Cyrilometodějská střední pedagogická škola a gymnázium Lerchova 63, Brno Seminární práce do Biologie. Tepová frekvence

Transkript

1 Cyrilometodějská střední pedagogická škola a gymnázium Lerchova 63, Brno Seminární práce do Biologie Tepová frekvence Zadavatel: Mgr. Hana Cacková Jméno: Jaroslava Příjmení: Chovancová Třída: VHC 4 Školní rok: 2004/2005

2 Obsah 1. ÚVOD TEORETICKÁ ČÁST - Opěrný soustava Pohybová soustava svalstvo Dýchací systém 8 - Krevní oběh 10 - Krevní tlak Sporttester 13 - Trénink s měřičem tepové frekvence PRAKTICKÁ ČÁST - Úvod 15 - Grafické vyhodnocení ZÁVĚR - Zhodnocení a závěr PŘÍLOHY - Slovník - Seznam použité literatury - Dotazník - Ukázka jednoho z tréninků vytrvalců - Příklady aktivních statických cvičení a některé strečinkové cviky - Poznatky k metodice tréninku mladých běžců - Názory Jarmily Kratochvílové světové rekordmanky na 800 m a trenérky mistryně světa Ludmily Formanové - Dotazníky

3 Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto seminární práci vypracovala samostatně a uvedla v ní všechny zdroje, které jsem k napsání práce použila. V Hrubé Vrbce, leden

4 1. ÚVOD

5 Běh je velkolepým prostředkem k lepšímu způsobu života a ke kompenzaci negativních vlivů civilizace. Není všelékem, ale účinným prostředkem. Při jeho používání nemáme stoprocentní záruku zdraví, ale velikou, několika násobně větší pravděpodobnost než při neracionálním, špatném způsobu života. Dr. Emil Dostál

6 Mistrovské dílo přírody, jež dosud žádný vědec nedokázal napodobit a i v nejbližší budoucnosti se tak pravděpodobně stane jen v představách spisovatelů literatury science fiction od běhání na hřišti až po umění měnit vibrace molekul vzduchu ve zvuk. Dr. Philip Whitfield Tématem mé seminární maturitní práce bude srdeční tep. V průběhu by jsem se chtěla nejvíce zaměřit na lidi, kteří aktivně sportují, to zejména na ty, kteří se věnují vytrvalostnímu běhu. Tento sport je mi velmi blízký, jelikož sama aktivně běhám. V teoretické části se zmíním o dýchací, srdečně - cévní, svalové, opěrné soustavě a práci se sporttestrem. V praktické části ukážu vyhodnocené grafy mého výzkumu od aktivních sportovců přes rekreační sportovce až po nesportovce. Grafy budou rozděleny do kategorií mužů a žen a také podle věku. Do příloh bych zařadila fotografickou ukázku jednoho z tréninků pro vytrvalce. Budou zde ukázány tepové frekvence před a po určité zátěži. Dále bych zařadila ukázky rozcvičování před sportovním výkonem, protože si myslím, že je to jeden z nejdůležitějších prvků, pro přípravu na zátěž. Při nedostatečném rozcvičení, dochází k mnoha úrazům, jako např. utržená Achylova šlacha, natržení svalů,. Nakonec přiložím několik ukázek dotazníků a rozhovor s Lídou Formanovou. Za miliony let se člověk svým vývojem zadaptoval na pohyb na suchu, chůzi, běh,. Zdá se, že člověk žije v dnešní době uprostřed domů ve velkém městě. Je pravda, že je v dnešní době hodně omezován kvůli své práci, ale lidé by svou práci měli kompenzovat sportem. Běh patří k hlavním lokomočním projevům člověka. Uplatňuje se jak při rekreačních, regeneračních činnostech, tak i při sportovních a vrcholových výkonech. V současné době je pohyb na čerstvém vzduchu větším problémem, ale i tak si někteří lidé uvědomují, že pohyb má vliv na psychickou i fyzickou kondici člověka. Udržují a zvyšují si svou fyzickou kondici a to má vliv na jejich pracovní činnost. Běh se stává pohybovou aktivitou pro všechny věkové skupiny, jelikož se může provozovat i ve vysokém věku. Čím déle běháme, tím více se zvyšují pracovní možnosti organismu a oddaluje se stárnutí. Pravidelným běháním se totiž posiluje jak srdce, tak i dýchací a srdečně - cévní systém. Můžeme běhat v jakémkoliv terénu, který nám vyhovuje a každý si může individuálně regulovat intenzitu běhu podle svých schopností a běžeckých dispozic.

7 2. TEORETICKÁ ČÁST

8 Opěrná soustava Opěrnou a pohybovou soustavu tvoří kostra ( skelet ) a svalstvo. Kostra je pevná pohybová opora celého těla. Je tvořena kostní tkání, chrupavkou a vazivem. Jednotlivé kosti se proti sobě mohou pohybovat a to jen díky kloubům. Rozsah pohybu je dán podle toho, jakou formou jsou spojeny jednotlivé kosti. Pohyb realizují svaly. Stavba kostí: Kostní tkáň tvoří organické a anorganické látky. Organická kostní hmota se nazývá osein. Je prostoupena solemi fosforečnany a vápenitými uhličitany. Organická složka zajišťuje kosti pružnost a anorganická pevnost. Kost se vytváří osifikací (kostnatěním) původního chrupavčitého a vazivového základu kostry. Osifikace probíhá postupně. Do původní tkáně prorůstají cévy, podle kterých se stěhují buňky původně vazivové a později se mění v buňky kostní. Do prostorů mezi buňkami se ukládají anorganické látky. Povrch kosti je krytý okosticí. Pod ní se nachází vlastní hmota kostní, která je prostoupena podélnými kanálky (Haversovy), které jsou propojeny kanálky uloženými příčně. Tímto Haversovým systémem procházejí kostní cévy a nervy. Vnitřek dlouhých kostí je dutý a vyplňuje jej kostní dřeň. V mládí je dřeň dlouhých kostí červená a je orgánem ve kterém se vytváří krev. S přibývajícím věkem se v ní ukládá tuk, dřeň se mění ve žlutou, která už nemá schopnost krvetvorby. Kolem 20. roku života je ve všech dlouhých kostech žlutá dřeň a v pozdním stáří tuk z dřeně mizí a dřeň je šedá. V dospělosti se krvinky vytváří v kosti hrudní, v žebrech a v tělech obratlů. Podle vnějšího vzhledu rozlišujeme kosti na 3 skupiny: Kosti dlouhé jsou duté a svou stavbou i fyzikálními vlastnostmi jsou uzpůsobeny k přenášení váhy a pákovitému převodu pohybu (končetin a hrudníku) Kosti krátké jsou pevné, lehké a jejich obloukovité uspořádání umožňuje odpružení nárazů (kosti v zápěstí karpální a zánártí tarsální) Ploché kosti jsou pevné a lehké a poskytují bezpečnou ochranu lehce zranitelným vnitřním orgánům i velkou plochu pro úpony svalů (lopatky, kosti klenby lební a kosti kyčelní) Zevní tvar kosti odpovídá její funkci. Např. dlouhé kosti končetin slouží jako páky, páteř svým dvojitým prohnutím je dokonale pružnou ochranou mozku a míchy před otřesy, ploché kosti lebky dobře chrání mozek. Růst kostí: Kosti rostou do délky i tloušťky. Celý život jsou ve stálé přestavbě, podle jejich funkčních zatížení. Růst kostí do délky se uskutečňuje v růstové chrupavce a růst do tloušťky v periostu (okostici). Spojení kostí: Můžeme rozdělit do 3 skupin: Spojení pevné vylučuje jakýkoliv pohyb mezi spojenými kostmi. Takové spojení má nejčastěji podobu švu (klenba lebeční). Pevné může být spojení i to, jestliže jsou spojeny chrupavkou a nedotýkají se přímo (stydká kost). Spojení málo pohyblivé chrupavka mezi kostmi dovoluje určitý pohyb (meziobratlové chrupavčité ploténky jsou mezi obratli a při ohnutí páteře se stlačí a umožní tím pohyb)

9 Spojení pohyblivé (kloub) kosti se dotýkají styčnými plochami. Kosti zúčastněné na tvorbě kloubu jsou spolu spojeny kloubním pouzdrem. Pevné kloubní pouzdro je zesíleno kloubními vazy a přilnavosti kloubu napomáhá kloubní maz. Kloubní pouzdro je dobře prokrveno a při poranění prudce bolí. Plochy kostí (účastní se na tvorbě kloubu) jsou vzájemně přizpůsobeny. Jedna styčná část tvoří jamku, do které zapadá hlavice kloubní. Pohyb kloubů zajišťují svaly. Směr i rozsah pohybů v kloubu je dán tvarem a vzájemným poměrem hlavice a jamky. Podle tvaru styčných ploch můžeme klouby rozdělovat. Nejčastěji dělíme klouby podle počtu kostí, které se účastní na jejich stavbě. Jestliže se na stavbě kloubu účastní dvě kosti, jde o kloub jednoduchý. Při účasti více kostí jde o kloub složený. Kostra: - tu dělíme také na 3 části: kostra trupu (páteř, žebra, kost hrudní a klíční) kostra hlavy lebka kostra končetin Kostra končetin horní a dolní končetiny rozlišujeme na dva oddíly. Část, která spojuje končetinu strupem, nazývá se pletenec, druhou část tvoří volná končetina. Horní končetina - pletenec končetiny tvoří lopatka a kost klíční. Lopatka je trojúhelníková plochá kost, s níž je volná horní končetina spojena v kloubu ramenním tento kloub je jedním z nejpohyblivějších kloubů v těle. Spojení lopatky s kostí klíční je kloubní. Volná horní končetina je tvořena kostí pažní, dvěma kostmi předloktí a kostrou ruky. Předloktí se skládá z kosti vřetení a loketní. Kost koketní je na malíkové a kost vřetení na palcové straně končetiny. Kostra ruky je tvořena 8 kůstkami zápěstními, 5 kůstkami záprstními a články prstů. Dolní končetina pletenec dolní končetiny je tvořen dvěma pánevními kostmi, které spolu s křížovou kostí a chrupavčitou sponou stydkou tvoří pánev. Volná dolní končetina je s pletencem pánevním spojena v kloubu kyčelním. Je to nejmohutnější kloub v lidském těle. Dolní končetina je tvořena kostí stehenní, dvěma kostmi bérce a kostrou nohy. Stehenní kost (ferum) je největší kost v těle. Bérec se skládá z kosti holenní a lýtkové. Kost holenní je na palcové a lýtková na malíkové straně nohy. Kost stehenní a holenní spolu s čéškou tvoří nejsložitější kloub v těle-kloub kolenní. Kostra nohy je tvořena 7 kůstkami zánártními, 5 kůstkami nártními a články prstů.

10 Pružná chůze člověka je umožněna vazivovými a kloubním spojením nohy, která tvoří podélné a příčné sklenutí v nožním kloubu. Díky ní se přenos hmotnosti těla na podložku děje pouze ve 4 bodech: hrbolem kosti patní a částmi palcového, druhého a třetího metatarzu.

11 Pohybová soustava svalstvo Svalstvo obstarává veškerý pohyb a změny stěn orgánů uvnitř těla i pohyb organismu v prostředí. Podle funkční odlišnosti dělíme svalstvo na útrobní (hladké), kosterní (příčně pruhované) a srdeční. Základním funkcí všech tří typů svalstva je stažlivost (kontraktility). Schopnost svalové tkáně odpovědět na dráždění stahem. Podkladem činnosti je přeměna chemické energie na energii mechanickou. Vlastní látkou, která umožňuje stah svalu, je bílkovina, kterou nazýváme aktomyozin. Kosterní svalstvo toto svalstvo představuje největší tělesnou tkáň, která tvoří 40-50% celkové tělesné hmotnosti. Svalové buňky kosterního svalu se nazývají svalová vlákna, které obsahují větší počet jader a různé množství mitochondrií podle toho, jaký druh činnosti sval vykonává. Ve svalové tkáni jsou také myofibrily. Větší počet svalových vláken spojených vzájemně řídkým vazivem, v něm jsou vloženy cévy a nervy, vytváří svalové svazky a ty tvoří sval. Povrch svalů kryje vazivový obal a nejširší část svalu se nazývá bříško svalové. Na koncích vybíhají svalová bříška ve šlachy. Spojení šlach ke kosti, svalový úpon, je velmi pevné. Každý kosterní sval je příčně pruhovaný. Pod mikroskopem vypadají tyto svaly jako řady světlých a tmavých pruhů pravidelně uspořádaných napříč svalovými vlákny. Kosterní svaly vycházejí z předních rohů míšních, některé hlavovými nervy vycházejí z mozku. Antagonistické svaly funkce kosterního svalu je ta, že se buď napětí vyvíjí nebo zkracuje. Sval vyvíjí tažnou sílu a k tomu je třeba, aby byl jeden konec svalu pevný (fixovaný), aby se smrštění svalu mohlo projevit tahem na druhém konci. A tak je sval připojen ke dvěma kostem spojený kloubem. Při smrštění svalu se kosti pohybují jedna vůči druhé, přičemž se k sobě přibližují nebo oddalují. Svaly bývají u sebe do páru a to tak, že stah (kontrakce) jednoho svalu z páru působí proti stahu svalu druhého. Stah druhého svalu může vracet pohybovou část těla do původní polohy. Průběh takovéto činnosti můžeme vidět při činnosti svalů horních končetin. Dvojitý sval pažní (biceps) ohýbá při stahu kloubu a přitahuje kost loketní ke kosti pažní ( přitom se druhý sval pasivně natahuje ). Proto se dvojhlavý pažní sval označuje jako ohybač (flexor). Uvolnění bicepsu obvykle dovoluje, aby se předloktí vrátilo zpět do natažené polohy vlivem gravitace. Jestli však držíme paži v horizontální poloze, nemůže působit zemská přitažlivost a předloktí se musí uvést do zpětné polohy silou. Tento pohyb zprostředkovává antagonista, a to trojhlavý sval pažní (triceps) natahovač. Takovou soustavu párových svalů nazýváme antagonistické svaly. Antagonistická činnost dvou vzájemně proti sobě působících svalů je základním principem při činnosti svalstva. Svaly mohou vykonávat i jiné druhy pohybu. Máme v těle více než 250 od sebe se morfologicky a funkčně lišících svalů. Některé jsou velmi specializované a liší se i tvarem od většiny ostatních.

12 Pohybové schopnosti představují soubor vnitřních předpokladů k pohybové činnosti určitého charakteru. Vnějším projevem těchto schopností je pohybová dovednost, ve které se prolíná určité množství pohybové schopnosti. Další předpoklad je lidská motorika, kterou lze rozdělit na spontánní a řízenou. Spontánní hybnost je nahrazena pohybovou aktivitou, cvičením. Podle uplatnění určité pohybové schopnosti rozlišujeme cvičení rychlostní, silové vytrvalostní nebo obratnostní. K rychlostním sportů řadíme běhy na krátké vzdálenosti, k vytrvalostním dlouhodobé běhy, k obratnostním skoky do vody a k silovým vzpírání. V mnoha druzích sportů se zhruba stejným dílem uplatňují dvě pohybové schopnosti, jako je to v atletice, např. sprinty (rychlost a síla), běhy na střední tratě (rychlost, vytrvalost). V každém sportovním výkonu se uplatňují do jisté míry všechny pohybové schopnosti. V lidské ontogenezi motoriky se dávají nejdříve předpoklady pro rozvoj obratnosti a pohyblivosti, následuje rozvoj rychlosti a dynamické síly, dále vytrvalosti a naposledy rozvoj statické síly. Ubývání dovedností s věkem začíná omezováním pohyblivosti a zhoršováním obratnosti, následuje pokles rychlosti, později síly a nejdéle je zachována dobrá úroveň vytrvalosti. Síla je pohybová schopnost, která se projevuje dovedností překonávat vnější nebo vnitřní odpor kladený stahujícím se svalům. Funkční podkladem síly je mohutnost svalové kontrakce. Při této schopnosti se vyvíjí např. dynamická síla, která se uplatňuje zejména v atletických skokanských a vrhačských disciplínách. Velikost svalové síly je obecně dána:

13 - velikostí průřezu svalu - počtem zapojených motorických jednotek do činnosti - koordinovanou činností všech svalů, které vytváří optimální podmínky pro uplatnění síly určitého svalu. Řadíme sem svaly stabilizační, fixační, antagonisty,. Z funkčního hlediska je síla určována kvalitou práce nervosvalového systému. Rychlost tato schopnost je nutná k provádění pohybové činnosti většinou cyklického charakteru s maximální frekvencí jednotlivých pohybů v minimálním časovém úseku. Rychlostní výkon musí být prováděn s maximálním úsilím několik sekund. Funkčně je rychlost podmíněna kvalitou práce nervosvalového systému. Podle metabolických rychlostních schopností a podle toho jak je časově charakterizujeme můžeme je rozdělit na klasické rychlostní a rychlostně vytrvalostním zatížení. Ke klasicky rychlostním výkonům řadíme maximálně intenzivní cvičení v trvání do 10-15s a k rychlostně vytrvalostním výkonům řadíme zatížení, které trvá zhruba od 30s do 2min. Mezi rychlostní schopnosti je řazena také reakční rychlost, rychlost jednotlivého pohybu a rychlost celého pohybového projevu. Z % je rychlost dána geneticky. Nejméně je ovlivněna rychlost jednoduchého pohybu, nejvíce je geneticky ovlivněna reakční rychlost. Největší rozvoj rychlosti je ve školní věku. V adolescenci a v rané dospělosti je spojena s rozvojem síly, zlepšení techniky a zvětšení anaerobní kapacity organismu. Vytrvalost schopnost, která umožňuje déletrvající činnost střední až mírné intenzity bez poklesu výkonu. Nejčastější projev této cyklické činnosti je chůze, běh, plavání, cyklistika. Funkce je charakterizována vysokou ekonomizací práce nervosvalového a kardiorespiračního systému. Ekonomizace funkcí je nutná, vzhledem k dlouhodobě podávanému výkonu. Vypracování dokonalé pohybové struktury je nezbytnou podmínkou kvalitních vytrvaleckých výkonů. Špatně vypracovaný pohybový vzorec z mládí se těžko v dospělosti napravuje. Morfologicky je vytrvalost podmíněna celkově nižší tělesnou hmotností s malým podílem tukové tkáně. Zvýšené nároky na činnost srdečně-cévního systému má za následek vnik tzv. sportovního srdce. Hmotnost i objem srdce stoupá. Jako samostatné druhy vytrvalosti se rozlišuje ve sportovní praxi vytrvalost dlouhodobá a speciální ( střednědobá, krátkodobá a rychlostní ). Podle toho, který energický zdroj převažuje tyto výkony dělíme na výkonu v trvání od 2 do 30 min, při kterých je hlavní zdroj svalový glykogen a výkony delší, kde jsou hlavním zdrojem lipidy. V poslední době jsou oblíbeny mnohohodinové výkony jako např. Železný muž, běh na 100 km, 24 h výkony. Obratnost je schopnost kvalitativně oddělena od předchozích tří kondičních pohybových schopností. Je dána kvalitou kondiční a kontrolní regulace prováděných pohybů. Předpokladem rozvoje obratnosti je vysoká plasticita CNS, velká kloubní pohyblivost a dokonalá práce všech analyzátorů. Projevem obratnostních schopností je koordinačně náročná složitá pohybová činnost. Vysoký stupeň obratnosti se projevuje snadným učením nových pohybů, rychlou a přesnou reprodukcí naučeného, pohybovou reakcí na změnu situace. Podmínkou uplatnění obratnosti je velký kloubní rozsah. Obratnost je z 80 % určena geneticky. Určitý stupeň obratnosti je důležitý předpoklad pro rozvoj ostatních schopností. Obratnost je jedinou schopností, která je na vyšší úrovni u ženské populace než u mužské. Mezi obratnostní dovednosti řadíme např. udržení rovnováhy a prostorové orientace. Z tělovýchovné praxe rozlišujeme ještě speciální obratnost jako schopnost koordinovat pohyby podle podmínek příslušné sportovní disciplíny. Tím je dána její úzká souvislost s technickou stránkou dané disciplíny.

14 Dýchací systém Dýcháním si člověk opatřuje pro své tělo potřebné množství kyslíku a vydává oxid uhličitý, který vzniká v tkáních při metabolismu. Rozlišujeme dvě formy dýchání vnitřní a vnější. Vnitřním dýcháním máme na mysli výměnu kyslíku a oxidu uhličitého mezi krví a tkáněmi. Kyslík přijatý krví v plících se z ní uvolňuje v tkáních. V tkáních se krev nasytí oxidem uhličitým, který se z ní uvolňuje z plic. Přenos kyslíku krví je umožněn hemoglobinem a ten váže kyslík úměrně jeho perciálnímu tlaku. Vnějším dýcháním máme na mysli výměnu kyslíku a oxidu uhličitého mezi krví a okolním vzduchem. K vlastní výměně dochází v plicních sklípcích. Anveolární vzduch je od proudící krve v plicních kapilárách oddělen tenkým epitelem sklípků. To umožňuje snadné pronikání kyslíku difúzí z alveolárního vzduchu do krve a naopak oxidu uhličitého z krve do alveolárního vzduchu. K výměně plynů mezi krví a vzduchem dochází asi na 55 m 2. Na této ploše se za 24 hodin vymění litrů vzduchu. Kyslík získává organismus z okolního vzduchu. Nezbytným požadavkem pohybového zatížení je zajištění metabolických potřeb. Zvýšená intenzita metabolismu vyžaduje zvýšenou výměnu plynů. Tkáně musí mít dostatečné množství kyslíku a také rychlé odstranění oxidu uhličitého z organismu. Při tomto procesu je velmi důležitá spolupráce mezi dýchacím a oběhovým systémem. Tyto soustavy společně spouštějí signály při zvýšených fyzicky náročných zátěžích. Změny v dýchacím systému můžeme rozdělit reaktivní (bezprostřední) a adaptační (dlouhodobé). Reaktivní změny můžeme pozorovat před začátkem práce. Tyto změny souvisí s předstartovními stavy. Zvýšení hodnot ventilačně respiračních ukazatelů vzniká jak na podkladě dráždivosti CNS (vliv emocí), tak na podkladě podmíněných reflexů, které se vypracují v průběhu dlouhodobého opakování výkonu při tréninku a závodech ( paměťové stopy u sportovců ). Začátek práce je charakterizován dvěma fázemi: fází rychlých změn a fází přechodnou, se změnami pomalejšími. V této fázi se dolaďují metabolické požadavky pracujících svalů. Při výkonech střední až maximální intenzity, které trvají déle než s, může dojít k projevům tzv. mrtvého bodu. Čím je délka tratě delší a intenzita zátěže nižší, tím později se mrtvý bod objevuje, viz tab.: tab. Vztah mezi délkou tratě, rychlostí běhu a mrtvým bodem. Mrtvý bod se projevuje různými subjektivními a objektivními příznaky. Mezi subjektivní velmi nepříjemné příznaky dominuje nouze o dech a pocity dušnosti nutí jedince ukončit výkon. Dále se objevuje svalová slabost, bolesti ve svalech, tíha a tuhnutí svalů. Z objektivních příznaků sem řadíme pokles výkonu, horší koordinaci, narušení dynamického stereotypu a řadu změn v kardio respiračních funkcích. Nejvíce se projeví narušené dýchání.

15 Adaptační změny vznikají jako důsledek dlouhodobého zatěžování, tréninku. Nejvýraznější změny přináší vytrvalostní trénink. Trénovaní jedinci mají lepší dechovou ekonomiku, větší funkční kapacitu a vyšší hodnoty těchto parametrů: a) Lepší mechanika dýchání ( vyšší pohyblivost bránice ) b) Lepší plicní difuze c) Nižší dechová frekvence při standardním a maximálním zatížení d) Vyšší maximální dechový objem 3 5 l, ( netrénovaný 2 2 l ) e) Vyšší vitální kapacita: muži 5 8 l, ženy 3,5 4,5 l. ( netrénovaný: muž cca 4,5 l, žena 2,5 3,5 l ) f) Minimální až nulové projevy mrtvého bodu g) Rychlejší nástup setrvalého stavu při vyšší intenzitě zatížení h) Vyšší maximální aerobní výkon i) Anaerobní práh při vyšší intenzitě zatížení a vyšší spotřebě kyslíku j) Vyšší kyslíkový dluh ( větší anaerobní kapacitu ) l, ( netrénovaný 5 7 l )

16 Krevní oběh Krev je tekutý orgán, který zabezpečuje stálost vnitřního prostředí organismu. Přináší k buňkám kyslík z plic a živiny ze zažívacího ústrojí a současně odvádí zplodiny látkové přeměny (zejména do ledvin), vytváří vhodné životní podmínky pro všechny buňky organismu. Obíhá v těle uzavřenou soustavou cév, její pohyb zabezpečuje svou činností srdce, které pracuje jako tlakové čerpadlo. Srdce je motor krevního oběhu. Srdeční komory představují dutý sval, který pojímá určité množství krve, kterou při rytmických kontrakcích vypudí do cévního řečiště. Srdce je schopno vypudit cca 60krát více krve, než kolik samo váží ( hmotnost srdce dospělého člověka je asi 300 g ). Srdce je uloženo v dutině hrudní, převážně nalevo od střední čáry. Tvarem se srdce podobá kuželu. Je to dutý sval, který je uložen v osrdečníku. Je rozděleno na dvě poloviny srdeční přepážkou. Každá polovina má síň a komoru mezi kterými jsou síňokomorové chlopně. Pravá chlopeň je trojcípá a levá dvojcípá. Na činnosti srdce závisí krevní oběh. Krev z těla přitéká do pravé poloviny srdce, a to horní a dolní dutou žilou. Přitéká do pravé síně v době, kdy je její svalovina ochablá (diastola síní). Současně se krví plní ochablá levá síň. Krev se do ní dostává do plic několika plicními žilami. Do komor je krev vypuzována po otevření cípatých chlopní stahem síťového svalstva (systola síní). V tomto období je svalovina komor ochablá (diastola komor). Ihned po naplnění komor se stáhne i jejich svalovina (systola komor) a vypudí krev jednak do srdečnice (aorty), jednak do plicnice. Tomu předchází otevření poloměsíčitých chlopní na začátku aorty a plicnice. Tím je uzavřena jedna srdeční revoluce. Srdce pracuje jako tlakové čerpadlo, které pohání krev cévním řečištěm. Dokonalá práce srdce spolu s přesným otevíráním a zavíráním srdečních chlopní zaručuje, že krev proudí jedním směrem.

17 Srdeční systolický objem srdce činí v klidu 70 až 80 ml, při práci 150 až 200 ml.takže za minutu vyčerpá srdce v klidu cca 5 litrů krve, tj. okolo 200 litrů za hodinu a 1,5 millionů litrů za život. Zajištění přísunu kyslíku a živin do činných svalů, stejně jako odsun katabolitů je dobrým předpokladem pro dobrou svalovou práci. V krevním oběhu nastávají změny, které pozorujeme v oběhovém systému můžeme je charakterizovat jako kreativní ( bezprostřední reakce na pohybové zatížení ) a jako adaptační ( výsledek dlouhodobého opakovacího procesu, tréninku ). Kreativní změny - mají ve svém systému periferní a centrální složku. 1) Složkou centrální je srdce. Mezi ukazatele jeho činnosti patří srdeční frekvence (SF), systolický a minutový objem srdeční. Srdeční frekvence (tepová frekvence = TF) se mění pouze při vlastním výkonu. Změny můžeme pozorovat před a po výkonu. TF dělíme na tři fáze: tab. Změny srdeční frekvence před, při a po zatížení Úvodní fáze zvýšená srdeční frekvence před výkonem vlivem podmíněných reflexů a emocí. Tyto změny se nazývají jako tzv. předstartovní stavy. U osob netrénovaných převládají spíše emoce, u osob trénovaných více podmíněné reflexy, spojené se svalovou činností, které vzniká na podkladě předchozích zkušeností. Při závodech si však emotivní složku nelze odmyslet. Původní fáze změny při vlastním výkonu. SF zprvu stoupá rychle, později se zpomaluje, až se ustálí na hodnotách, které odpovídají podanému výkonu = setrvalý stav. V této fázi se uplatňují podmíněné reflexy, které mají vztah ke svalové činnosti, tak i reflexy nepodmíněné. Na změnách se podílí např. tělesná teplota, hormonální a látkové změny v krvi,. Následná fáze návrat SF k výchozím hodnotám. Křivka návratu je nejdříve prudká, později pozvolnější. V této fázi se uplatňují nepodmíněné reflexy, různé látkové vlivy, které vychází ze svalů a signalizují potřebu rychlého odplavení katabolitů a doplnění energetických zásob. tab. Průměrná srdeční frekvence u běžců vrcholové výkonnosti

18 2) Složkou periférní představující cévy, vlastní oběhový systém se svou částí distribuční: tepny, vlásečnice, žíly. Nejvýraznější změny jsou pozorovány přímo v tkáních, v kapilárním řečišti, protože toto řečiště nejrychleji reaguje na požadavky metabolismu. Zvýšený přívod kyslíku potřebují nejvíce svaly činné orgány. Na začátku práce dochází k redistribuci v cévním řečišti na podkladě kompenzační vasokonstrikce. Krevní tlak je jeden ze složitých mechanismů, který závisí jak na odporu periferie (otevírání, zavírání cévního řečiště), tak i na intenzitě srdeční činnosti a zvyšujícím se množství krve, vyplavené ze zásobáren. Při dynamické práci se zvyšuje systolický tlak, diastolický se mění jen mírně. Hodnota krevního tlaku závisí na intenzitě a době konané práci. Při dlouhodobém vytrvalostním běhu (maratonský běh) se měnit nemusí nebo může i klesnout pod výchozí hodnoty. Při střední intenzitě zatížení stoupá systolický tlak a diastolický se nemění nebo jen lehce klesá. Při malé intenzitě zatížení se zvyšuje jen mírně. Adaptační změny souvisí s trénovaností. Výrazné změny v oběhovém systému jsou výrazem tréninku převážně vytrvalostního charakteru. 1) Strukturální změny se týkají centrální složky srdce i periferní složky cév. Vlivem vytrvalostního tréninku se srdce sportovců mění. Zvětšuje se především levá komora, která vykonává největší práci. Hmotnost srdce je úměrná hmotnosti těla. Srdce je lépe prokrvováno. 2) funkční změny se týkají ukazatelů srdeční činnosti. Srdeční frekvence je ukazatelem, ve kterém se v klidových hodnotách liší trénovaný od netrénovaného. V klidu a při standardním zatížení má trénovaný jedinec hodnoty nižší než netrénovaný, ale při maximálním zatížení nejsou výsledky jednoznačné. Většinou se ukazuje, že maximální SF je individuální hodnota, která je více ovlivněna věkem než tréninkem. Děti mívají hodnoty na 200 tepů/min, pro starší osoby platí vzorec: SF max = 220 věk. U žen byly nalezeny vyšší hodnoty než u mužů. Systolický objem u netrénovaného je v klidu ml, u trénovaného ml. Čím větší zatížení, tím větší objem a ten více stoupá u trénovaných lidí. Při minutovém srdečním objemu se zjistilo, že trénovaný má nižší frekvenci a vyšší objem v jakýchkoliv podmínkách a zatížení, ale nemusí to být vždy pravidlem. Krevní tlak bývá u trénovaných nižší. To platí jak v klidových, tak i zátěžových hodnotách. Krevní tlak Krevní tlak klesá se vzdáleností od srdce. Nejvyšší tlak je v tepnách. Jeho hodnoty rytmicky kolísají mezi maximem při systole a minimem při diastole. Rozdíl mezi oběma tlaky se označuje jako tepový tlak. V tepénkách tlak krve klesá a nejmenší je tlak krve ve vénách (žílách). Proto krev z poraněné tepny tryská, kdežto z žíly plynule vytéká. Tep je nezávislý na proudění krve. Vzniká při každé systole levé komory. Krev vypuzená do aorty rozšíří její elastickou stěnu a toto rozšíření postupuje z aorty i na její větve. Na kterékoliv uložené tepně lze pak rozšíření hmatat. Tep hmatáme na vřetení tepně na zápěstí. Zdravý člověk má průměrně 72 pulsů za 1 minutu. Lidé dobře fyzicky trénovaní mají méně tepů, až 40 za minutu. S takovými se můžeme setkat zejména u cyklistů. Krevní tlak bývá u trénovaných osob zpravidla nižší, rozdíly však nejsou výrazné. Toto platí v klidových i v zátěžových hodnotách. Snížení vzestupu krevního tlaku po tréninku se v poslední době připisuje ekonomičtější oběhové regulaci. Adekvátní fyzická aktivita u osob se zvýšeným tlakem (hypertoniků je považována za součást moderní terapie.

19 Sporttester Jedná se o sportovní doplněk, který dokáže o našem těle zobrazit širokou škálu informací. Jednou z nejvýznamnějších reakcí našeho těla na zátěž je činnost srdce. Sporttester je schopný zobrazit informace o frekvenci našeho tepu s přesností EKG. Tepová frekvence je velmi důležitým ukazatelem pro měření intenzity zátěže během tréninku. V hodnotě tepové frekvence se odrážejí veličiny jako využití kyslíku plícemi, frekvence dýchání, hromadění laktátu ve svalech, poměr spalování tuků a cukrů při získávání energie. Z toho plyne, že sporttestery jsou jedinečným pomocníkem v tréninku nejen pro profesionální sportovce, ale pro všechny pohybově aktivní jedince. Trénink s měřičem tepové frekvence Jednotlivé tréninkové zóny: 1. Lehká - Recovery Tato zóna se dá označit také termínem regenerační. Tepovou frekvencí se pohybujeme mezi 50 a 60% maxima. V této zóně organismus aktivně odpočívá regeneruje. Jedná se o lehkou námahu, která je vhodná například po závodě nebo následující den po náročnější fyzické aktivitě. V této zóně je možné setrvat libovolně dlouhou dobu. 2. Střední Endurance Nejčastěji nazývaná jako zóna pro rozvoj vytrvalosti a aerobního základu. Pohybujeme se mezi 65 a 75% maxima tepové frekvence. Je to střední námaha, pro účinný rozvoj vytrvalosti je třeba v této zóně bez přestávky vytrvat minimálně 15 minut. V této zóně se rovněž nejefektivněji spalují tuky. 3. Těžká Strengh Těžká námaha, někdy nazývaná prahová (pohybujeme se na prahu aerobního a anaerobního tréninku). Slouží k rozvoji síly a výbušné rychlosti. Dýchání se stává obtížnější. Pohybujeme se mezi 75 a 85% maxima tepové frekvence. V této fázi bychom měli vydržet 5 8 minut. Při nedostatečném aerobním základu méně než 5 minut. 4. Interval Jedná se o pohyb v rozsahu 65 92% maxima tepové frekvence. Intervalový trénink slouží ke zdokonalení schopnosti rychlého zotavení po zvýšené tělesné zátěži. Tento trénink je možné provádět v širokém pásmu tepové frekvence, proto ho můžou absolvovat naráz jedinci s různou úrovní kondice (v případě že si hlídají tepovou frekvenci na sporttesteru, jinak jsou odkázáni jen na své subjektivní pocity).

20 5. Velmi těžká Race day Tato zóna by se běžně neměla používat, určitě ne pokud dobře neznáme své fyzické možnosti. Zátěž je maximální jaké lze dosáhnout, odpovídá zátěži jež absolvují sportovci během závodu a vrcholoví sportovci ji většinou používají až ke konci tréninkového období. Tepová frekvence je mezi 85 92% maxima. Tuto intenzitu lze vydržet jen velice krátkou dobu, rozhodně ne déle než 2 3 minuty. Maximální tepová frekvence se dá určit nejpřesněji vyšetřením v lékařské laboratoři. Jelikož se však tato hodnota mění v závislosti na věku, kondici a zdraví člověka, doporučuje se pro nejpřesnější výsledky absolvovat toto vyšetření alespoň dvakrát ročně. Většina amatérských výkonnostních nebo kondičních sportovců se proto spokojí s méně přesným, pro většinu však dostačujícím výpočtem maximální tepové frekvence podle tzv. Korvonenovy formule: Muži: věk = předpokládaná maximální tepová frekvence Ženy: věk = předpokládaná maximální tepová frekvence

21 3. PRAKTICKÁ ČÁST

22 Když jsme tuto seminární práci dostali zadanou, hned mi bylo jasné, co budu zkoumat. Sport je mi velmi blízký, proto jsem se rozhodla prozkoumat populaci co se týče tepové frekvence. Nejprve jsem přemýšlela, jak by bylo nejlepší zpracovat dotazníky, abych prozkoumala co nejširší okruh lidí. Rozhodla jsem se proto, že dotazník rozdělím na několik skupin. Nejdůležitější bylo rozdělení na nesportovce, rekreační sportovce (lidé, kteří rádi občas sportují) a aktivní sportovce (závodně). U aktivních sportovců jsem se rozhodla, že budu zkoumat jen běžce zejména vytrvalce, jelikož sporty jsou velmi různorodé a u každého z nich se vyskytuje jiná zátěž, výkonnost, čas tréninku, a tudíž by výsledek nebyl objektivní. Po vypracování dotazníků jsem je rozdala asi 80 lidem všech kategorií. Udala jsem si nejvyšší věkovou hranici do 35 let (netýká se to všech kategorií). Toto zkoumání jsem také provedla na tréninku dětí od 8 do 14 let, které jsou ve sportovní přípravce na atletické disciplíny. Měření vypadalo takto: Všichni sportovci si během tréninku změřili svůj tep třikrát. Před zahájením tréninku si nahmatali tep a poté jsem jim stopnula 10 sekund. Počet tepů za 10 sekund poté vynásobili 6. Po tomto měření následovalo zahřátí (rozklusání cca 10 min, rozcvičení + protáhnutí, třikrát 100m úseků = rovinek, hlavní část = úseky). Další měření jsem provedla po sérii úseků, jelikož jsem předpokládala, že by jejich tepová frekvence mohla být nejvyšší. A poslední měření následovalo po ukončení tréninku tj. cca 10 min (po úsecích, vyklusání a protáhnutí), až se organismus trochu zklidní. Struktura tohoto měření byla u všech skupin stejná, pouze se lišil počet měření během sportovní činnosti (viz. Dotazník). Do skupiny rekreačních sportovců při mém pozorování bylo zahrnuto mnoho sportu jako např. volejbal, basketbal, běhání, aeirobic, tanec, fotbal, aj. Později, při mém zkoumání, mě napadlo přejít na jinou formu měření krevního tlaku a to pomocí Sporttesteru. Zmínka o něm je v teoretické části i v přílohách. Měřením sporttesterem jsem se zabývala zejména u aktivních sportovců a postupovala jsem jako při ručním měření, jen v průběhu tréninku měli sportovci více prostoru, aby si průběžně kontrolovali tepovou frekvenci. Mohli pozorovat jak a za jakou dobu jim tep postupně klesá. Na konec celého měření se jim ukázalo kolik byla jejich TF minimální a kolik dosáhla maxima. Nyní bych přešla ke grafickému zpracování a vyhodnocení všech dotazníků. Grafické vyhodnocení Zde je souhrn všech mých poznatků získaných z dotazníků. Mé měření bylo zaměřeno na tři skupiny: Aktivní sportovci, rekreační sportovci a nesportovci. Porovnání těchto skupin je možné na úrovni klidového tepu ( před tréninkem ). Tato hodnota může být považována za jeden z ukazatelů fyzické zdatnosti jedince. A to tak, že čím nižší je klidový tep, tím lepší je fyzická kondice. Pravidelným tréninkem se náš klidový tep postupně snižuje. Jen pro zajímavost, známý cyklistický profesionál, vítěz Tour de France Eddy Merckx míval v klidu 27 tepů/minutu! Velmi dobrý klidový tep u netrénovaného jedince je pod úrovní 60 tepů. Z těchto poznatků plyne, že aktivní sportovci by měli mít klidový tep nižší než ostatní skupiny. Tento předpoklad se potvrdil i v mém měření. Na konci grafického vyhodnocení lze shlédnout výsledné tabulky a průměrové hodnoty mezi sebou porovnat.

23 Aktiní sportovci (muži 10 až 15 let) 190 tepová frekvence před treninkem během treninku po treninku věk Tep před tréninkem můžeme považovat za klidový tep sportovce. U těchto mladých sportovců lze vypozorovat, že jejich průměrný klidový tep je nejvyšší z pozorované skupiny aktivních sportovců a činí 74 tepů/min. Aktivní sportovci (muži 16 až 21 let) tepová frekvence věk před treninkem během treninku po treninku Tato část aktivních sportovců má naopak od předešlé průměrnou hodnotu klidového tepu ze všech nejnižší, činí 62 tep/min.

24 Aktivní sportovci - muži 22 až 35 let tepová frekvence před treninkem během treninku po treninku věk U této skupinky aktivních sportovců můžeme porovnáním vypozorovat zvýšený průměrný tep po tréninku ( 97,4 tepů/min ). Aktivní sportovci - ženy (průměrové hodnoty) tepová frekvence věk před treninkem během treninku po treninku Zde bych se opět zaměřila na křivku vyznačující srdeční rytmus před tréninkem. Jak jsme zjistili u mužů, i zde dochází s dospíváním ke snižování počtu tepů/min. U aktivních žen lze dále porovnáním s muži vypozorovat nízká průměrná hodnota pulsů po tréninku ( 88,8 tepů/min).

25 Rekreační sportovci - muži (průměrové hodnoty) tep věk před výkonem po výkonu Rekreační sportovci jsou lidé, kteří část svého volného času pravidelně věnují pohybu. Může se jednat o různé sportovní činnosti od běhu a jízdy na kole, přes plavání až po tanec. Z grafu lze vyčíst, že nedosahují při svém výkonu takových hodnot srdečního rytmu, jako aktivní sportovci. Průměrně asi 119 tepů/min. Rekreační sportovci - ženy (průměrové hodnoty) tep věk před výkonem po výkonu

26 Nesportovci (průměrové hodnoty) tepová frekvence věk ženy muži Skupina nesportovců se vyznačuje nejvyšším průměrným klidovým tepem ( 76,8 tepů/min ). Odstup od zbylých skupin však není nikterak jednoznačný.

27 Aktivní sportovci: před tréninkem během tréninku po tréninku tep/min tep/min tep/min muži ( 10 až 15 let) 74,0 153,3 94,0 muži ( 16 až 21 let) 62,0 161,6 94,8 muži ( 22 až 35 let) 69,1 152,0 97,4 ženy 71,8 158,3 88,8 celkový 69,2 156,3 93,8 Rekreační sportovci: před výkonem po výkonu tep/min tep/min muži 69,3 111,1 ženy 76,5 126,3 celkový 72,9 118,7 Nesportovci: tep/min muži 73,9 ženy 79,7 celkový 76,8 Celkový průměr všech kategorií tepová frekvence v klidu Aktivní sportovci Rekreační sportovci Nesportovci

28 4. ZÁVĚR

29 Zhodnocení a závěr Na závěr bych ráda zhodnotila celé mé snažení a úsilí v této seminární práci. Hlavním cílem bylo získat poznatky o vlivu pohybu na naši tepovou frekvenci. Měření, jak již bylo zmíněno, jsem zaměřila na několik skupin lidí. Zde v tomto hodnocení můžu konstatovat, že všechny mé předpoklady se potvrdili, což znamená, že podle očekávání se průměrná frekvence aktivně sportujících jedinců pohybuje v menších rozmezích než u ostatních měřených skupin (graf viz. strana 20). Dle mého názoru tento stav blahodárně působí na zdraví každého jedince, tzn. čím více sportu, tím více zdraví (ale nic se nesmí přehánět). V každé skupině se ovšem vyskytly výjimky. Kdybych se touto problematikou měla zabývat do větší hloubky, zúžila bych svoje pozorování jen na skupinu několika vybraných aktivních sportovců, které bych zkoumala podrobněji. Tato seminární práce pro mě rozhodně nebyla ztrátou času. Přinesla mi velké množství informací, dozvěděla jsem spoustu nových poznatků o funkci lidského těla a jeho odezvu na sportovní činnosti. Doufám, že po prostudování této práce také získáte nové poznatky a čas, který přečtením strávíte pro vás nebude ztrátou. Pokud by vás něco zaujalo, vřele doporučuji prostudovat si literaturu, ze které jsem celou dobu čerpala.

30 5. PŘÍLOHY

31 Slovník Opěrný systém osifikace - proces postupného kostnatění chrupavky v tvrdou kost švy/futury - zubaté stmelené linie okostice vazivová tuhá blána, která lne někdy ke kosti pevně kloubní maz čirá a vazká tekutina, která je produkována dovnitř každého kloubu Pohybový systém svalstvo Myofibrily vlákna v cytoplazmě svalových buněk. Svalové vlákno svalové buňky kosterního svalu. Šlachy tuhé vazivové pruhy, kterými se sval upíná na kost. Nejsou příliš pružné, ale značně pevné. Motorika souhrn pohybových činností živého organismu řízených nervovým systémem a uskutečňovaným kosterním svalstvem. Ontogeneze individuální vývoj organizmu od zárodku do zániku. Statická síla síla působící v klidu. Glykogen zásobní sacharid v lidském těle. Plasticita schopnost přizpůsobovat se. Dýchací systém Hemoglobin červené krevní barvivo Alveolární vzduch vzduch, který je obsažený v plicních sklípcích Kapiláry vlásečnice Epitel tkáň složená z několika vrstev ležících buněk těsně vedle sebe s nepatrným množstvím mezibuněčné hmoty. Difúze fyzikální proces umožňující šíření látky z jednoho místa na druhé podle koncentračního spádu. Metabolismus soubor všech reakcí, které probíhají v živých organismech, zahrnují přeměnu látek a energií Adekvátní přiměřený Ventilačně respirační ukazatel proudění vzduchu do dýchacího ústrojí a ven z něj. Kardio respirační týkající se srdce a dýchání. Vitální kapacita plic maximální množství vzduchu, které můžeme vydechnout po největším možném nádechu. Její hmota závisí na věku, pohlaví, trénovanosti,. Běžná hodnota se pohybuje okolo 4 litrů. Kyslíkový dluh po ukončení tělesného cvičení je potřeba doplnit kyslík, který se spotřeboval při cvičení. Anaerobní práh hranice, při jejíž překročení se tělu nedostává kyslíku. Aerobní výkon za neustálé přítomnosti kyslíku. Krevní oběh Osrdečník vazivový vak, ve které je uloženo srdce Systolický objem srdeční množství krve, která se vypudí za srdce do tepen při srdeční systole Systola smršťování srdce Katabolické - rozkladné Redistribuce znovuvytvoření Vasokonstrikce zúžení cév následované sníženým průtokem krve. Vaskularizace vznik krevních cév v tkáni.

32 Seznam použité literatury Havlíková L. a kol., Fyziologie tělesné zátěže I. obecná část, Karolinium Praha 2004 Trojan S., Tělověda, Grada Puglishing Havlíčkův Brod 1997 Whitfield P., Hranice poznání-lidské tělo, Knižní klub Praha 1997 Novotný I. A Hruška M., Biologie člověka pro gymnázia, Fortuna Praha 1999 Kučera V. a Truksa Z., Běhy na střední a dlouhé tratě, Olympia Praha 2000 Vacula J, Dostál E., Vomáčka V., Abeceda atletického tréninku, Olympia Praha 1983 Michálek J., Vztah Conconiho testu k laboratorní a sportovní výkonnosti běžců vytrvalců, Brno 1993 Vokurka M. a kol., Praktický slovník medicíny 7. rozšířené vydání, MAXDORF, Praha 2004 Benešová M. a kol., Odmaturuj z biologie, DIDAKTIS, Brno 2003

33 Dotazník Prosím o vyplnění tohoto dotazníku. Výsledky zpracuji do mé seminární práce z Biologie, kterou budu předkládat u maturity. Předem děkuji. Jaroslava Chovancová Sport dělám: aktivně rekreačně vůbec Věk: Pohlaví: muž žena Aktivní sportovci: Srdeční tep: před tréninkem během tréninku po tréninku Rekreační sportovci: Srdeční tep: před výkonem po výkonu Nesportovci: Srdeční tep:

34 Ukázka jednoho z tréninků vytrvalců Sporttester, který jsem používala při měření: Tepová frekvence před zahájením celého tréninku: Následuje rozklusání (asi 10min), důkladné rozcvičení a rovinky.

35 Po důkladné přípravě následuje hlavní část tréninku 8krát 500m s 300m výklusem. ( Čas cca 1:35 až 1:40 na 500m ) Tepová frekvence po 4. úseku: Po úsecích následuje 10min vyklusání a protažení. Tepovou frekvenci jsem měřila 5min po výklusu:

36 36