V lidském organismu se každou vteřinu odehrává nespočetné množství různých pochodů a odpovědí na vnější i vnitřní podmínky. Naše tělo je dynamickou soustavou a proto každý podnět vyvolá kaskádu reakcí, snažící se tento vnější zásah kompenzovat.
Protože náš trénink je převážně o námaze a svalové práci zkusime si v krtátkem článku nastínit hrubý obraz tohoto děje.

Rozlišujeme:

Pozitivně dynamickou práci, během které se vzájemně střídají kontrakce vykonávající práci a ochabnutí (např. při výstupu do kopce)

Negativně dynamickou práci, při níž se střídá brzděné natahování svalů (brzdná práce) s kontrakcemi bez zátěže (např. sestupování z kopce)

Udržovací statická práce (např. klidný stoj)

Často se spolu vzájemně kombinují dva nebo všechny typy práce. Při dynamické svalové práci je vykonávána zevní mechanická práce, zatímco při čisté udržovací práci nikoliv (síla x dráha = 0!). Přesto spotřebovává tato práce energii (úplná přeměna na teplo: udržovací teplo), pro kterou je měřítkem součin síla svalu x udržovací doba.

Při těžké práci musí být svalům dodáváno až 500krát více 0₂ než v klidu. Současně musí být ve větší míře odstraňovány vznikající metabolické produkty H⁺ a CO₂ a laktát. Svalová práce tak podmiňuje změny v oběhovém a dýchacím systému.

Při práci se zvětšuje srdeční minutový výdej z 5-6l/min. u netrénovaných na max. 20l/min. Prostřednictvím aktivace sympatiku vyvolané prací se zvýší jak srdeční frekvence (asi 2,5krát u netrénovaných), tak i systolický objem (max. 1,2krát u netrénovaných). Při lehké a středně těžké práci dosáhne srdeční frekvence brzy nové konstantní hodnoty (žádná únava), zatímco těžká práce musí být brzy přerušena, protože srdce nemůže podávat potřebný výkon trvale. Zvýšený srdeční minutový výdej poslouží nejen k prokrveni svalstva, ale také kůže (výdej tepla), zatímco průtok krve ledvinami a trávícím ústrojím klesne vlivem tonu sympatiku pod klidovou úroveň. Systolický tlak přitom stoupá, diastolický zůstává stejný, zvětší se tlaková amplituda(o 20-50mm rtuti), ale střední tlak se zvýší jen mírně.Čím méně svalové hmoty je do práce zapojeno, tím vyšší je však vzestup; při namáhání paží (stříhání plotu) tedy vyšší než činnosti nohou (jízda na kole). Práce paží ohrožuje pacienty s koronární srdeční chorobou nebo sklerózou mozkových cév více než práce nohou (nebezpečí srdečního infarktu, respektive mozkového krvácení)

Prokrvení svalů

Při maximální práci stoupá prokrvení 1kg činné svaloviny až na 2,5l-min., což je 10% srdečního minutového výdeje. Může tedy být maximálně činných jen méně jak 10kg svalů ( <¹/₃ celkové hmoty svalů). Potřebné rozšíření cév je dosaženo zejména lokálně-chemicky (zvýšení tlaku CO₂, snížení tlaku O₂, snížení pH) nebo prostřednictvím uvolňování NO. Při čistě statické práci (např. udržování polohy) je toto zvyšování prokrvení částečně omezováno tím, že trvale napnutý sval stlačuje cévy; proto se unaví rychleji než při rytmicko-dynamické práci.

Minutová ventilace V_E stoupá při tělesném zatížení od klidových hodnot (asi 7,5l-min. na max. 90-120 l/min. Na tomto vzestupu se podílí jak dechová frekvence (max. 40-60 za minutu), tak i dechový objem (max. 2l). Díky této značné ventilaci dohromady se zvýšením srdečního minutového výdeje může být příjem O₂(V_O2) stupňován z asi 0,3 l/min v klidu až na asi 3 l/min u netrénovaných. Zatímco v klidu musí být pro příjem 1l O₂ vdechnuto 25l vzduchu a dechový ekvivalent (tj. Ve/VO₂) tedy činní 25, za hranicí dlouhodobého výkonu vzroste na 40-50.

Na velké vzestupy VO₂ při tělesné práci se podílí také zvýšená extrakce O₂ (=výtěžnost O₂) v krevních kapilárách (pokles pH a vzestup teploty posouvají vazebnou křivku O₂ doprava. Extrakce O₂ se vypočítá z arteriovenózní diference O₂(av-dO₂) krát prokrvení (l/min). Maximální odběr O₂, VO₂ max se pak rovná:

VO₂ max= max srdeční frekvence ^. SVmax ^. av-dO₂max

VO₂ max vztažený na tělesnou hmotnost platí jako ideální míra schopnosti tělesného výkonu.

Slovniček pojmů:

sympaticus- část útrobního autonomního nervstva

systolický tlak- tlak při srdečním stahu

Zdroj: Fyziologie člověka Prof. Dr. Agamemnon Despopoulos (CH-Basel)