Fitness Instruktør Tradium 2011 Grunduddannelse - Anatomi og Fysiologi
Fysiologi Læren om kroppens forskellige organsystemer og deres funktion i hvile og under aktivitet
Fysiologi Cellen
Cellen Vævstyper Muskelvæv skaber bevægelse eller spænding i musklerne Nervevæv danner og leder elektriske signaler gennem kroppen Epithelvæv afgrænser de enkelte organer m.m Bindevæv binder kroppens dele sammen
Cellen (2) Alt væv er opbygget af levende celler Celler er forskellige i opbygning, størrelse og funktion men nogle ting er gældende for alle celler Omsluttende cellemembran som styrer hvilke stoffer der må passere ind og ud af cellen Cellekerne som indeholder vores genetiske materiale En række forskellige organeller, der har forskellige funktioner i arbejdet for at holde cellen levende Cellevæske som cellekerne og organeller ligger i
Cellen (3) Cellens funktion: Danne energi gennem optagelse, nedbrydning og forbrænding af næringsstoffer Formering gennem celledeling, for at opretholde produktionen af det væv cellen er designet til At bibeholde en bestemt sammensætning af stoffer inde i cellen (homeostase)
Cellen (4) Kroppens celler behøver energi for at opretholde deres funktion Energi fås gennem spaltning af ATP (Adenosin-Tri-Phosfat) eller CrP (Creatin- Phosfat) ATP -> ADP + P + Energi CrP -> Cr + P + Energi CrP og ATP er opbrugt efter kort tid, hvorfor kroppen må genopbygge disse
Cellen (5) Gendannelse af ATP og CrP kan ske gennem 2 processor: Aerobt -> Det vil sige med ilt (O 2 ) Forbrænding Anaerobt -> Det vil sige uden ilt Spaltning/nedbrydning
Cellen (6) Aerob proces Næringsstof + Ilt -> Energi + Kuldioxid (CO 2 ) + Vand (H 2 O) Energi + P + ADP -> ATP Næringsstof er kulhydrat, fedt eller protein Forbrændingen foregår i nogle af cellens organeller mitokondrierne Fysisk træning kan øge antallet af mitokondrier og dermed cellens evne til at danne ATP
Cellen (7) Aerob proces kan gendanne store mængder ATP ud fra kroppens depoter (400 gr. kulhydrat, 7 kg fedt) Afhængig af tilstrækkelig ilt tilførsel Aerob forbrænding er den primære energikilde ved arbejde svarende til svag til moderat intensitet Affaldsstofferne (CO 2 og H 2 O) udskilles gennem lungerne og nyrerne
Cellen (8) Hvis arbejdsintensiteten stiger kan den aerobe proces ikke producere energi tilstrækkeligt hurtigt Kroppen begynder sideløbende at foretage anaerobe procesor Spaltning af CrP Spaltning af kulhydrat (Glykolyse)
Cellen (9) CrP findes i cellen og denne bidrager i første omgang til energien ved den anerobe proces CrP -> Cr + P + Energi Energi + P + ADP -> ATP CrP + ADP -> ATP + Cr Mængden af CrP er lille, hvormed denne proces kun kan forløbe i et par sekunder
Cellen (10) Anaerob spaltning af kulhydrat: Kulhydrat -> Energi + mælkesyre + vand (H 2 O) ADP + P + energi -> ATP Kulhydrat + ADP + P -> ATP + mælkesyre + vand Anaerob processer indtræder hurtigere end den aerobe Den anaerobe processen kan kun foregå gennem spaltning af kulhydrat, hvormed processen ikke kan opretholdes i samme tidsrum som den aerobe proces
Cellen (11) Mælkesyre ophobes i kroppen og kan bruges som et udtryk for størrelsen af den anaerobe proces Mælkesyren er ikke årsag til nedsat arbejdskraft i musklerne under hårdt arbejde Kalium er årsagen til dette mælkesyre menes tværtimod at vedligeholde et højt arbejdsniveau
Mælkesyre kontra [K + ]
Fysiologi Nervesystemet
Nervesystemet Kroppens hurtige kommunikations system (hormonsystemet er det langsomme) Kan modtage signaler fra sanselegemer og sende signaler ud i kroppen der medføre handlinger Opdelt i 2: Centrale nervesystem (CNS) Perifere nervesystem (PNS)
Nervesystemet (2) Centrale nervesystem (CNS) Hjernen og rygmarven Kroppens computer nogle programmer er installeret fra start, andre bliver tilføjet hen af vejen Kan ændres og tilpasses (plastisk) Perifere nervesystem (PNS) Udspringer fra rygmarven og løber perifert ud i kroppen eller fra periferien og ind til rygmarven I hver nerve løber et stort antal nerveceller
Nervesystemet (3) Det autonome nervesystem Ikke vilje styret (åndedræt, fordøjelse, hjertet m.m.) Kan deles i Sympaticus stress processor Parasympaticus hvile processor Det somatiske nervesystem Viljestyret (muskler, sanselegemer)
Fysiologi Musklerne
Musklerne 3 typer muskulatur: Glat muskulatur (indre organer og blodkar) Hjertemuskulatur Skeletmuskulatur (tværstribet muskulatur)
Musklerne (2) Skeletmuskulaturen Udgør ca. 35-40% af legemsvægten hos en normal person Vi har ca. 650 muskler i kroppen fleste er parrede, men enkelte er uparrede Eneste muskeltype som er under viljens kontrol
Musklerne (3) Musklernes opbygning Muskelfiber (muskelcelle) Muskelfibrene er samlet i bundter kaldet fascikler Fasciklerne danner musklen med en samlet fascie omsluttende dem
Musklerne (4) Muskelcellen (Endomysium), fasciklen (Perimysium) og hele musklen (Epimysium) er omgivet af bindevæv, som tilsammen danner senen hvormed musklen hæfter på knoglen.
Musklerne (5) Sliding Filament Theory Hver muskelfiber består af flere myofibrils Myofibriler består af actin og myosin tråde Gennem bevægelse af myosin trådene kan musklen kontrahere sig og dermed skabe bevægelse
Musklerne (6) Muskelinsufficiens Forskel i musklens styrke Afhængig af overlapning af actin/myosin trådene Opdelt i Aktiv muskelinsufficiens og Passiv muskelinsufficiens
Musklerne (7) Kontraktion Koncentrisk arbejde under forkortelse af musklen Excentrisk arbejde under forlængelse af musklen Isometrisk arbejde uden bevægelse i musklen
Musklerne (8) Under excentrisk arbejde kan man belaste musklerne med en større byrde end under isometrisk og koncentrisk arbejde (Hvornår sker en fibersprængning???) Isometrisk arbejde (statisk) medføre aflukning af blodkar og dermed iltforsyningen til musklerne -> hurtig udtrætning Dynamisk arbejde -> arbejde-hvile -> mulighed for blodtilførelse -> øget udholdenhed
Musklerne (9) Muskelfibertyper Type I Røde muskelfibre (ST Slow Twitch) Høj udholdenhed men lav sammentrækningshastighed og kraft. Arbejder primært aerobt Type IIa Hvide muskelfibre (FTa Fast Twitch) Mellem udholdenhed, mellem sammentrækningshastighed og kraft. Arbejder både aerobt og anaerobt Type IIb Hvide muskelfibre (FTb Fast Twitch) Lav udholdenhed men høj sammentrækningshastighed og kraftudvikling
Musklerne (10) 50% type I, 50% type II Variation genetisk bestemt Lille mulighed for at ændre type IIa gennem træning Maratonløbere vil typisk have flest type I fibre, mens 100m løbere har flere type II fibre Fibersammensætningen variere fra muskel til muskel
Musklerne (11) Aktivering af musklerne CNS sender signal til en motorisk pulje Motorisk pulje variere i antal af muskelfiber afhængig af muskeltype Motorisk endeplade på hver muskelfiber Nerveimpuls aktivere muskelfiberen til sammentrækning Type I fibre aktiveres først, dernæst type IIa og sidst type IIb
Musklerne (12) Træning af muskulaturen Udholdenhedstræning medvirker til flere mitokondrier i muskelfiberen. Dermed øges musklens evne til aerob forbrænding Styrketræning medvirker til dannelse af flere actin/myosin tråde og dermed øget styrke og volumen Koordinationstræning forbedre samspillet mellem CNS, PNS og muskelcellen
Fysiologi Kredsløbet
Kredsløbet Kroppens transportsystem Forsyner kroppens celler med ilt og næringsstoffer Transportere hormoner, hvide blodlegermer (kroppens immunsystem) og diverse byggestene rundt i kroppen Fjerner affaldsstoffer og CO 2 fra celler m.m. Udgøres af hjerte, blodkar og luftvejene
Kredsløbet (2) Luftvejene Næse/mund Svælget Luftrøret (Trachea) Bronchier Bronchioler Alveoler Luftvejenes funktion er at transportere ilt til blodet og CO2 væk
Kredsløbet (3) Diffusion af CO 2 fra kapillærer til alveolerne Diffusion af O 2 fra alveolerne til kapillærer Væggen i alveolerne består kun af 1 celle Ca. 300 millioner alveoler med et areal på 70 90 m 2
Kredsløbet (4) Lungerne omkranses af en dobbelt hinde (pleura) Den ydre del af pleura hæfter på ribben og m. diaphragma (den store åndedrætsmuskel) Tynd væskefilm mellem pleura hinderne suger hinderne sammen som vand mellem 2 glasplader
Kredsløbet (5) Indåndingsfasen (inspiration) er aktiv Primære muskel er m. diaphragma Under hårdt arbejde indtræder hjælpemuskler (halsmuskler, ribbensmuskler, brystmuskler) Udåndingsfasen (eksspiration) er passiv Skyldes elastisk lungevæv og ribben Under en forceret udånding benyttes bl.a. abdominal- og rygmuskulaturen
Kredsløbet (6) Lungeventilation Antal liter luft i lungerne pr. minut (L/ min) I hvile ca. 5-6 L/min Maksimalt arbejde ca. 100 200 L/min Udregnes som følgende: Lungeventilationen = Åndedrætsdybden*Åndedrætsfrekvensen
Kredsløbet (7) Åndedrætsdybden Mængde luft der indåndes ved et enkelt åndedrag (½ -1 L) Åndedrætsfrekvensen Hyppigheden af indåndinger (hvile: 10-12 pr. min kan øges 10-20 gange) Åndedrætsdybden øges før åndedrætsfrekvensen ved stigende arbejde
Kredsløbet (8) Hjertet Aorta Arterier Arterioler Kapillærer (O 2 - CO 2 ) Venoler Vener Hjertet Hjertet Lungearterien Lungevenerne
Kredsløbet (9) Hjertet er en muskel kan trænes og gøres større samt stærkere Kroppens pumpe Ikke viljestyret styret af egen rytme, samt styret af det autonome nervesystem
Kredsløbet (10) Opdelt i 4 kamre Højre forkammer (HF) modtager iltfattigt blod fra venerne Højre hjertekammer (HH) modtager blodet fra HF og sender det videre til lungerne via lungearterierne (det lille kredsløb) Venstre forkammer (VF) modtager iltet blod fra det lille kredsløb via lungevenerne Venstre hjertekammer (VH) modtager det iltede blod fra VF og sender det med stor kraft ud i kroppen (det store kredsløb) via aorta (hovedpulsåren)
Kredsløbet (11) Blodtrykket Modstand i karrene grundet hastighed, tykkelse, glathed samt elasticitet Blodkarrene omgives af glat muskulatur Ikke viljestyret autonome nervesystem Hjertet skal overvinde den samlede modstand øget modstand medføre øget arbejde og øget blodtryk
Kredsløbet (12) Systoliske blodtryk Det tryk der oparbejdes når hjertet trækker sig sammen for at overvinde modstanden i blodårerne Diastoliske blodtryk Det tryk der er i Aorta efter hjertet har kontraheret sig og slapper af for at blive fyldt med blod igen Blodtryk måles i mmhg (millimeter kviksølv) og bør ligge på 120/80
Kredsløbet (13) Hypertension For højt blodtryk Varsom med at presse pulsen for højt op Hypotension For lavt blodtryk Svært ved at omstille sig fra liggende til stående
Kredsløbet (14) Blodtrykket stiger under fysisk aktivitet, idet hjertet skal pumpe mere blod ud pr. slag Ældre har oftere et højere blodtryk på grund af uelastiske kar samt forkalkninger Overvægtige og utrænede har ofte et for højt blodtryk
Kredsløbet (15) Venepumpen Muskelarbejde klemmer om venerne, hvormed blodet løber videre Retningen blodet løber i venerne styres af veneklapperne Venepumpen er vigtig, idet tyngdekraften modarbejder blodets tilbagestrømning til hjertet Ødelagte veneklapper vil ofte medføre ødem i benene venepumpe øvelser kan afhjælpe
Kredsløbet (16) Blodets sammensætning Plasma hvori næringsstoffer er opløst i, samt blodlegemer Blodlegemer opdeles i røde og hvide De røde (hæmatokrit) (99%), transportere O2 og CO2 rundt i kroppen mængden af ilt i blodet afhænger af mængden af røde blodlegemer De hvide blodlegemer er en del af vores immunforsvar
Kredsløbet (17) Pulsfrekvens Udvidelse af blodkar hver gang hjertet pumper blod ud Kan mærkes hvor de største arterier ligger tæt under huden (Halsen, lysken, håndleddet, fodryggen) Pulsfrekvensen fortæller hvor mange gange hjertet trækker sig sammen pr. minut
Kredsløbet (18) Hvilepuls skal tages når personen er fuldkommen afslappet og i ro (helst om morgenen inden vækkeuret ringer) Utrænede: 60-80 slag/min. Trænede: 40-60 slag/min. Hvilepuls falder desto bedre form man er i (groft sagt)
Kredsløbet (19) Maksimalpulsen Findes ved maksimal test Færreste er i form til at kunne finde den Færreste er i stand til mentalt at kunne finde den Teoretisk maksimalpuls (220 alder) eller (217-(0.85*alder)) Upræcis Påvirkes ikke af træning
Kredsløbet (20) Reservepuls Udtryk for tilgængelig arbejdspotentiale Differencen mellem maksimalpuls og hvilepuls Bedre form medføre lavere hvilepuls og dermed bedre arbejdspotentiale
Kredsløbet (21) Slagvolumen den mængde blod hjertet pumper ud pr. slag Ved træning kan hjertets styrke øges og dermed den mængde blod hjertet kan pumpe ud pr. slag Øget volumen af hjertet medføre ligeledes større slagvolumen Større slagvolumen gør at den samme mængde blod sendes ud i kroppen med færre slag
Kredsløbet (22) Minutvolumen: Slagvolumen*Pulsfrekvensen I hvile ligger minutvolumen på ca. 5 L/min kun ca. 20% går til muskler Under aktivitet kan minutvolumen stige til 30 40 L/min. Det meste af blodet går til musklerne Både slagvolumen og frekvensen stiger under arbejde
Kredsløbet (23) Karvonen-formlen: ved træning på 70-80% intensitet Max. puls alder = reservepulsen Reservepuls*70%+hvilepuls = nedre træningszone Reservepuls*80%+hvilepuls = øvre træningszone
Opgave 9 Mål din hvilepuls (efter 10min hvile) Udregn din makspuls Udregn din puls ved 70, 80 og 90% Træn ved de enkelte zoner. Registrere hvordan det mærkes og hvor længe du kan træne ved 80-90%.
Kredsløbet (24) Kredsløbet og fysisk aktivitet: Hjertet styrkes Øget antal kapillærer Øget antal røde blodlegemer Fysisk aktivitet øger kredsløbets evne til at transporterer og aflevere stoffer til cellerne
Kredsløbet (25) Kulhydrat- og fedtforbrænding Aerob forbrænding Arbejdsintensitet desto højere arbejdsintensitet desto større andel af energien vil komme fra kulhydrat (se figur i manual) Arbejdets varighed desto længere varighed af aktivitet, desto større andel fedtforbrænding. Kroppen gemmer kulhydratdepot. Arbejdsintensitet nedsættes i takt med større andel fedtforbrænding
Kredsløbet (26) Fødeindtagelse Kulhydratdepoter har betydning for hvor længe vi kan arbejde ved bestemte intensiteter Fyldte depoter medvirker til længere tids kulhydratforbrænding højere intensitet Tømte kulhydratdepoter medføre øget fedtdorbrænding Desto bedre træningstilstand, desto bedre fedtforbrænding.
Kredsløbet (27) Varmeregulering og væsketab 25% energi bliver udnyttet resten bliver til varme Først stigning i kropstemperatur dernæst begynder vi at svede (forsøger at holde temp. under 42 grader)
Kredsløbet (28) Fordele ved temperatur stigning Kemiske processer foregår hurtigere Blodet afgiver ilt lettere Blodkar udvides, hvormed mere blod kan passere Blodets viskositet bedres, hvormed blodet løbere lettere, og forsyner celler hurtigere med næringsstoffer og ilt Smidighed af sener og muskler øges Nervesystemet reagere hurtigere hvormed koordineringen bedres Vigtigt i forhold til skadesforebyggelse og resultater under konkurrence og træning. 10-20 min er nok
Kredsløbet (29) Dehydrering 1% = 10% fald i præstation Nedsat blodvolumen medføre at slagvolumen falder og pulsen dermed må øges (min.vol=slag Vol*pulsfrekvens) Blodet bliver tykkere, hvormed modstanden øges hjertet skal arbejde hårde -> mindre ilt til musklerne -> øget anaerobt arbejde Svære ved at komme af med varmen -> øget temp. og hermed risiko for overophedning