ebook Fizjologia wysiłku i treningu fizycznego

Wydawca: PZWL

Rok wydania: 2019

Nowe wydanie podręcznika zawierającego najważniejsze aktualne informacje na temat wpływu wysiłku i treningu na ustrój zdrowego człowieka.
W książce omówiono główne zasady i formy treningu oraz metody oceny wydolności fizycznej. Znalazły się w niej także rozdziały poświęcone wysiłkowi: dzieci i młodzieży, osób w starszym wieku, kobiet (z uwzględnieniem okresu ciąży i menopauzy), osób niepełnosprawnych ruchowo i cierpiących na różne choroby, a także wysiłkowi w różnych temperaturach otoczenia, w warunkach wysokogórskich oraz podczas nurkowania. W publikacji omówiono również problematykę: treningu zdrowotnego, wpływu niedoboru aktywności ruchowej na organizm, dopingu, żywienia sportowców oraz genetyki w sporcie.
Podręcznik, przygotowany przez zespół doświadczonych nauczycieli akademickich, jest adresowany do studentów wychowania fizycznego, fizjoterapii, turystyki i rekreacji, a także do lekarzy specjalistów w dziedzinie rehabilitacji medycznej, trenerów sportowych, nauczycieli wychowania fizycznego oraz osób zajmujących się rekreacją.

Spis treści ebooka Fizjologia wysiłku i treningu fizycznego

Przedmowa do wydania II XIII
Przedmowa do wydania I XV
1. Podstawy fizjologii wysiłku – Jan Górski 1
1.1. Narząd ruchu 1
1.1.1. Mięśnie szkieletowe 1
1.1.1.1. Budowa 1
1.1.1.2. Czynność skurczowa mięśnia 6
1.2. Wykorzystanie tlenu przez ustrój ludzki 11
1.2.1. Przemiana materii 11
1.2.1.1. Podstawowa przemiana materii (PPM) 11
1.2.1.2. Całkowita przemiana materii (CPM) 12
1.2.1.3. Współczynnik oddechowy (RQ) 13
1.2.1.4. Deficyt tlenowy i dług tlenowy 13
1.2.2. Pobór tlenu w czasie wysiłku o stałym obciążeniu 14
1.2.3. Pobór tlenu w czasie wysiłku o wzrastającym obciążeniu, VO2max 15
1.2.3.1. Metody pomiaru VO2max 17
1.2.3.2. Czynniki determinujące VO2max 18
1.2.3.3. Wydolność fizyczna 20
1.3. Ocena obciążeń wysiłkiem 20
1.3.1. Skala Borga 20
1.3.2. Próg mleczanowy 21
1.3.2.1. Zastosowanie wyników pomiaru progu mleczanowego 23
1.3.3. MET 23
1.4. Źródła energii dla mięśni 23
1.4.1. ATP i fosfokreatyna 23
1.4.2. Substraty wewnątrzmięśniowe 26
1.4.2.1. Glikogen 26
1.4.2.2. Triacyloglicerole mięśniowe 27
1.4.3. Substraty krwiopochodne 28
1.4.3.1. Glukoza 28
1.4.3.2. Wolne kwasy tłuszczowe 31
1.4.3.3. Lipoproteiny osocza 34
1.4.3.4. Ciała ketonowe 34
1.4.3.5. Aminokwasy 34
1.4.4. Białka 35
1.4.4.1. Zapotrzebowanie na białko w czasie wysiłku 36
1.4.4.2. Powysiłkowa synteza białka w mięśniach 36
1.4.5. Amoniak 37
1.5. Wpływ treningu na wykorzystanie węglowodanów i tłuszczów 38
1.5.1. Trening wytrzymałościowy 38
1.5.2. Trening beztlenowy 38
1.6. Wpływ wysiłku na układ wydzielania wewnętrznego 39
1.6.1. Wprowadzenie 39
1.6.2. Wpływ wysiłku na stężenie hormonów we krwi 41
1.6.2.1. Adrenokortykotropina i hormony wydzielane przez korę nadnerczy 42
1.6.2.2. TSH i hormony wydzielane przez gruczoł tarczowy 44
1.6.2.3. Gonadotropiny i hormony wydzielane przez gruczoły płciowe (gonady) 45
1.6.2.4. Prolaktyna 46
1.6.2.5. Hormon wzrostu (GH) 47
1.6.2.6. Hormon antydiuretyczny (wazopresyna, ADH) 48
1.6.2.7. Przedsionkowy peptyd natriuretyczny (sodopędny) (ANP) 48
1.6.2.8. Hormony wydzielane przez wyspy trzustki (wyspy Langerhansa) 48
1.6.2.9. Aminy katecholowe (adrenalina, noradrenalina) 50
1.6.2.10. Erytropoetyna 51
1.6.2.11. Oksytocyna 51
1.6.2.12. Parathormon i kalcytonina 51
1.6.2.13. Peptydy opioidowe 51
1.6.2.14. Hormony regulujące łaknienie (apetyt) 52
1.7. Wpływ wysiłku na układ krążenia 53
1.7.1. Wprowadzenie 53
1.7.2. Wysiłki dynamiczne 54
1.7.2.1. Objętość minutowa serca 54
1.7.2.2. Ciśnienie tętnicze 56
1.7.2.3. Wykonywanie wysiłku kończynami górnymi 56
1.7.2.4. Wpływ wysiłku na dystrybucję krwi w ustroju 57
1.7.3. Wysiłek statyczny a czynność układu krążenia 59
1.7.4. Krążenie płucne 60
1.7.5. Ekstrakcja tlenu w tkankach 60
1.7.6. Mioglobina 61
1.8. Wpływ treningu na układ krążenia 61
1.8.1. Częstość skurczów serca 61
1.8.2. Wielkość serca 62
1.8.3. Objętość wyrzutowa 62
1.8.4. Objętość minutowa 63
1.8.5. Naczynia krwionośne 63
1.8.6. Ciśnienie tętnicze 63
1.9. Wpływ wysiłku na układ oddechowy 63
1.9.1. Wprowadzenie 63
1.9.2. Wpływ wysiłku na wentylację płuc 64
1.9.3. Wpływ treningu wytrzymałościowego na wentylację płuc 66
1.10. Wpływ wysiłku na krew 66
1.10.1. Wprowadzenie 66
1.10.2. Wpływ wysiłku 68
1.10.3. Wpływ treningu wytrzymałościowego 69
1.11. Wpływ wysiłku na równowagę kwasowo-zasadową 70
1.12. Wpływ wysiłku na czynność nerek 71
1.12.1. Wprowadzenie 71
1.12.2. Wpływ wysiłku 71
1.13. Wpływ wysiłku na czynność przewodu pokarmowego 72
1.13.1. Wprowadzenie 72
1.13.2. Wpływ wysiłku 72
1.14. Wpływ wysiłku na układ odpornościowy 73
1.14.1. Wprowadzenie 73
1.14.2. Wpływ wysiłku 74
1.14.3. Wpływ treningu wytrzymałościowego 75
1.14.4. Cytokiny 75
1.15. Zmęczenie 76
1.15.1. Wprowadzenie 76
1.15.2. Zmęczenie obwodowe 76
1.15.2.1. Droga ruchowa 76
1.15.2.2. Przyczyny mięśniowe 76
1.15.3. Zmęczenie ośrodkowe 78
1.15.4. Przetrenowanie 78
2. Podstawy treningu fizycznego – Zdzisław Adach, Mariusz Naczk 81
2.1. Trening wytrzymałościowy 81
2.1.1. Metody treningu wytrzymałościowego 82
2.1.1.1. Metody treningu ciągłego 82
2.1.1.2. Metody treningu powtórzeniowego 84
2.1.1.3. Metody treningu interwałowego wytrzymałości 84
2.1.2. Wpływ treningu wytrzymałościowego na organizm 86
2.1.3. Wpływ treningu na ekonomikę wysiłku 86
2.2. Trening szybkości (wydolności beztlenowej) 87
2.3. Ocena wydolności 88
2.3.1. Ocena wydolności tlenowej 89
2.3.1.1. Metody pomiaru maksymalnego poboru tlenu 89
2.3.2. Ocena wydolności beztlenowej 98
2.3.2.1. Test Margarii–Kalamena 98
2.3.2.2. Test ergometryczny „siła–szybkość” według Vandewalle’a 100
2.3.2.3. Test Wingate (Bar-Ora) 102
2.3.2.4. Stężenie kwasu mlekowego w ocenie wydolności beztlenowej 103
2.4. Trening ogólnorozwojowy 104
2.5. Trening siły mięśniowej 105
2.5.1. Rola treningu siłowego w utrzymaniu zdrowia 106
2.5.2. Trening siłowy u dzieci 106
2.5.3. Metody treningu siły i ich wpływ na organizm 108
2.5.3.1. Metoda izometryczna (statyczna) 108
2.5.3.2. Metody dynamiczne 109
2.5.3.3. Elektrostymulacja mięśni (EMS) 119
3. Wysiłek fizyczny i trening kobiet – Zdzisław Adach, Wioletta Brzenczek-Owczarzak 121
3.1. Wprowadzenie 121
3.2. Skład ciała 121
3.3. Metabolizm 122
3.4. Układ ruchu 122
3.5. Siła mięśniowa 123
3.6. Trening siłowy 123
3.7. Krew i układ krążenia 124
3.8. Układ oddechowy 124
3.9. Termoregulacja 124
3.10. Wydolność tlenowa 125
3.11. Cykl miesiączkowy a zdolność do wykonywania wysiłków wytrzymałościowych, szybkościowych i siłowych 125
3.12. Trening wytrzymałościowy 126
3.13. Zdolność do wykonywania wysiłków beztlenowych 126
3.14. Trening a zaburzenia cyklu miesiączkowego 127
3.15. Hormony a wysiłek 128
3.16. Wysiłek fizyczny i trening kobiet w ciąży 129
3.16.1. Rola hormonów płciowych w przebiegu ciąży 130
3.16.1.1. Progesteron 130
3.16.1.2. Estrogeny 130
3.16.1.3. Relaksyna 131
3.16.1.4. Somatomammotropina kosmówkowa 131
3.16.2. Uwarunkowania wysiłku podczas ciąży 131
3.16.2.1. Zmiany w składzie ciała oraz układzie ruchu 131
3.16.2.2. Wydatek energetyczny oraz zapotrzebowanie na tlen 132
3.16.2.3. Układ krążenia 133
3.16.2.4. Termoregulacja matki i płodu 134
3.16.3. Trening rekreacyjny w okresie ciąży i uzasadnienie jego stosowania 134
3.16.4. Wpływ treningu w okresie ciąży na zdolność do wykonywania wysiłków długotrwałych (wydolność tlenową) 135
3.16.5. Demineralizacja kości 136
3.16.6. Karmienie piersią 136
3.16.7. Ciąża a sport wyczynowy 137
3.16.8. Trening siłowy w okresie ciąży 138
3.16.9. Specyfika kobiet starszych a możliwości poprawy siły i mocy mięśni 140
4. Wysiłek fizyczny i trening sportowy w wieku rozwojowym – Marian Krawczyński 143
4.1. Rozwój ontogenetyczny (osobniczy) 143
4.2. Czynniki rozwoju a tzw. norma auksologiczna (rozwojowa) 145
4.2.1. Czynniki wpływające na rozwój 145
4.2.2. Granice normy auksologicznej (rozwojowej) 146
4.3. Rozwój motoryczny w wieku rozwojowym 147
4.4. Odrębności morfologiczno-funkcjonalne i psychiczne w wieku rozwojowym a wysiłek fizyczny 150
4.5. Odrębności reakcji układu krążenia i układu oddechowego u dzieci na obciążenia fizyczne 151
4.6. Sprawność i wydolność fizyczna u dzieci i młodzieży oraz metody ich oceny 153
4.6.1. Hipokinezja – czynnik obniżający wydolność fizyczną 155
4.6.2. Testy i mierniki sprawności i wydolności fizycznej stosowane u dzieci 156
4.7. Wiek biologiczny a zwiększony wysiłek fizyczny 160
4.8. Ogólne zasady żywienia dzieci aktywnych sportowo 162
4.9. Ogólne zasady prowadzenia treningu dzieci i młodzieży 164
4.10. Kategorie wiekowe rozpoczęcia treningów i zasady kwalifikacji do określonych dyscyplin sportu 165
4.11. Niepożądane skutki szkolenia sportowego nieletnich 166
5. Starzenie się a wydolność fizyczna człowieka – Jerzy A. Żołądź, Joanna Majerczak, Krzysztof Duda 169
5.1. Starzenie się a skład ciała 169
5.2. Starzenie się a masa mięśni szkieletowych 171
5.3. Starzenie się a siła i moc mięśni szkieletowych człowieka 172
5.4. Starzenie się a maksymalny pobór tlenu 173
5.5. Trening fizyczny osób w starszym wieku 175
5.5.1. Trening siłowy 175
5.5.2. Trening wytrzymałościowy 175
6. Wysiłek fizyczny w różnych temperaturach otoczenia – Zbigniew Szyguła, Anna Lubkowska 179
6.1. Wprowadzenie 179
6.2. Podstawy termoregulacji 180
6.3. Wysiłek w wysokiej temperaturze otoczenia 183
6.3.1. Następstwa odwodnienia 185
6.3.2. Następstwa hipertermii 186
6.3.3. Profilaktyka zaburzeń cieplnych i poprawa zdolności do wysiłku 186
6.4. Wysiłek w niskiej temperaturze otoczenia 188
6.4.1. Fizjologiczna reakcja na zimno 188
6.4.1.1. Reakcje naczyniowe 189
6.4.1.2. Termogeneza 190
6.4.2. Adaptacja do długotrwałej ekspozycji na zimno 191
6.4.3. Wysiłek w zimnym powietrzu 191
6.4.4. Wysiłek w zimnej wodzie 193
6.4.5. Zdolność do wysiłku w niskiej temperaturze otoczenia 194
6.4.6. Zagrożenia związane z wysiłkiem w niskiej temperaturze otoczenia 195
6.4.7. Zapobieganie wychłodzeniu 196
7. Zintegrowana odpowiedź ustroju na niedotlenienie wysokościowe – Bruno Grassi, Jerzy A. Żołądź 199
7.1. Wprowadzenie 199
7.2. Zmiana ciśnienia tlenu wraz ze wzrostem wysokości nad poziom morza 200
7.3. Hipoksja i hiperwentylacja wysokościowa – wpływ aklimatyzacji 201
7.4. Wymiana tlenu w płucach na szczycie Mount Everestu 203
7.5. Przesunięcia krzywej dysocjacji oksyhemoglobiny 205
7.6. Konsekwencje kwasowo-zasadowe hipoksji wysokościowej 207
7.7. Wydolność fizyczna w warunkach wysokogórskich 209
7.7.1. Wysiłki krótkotrwałe o mocy maksymalnej 210
7.7.2. Wysiłki długotrwałe 211
7.8. Trening w warunkach wysokogórskich 213
8. Wysiłek i sport niepełnosprawnych – Krzysztof Klukowski, Bartosz Molik 217
8.1. Wprowadzenie 217
8.2. Specyfika zdolności wysiłkowej w procesie usprawniania 218
8.3. Testy czynnościowe i ich odrębności w przypadku osób z niepełnosprawnością 221
8.4. Wybrane zagadnienia sportu niepełnosprawnych 223
8.4.1. Wydolność tlenowa osób z uszkodzeniem rdzenia kręgowego 225
8.4.2. Rola i znaczenie wydolności beztlenowej w życiu codziennym oraz sportowej aktywności fizycznej osób z uszkodzeniem rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym 227
8.4.3. Metody oceny wydolności beztlenowej mięśni kończyn górnych osób z uszkodzeniem rdzenia kręgowego w warunkach laboratoryjnych 228
9. Wpływ niedoboru aktywności ruchowej (hipokinezji) na ustrój – Krzysztof Klukowski 231
9.1. Roztrenowanie i hipokinezja sportowców 231
9.1.1. Wpływ przerw w treningu na VO2max i tolerancję wysiłkową 233
9.1.2. Tapering jako forma poprawy zdolności wysiłkowej sportowców 234
9.2. Ograniczenie aktywności fizycznej i długotrwałe pozostawanie w pozycji leżącej przez osoby zdrowe 234
9.2.1. Objętość i skład płynów ustrojowych 236
9.2.2. Czynność układu krążenia 237
9.2.3. Nietolerancja ortostatyczna 237
9.2.4. Termoregulacja 238
9.2.5. Mięśnie szkieletowe 238
9.2.6. Metabolizm kości 238
9.2.7. Adaptacja chrząstek stawowych 239
9.2.8. Tolerancja węglowodanów 239
9.2.9. Układ odpornościowy 240
9.2.10. Zdolność do wysiłków fizycznych 240
9.2.11. Właściwości psychofizjologiczne 240
9.3. Przebywanie w warunkach mikrograwitacji 240
9.4. Hipokinezja a proces starzenia się 242
9.5. Zapobiegnie skutkom hipokinezji 242
10. Trening zdrowotny – Anna Jegier 245
10.1. Wprowadzenie 245
10.2. Trening zdrowotny – efekty fizjologiczne 247
10.3. Trening zdrowotny – zalecenia 248
10.4. Kwalifikacja do treningu zdrowotnego 251
10.5. Trening zdrowotny – tolerancja wysiłku fizycznego oraz możliwość powikłań 253
11. Wysiłek fizyczny w wybranych chorobach – Anna Jegier 257
11.1. Wprowadzenie 257
11.2. Aktywność fizyczna a choroba niedokrwienna serca 258
11.3. Aktywność fizyczna a otyłość 263
11.4. Aktywność fizyczna a cukrzyca 267
12. Wysiłek fizyczny a żywienie – Stanisław Poprzęcki 277
12.1. Wprowadzenie 277
12.2. Makroskładniki diety 278
12.2.1. Węglowodany 278
12.2.2. Tłuszcze 279
12.2.3. Białko 280
12.3. Płyny i inne składniki diety 281
12.4. Reaktywne formy tlenu 282
12.5. Dieta i jej uzupełnianie – suplementy 283
12.6. Żywienie w wysiłku o wysokiej intensywności (HIE) 286
12.7. Żywienie w sportach walki (SW) 288
12.8. Żywienie w wysiłku wytrzymałościowym (EE) 289
12.9. Żywienie w ekstremalnych sportach wytrzymałościowych 291
12.10. Żywienie w wysiłku przerywanym o wysokiej intensywności (HIIE) 292
13. Doping w sporcie – Jerzy Smorawiński, Andrzej Pokrywka 295
13.1. Wprowadzenie 295
13.2. Definicja dopingu 295
13.3. Reguły antydopingowe 296
13.4. Analiza środków dopingujących 298
13.5. Lista substancji i metod zabronionych w sporcie 299
13.6. Medyczne aspekty stosowania środków dopingujących 301
13.7. Steroidy anaboliczno-androgenne 302
13.8. Erytropoetyna 303
13.9. Insulina 304
13.10. Hormon wzrostu 304
13.11. Agoniści receptorów beta2-adrenergicznych 304
13.12. Modulatory hormonów i metabolizmu 305
13.13. Diuretyki 306
13.14. Stymulanty 306
13.15. Narkotyki 307
13.16. Kanabinoidy 307
13.17. Glikokortykoidy (glikokortykosteroidy, GKS) 308
13.18. Beta-blokery (beta-adrenolityki) 309
13.19. Nieświadome użycie substancji dopingujących 309
14. Podstawy genetyki wysiłku fizycznego – Małgorzata Żendzian-Piotrowska 315
14.1. Wprowadzenie 315
14.2. Geny warunkujące zdolność organizmu do wysiłku fizycznego 317
14.2.1. Gen ACTN3 317
14.2.2. Gen ACE 318
14.2.3. Gen BDKRB2 319
14.2.4. Gen PPAR-alfa 319
14.2.5. Gen MSTN 320
14.3. Doping genowy 320
15. Fizjologia nurkowania – Marcin Baranowski 323
15.1. Historia nurkowania 323
15.2. Wpływ ciśnienia wody na ciało człowieka 324
15.3. Konsekwencje oddychania mieszaniną gazów pod zwiększonym ciśnieniem 325
15.4. Czynność płuc podczas nurkowania z automatem oddechowym 327
15.5. Fizjologia nurkowania na wstrzymanym oddechu 327
15.5.1. Nurkowanie na wstrzymanym oddechu jako sport 327
15.5.2. Fazy wstrzymania oddechu 328
15.5.3. Wymiana gazowa w trakcie wstrzymywania oddechu 329
15.5.4. Odruch nurkowy 330
15.5.5. Wpływ wstrzymania oddechu na mózg 331
15.5.6. Mechanizmy zapobiegające zgnieceniu klatki piersiowej na dużej głębokości 332
15.5.7. Zagrożenia związane z nurkowaniem na wstrzymanym oddechu 333
Skorowidz 335