloku hypofýzy je u muže stálá, u žen má po pubertě cyklický charakter a je podstatou menstruačního cyklu. Doba trvání cyklu se pohybuje mezi 21 – 35 dny. První část menstruačního cyklu – folikulární fáze začíná krvácením (menstruací) a končí ovulací. Samotné menstruační krvácení trvá od 2 do 6 dnů, celá folikulární fáze může trvat 7 – 21 dní. Během folikulární fáze ve vaječníku dozrává pod vlivem FSH folikul obsahující vajíčko, v děloze se obnovuje sliznice a připravuje se pro přijetí vajíčka. Pod vlivem FSH se v buňkách folikulu produkuje ženský pohlavní hormon – estrogen, který způsobuje, že uprostřed folikulární fáze jsou hormony FSH a LH na nízké úrovni. Na konci folikulární fáze dojde náhle ke zvýšení hladiny FSH a hlavně LH, který způsobí 14. den prasknutí folikulu a vyplavení vajíčka - dochází k ovulaci. Druhá polovina menstruačního cyklu trvá 14 dní a hovoříme o fázi luteální (fáze žlutého tělíska). Žluté tělísko ve vaječníku produkuje další ženský pohlavní hormon – progesteron, který je termogenní a zvyšuje u žen tělesnou teplotu. Pokud nedojde k oplodnění vajíčka, dojde k odlučování děložní sliznice, neoplodněné vajíčko je odplaveno krví a celý cyklus se opakuje.
Fyzická výkonnost bývá více či méně ovlivněna menstruačním cyklem. Vliv je ovšem velmi individuální. U dívek ve střední Evropě se začátek pravidelné menstruace (menarche) objevuje ve věku kolem 13 let. U sportujících dívek se menarché objevuje později. Nedostaví-li se do 18 let, hovoříme o primární amenorey. Vyšší sportovní výkonnost později dospívajících dívek může být způsobena menšími rozdíly v jejich tělesné stavbě vzhledem k mužům. U sportujících žen, s výjimkou plavání, je tato skutečnost pro většinu sportů výhodnější. Sekundární amenorea (přerušení normálního sledu menstruačních cyklů) či oligomenorea (nepravidelné, málo časté krvácení) se objevuje u sportovkyň častěji. Porucha ovariálního cyklu se dává do souvislosti s vysokou tréninkovou zátěží, nízkou tělesnou hmotností, nízkým procentem tukové tkáně, neadekvátním kalorickým příjmem (Wilmore, 2004). Intenzivní dlouhodobý trénink může vést ke zvýšené sekreci androgenů (mužských pohlavních hormonů) kůrou nadledvin a žena může nabýt mužských rysů (virilizace) (Havlíčková, 2004) .
Estrogeny způsobují u dívek v pubertě uzavírání epifyzárních (růstových) štěrbin na kosti, tím brzd