Popularnie mianem wydolności fizycznej określa się zdolność do długotrwałego wykonywania ciężkich wysiłków z udziałem dużych grup mięśni, bez większych zaburzeń funkcji ustroju.
Śledząc sporty zimowe można sobie wyobrazić jak te wysiłki są wielkie. Do ich realizacji konieczna jest odpowiednia ilość energii, wytwarzanej z udziałem tlenu. Zapotrzebowanie na tlen jest ściśle proporcjonalne do intensywności wysiłku. Zatem wydolność fizyczną, można zdefiniować, jako zdolność do zaopatrzenia komórek organizmu w taką ilość tlenu jaka jest niezbędna do energetycznych procesów metabolicznych na poziomie komórki w czasie maksymalnych wysiłków.
Najważniejszy tlen
W czasie tych procesów pobierany jest tlen, a końcowym produktem gazowym dwutlenek węgla. Przy niedostatecznym zaopatrzeniu w tlen komórki przestawiają się na beztlenowe procesy energetyczne. Przemiany metaboliczne bez udziału tlenu zatrzymują się na poziomie kwasu pirogronowego, który w toku dalszych reakcji przekształca się w kwas mlekowy, powodując zakwaszenie organizmu (kwasica metaboliczna). Im dłuższy jest czas przemian beztlenowych tym kwasica jest cięższa. Początkowo zmiany występują głównie w mięśniach. Popularne bóle mięśniowe po zbyt intensywnych ćwiczeniach (zakwasy). W późniejszym okresie dochodzi do uogólnionej kwasicy metabolicznej z zaburzeniami w układzie krzepnięcia, szczególnie niebezpiecznymi w chorobie wieńcowej.
Konieczny wypoczynek
Przerwanie wysiłku na tym etapie i odpowiednio długi wypoczynek umożliwia pełny powrót do normy. Jednak kontynuowanie wysiłku, lub wysiłek po niepełnym wypoczynku powoduje bardzo szybkie narastanie kwasicy z zaburzeniami świadomości, zamroczeniem, omdleniami, hiperwentylacją, obrzękiem płuc, zaburzeniami rytmu serca. Na tym etapie zmian zagrożenie życia jest bardzo duże. Takie przypadki zdarzają się w sytuacjach szczególnych, w tym w obozach pracy przymusowej, podczas dramatycznej walki o przeżycie w czasie katastrof, w trakcie uprawianie sportów ekstremalnych np. takich jak wspinaczki wysokogórskie. Również podczas zawodów sportowych presja kibiców, lub potrzeba sukcesu może być tak silna, że zawodnik dalece przekracza próg beztlenowy. Często jesteśmy świadkami jak po ukończeniu konkurencji zawodnik poda skrajnie wyczerpany, mdleje, a nawet jest odwożony do szpitala z powodu zaburzeń rytmu serca.
Podczas wysiłku fizycznego niezwykle ważna i zrozumiała jest konieczność stałego pobierania tlenu i wydalanie dwutlenku węgla. Musi się ciągle dokonywać wymiana gazów między żywym organizmem, a otaczającym środowiskiem.
Jak to się dzieje?
Ten proces dokonuje się dzięki sprawnie działającemu układowi oddechowemu z rytmicznym wdechem umożliwiającym aspirację powietrza i wydechem – wydalaniem powietrza. Dzięki skurczowi mięśni wdechowych, głównie przepony klatka piersiowa ulega poszerzeniu we wszystkich wymiarach, wzrasta ujemne ciśnienie w jamie opłucnowej, rozciągane są pęcherzyki płucne. Spadek ciśnienia w pęcherzykach płucnych poniżej atmosferycznego powoduje zassanie powietrza przez jamę ustną, krtań, tchawicę, oskrzela, oskrzeliki do pęcherzyków płucnych. Dalej następuje dyfuzja tlenu z pęcherzyków płucnych do sieci naczyń krwionośnych oplatających pęcherzyki i odwrotnie dyfuzja dwu tlenku węgla z naczyń do pęcherzyków. W naczyniach tlen łączy się z hemoglobiną i w tej postaci z krwią tętniczą dociera do wszystkich tkanek. Wydech jest aktem biernym, w czasie którego dochodzi do relaksacji mięśni oddechowych, zmniejszenia wymiarów klatki piersiowej, wzrostu ciśnienia w jamie opłucnej i pęcherzykach płucnych powyżej atmosferycznego. Powoduje to pasaż powietrza z pęcherzyków do atmosfery. Im intensywniej komórki pracują tym większe jest ich zapotrzebowanie na tlen i wyższe wydalanie dwutlenku węgla. Dwutlenek węgla powoduje wzrost kwasoty krwi, a to jest stymulatorem dla ośrodka oddechowego. Bodźce z ośrodków centralnych poprzez nerwy obwodowe regulują czynność układu oddechowego i sercowego dostosowując je do zapotrzebowania tkanek na tlen, tak aby w każdych warunkach zachować stałość gazów krwi tętniczej.
Podstawowy warunek wydolności fizycznej
Możliwość utrzymania stałości ciśnienia parcjalnego gazów krwi tętniczej, jest podstawowym warunkiem zachowania wydolności fizycznej. Wydolność fizyczna jest pochodną funkcji układu oddechowego, nerwowego i serca. W stanie zdrowia, wzrost wydolności organizmu czyli proces adaptacji do zwiększających się wysiłków fizycznych może się dokonywać poprzez trening polegający na systematycznym wykonywaniu ćwiczeń o powolnie wzrastającej intensywności. W czasie treningu bowiem rozwijają się zmiany przystosowawcze nie tylko w układzie ruchu (wzrost masy i siły mięśniowej) ale także w układzie krążenia, układzie oddechowym, układzie nerwowym i endokrynnym. Rodzaj i zakres tych zmian zależy od charakteru treningu, czasu jego trwania i intensywności. Jednak niezależnie od typu treningu sportowego najważniejszym jest systematyczne, powolne, progresywne zwiększanie obciążeń.
dr Anna Słowik Gabryelska
