Vliv zátěže na tepovou frekvenci

Transkript

1 Vliv zátěže na tepovou frekvenci vzorová úloha (SŠ) Jméno Třída.. Datum.. 1 Teoretický úvod K tomu, aby měl lidský organismus zajištěn dostatek energie k životu, potřebuje lidský organismus dostatečné množství kyslíku a živin. Tento dostatek pro lidský organismus zajišťuje oběhová soustava. Středem oběhové soustavy je srdce, které tvoří jakousi pomyslnou pumpu na přečerpávání velkého množství krve. Puls (tep) je tlaková vlna vyvolaná vypuzením krve z levé srdeční komory do aorty neboli srdečnice, která dále putuje za pomocí tepen do celého těla. Počet těchto vln (tepů) za minutu odpovídá srdečnímu rytmu čili tepové frekvenci. Nejčastější tepnou pro nahmatání pulsu je krkavice nebo vřetenní tepna na zápěstí na palcové straně. Tepová frekvence (TF) u lidí je trojího typu a to: klidová TF, aktuální TF či maximální TF. Klidová TF zjišťujeme ji nejlépe hned ráno po probuzení, dokud nevykonává osoba žádnou činnost. U žen bývá větší než u mužů, asi o 6 tepů za minutu. Normální rozmezí klidové TF je kolem 75 úderů za minutu u mužů a okolo 82 u žen, u trénovaných lidí se může hodnota klidové TF dostat až na hodnotu kolem 50 tepů/min, u atletů až na 40 tepů/min. Aktuální TF je hodně ovlivněna tím, jak se člověk cítí v měřeném čase, jakou činnost vykonává, zda je pod stresem či fyzickou zátěží. Maximální TF hovoříme o počtu tepů, které je člověk schopen vytvořit a krátkodobě udržet. Maximální TF lze také spočítat, záleží na věku jedince, pohlaví a také je ovlivněna trénovaností. Za normálních podmínek je maximální TF u jedinců stejného věku, pohlaví zhruba stejná. Výpočet maximální TF: TF max = 220 (muži) věk TF max = 226 (ženy) věk

2 Tepovou frekvenci ovlivňují také další faktory jako je fyzická kondice, přítomnost drog v krvi (kofein, nikotin) nebo již zmiňovaný věk a pohlaví jedince. Lidé s dobrou fyzickou kondicí mají nejen výhodu menšího zvýšení tepové frekvence při fyzické námaze, ale také se jejich tepová frekvence rychleji vrací na původní hodnotu čili klidového stavu. Návrat na klidovou TF závisí také na tom, v jaké intenzitě bylo zatížení provedeno, na délce trvání zátěže atd. Například pokud běháme 1500 m na čas, tak se zadýcháme více, než pokud uděláme 15 kliků, tudíž do klidové TF se vracíme po běhu delší čas než po absolvování 15 kliků. Existuje také řada onemocnění, které souvisí se srdečním tepem. Při zpomalení tepové frekvence pod 60 úderů/min hovoříme o bradykardii, při zrychlení srdeční frekvence nad 95 úderů/min mluvíme o tachykardii. V úloze budeme pracovat s prstovým snímačem srdečního tepu. Tento modul je založen na optickém snímání nasycení krve kyslíkem neboli měření tepové frekvence. Průtok krve cévami v konečku prstů způsobuje změnu světelného odporu mezi optickým vysílačem a přijímačem, změna je pak zpracovávána uvnitř modulu. Snímač se připevní nejlépe na nehet ukazováčku levé ruky, případně na jiný vhodně silný prst. LED dioda uvnitř signalizuje tep. 2 Zadání 1. Vypočtěte dle vzorce v teoretickém úvodu úlohy vaši maximální tepovou frekvenci, které můžete dosáhnout. 2. Změřte za pomocí stopek klidovou TF na krkavici nebo vřetenní tepně a výsledek uveďte v počtu tepů/min. Totéž proveďte se snímačem srdečního tepu v systému ISES a hodnotu zaznamenejte. 3. Změřte tepovou frekvenci pomocí snímače po 1 minutě lehkého klusu na místě. 4. Proveďte vhodnou tělesnou námahu, 15 dřepů či 15 kliků nebo dřepů s výskokem, změřte si ihned po provedení vaši aktuální TF, pak každých 10 sekund až do doby než vám TF klesne na původní klidovou hodnotu. O kolik procent se zvedla vaše TF? 5. Za jak dlouho se vaše tepová frekvence vrátila do klidového stavu? 6. Sestrojte graf závislosti srdečního tepu na čase po zátěži do doby, než se vrátil na původní klidovou hodnotu.

3 3 Postup práce 1. Na stopkách nastavte hodnotu 60 sekund (1 minuty) a nachystejte se na měření tepu na krkavici či vřetenní tepně. Zapněte stopky a po dobu 60 sekund (1 minuty) počítejte počet tepů srdce. Hodnotu zaznamenejte do tabulky. Můžete pracovat ve dvojicích a prostřídat se se spolužákem. 2. Připojte snímač tepové frekvence za pomocí USB kabelu k počítači, zapněte program na snímání srdečního tepu. Na snímači zapněte tlačítko ON. Po ukázání slova WELCOME, je snímač připraven k měření. Dejte si snímač na ukazováček levé ruky. Po chvilce vidíte na obrazovce vpravo nahoře hodnotu vašeho srdečního tepu, kterou nechce asi minutu ustálit a zaznamenejte si ji. 3. Snímač odložte a proveďte po dobu jedné minuty mírný poklus na místě. Je lepší, pokud vám spolužák či učitel minutu stopuje na stopkách a kontroluje vás. Po minutě ihned připojte snímač na prst a hodnotu hned zaznamenejte do protokolu. 4. Znovu snímač odložte. Proveďte zvolenou fyzickou zátěž co nejrychleji za sebou. Pro provedení např. 15 rychlých dřepů ihned připněte snímač na prst a hodnotu hned zaznamenejte. UPOZORNĚNÍ: Vydržte chvilku, než snímač stačí zareagovat a nelekněte se, je to obvyklý proces. Snímač ponechte na prstu a postupně zaznamenávejte hodnoty po 10 s až do stavu, kdy hodnota srdečního tepu klesne na klidovou TF. 5. Po zaznamenání všech hodnot vypněte snímač srdečního tepu tlačítkem OFF. 6. Výsledky zaznamenejte do části pozorování.

4 4 Záznam výsledků 1. Výpočet maximální TF: TF max = 220 (muži) věk = = 204 tepů/min 2. Tabulka 1: Tabulka měření_1; zdroj autor TF klid (pomocí stopek) TF klid (snímač) 60 tepů/min 63 tepů/min 3. Hodnota TF po 1 minutě lehkého klusu na místě: Tabulka 2: Hodnota TF/1 min.; zdroj: autor 78 tepů/min 4. TF po vykonání fyzické zátěže: Tabulka 3:TF po fyzické námaze; zdroj: autor ČAS MĚŘENÍ POČET TEPŮ/MIN Těsně po zátěži (1 s) s s s s s s 66

5 Tepová frekvence (údery/min) 70 s s X 90 s X 100 s X 110 s X 120 s X 5. Graf Závislost tepové frekvence na čase ČAS (s) Graf 1: Závislost tepové frekvence; zdroj: autor 5 Závěr V úloze jsme provedli měření tepové frekvence pomocí snímače srdečního tepu v klidu a po zátěži. Klidová tepová frekvence pozorovaného subjektu měřená pomocí stopek byla: 60 tepů/min a klidová tepová frekvence měřená pomocí snímače byla: 63 tepů/min.

6 Po 1 minutě lehkého poklusu na místě se frekvence měřeného subjektu zvýšila na hodnotu 78 tepů/min. Tepová frekvence po vykonání kliků (dřepů) byla 110 tepů/min, na původní hodnotu klesla po 70 sekundách. Měřené hodnoty se mohou lišit, je to variabilní, u každého člověka se množství tepů mění s aktuálními podmínkami, ale rozdíl klidové tepové frekvence měřené stopkami a snímačem by se neměl lišit o víc jak 5 tepů/min. 6 Kontrolní otázky 1. Jaká je normální klidová srdeční frekvence u mužů a jaká u žen, u koho je vyšší a proč? 2. Za jak dlouho klesla vaše tepová frekvence po zátěži na původní hodnotu? A čím je to dáno? 3. Jakým způsobem dosáhneme snížení klidové tepové frekvence? 4. Co se stane s tepem, pokud budeme zadržovat dech pod vodou? 7 Použitá literatura JELÍNEK, Jan a Vladimír ZICHÁČEK. Biologie pro gymnázia: (teoretická a praktická část). 9. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2007, 575 s., [92] s. barev. obr. příl. ISBN SILBERNAGL, Stefan a Agamemnon DESPOPOULOS. Atlas fyziologie člověka. 6. přeprac. a rozš. vyd. Praha: Grada, XII, 435 s. ISBN X. MOUREK, Jindřich. Fyziologie: učebnice pro studenty zdravotnických oborů. 2., dopl. vyd. Praha: Grada, 2012, 222 s. Sestra (Grada). ISBN

7 8 Přílohy Obrázek 1: Pulzní oxymetr; zdroj: autor Obrázek 2: Úvodní obrazovka programu; zdroj: autor

8 Obrázek 3: Hodnoty měření; zdroj: autor

9