45465375 fiziologia efortului fizic

7/26/2019 45465375 Fiziologia Efortului Fizic

1/24

UNIVERSITATEASPIRU HARET

GEORGETA NENCIU

FIZIOLOGIA EFORTULUI FIZIC

EDITURA FUNDAIEIROMNIA DE MINE


2/24

1

CUPRINS

Capitolul 1Efortul fizic i clasificarea fiziologic a lui

Capitolul 2

Suportul energetic al efortului fizic

Capitolul 3Homeostazia i adaptarea

Capitolul 4Fiziologia sistemului nervos

Capitolul 5.Fiziologia analizatorilor implicai major n efortul fizic

Capitolul 6.Fiziologia sistemului neuro - muscular

Capitolul 7.Fiziologia sistemului neuro - endocrin

Capitolul 8Fiziologia aparatului cardiovascular

Capitolul 9.Fiziologia aparatului respirator.

Capitolul 10.Termoreglarea

Capitolul 11.Fiziologia aparatului excretor

Capitolul 12.Metabolismul i rolul lui n organism

Bibliografie


3/24

2

Introducere n fiziologia efortului fizic

Fiziologia este o tiin a funciilor materiei vii, ea se ocup cu studiul proceselor i constantelornormale ale structurilor biologice superior organizate, ncepnd cu celula i terminnd cu organismul uman,entitatea biologic cea mai evoluat. Fiziologia abordeaz nu numai modul cum se desfoar proceselevitale, ci i factorii care le determin precum i mecanismele lor de ntreinere i de adaptare la diferite strifuncionale ale organismului, inclusiv la efortul fizic din activitatea de educaie fizic i din sportul deperforman.

Efortul fizic reprezint prin definiie o solicitare motric cu caractere bine definite, n funcie deparametrii lui (C.Bota 1993). Efortul fizic din antrenament se reduce la un proces de cretere a capacitiide adaptare a organismului la aciunea stimulilor fizici.

I.Drgan (1994) arat c metodica antrenamentului evolueaz necontenit, iar baza obiectiv aacestuia este suportul fiziologic. n concepia lui, antrenamentul este un proces complex, multilateral, psiho-social, morfo-funcional i metodico-pedagogic care urmrete crearea unui individ cu un nalt nivel desanogenez, un grad superior de rezisten la diveri factori ai mediului ambiant sau endogen, cu o marecapacitate de efort i un echilibru neuro- cortical i neuro-endocrino-vegetativ adecvat, toate materializate nposibilitatea obinerii unor performane sportive deosebite.

n concepia noastr, din punct de vedere biologic, efortul fizic i n special cel sportiv este un stimul(excitant) biologic adecvat care oblig organismul s rspund prin manifestri electrice, mecanice, termice.Acest stimul, cnd este bine dozat i administrat corespunztor particularitilor individului, conduce laacumulri cantitative i calitative ce vizeaz obinerea performanei maxime.

Capitolul 1Efortul fizic i clasificarea fiziologic a lui

Specialitii din domeniul educaiei fizice i sportului clasific efortul fizic n mai multe categoriidup anumite criterii,astfel:

1. Dup intensitatea efortuluise disting- efort de intensitate maximalcu o durat de 10-15 secunde i se

caracterizeaz prin cel mai mare debit energetic (cantitatea de energie eliberat pe unitatea de timp). In acesttip de efort energia se elibereaz pe cale anaerob din ATP-ul existent n muchi care se resintetizeaz dinfosfocreatin (CP);

- efort de intensitate submaximal,cu o durat de pn la un minut.Eliberarea de energie se face tot pe cale anaerob, dar substratul energetic este mai complex; pe lng ATP iCP se degradeaz i substratul glucidic n cadrul glicolizei anaerobe din care rezult acid lactic;

- efort de intensitate marecu o durat de pn la 6 minute, cu eliberarede energie att pa cale anaerob (mai mult n debutul efortului ) ct i pe cale aerob (n procentaj mai maredup primele 3-4 minute):

- efort de intensitate moderatcu o durat de 6 - 60 de minute.Formarea de energie se realizeaz pe cale aerob n condiii de stare stabil relativ, numit i ergostaz.Apare un oarecare echilibru ntre consumul de oxigen i necesarul de oxigen. Se nregistreaz un mic deficitde oxigen care, va fi acoperit dup efort, printr-un consum mrit de oxigen. Substratul energetic estereprezentat de glucide;

- efort de intensitate miccu o durat ntre 60 de minute i cteva ore,n care formarea de energie are loc pe cale aerob. ntregul necesar de oxigen este acoperit de consum, deciapare starea stabil adevrat stedy - state . Substratul energetic este reprezentat de glucide i lipide.

2. Dup aprovizionarea cu oxigen a organismuluiefortul poate fi:- efort anaerob, cnd acesta se realizeaz n condiii de apnee, sau ntr-o ventilaie limitat.Eliberarea energiei se desfoar n lipsa oxigenului i n funcie de substratul energetic vorbim de efortanaerob alactacid, cu substrat energetic ATP i CP, din a cror metabolizare rezult energie n modexploziv prin ruperea legturilor fosfat macroergice i efort anerob lactacid, cu substrat energetic imediattot ATP, dar a crei resintez se realizeaz prin glicoliz anaerob, din care rezult acid lactic;

- efort aerob,n care lucrul se desfoar n condiii aerobe.Doar n primele 2-3 minute, pn cnd sistemele de captare i transport ale oxigenului i ridic nivelulfuncional, se lucreaz n deficit de oxigen.


4/24

3

- efort mixt care se ntlnete n sporturile n care intensitatea efortului permite aprovizionareaparial a organismului cu oxigen (ex: proba de 1500 m), substratul energetic este reprezentat de ATP; CP;acidul lactic i degradarea aerob a glucidelor. Energia este furnizat att aerob ct i anaerob n funcie deintensitatea efortului pe traseu.

3. Duptipul de contracie,efortul poate fi:- efort izotonic (dinamic), n care contraciile musculare presupun creterea iniial a tensiunii

interne i apoi pstrarea constant a acestea tot timpul contraciei, iar fibrele musculare se scurteaz, fiedeplasnd segmentele corporale, fie efectund lucru mecanic deplasnd o greutate

- efort izometric(static) care presupune doar creterea tensiunii interne a fibrelor musculare frscurtarea muchiului i deci fr efectuare de lucru mecanic. Energia n acest tip de efort se elibereaz subform de cldur. Timpul de meninere a tensiunii interne maxime este de 6-8 secunde. Solicitarea este foartemare, de aceea ntre contracii trebuie s existe un timp suficient (60-90 secunde) pentru o oarecare refacere.

- efort izokinetic n care tensiunea intern este mare n toate fibrele musculare active, pe toatdurata contraciei.

4. n funcie de organul, aparatul i sistemul antrenat n efort, exist- efort de tip neuromuscular, n care solicitarea se adreseaz preponderent sistemului

neuromuscular. Eficiena acestui efort depinde de nivelul de dezvoltare i organizare a sistemului nervoscentral i periferic, capabil s mobilizeze prompt, economicos i n condiii diverse, efectorii musculari

- efort de tip cardiorespirator, n care aparatul cardiovascular, respirator i sngele sunt directresponsabile de valorile optime ale consumului maxim de oxigen utilizat de esuturi n scopul degajrii uneicantiti suficiente de energie.

- efort de tip energetic, denumit i efort endocrino-metabolic. Performana n acest tip de efortdepinde de posibilitile organismului de a resintetiza chiar n timpul efortului, substratul energeticmetabolizat. Refacerea substanelor productoare de energie presupune timp, de aceea eforturile aerobe potoferi aceste condiii. n acest tip de efort intervine reglajul hormonal.

5. Dup caracterul repetrii micrilor, efortul poate fi- efort ciclic (stereotip, ritmic)n care micrile se repet n unitate de timp, ntr-un anumit ritm i

au avantajul unei mai rapide automatizri, desfurndu-se n condiii de economicitate energetic- efort aciclic, caracterizat printr-o succesiune de contracie i relaxare, n care neexistnd un ritm

anume, nu se creeaz stereotipie dinamic i n final nu se produce automatizarea micrilor.

Capitolul 2Suportul energetic al efortului fizic

In efortul fizic, organismul are posibilitatea de a transforma energia chimic potenial coninut nalimente (glucide, lipide, proteine) n energie mecanic cu eliberare de cldur.

Sursa energetic primar care furnizeaz energia chimic necesar contraciei musculare este aciduladenozin trifosfat (ATP). El este un complex molecular format din adenozin i trei radicali fosfat unii prindou legturi fosfat - macroergice., nmagazinnd o mare cantitate de energie. Prin ruperea unei legturifosfat, se elibereaz exploziv o cantitate de energie direct utilizabil n contracia muscular dar i n alteprocese biologice cum sunt: transportul activ prin membran, secreie glandular, conductibilitate nervoas,transmitere sinaptic etc.

Muchiul folosete n contracie numai energia eliberat din legturile fosfat macroergice din ATP.Acest complex macroergic (ATP) se gsete n muchiul n repaus, ntr-o anumit cantitate. Prindescompunerea lui se obine acid adenozin difosforic (ADP), fosfor i energie:

ATP --------

ADP + P + Energie (I)Pe msur ce muchiul se contract i ATP-ul este consumat, refacerea lui se realizeaz prin reacie

invers degradrii:

ADP + P + Energie = ATP (II)

Alt modalitate de refacere a ATP-ului este pe seama unui alt compus macroergic creatin fosfatul(CP). Acesta, n prezena enzimei creatinfosfochinaz, se descompune n creatin i fosfor anorganic


5/24

4

CP------------C + P + Energie.

Fosforul eliberat se combin cu ADP- ul rezultat din prima reacie:

P + ADP + Energie ----ATP + Energie (III)

n muchi concentraia de ATP, dup cum spuneam,este limitat adic 4-6 mM/Kg i cea de CPeste de 15-17 mM/Kg. Acestea ar fi suficiente doar pentru susinerea a 20-30 contracii maxime. De aceea, n

eforturile maximale cu durata de 7-10 secunde, cantitatea de ATP scade puin, n timp ce CP se epuizeaz iactivitatea contractil se reduce.

O alt modalitate de refacere a ATP-ului este combinarea a dou molecule de ADP, reacie din caremai rezult i AMP (acid adenozin monofosfat).

ADP - ADP ======== ATP -- AMP

Mai departe, AMP se descompune n inozin i ion de amoniu (NH4 ). Apariia ionului de amoniun concentraie mare n fibrele albe, fazice, este un indiciu al unei solicitri musculare maximale.

Pe seama energiei rezultate din reaciile I, II, III, efortul poate fi meninut doar 10-15 secunde, darintensitatea este maximal i debitul energetic (cantitatea de energie n unitate de timp) este i el maxim.

O alt modalitate de resintez a ATP-ului folosete ca surs glucidele.Glucidelese pot degrada pe dou ci anaerob i aerob.Glicoliza anaerobeste degradarea anaerob a glucozei sau a glicogenuluicu formare de acid piruvc

care trece n acid lactic i energie, energie care servete la resinteza a 2-3 moli ATP. Cu aceast energie,muchii au posibilitatea unui efort intens cu durata de pn la un minut Formarea de acid lactic scade pH-ulintramuscular i sanguin i reduce contractilitatea muscular. Acumularea masiv de acid lactic poate inhibaglicoliza, ferind astfel organismul de o acidifiere ce nu ar putea fi suportat.

In repaus, concentraia acidului lactic este de 9-12 mg / 100 ml snge dar, dup un efort intensanaerob, se poate ajunge la o concentraie de 10-20 ori mai mare, ducnd la scderea pH-ului pn la 6,5-6,3.

Organismul ns, are posibilitatea de a metaboliza acidul lactic astfel:- 65 % este oxidat n ciclul Krebs n fibrele musculare roii- 25 % servete la resinteza de glucoz n ficat- 10 servete la resinteza de proteineO alt modalitate de resintez a ATP-ului este glicoliza aerobGlicoliza aerob este continuarea degradrii glucozei sau a glicogenului de la stadiul de acid piruvic

care, n prezena oxigenului trece n acetilcoenzimA, form sub care intr ntr-un ir de reacii caracteristiceciclului Krebs i lanului respirator. Din aceste reacii rezult pe rnd dioxid de carbon ce difuzeaz n sngei este eliminat prin plmni, ap i o cantitate de energie de 36 moli ATP

O alt surs aerob de energie este reprezentat de lipideLipidele sub form de acizi grai rezultai din digestie intr n mitocondrii folosind carnitin ca

transportor, apoi se disociaz de ea i trec n stadiul de acelilcoenzim A. Sub aceast form, asemeniglucidelor, intr n ciclul Krebs i n lanul respirator, de unde rezult o cantitate mult mai mare de energie140 moli ATP (deci bilanul energetic al lipidelor este mult mai mare) dar i cantitatea de oxigen necesareste mult mai mare. Aceast cantitate de oxigen poate fi cedat esuturilor numai n condiii de repaus sau neforturile de lung durat i de intensitate moderat sau mic, efortul putnd fi meninut timp ndelungat.

O alt surs aerob de energie este dat de proteine.Aminoacizii rezultai i ei din digestia proteinelor, de aceast dat, fie servesc la formarea de

glucoz prin gluconeogenez, fie parcurg fazele degradrii oxidative n ficat i muchi. Degradarea lor estefolosit n eforturile intense i prelungite. Produii de catabolism proteic (acid uric, uree, creatinin) sunt unindiciu al intrrii proteinelor ca surs de energie.

Pragul aerob-anaerobn activitatea sportiv este interesant de tiut relaia dintre intensitatea efortului i acumularea de acid

lactic, adic a pragului aerob-anaerob denumit i prag aerob sau prag lactat. El reprezint momentulcreterii brute a acidului lactic n snge, n timpul unui efort aerob a crui intensitate crete progresiv.

Se cunoate c la un volum mare de oxigen consumat (VO2 max.) posibilitatea sportivului derefacere a rezervelor de ATP prin fosforilare oxidativ crete. Important este ns, capacitatea sportivului de


6/24

5

a utiliza un procentaj ct mai mare din VO2 max. fr acumulri de lactat, condiie esenial n meninereaunui efort de lung durat.

Chiar dac efortul este aerob, n timpul probelor lungi lactatul sanguin crete depind valorile derepaus. Creterea lactatului n snge semnaleaz trecerea de la furnizarea energiei pe cale aerob laposibilitile anaerobe care sunt nedorite.

Momentul creterii lactatului n snge n timpul efortului aerob cu intensitate crescnd, constituiepragul aerob-anaerob i corespunde unei valori de 2-4 mMol / l. Pragul aerob- anaerob poate constitui un bunindicator al potenialului de anduran al sportivului.

Capacitatea unui sportiv de a realiza un efort intens, fr acumulare de acid lactic , sau pragul lactics apar ct mai trziu posibil (n finalul probei) este un mare avantaj deoarece se cunosc efectelelactacidemiei n instalarea oboselii i n afectarea contractilitii musculare.

Antrenamentul aerob duce la creterea nivelului pragului lactic, ceea cesemnific posibilitatea realizrii unui efort mai intens, la un procentaj mai mare din VO2, fr ca lactatulsanguin s creasc peste valorile de repaus. Dac VO2 max. se amelioreaz prin antrenament, pragul lacticapare la un procentaj mai crescut al acestuia.

Creterea pragului lactic cu antrenamentul semnific: o mai bun eliminare a lactatului produs nmuchi, o concentraie mai important a enzimelor musculare oxidative, o solicitare preferenial amecanismelor oxidative. Aceste mecanisme mbuntite prin antrenamentul aerob se traduc printr-oproducie mai sczut de lactat pentru acelai nivel de efort.

Capitolul 3Homeostazia i adaptarea

nelegem prin homeostazie, capacitatea organismelor superioare de a-i menine caracteristicilemofologice i funcionale specifice constante ntr-un mediu extern variabil, astfel nct chiar dac condiiilede mediu se schimb organismul (mediul intern) i pstreaz constantele biologice.

Mecanismele homeostatice sunt de dou feluri:a) mecanisme fizico-chimce (sisteme tampon) care sunt mecanisme rapide i imediat disponibileb) mecanisme biologice care intervin tardiv i n refacerea chiar a sistemelor tampon. Acestea pot

menine, prin mecanisme enzimatice, hormonale i nervoase, concentraia normal a indicatorilor biochimicin repaus dar i n diferite tipuri de efort. Alte mecanisme biologice de meninere a echilibrului acido-bazicsunt plmniiprin care se elimin CO2, rinichiicare, prin urin elimin o serie de substane toxice, pieleacare, prin transpiraie elimin excesul de sarcini acide i alcaline ea este echivalentul funcional al unuirinichi, ficatul care, prin funcia proteoformatoare are un rol foarte important , tubul digestiv care i elreprezint o cale de eliminare a excesului de sarcini acide i alcaline i aparatul cardiovascular carerealizeaz omogenizarea i transportul sarcinilor n exces spre organele cu rol de eliminare.

Adaptarea este un fenomen complex ce presupune apariia modificrilor organice i funcionaleprovocate prin solicitri intrinseci i extrinseci. Adaptarea i homeostazia sunt noiuni care se completeaz ,valabile n orice situaie i la toate nivelele biologice.

n timpul efortului, se trece de la homeostazie la heterostazie i n aceast stare, vorbim de sindromulgeneral de adaptare considerat a fi reprezentat de totalitatea reaciilor neuro-endocrino-metabolice care aparn timpul expunerii organismului la stres. Efortul sportiv este considerat a fi un agent stresant (factor stresor)care mobilizeaz mecanismele de adaptare i solicit organismul s se adapteze corespunztor parametrilorlui: volum, intensitate, durat.

n adaptare, primul sistem care intervine este cel simpato-vagal, apoi reaciile complexe neuro-hormonale, pentru restabilirea homeostaziei. Substratul neuro-endocrin al adaptrii este dominat de axul

hipotalamo-hipofizo-corticosuprarenalian, nsoit de participarea catecolaminelor foarte importante mai alesn timpul efortului.Caracteristica fundamental a procesului de adaptare este c indicatorii i parametrii biochimici,

metabolici, enzimatici, fiziologici nu depesc cu mult valorile homeostatice. Ei reprezint o particularitateindividual a fiecrui organism. Adaptarea privete sfera somatic i cea vegetativ. Ea intereseazcapacitatea neuro+muscular solicitat mai ales n eforturile n care predomin calitile motrice icapacitatea energo-metabolic solicitat de eforturile de for, de rezisten i de vitez. De aceea vorbim deadaptri imediate, metabolice, )totalitatea modificrilor funcionale i metabolice care nsoesc efortul i deadaptri tardive )cronice) care apar lent, reprezint amprenta efortului asupra organismului i n care intervin


7/24

6

mecanisme de autoreglare cu efect economicitatea funcional a organismului sportivului n repaus ) ex.Bradicardia de repaus la sportiv.).

Capitolul 4Fiziologia sistemului nervos

Prin sistem nervos, nelegem totalitatea organelor alctuite predominant din esut nervos, specializatn recepionarea, transmiterea, prelucrarea i integrarea tuturor informaiilor (excitaiilor) din mediul intern i

extern, pe baza crora elaboreaz rspunsuri adecvate, motorii i secretorii. esutul nervos este format larndul lui din celule nervoase, neuroni si celule gliale (nevroglie). Prin funcia reflex, care st la bazaactivitii sale, sistemul nervos contribuie, pe de o parte, la realizarea unitii funcionale a organismului i,pe de alta parte, la meninerea echilibrului dinamic dintre organism i mediul nconjurtor.

Dup localizarea lui, distingem: a)sistem nervos central(SNC) format din mduva spinrii protejatde canalul coloanei vertebrale si encefalul protejat de cutia cranian; b) sistem nervos perifericreprezentat denervii cranieni (12 perechi) si nervii spinali (31 perechi).

Dup funcionalitatea lui, avem: a) sistem nervos somaticce inerveaz muchii striai (scheletici) siasigura comportamentul neuromuscular legat de micrile corpului sau ale segmentelor sale si b) sistemnervos vegetativ ce inerveaz muchii netezi din pereii organelor interne si ai vaselor sanguine, asigurndmotricitatea acestora.

La baza activitii sistemului nervos st mecanismul fundamental de funcionare i anume actulreflex (sau simplu, reflexul). Reflexul reprezint reacia de rspuns a centrilor nervoi la stimularea uneizone receptoare. El se poate produce fie n sens excitator, fie n sens inhibitor.

Baza (suportul) anatomic a actului reflex este arcul reflexalctuit din cinci componente anatomice:receptor, cale aferent, centru nervos, cale eferent, efector.

Receptoriisunt formaiuni sau organe specializate, care au proprietatea de a recepiona modificrilefizice i chimice din mediul extern (exteroceptori) sau intern (interoceptori) pe care le transform n influxnervos. Ei rspund la stimuli prin variaii de potenial proporional cu intensitatea exitantului i pot fi de maimulte categorii.

Calea aferent este reprezentat de terminaiile dendritice i axonii neuronilor senzitivi dinganglionii spinali si de pe traiectul unor nervi cranieni. Pe aceast cale, impulsul nervos, odat creat lanivelul receptorilor, se transmite aferent sau centripet ctre centrul nervos.

Centrul nervos este formaiunea nervoas care primete informaia, o prelucreaz, o compar cudatele din memorie, elaboreaz comenzi i controleaz permanent modul de execuie, efectund corectrilenecesare. Prin el se nelege totalitatea structurilor din sistemul nervos central care particip la actul reflexrespectiv. De exemplu, centrii reflexelor respiratorii se afl n bulb, dar i n puntea lui Varolio, nhipotalamus i chiar n scoara cerebral. De aceea se poate spune c ntinderea i complexitatea unui centrudepind de complexitatea actului reflex pe care-l efectueaz.

Calea eferent este reprezentat de axonii neuronilor motori somatici i vegetativi prin care setransmite comanda ctre organul efector. Cea mai simpl cale eferent este n cazul reflexelor somaticemonosinaptice (bineuronale); ea este format din axonul motoneuronului alfa din coarnele anterioare alemduvei spinrii. Calea eferent vegetativ este format dintr-un lan de doi neuroni motori: un neuronpreganglionar situat n coarnele laterale ale mduvei spinrii sau ntr-un nucleu vegetativ din trunchiulcerebral i un neuron postganglionar situat n ganglionii vegetativi periferici (extranevraxiali).

Efectoriisunt n principal muchii striai, muchii netezi i glandele exocrine. Ei primesc comandape traseul cii eferente. Transmiterea ei se face la nivelul plcii motorii.

4.1 Fiziologia neuronuluiSpuneam, la inceput ca, tesutul nervos este alcatuit din neuroni si celule gliale, acestea din urm curol nutritiv pentru primele.

Neuronul are dou proprieti fundamentale: generarea i conducerea impulsului nervos.Generarea impulsului nervos se explic prin excitabilitate, proprietatea materiei vii, n general.

Excitabilitatea este proprietatea materiei vii de a rspunde la un stimul. i neuronii cu corpul (soma) siprelungirile lor (dendrite i axoni) sunt dotai n consecin cu excitabilitate. Aceast proprietate a foststudiat cu ajutorul stimulilor electrici, care pot fi dozai ca intensitate i timp. Cei mai importani parametriai excitabilitii sunt: reobaza, timpul util, cronaxia i adaptabilitatea.


8/24

7

Neuronul rspunde la un stimul (fizic, chimic, electric) printr-un potenial de aciune. Sub aciuneaunui stimul, se produc n neuron anumite modificri fizico-chimice care stau la baza generrii impulsuluinervos.

Conductibilitatea este proprietatea neuronului de a propaga impulsurile nervoase n lungulprelungirilor sale, prin axoni pn la terminaiile acestora, unde ele sunt transmise fie unui alt neuron, fieunui organ efector producnd un rspuns caracteristic (contracie muscular, secreie glandular). ntr-o fibrnervoas conducerea se face n ambele sensuri (conducere bilateral), iar n organismul ntreg, impulsulnervos se transmite ntr-un singur sens datorit prezenei sinapselor n sistemul nervos.

n axonii cu teac de mielin, mielina fiind un bun izolator electric nu permite scurgeri de curent ide aceea, depolarizarea este posibil numai la nivelul nodurilor Ranvier. Transmiterea impulsului nervos estedeci saltatorie, putnd sri chiar 4-5 noduri, cu o vitez de aproape 50 de ori mai mare dect prin fibreleamielinice. Prin fibrele amielinice impulsul este transmis din aproape n aproape, prin depolarizareamembranei prin curenii locali (Hermann).

4.2. Fiziologia sinapseiSinapsa (fr. synapsis = legtur) este o formaiune anatomo-funcional ntlnit la contactul dintre

doi neuroni sau un neuron i o celul efectoare (sinapse neuro-neuronale i sinapse neuro-musculare).O sinaps tipic, care a fost studiat din cauza dimensiunilor mari ale somei, este cea de la nivelul

motoneuronului din coarnele anterioare ale mduvei spinrii. Axonul neuronal aferent se termin pesuprafaa dendritelor (80 - 90 %) i pe soma neuronului eferent (10 - 20 %) prin sute de butoane sinaptice.

Sinapsa este format dintr-o poriune presinaptica reprezentata de butonul terminal al unui axon si oportiune postsinaptica data de membrana neuronului urmator, intre care se afla un spatiu (fanta) sinaptic..

Ajuns la nivelul membranei presinaptice, potenialul de aciune determin o cretere a conductaneipentru calciu, care ptrunznd n butonul terminal activeaz un sistem enzimatic i kinetic endocelular. nurma crora, mediatorul chimic )acetil colina) ajunge prin difuziune la nivelul membranei postsinaptice,unde interacioneaz cu macromoleculele receptorilor de membran. Acetia recunosc molecula de mediator,o fixeaz i declaneaz o serie de modificri enzimatice la nivelul membranei postsinaptice care duc, nfinal, la formarea adenozin monofosfatului ciclic AMPc ce transmite mai departe mesajul spre interiorulcelulei.

Dac n urma aciunii neuromediatorului crete conductana pentru Na+,se produce decidepolarizarea i apoi excitarea membranei postsinaptice, neurotransmitorul este numit excitator. Dac nscrete conductana pentru K+ sau Cl- membrana postsinaptic se hiperpolarizeaz i deci se inhib,neurotransmitorul este n acest caz numit inhibitor. Asupra celulei postsinaptice acioneaz dou tipuri demesageri chimici: mesagerul de ordinul I este nsui mediatorul chimic, iar mesagerul de ordinul II esteAMPc (mesager secund).

Datorit mecanismului chimic al transmiterii sinaptice, impulsul nervos sufer la nivelul fiecreisinapse o ntrziere de 0.5 ms, numit laten sinaptic.

4.3. Fiziologia mduvei spinriiFunciile mduvei spinrii sunt: funcia reflex i funcia de conducere. La nivelul mduvei spinrii

se nchid numeroase acte reflexe ce au ca suport anatomic arcurile reflexe. i tot mduva spinrii estestrbtut de ci nervoase ascendente i descendente ce leag bidirecional centrii corticali i subcorticali derestul organismului.

Reamintim c un act reflex este un rspuns al unui efector la comanda centrului nervos, n urmastimulrii unei zone receptoare.

Funcia reflex a mduvei spinriise realizeaz prin cele dou tipuri de reflexe spinale (medulare):

somatice i vegetative. Reflexele somatice sunt cele n care rspunsul este dat de ctre efectorii somatici,respectiv musculatura striat controlat n mod voluntar, iar reflexele vegetative sunt cele la care rspunsulvine de la un efector din organele interne sau din vasele de snge, aflat sub control involuntar (miocardul,muchii netezi, glandele secretorii).

Funcia de conducere a mduvei spinrii are ca substrat anatomic substana alb, respectivfasciculele sau tracturile ascendente i descendente. Fibrele ascendente reprezint cile de conducere alesensibilitii, iar fibrele descendente, cile de conducere ale motilitii. Prin sensibilitate nelegemproprietatea neuronilor de a recepiona i de a transmite excitaiile. Sensibilitatea este exteroceptiv iinteroceptiv. Prima este determinat de aciunea excitanilor din mediul extern care acioneaz la suprafaacorpului. Cea de a doua este determinat de excitani care acioneaz la nivelul muchilor, tendoanelor,


9/24

8

articulaiilor. Motilitatea (motricitatea) este raspunsul motor (voluntar sau involuntar) al muschilor, lacomenzile motorii transmise pe caile descendente (piramidale sau extrapiramidale).

4.4. Nervii spinali.Nervii spinali mpreun cu nervii cranieni fac parte din sistemul nervos periferic, cu rolul de a

conecta centrii nervoi cu receptorii i efectorii. Nervii spinali sunt n numr de 31 de perechi, cu dispoziiemetameric. Ei sunt repartizai astfel: 8 nervi n regiunea cervical, 12 n regiunea toracic, cte 5 nregiunea lombar i sacral i unul n regiunea coccigian. Din punct de vedere structural sunt nervi micti,

constituii din fibre motorii i fibre senzitive, somatice i vegetative. Prezint rdcini, trunchi i ramuriperiferice.

4.5. Fiziologia trunchiului cerebralTrunchiul cerebral continu mduva spinrii i este format din bulb, puntea lui Varolio i

mezencefal. Component al encefalului, el are funcii numeroase i de importan vital:- Prin trunchiul cerebral trec toate cile care leag mduva spinrii de etajele superioare ale SNC

(ascendente i descendente) precum i ci proprii lui, ce conecteaz diferitele sale etaje;- n trunchiul cerebral se afl nucleii de releu ai cilor ascendenete i descendente i nucleii de releu

cu cerebelul;- n trunchiul cerebral se nchid o serie de reflexe somatice i vegetative;- La nivelul trunchiului cerebral se afl formaiunea reticulat cu rol n reglarea tonusului muscular,

al celui cortical, n controlul reflexelor spinale, al echilibrului i al posturii;-Trunchiul cerebral conine centrii de reglare a unor funcii vitale cum sunt: circulaia, respiraia,digestia.

- La nivelul trunchiului cerebral, se gsesc nervii cranieni in numar de 12 perechi, cu excepianervilor olfactivi (I) si optici (II). Din punct de vedere structural, sunt nervi senzitivi, motori si micti.

4.6. Fiziologia cerebeluluiFunciile cerebelului sunt strns legate de structura sa dar i de conexiunile aferente i eferente pe

care le realizeaz, cu mduva spinrii, trunchiul cerebral i scoara cerebral.Cerebelul este conectat n serie pe principalele ci ascendente i descendente. El primete diferite

aferene, n special ale sensibilitii proprioceptive i trimite eferene la nucleii de origine ai fasciculelorsistemului extrapiramidal, coordonnd astfel activitatea motoneuronilor spinali.

Cerebelul este informat direct asupra comenzilor corticale i, la rndul su, informeaz scoara

asupra executrii lor. Cu alte cuvinte, el ndeplinete rolul de supraveghetor al activitii motorii, comparndcomanda central cu modul n care ea se execut.Cerebelul particip la activitatea motorie automat (meninerea tonusului, echilibrului, posturii i

redresarea corpului) i la cea intenional, voluntar (mers, scris,vorbit).

4.7. Fiziologia diencefaluluiDiencefalul, situat n prelungirea trunchiului cerebral i sub emisferele cerebrale este alctuit din mai

multe mase de substan nervoas: talamus, hipotalamus, metatalamus i epitalamus.1.7.1. Funciile talamusului:-Funcia de releu este ndeplinit de nucleii talamici specifici ncare se afl cel de al treilea neuron

al cilor de conducere ascendent a sensibilitilor specifice. Excepie fac fibrele analizatorului olfactiv, carenu au releu talamic i fibrele sensibilitii viscerale care ajung n talamus dup ce au fcut sinaps nhipotalamus.

- Funcia de asociaie se realizeaz prin conexiunile unor nuclei talamici cu ariile asociativecorticale din lobii parietal, temporal i occipital. Pe baza acestor conexiuni, talamusul ia parte, alturi descoara cerebral, la elaborarea unor comenzi voluntare.

- Funcia motorie se realizeaz prin intermediul ganglionilor bazali cu care este conectatbidirecional, al neocerebelului i al substanei negre de la care primete aferene.

- Funcia nespecific este realizat de nucleii talamici nespecifici din FR. Prin acetia talamusulparticip la reglarea ritmului somn-veghe i la elborarea unor procese afectiv-emoionale.


10/24

9

1.7.2. Funciile hipotalamusuluiHipotalamusul (creierul vegetativ al organismului), situat la baza diencefalului, sub talamus, este

constituit din mai muli nuclei: anteriori, posteriori i mijlocii. El are mai multe functii de importanta vitala sianume:

- integreaz toate reglrile vegetative din organism; poriunea sa anterioar coordoneaz activitateaparasimpaticului, iar cea posterioar pe cea a simpaticului. Astfel, stimularea poriunii anterioare producescderea presiunii sanguine i a frecvenei cardiace, iar, stimularea poriunii posterioare are efecte inverse;

- integreaz activitatea cardiovascular cu cea respiratorie, digestiv, excretorie;

- intervine n reglarea metabolismelor intermediare lipidic, protidic, glucidic i energetic;- regleaz activitatea secretorie a hipofizei;- regleaz temperatura corpului, meninnd-o constant (37 0 C) i independent de variaiile

mediului ambiant;- regleaz echilibrul hidric;- regleaz aportul alimentar prin centrii foamei i ai saietii;- regleaz activitatea de reproducere prin participarea la geneza impulsului sexual i prin reglarea

secreiei de hormoni gonadotropi hipofizari;- regleaz ritmul somn-veghe; impreun cu trunchiul cerebral i talamusul difuz (FR) particip la

reacia de trezire, la creterea strii de vigilen cortical;- regleaz hematopoeza, crete capacitatea de lupt antiinfecioas a organismului;- este un centru important al vieii afective alturi de sistemul limbic.Aici se elaboreaz emoiile,

sentimentele, pasiunile, senzaia de fric, de linite, de plcere sau de furie precum i expresia vegetativ aacestora.: variaiile frecvenei cardiace, ale tensiunii arteriale.

.4.8. Fiziologia emisferelor cerebraleEmisferele cerebrale prezinta partea cea mai voluminoasa a sistemului nervos central. Sunt legate

intre ele prin comisurile creierului. Activitatea mare a membrului superior, precum si localizarea centruluivorbirii (aria 44 Broca) in emisfera stanga determina asimetria de volum, emisfera stanga fiind maidezvoltata la dreptaci.

Rolul specific al creierului este de a prelucra informaia. Sediul principal al acestui proces estescoara cerebral ce funcioneaz n strns legtur cu numeroase structuri subcorticale. Pentru a prelucrainformatia, scoarta cerebrala trebuie mai intai sa o primeasca.

Informatia patrunde in sistemul nervos prin intermediul receptorilor, de unde este trimisa pe caispecifice la scoarta, in ariile senzitive specifice. Aceste informatii sunt apoi comparate, la nivelul ariilorasociative, cu informatiile culese de ceilalti analizatori, precum si cu datele din memorie. Pe baza sintezeicomplexe a tuturor informatiilor este elaborata starea de constienta si sunt luate deciziile automate si celevolitionale.

La baza activitii corticale stau reflexele condiionate, datorit crora organismul se adapteazpermanent i adecvat la condiiile n continu schimbare ale mediului intern i extern.

Reflexul conditionat (RC) este un raspuns determinat de un excitant initial indiferent (EI), dupa ceacesta a coincis de mai multe ori in timp cu un stimul neconditionat (EN) care produce in mod normal unraspuns innascut. De exemplu, sunetul unui clopotel inainte de alimentarea animalului, dupa mai multeasocieri, ajunge sa produca salivatie chiar in lipsa excitantului neconditionat (alimentatia) deci, a devenit unexcitant conditionat (EC).Un numar imens de fenomene somatice sau viscerale pot fi provocate pe calereflex conditionata, deoarece orice agent care stimuleaza un receptor poate deveni (EC).

Mecanismul elaborarii reflexelor conditionate consta in stabilirea de conexiuni functionale intrefocarele de excitatie corticala ale celor doi stimuli.

Procesele corticale fundamentaleLa baza tuturor activitilor nervoase stau dou procese corticale fundamentale: excitaia i inhibiia.Excitaia este procesul nervos activ ce se manifest prin iniierea unei activiti sau amplificarea

uneia existente. Stimulii care se transmit prin sinapse excitatorii produc starea de excitaie a centrilor.Inhibiiaeste tot un proces activ dar care se manifest prin diminuarea sau sistarea unei activiti

anterioare. Ea se transmite prin sinapse inhibitorii.Excitaia i inhibiia au o mobilitate deosebit. Fiecare din acestea poate s iradieze pe o suprafa

cortical mai mare sau s se concentreze ntr-o zon limitat. Ele se pot succeda alternativ, n acelai teritoriu


11/24

10

sau n teritorii vecine. Astfel, n locul unui focar de excitaie poate aprea un focar de inhibiie . n jurulfocarelor inhibitorii sau excitatorii se nasc zone cu activitate opus focarului. Acestea sunt fenomene deinducie reciproc succesiv i concomitent.

4.9. Fiziologia sistemului nervos vegetativ.Sistemul nervos vegetativ (SNV) este acea parte a sistemului nervos care regleaz activitatea

organelor interne, activitate incontient. Centrii nervoi vegetativi sunt localizai att n sistemul nervoscentral (intranevraxial) ct i la periferie (extranevraxial).

Mecanismul fundamental de activitate a SNV este reflexul. Reflexul vegetativ este iniiat prinexcitarea interoceptorilor din pereii organelor interne, este polisinaptic. Spre deosebire de eferena somatic,calea eferent vegetativ are pe traseul su doi neuroni: un neuron preganglionar, situat n SNC la nivelulmduvei toraco-lombare, pentru simpatic i n segmentele bulbo-mezencefalic i sacrat pentru parasimpaticprecum i un neuron postganglionarsituat la periferie, ntr-un ganglion vegetativ.

Prin laturile lui simpatic i parasimpatic - acioneaz asupra organelor interne reglnd iadaptnd activitatea acestora n funcie de starea funcional a organismului. La unele organe au aciuneantagonist (inervaia vegetativ a cordului, simpaticul accelereaz activitatea inimii, iar parasimpaticul opondereaz), la alte organe activitatea lor este n acelai sens, dar difer cantitativ i calitativ (glandelesalivare) i n cazul altora, inervaia vegetativ este unilateral (muschii radiari ai irisului sunt stimulatisimpatic, ei se contracta producand dilatarea pupilei, iar muschii circulari ai irisului sunt stimulatiparasimpatic si prin contractie produc micsorarea pupilei).

4.10. Influena efortului fizic asupra sistemului nervosEfortul fizic determin reacii de adaptare din partea ntregului organism, ncepnd cu sistemul

nervos somatic, ce coordoneaz motricitatea voluntar i involuntar i sfrind cu funciile vegetative(digestiv, cardiovascular, repsiratorie) i endocrino-metabolice, necesare asigurrii surselor energetice alecontraciei musculare.

nc inaintea nceperii efortului fizic se constat o creterea excitabilitii corticale i o cretere aactivitii organelor vegetative pentru susinerea efortului, fenomene ce caracterizeaz starea de start.Factorii psiho-emoionali datorit stresului (efortul) se manifest la nivelul sistemului neuro-endocrin (axahipotalamo-hipofizo-corticosupralenalian) cu descrcri de catecolamine nc naintea nceperii efortului.

n timpul efortului fizic, diferii centri nervoi sunt pui n stare de excitabilitate crescut prinaferene pornite chiar de la nivelul aparatului locomotor.

n eforturile de durat se instaleaz starea de excitaie de lucru a SNC, manifestat prin cretereasensibil a forei i rapiditii reaciilor reflexe, ca urmare a iradierii excitaiei din centrii motori corticali nzone largi corticale i subcorticale. Cu timpul, n antrenamente, pe msur ce micrile se automatizeaz,starea de excitaie diminueaz.

La un efort prelungit i obositor, pe scoar se instaleaz inhibiia de protecie, evideniat prinslbirea i ncetinirea reaciilor reflexe.

Intrarea n activitate a aparatului locomotor mobilizeaz implicit i zona de integrare vegetativsimpatic ergotrop din hipotalamusul postero-lateral care, produce: tahicardie, hipertensiune, midriaz,piloerecie, hiperglicemie, creterea metabolismului i termogenezei.

n final, reaciile vegetative simpatice trec n faza parasimpatic comandat de zone de integrarevegetativ trofotrop din hipotalamusul antero-median, la care contribuie i hormonii STH, aldosteron,androgeni, cu efect anabolic. Efectele parasimpatice: sunt bradicardie, hipotensiune, sudoraie,glicogenogenez etc.

ntrebri de verificare1. Care este rolul complex al sistemului nervos2. Ce este actul reflex3. Explicai arcul reflex4. Ce proprieti fundamentale are neuronul5. Ce este sinapsa i rolul ei6. Care sunt funciile mduvei spinrii, explicai-le7. Care sunt funciile trunchiului cerebral8. Ce rol are cerebelul9. Hipotalamusul i funciile lui


12/24

11

10. Ce este sistemul nervos vegetativ11. Ce importan are simpaticul, dar parasimpaticul12. Ce modificri apar la nivelul sistemului nervos n starea de start13. Ce se ntmpl n eforturile de durat14. Dar n efortul prelungit i obositor

Capitolul 5.Fiziologia analizatorilor implicai major n efortul fizic

Analizatorii sunt sisteme complexe i unitare care au rolul de a recepiona, conduce i transforma nsenzaii specifice, excitaiile (informaiile) adecvate primite din mediul extern sau intern. Ei contribuie laintegrarea organismului n mediu i la coordonarea funciilor organismului.

Analizatorul este o formaiune anatomo-funcional format din trei segmente: periferic, deconducere i central.

Segmentul periferic (receptorul) este reprezentat de structuri specializate, n general, celuleepiteliale sau terminaii neuronale dendritice stimulate specific de o anumit form de energie, dar i de alteforme de energie cu intensiti mult mai mari. Receptorii au capacitatea de a transforma diferitele forme deenergie n poteniale de aciune. Receptorii pot fi: exteroceptori, interoceptori (proprioceptori ivisceroceptori).

Segmentul intermediar (de conducere) este alctuit din cile nervoase prin care impulsuriledescrcate de receptori ajung la centrii nervoi superiori. Cile ascendente sunt directe i indirecte. Pe caleadirect (spino-talamo-cortical) cu sinapse puine, impulsurile sunt transmise rapid i proiectate ntr-o ariecortical specific, iar pe calea indirect (SRAA) impulsurile sunt conduse lent i proiectate pe scoar,difuz i nespecific.

Segmentul central (cortical) este reprezentat prin zona cortical unde se face analiza i sintezainformaiilor primite de la nivelul receptorilor, rezultnd senzaii specifice (vizuale, auditive) i contiente.

Prin analiza, sinteza i prelucrarea complez a tuturor informaiilor se realizeaz unitateaorganismului i adaptarea sa la mediu.

5.1. Fiziologia analizatorului motor (kinestezic)Desfurarea normal a activitii motorii, analiza fin i coordonarea precis a micrilor necesit

informarea permanent a sistemului nervos central asupra poziiei corpului n spaiu, a diferitelor salesegmente i mai ales asupra gradului de contracie a fiecrui muchi. Aceste informaii sunt furnizate dereceptorii aparatului vestibular, auditiv, vizual, de cei cutanai, precum i de anumii receptori specificilocalizai n muchi (proprioceptorii).

Receptorii sunt: terminaii nervoase libere, organele tendinoase Golgi, corpusculii Pacini i Ruffini(localizai n tendoane, ligamente i suprafee articulare) i fusurile neuromusculare (n muchi).

Segmentul intermediar: fusul neuromuscular este conectat exclusiv cu cile de conducere alesensibilitii proprioceptive incontiente, deci cu destinaia cerebel. El furnizeaz cerebelului informaiidespre lungimea muchiului n orice moment. Cnd muchiul este alungit fusul este tensionat iar cndmuchiul se scurteaz, fusul se relaxeaz. Tot fusul neuromuscular este organ receptor pentru reflexelemiotatice i pentru reflexele tonice.

Stimulul care excit terminaiile senzitive ale fusului neuromuscular este starea de tensiune dinfibrele intrafusale. ntinderea muchiului (a fibrelor extrafusale) datorit aranjrii n paralel a fibrelorintrafusale cu cele extrafusale, determin ntinderea concomitent a fusului. n mod natural, cauzapermanent a ntinderii muchilor este gravitia. Astfel, muchii antigravitaionali (muchii spatelui,muchii

fesieri, muchii anteriori ai coapsei i muchii posteriori ai gambei) sunt n permanen solicitai i deci suntstimulate fusurile neuromusculare. Dei asupra acestora gravitaia acioneaz permanent, fusurileneuromusculare nu se acomodeaz. Dac s-ar acomoda, am cdea din picioare.

Informaia proprioceptiv incontient venit de la nivelul fusurilor neuromusculare st la bazacontrolului exercitat de centrii nervoi superiori (cerebel, talamus) asupra tonusului muscular i a micrilorvoluntare.

Ceilali proprioceptori sunt conectai n special pe cile sensibilitii contiente. Ei transmitinformaii pe baza crora, subiectul este n permanen contient de poziia corpului su n spaiu, adiferitelor sale segmente, a articulaiilor sale, de starea de tensiune din ligamente i tendoane, de sensul iviteza de deplasare a diferitelor pri sau ale corpului n ansamblul su.


13/24

12

Segmentul cortical este reprezentat de ariile somestezice I i II. Informaiile de la nivelularticulaiilor se proiecteaz n regiunea posterioar a girusului postcentral, iar cele de la nivelul fusurilorneuromusculare n regiunea anterioar pn spre cortexul motor. Se realizeaz astfel o arie senzitivo-motoriecare adapteaz comanda motorie informaiilor senzitive propiroceptive i exteroceptive privind modul n careaceasta este executat. O parte din informaia proprioceptiv este condus de fasciculele Goll i Burdach spretalamus i de aici la cortex, unde devine imediat contient, iar o alt parte, prin fasciculele spino-cerebeloase, ajunge la cerebel, unde este prelucrat i apoi transmis mai departe la talamus i apoi lacortexul senzitivo-motor.

5.2. Fiziologia analizatorului vizualFuncia principal a analizatorului vizual const n perceperea luminii, a formei i culorilor

obiectelor din lumea nconjurtoare. Recepia vizual se realizeaz la nivelul ochiului la care un rolimportant l are sistemul de lentile (aparatul dioptric) i retina unde se desfoar procesele fotosensibile.

Aparatul dioptric este format din cornee i cristalin. Razele paralele ce vin de la o distan mai marede 6 m vor focaliza la 17 mm n spatele centrului optic, dnd pe retin o imagine real i rsturnat.Cristalinul este important n realizarea acomodrii prin mrirea razei lui de curbur. Prin acomodare senelege variaia puterii de refracie a cristalinului n raport cu distana la care privim un obiect.

Mecanismele acomodrii. Organul activ al acomodrii este muchiul ciliar. Cnd ochiul privete ladistan, muchiul ciliar este relaxat, iar zonula Zinn tensionat. Aceasta pune sub tensiune cristaloida,comprimnd cristalinul. Ca urmare, raza de curbur a acestuia crete, iar puterea de convergen scade lavaloarea de 20 dioptrii. Aceasta este acomodarea la distan care permite ochiului emetrop s vad clar frefortul muchiului ciliar, obiecte situate la distane mai mari de 6 m. Cnd privim obiecte la o distan maimic de 6 m, muchiul ciliar se contract,i relaxeaz zonula Zinn. Tensiunea din cristaloid scade i datoritelasticitii cristalinul se bombeaz. Ca urmare puterea de convergen crete la valoarea maxim.

Cu naintarea n vrst, puterea de convergen scade, cristalinul i pierde elasticitatea i puterea deacomodare a cristalinului scade de la 14 dioptrii la 2 dioptrii n jurul vrstei de 50 de ani i la 0 dioptrii la 70de ani. n aceast situaie crstalinul nu se mai acomodeaz, situaie numit presbiie).

5.3. Fiziologia analizatorului acustico-vestibularOrganul important al acestui analizator este urechea. Ea este alctuit din urechea extern (pavilion

i canalul auditiv extern), urechea medie (ciocnel, nicoval i scri) i urechea intern (cu labirintul ososce protejeaz labirintul membranos). n aceast ultima formaiune se afl receptorii pentru cei doi analizatorii anume, componenta auditiv i componenta de echilibru (vestibular). Receptorii pentru auz sunt norganul lui Corti, de la care pleac nervul auditiv, o latur a nervului acustico-vestibular i receptorii pentruechilibru ce se gsesc n canalele semimembranoase, n utricul i sacul de la care pleac nervul vestibular,cea de a doua latur a nervului acustico-vestibular. Acesta din urm conduce cele dou tipuri de informaii lalobul temporal din scoara cerebral.

ntrebri de verificare1. Ce sunt analizatorii2. Explicai structura funcional a analizatorilor3. Care este structura funcional a analizatorului motor i rolul lui4. Care este structura funcional a analizatorului vizual i rolul lui

Capitolul 6.Fiziologia sistemului neuro-muscular

Sistemul neuro-muscular este format din dou componente (muscular i nervoas). Componentamuscular este reprezentat de muchii striai (scheletici) ce ocup 40-45 % din masa muscular a corpului.Se cunosc astzi peste 430 de muchi. Ei sunt elementele active ale aparatului locomotor, cu capacitatea de ase contracta, de a dezvolta for i vitez ns obosesc repede. Prin contracia lor, asigur tonusul muscularnecesar pe de o parte meninerii poziiei corpului i a segmentelor sale i pe de alt parte de a producemicarea ca urmare a scurtrii sale. Spre deosebire de aceti muchi, muchii netezi care se gsesc n pereiiorganelor interne (stomac, intestin, vase de snge) se contract involuntar, dezvolt o for nsemnat,contracia lor, dei este lent poate fi meninut un timp ndelungat fr a se produce oboseal.


14/24

13

Componenta nervoaseste cea care realizeaz tonusul, sensibilitate i contracia muscular. Ea estereprezentat de inervaia somatic (senzitiv i motoare) i inervaia vegetativ.

Inervaia somatic senzitiva muchilor asigur culegerea excitaiilor tactile, termice, dureroase iproprioceptive de la nivelul muchilor i al organelor anexe ale acestora cum sunt tendoane, fascii,aponevroze, ligamente.Aceste excitaii sunt conduse prin nervii senzitivi ctre mduv i etajele superioare ale sistemului nervoscentral, care pe baza lor emite impulsuri ce dirijeaz i coordoneaz activitatea motric a corpului.

Innervaia somatic motoareeste reprezentat pe de o parte, de axonii neuronilor motori alfa, din

coarnele anterioare ale mduvei spinrii care ajung la fibrele musculare striate i formeaz placa motorie ipe de alt parte, de axonii neuronilor motori gama d tot din coarnele anterioare ale mduvei spinrii careajung la extremitile periferice ale fusului neuromuscular.

Inervaia vegetativ a muchilor este asigurat de sistemul nervos vegetativ (simpatic iparasimpatic) care ajunge la muchi pe calea plexurilor perivasculare (prin nervii motori) i regleaz debitulcirculator muscular. n timpul nclzirii care precede un efort fizic, la nivelul muchilor se producevasodilataie care asigur un aprot sporit de oxigen i substane nutritive, necesare muchilor n activitate.

Legtura dintre cele dou componente se realizeaz prin unitatea motorie care este un complexneuromuscular format din neuronul motor i totalitatea fibrelor musculare pe care le inerveaz.

Transmiterea impulsului nervos se realizeaz prin sinapsa neuromuscular, fenomen descris lafiziologia sinapsei.

n viziune cibernetic, sistemul neuromuscular este alctuit din 1. sistemul senzorial (proprioceptori) care percep i transmit informaii asupra desfurrii i

evoluiei micrii2. sistemul reglator (sistemul nervos) care asigur organizarea i modificarea etapelor activitii

nervoase. El este format din celule nervoase din diferite etaje ale axului cerebro-spinal, i din cile deconducere intra i extranevraxiale ale sensibilitii proprioceptive (ascendente) contiente i incontiente idin cile de conducere ale motilitii (descendente).

3. sistemul efector (muchii scheletici) responsabili cu efectuarea actelor, aciunilor i activitilormotrice din cadrul efortului fizic.

n concluzie, la baza activitii musculare stau cinci principii universale:a) muchiul este un transformator de energie chimic n energie

mecanic i termic;b) efectul mecanic se realizeaz prin contracie;c) baza structural a contraciei este complexul actomiozinic al

fibrei musculare;d) sursa direct de energie necesar contraciei este ATP-ul;e) contracia muscular se declaneaz pe baza unui stimul

fiziologic care este impulsul nervos.Pe lng funcia contractil care depinde de sursa de energie, aportul

digestiv, aportul sanguin, muchiul mai particip i la metabolismul general al organismului. Muchiul esteprincipalul productor de acid lactic (substratul energetic important pentru miocard), CO2 i surs decldur.

6.1. Efectele efortului fizic asupra muchilor striaiEfortul fizic produce asupra muchilor striai dou tipuri de adaptri:Adaptri imediate, n legtur cu nivelul ncrcturii, cu numrul de repetri i pauzele dintre

eforturi i sunt de natur biochimic. Astfel, eforturile cu ncrcturi mari (de for) ce constau n 5-6 repetri

cu intensitate maximal i cu pauze de revenire suficient de mari (3 minute) solicit rezervele de ATP, darpermit i refacerea lui pe seama fosfocreatinei. Eforturile de lung durat i intensitate submaximal i mediedetermin un consum accentuat al glicogenului muscular i chiar al celui hepatic care prin glicogenolizfurnizeaz glucoza necesar meninerii glicemiei normale n timpul efortului.

Adaptrile tardive determinate de frecvena, durata i mai ales intensitatea solicitrilor dinantrenamentele judicios prestate, o perioad lung de timp. Ele culmineaz cu dezvoltarea unei capaciticrescute de eliberare a energiei i a unui nivel ridicat de prestaie fizic. Astfel, eforturile aerobe duc lacreterea cantitii de mioglobin (rezerva de oxigen a muchiului), la creterea capacitii de oxidare aglicogenului (prin creterea volumului maxim de oxigen), la creterea oxidrii lipidelor (combustibilulmuchiului n efortul de rezisten), la creterea numrului de capilare n fibra muscular.


15/24

14

Eforturile scurte i intense (anaerobe) conduc n timp la creterea capacitii sistemelor energeticecare, devin mai eficiente att calitativ ct i cantitativ, iar gradul de suportabilitate al muchiului i alorganismului n general, crete la acumulrile crescute de acid lactic.

ntrebri de verificare1. Care sunt componentele structurale ale sistemului neuro-muscular2. Prin ce se realizeaz legtura dintre cele dou componente

3. Ce inervaie au muchii striai4. Prin ce se realizeaz transmiterea impulsului nevos5. Care sunt principiile care stau la baza activitii musculare6. Care sunt modificrile imediate produse de efortul fizic7. Dar modificrile tardive (de antrenament)

Capitolul 7.Fiziologia sistemului neuro-endocrin

Sistemul neuro-endocrin este un sistem anatomo-funcional complex, cu rolul de a regla activitateadiferitelor organe i sisteme pe care le integreaz n ansamblul funciilor organismului.

Legturile structurale i funcionale dintre hipotalamus i hipofiz justific denumirea de sistemneuro-endocrin. Aceste legturi sunt- sistemul vascular port hipotalamus-hipofizar i tractul nervoshipotalamus hipofizar.

n alctuirea lui intr cele dou componente nervoas i endocrin.Componenta nervoas este reprezentat prin hipotalamus iar cea endocrin prin glandele endocrine.Despre hipotalamus i rolul lui s-a vorbit la capitolul sistemul nervos.Glandele endocrine (glande cu secreie intern) produc substane active hormoni- pe care i vars

direct n snge, ele neavnd canale excretoare. Hormonii sunt substane chimice care acioneaz la distande locul sintezei lor i produc efecte caracteristice, importante n reglarea metabolismului celular.

Glandele endocrinesunt hipofiza, suprarenalele, troida, paratiroidele, glandele sexuale, pancreasulendocrin, timusul, epifiza, placenta (temporar).

4.1. Hipofiza(glanda pituitar) situat la baza creierului, n aua turceasc napoia chiasmei optice),este format din trei lobi- lobul anterior (adenohipofiza), lobul intermediar i lobul posterior (neurohipofiza).Adenohipofizasecret urmtorii hormoni:

- hormonul de cretere (STH - somatotrop)care- stimuleaz creterea organismului mpreun cuinsulina, hormonii tiroidieni i hormonii gonadali, prin accelerarea formrii esutului osos la nivelulcartilajelor de cretere i prin stimularea sintezei proteice., stimuleaz creterea muchilor i aviscerelor, diminueaz eliminrile de azot, fosfor, calciu, sodiu i clor, stimuleaz descrcarea deglucoz din ficat, diminueaz consumul tisular de glucoz ducnd la hiperglicemie. Hipersecreia deSTH, n copilrie duce la gigantism, iar la adult d acromegalie. Hiposecreia de STH, n copilrie dnanismul (piticismul) hipofizar.- prolactinaeste un hormon care la femei stimuleaz sereia lactat a glandelor mamare i funciasecretorie a corpului galben.

Adenohipofiza mai secret trei hormoni tropi cu care influeneaz secreia altor glande tiroida,suprarenalele i gonadele.Lobul intermediar al hipofizeisecret hormonul melanocitostimulator responsabil cu pigmentarea pielii.Neurohipofiza nu are rol secretor, ea doar depoziteaz cei doi hormoni (ADH i ocitocina) secretai de

nucleii anteriori ai hipotalamusului, care apoi se scurg de-a lungul tractului hipotalamo-hipofizar nneurohipofiz.ADH (antidiuretic)scade diureza prin stimularea reabsorbiei apei la nivelul tubilor uriniferi,iar ocitocinaacioneaz asupra musculaturii netede a uterului gravid, stimuleaz secreia de lapte, pe care oi menine la fel ca i prolactina.

4.2.Suprarenalele prin corticosuprarenale, sunt glande indispensabile supravieuirii, deoarece elesecret mineralocorticoizii i glucocorticoizii cu rol foarte important n reglarea metabolismuluihidroelectrolitic, lipidic, glucidic i protidic. Medulosuprarenalele prin hormonii lor adrenalina inoradrenalina- (catecolamine) au rol multiplu n circulaia sanguin, n micrile peristaltice intestinale, nmetabolismul glucidic (hiperglicemie) i n creterea activitii sistemului reticulat ascendent activator, careproduce alert cortical, anxietate, fric.


16/24

15

4.3. Tiroidaprin hormonii si - tiroxina(T3) i triiodotironina(T4) intensific reaciile metabolice,reglnd metabolismul general al organismului i creterea i dezvoltarea acestuia.

4.4. Paratiroidele(dou perechi napoia tiroidei) secret doi hormoni parathormonul i calcitoninacu care releaz metabolismul fosfo-calcic.

4.5. Epifizaintr n componena epitalamusului, are forma unui con de pin (gland pineal), secretmelatonina cu aciune frenatoare asupra fuciei gonadelor i intervine n metabolismul general alorganismului. Mai are rol n teroreglare i legturi cu suprarenalele, tiroida i pancreasul.

4.6. Timusul este gland endocrin pn la pubertate, apoi involueaz. Este i organ hematopoetic,

formator de elemente figurate ale sngelui. Frneaz dezvoltarea gonadelor i stimuleaz mineralizareaosoas.

4.7.Pancreasul endocrin prin hormonii si insulina (principalul hormon hipoglicemiant alorganismului) iglucagonul(hormon hiperglicemiant) particip la reglarea hormonal a glicemiei.

7.1. Influena efortului fizic asupra sistemului neuro-endocrinn efortul fizic i mai ales n creterea performanei sportive, o importan deosebit o au sursele

eliberatoare de energie. n mobilizarea acestora intervin o serie de hormoni.Astfel, n reglarea hormonal a glicemiei n efort n dou procese importante cum sunt glicogenoliza

hepatic i muscular precum i gluconeogeneza (sinteza de glucoz din compui neglucidici) intervinhormonii glucagonul, catecolaminele (adrenalina i noradrenalina), cortizolul, homonul de cretere ihormonii tiroidieni.

n reglarea hormonal a metabolismului lipidic n efort, enzima lipaza este activat de hormoniicortizol, care contribuie i la mobilizarea i accelerarea utilizrii lipidelor n efort, iar adrenalina,noradreanalina i hormonul de cretere n timpul efortului prelungit sunt la valori ridicate, n paralel cunivelul crescut al acizilor grai, ceea ce nseamn c acetia favorizeaz scoaterea din depozite a acizilorgrai i oxidarea lor.

n reglarea echilibrului hidro-electrolitic n efort, esenial pentru meninerea funciilorcardiovascular i termoreglatoare, importani sunt hormonul antidiuretic care crete reabsorbia apei lanivelul tubilor renali i conservarea apei n organism, iar aldosteronul care reabsoarbe sodiul i implicit apa,restabilind volumul plasmatic i meninnd tensiunea arterial la valori normale.

ntrebri de verificare1. Din ce este format sistemul neuro-endocrin2. Ce legturi exist ntre cele dou componente3. Care sunt hormonii hipofizei i rolul lor4. Ce rol au suprarenalele5. Care sunt hormonii tiroidei i rolul lor6. Ce rol au paratiroidele7. Care este rolul pancreasului endocrin8. Cum intervin hormonii n mobilizarea surselor de energie

Capitolul 8Fiziologia aparatului cardiovascular

Rolul primordial al aparatului cardio-vascular este de a menine n continu circulaie sngele.

8.1.Sngelei funciile lui

Sngele este un lichid circulant de origine conjunctiv, mpreun cu limfa, lichidul interstiial ilichidul cefalorahidian formeaz mediul intern al organismului caracterizat prin compoziie i propretirelativ constante, ce asigur homeostazia necesar activitii normale a celulelor. Volumul total al sngelui volemia reprezint 7-9 % din greutatea corporal, adic 4,5 l la femei i 5 l la brbai.

n repaus, 2/3 din sngele total se afl n sectorul circulant i 1/3 este sngele de rezerv (de depozit,n ficat, splin i plexul venos subcutanat) care circul de 10 12 ori mai lent sau chiar stagneaz n unelesectoare ale sistemului venos.

Componentele sngelui sunt plasma sanguin 55 % din sngele total i elementele figurate nproporie de 45 %. Raportul plasm/elemente figurate estede 55/45 (hematocrit).


17/24

16

Compoziia plasmei este foarte complex, are un bogat coninut n ap i reziduu uscat n care segsesc substane organice i anorganice. Conine proteine, glucide i lipide precum i ioni de sodiu, potasiu,calciu, magneziu, cupru, iod, clor, etc. Elementele figurate sunt hematiile, leucocitele i trombocitele,fiecare cu rol bine stabilit n realizarea funciilor sale.

Funciile sngeluisunt:1.funcia respiratorie(transport gazele respiratorii O2i CO2);2.funcia circulatorie (regleaz tensiunea arterial care depinde i

de masa sanguin;

3.funcia excretorie(elimin ureea, acidul uric, amoniacul, etc);4.funcia nutritiv(transport substanele nutritive);5.funcia de meninere a homeostaziei(echilibrul hidroelectrolitic);6.funcia de termoreglare(rol n procesele de acumulare i disipare

a energiei;7.funcia de aprare (prin leucocite);8.funcia de coordonare i reglare a principalelor funcii ale

organismului(circulaia, digestia, excreia);9.funcia de asigurare a unitii organismului datorit faptului c

realizeaz o cale de legtur direct ntre sistemele, apararatele i esuturile organismului i alturi desistemul nervos este un mijloc de asigurare a simultaneitii de aciune a acestora, favoriznd adaptarea lacondiiile mediului ambiant.

8.2. Modificrile de efort ale sngeluiAcestea evideniaz adaptri ale volumului i compoziiei plasmei dar i

ale numrului de hematii globule roii i leucocite globule albe. Ca adaptri imediate, eforturile de scurtdurat (anaerobe) produc creterea acidului lactic pn la valori de 150-160 mg/100 ml la neantrenai ichiar de 280 mg/l la antrenai; pH-ul sanguin scade, iar elementele figurate cresc. Eforturile de lung duratcare se desfoar i n condiii de temperatur crescut produc scderea volemiei, scderea glicemiei,creterea lipidelor, a proteinelor. Efortul fizic influeneaz i activitatea hormonal, crescnd secreiaglandelor suprarenale. Ca adaptri tardive ) de antrenament9sunt creterea volumului sanguin i a hematiilori scderea vscozitii sngelui.

8.3. Aparatul cardio-vascular caracteristici funcionaleStructura funcional a aparatului cardio-vascular (inima i vasele de

snge) i permite acestuia s asigure distribuirea O2i a substanelor nutritive tuturor celulelor din organismi eliminarea produilor rezultai n urma metabolismului. Tot el particip la procesele de adaptare i aprareale organismului i coordoneaz funciile somato-vegetative cu ajutorul factorilor umorali activi din plasm,n vederea asigurrii echilibrelor homeostatice.

Inima poate fi considerat o pomp aspiro-respingtoare plasat n centrul celor dou sistemecirculatorii mica circulaie (pulmonar) i marea circulaie (sistemic) prin care se asigur un flux sanguincontinuu spre i de la esuturi.

Proprietile fundamentale ale miocardului sunt;1. autoatismul(ritmicitatea) care este proprietatea miocardului de a

genera i propaga stimuli de contracie n interiorul structurilor sale. Suportul anatomic al acestei proprietieste esutul embrionar excito-conductor (EE-C)

2. excitabilitatea proprietatea miocardului de a rspunde lastimuli prin generarea unui potenial de aciune. Inima este excitabil numai n faza de relaxare (diastol) i

este inexcitabil n faza de contracie (sistol).3. contractilitatea proprietatea miocardului de a rspunde laaciunea unui excitant printr-o contracie (scurtarea fibrelor sale i generarea de tensiune ntre capeteleacestora, fenomen ce duce la expulzia sngelui.

4. conductibilitatea proprietatea miocardului, n special aesutului embrionar excito-conductor de a transmite impulsul generat ntr-un punct, ntregii mase miocardice

5. tonicitatea priprietatea miocardului de a-i pstra o anumittensiune a pereilor musculari stare de subcontracie- chiar i n timpul diastolei.

6. cordul este i organ endocrin,adic printre celulele miocardice


18/24

17

contractile i esutul embrionar excito-conductor exist i celule cardiace la nivelul atriilor cu bogat coninutn granule secretoare (Palade, 1964) eliberatoare de ANF (factor natriuretic atrial) stimulat de cretereapresiunii intraatriale. Experienele (1981) au artat c acets factor produce diurez la obolani. Recent i lanivelul hipotalamusului s-a evideniat existena unui ANF.

Activitatea cardiac este reprezentat de o succesiune de cicluri cardiace. Un ciclu cardiac estecompus din sistol i diastol atriale i ventriculare. Ciclul cardiac n repaus, la o frecven de 70 bti peminut, are o durat de 0,8 sec. El ncepe cu o sistol atrial (o,1 sec) dup care atriile se relaxeaz (diastolo,7 sec). Urmeaz sistola ventricular (o,3 sec.) prin care sngele este mpins n artera pulmonar din

ventricolul drept i n artera aort din ventricolul stng. Apoi urmeaz diastola ventricular (o,5 sec).ntr-un minut se petrec 6o-8o cicluri ritmul cardiac sau frecvena cardiac. Cantitatea de snge

expulzat prin sistola ventricular este de 7o-9o ml. i poart numele de volum sistolic.Volumul sistolicnmulit cu frecvena cardiac pe minut se numete debitul cardiac.

Pulsul arterial este expansiunea sistolic a peretelui arterial datorit creterii brute a presiuniisngelui. El se percepe comprimnd o arter superficial pe un plan dur (osos). Prin palparea lui obineminformaii despre frecvena cardiac, volumul sistolic. Se nregistreaz printr-o sfigmogram.

Presiunea arterial(tensiunea arterial) este presiunea exercitat de snge asupra peretelui arterial.Se msoar cu tensiometru. Valorile de repaus sunt 12o 14o mm Hg, valori maxime ce reprezinttensiunea arterial maxim i 7o 8o mm Hg, valori minime ce reprezint tensiunea arterial minim

Factorii care determin tensiunea arterial sunt:- debitul cardiac (prin activitatea de pomp a inimii)- rezistena vascular perifericpe care o ntmpin sngele la

curgerea sa prin vase. (cea mai mare rezisten este la nivelul arteriolelor sngele intr n arteriole cu opresiune de 9o mm Hg i iese cu o presiune de 3o mm Hg)

- volemiacare variaz n funcie de volumul sngelui circulant-elasticitatea pereilor arterialicare scade cu vrsta- viteza sngeluin artere ca i presiunea scad pe msur ce sngele

se deprteaz de inimFactorii care favorizeaz ntoarcerea sngelui venoas la inimsunt:- activitatea de pomp a inimii; inima cu cele dou caracteristici ale sale de pomp aspiro-

respingtoare funcioneaz simultan. Pe de o parte aspir sngele din venele cave (superioar i inferioar) natriul drept i pe de alt parte respinge (pompeaz) sngele n corp.

- aspiraia toracic(mai ales n inspiraie) contribuie la meninerea unor valori sczute ale presiuniin venele mari din cavitatea toracic

- presa abdominal(prin care se mpinge sngele spre inim), datorit coborrii diafragmei, efectulde pras este mare

- presa muscular (contraciile musculare), prin care venele profunde sunt golite de snge, iar nrelaxarea muscular se aspir snge din venele superficiale.

- gravitaiaare efect negativ asupra ntoarcerii sngelui din venele membrelor inferioare, n schimbfavorizeaz curgerea sngelui din venele situate deasupra atriului drept

- masajul pulsatil efectuat de artere asupra venelor omonime, aflate mpreun n acelai pachetvascular are efect favorabil asupra ntoarcerii sngelui venos la inim.

ntoarcerea sngelui la inim are o mare importan n reglarea debitului cardiac, deoarece o inimsntoas pompeaz conform legii inimii, atta snge ct primete, prin aflux venos.

Reglarea activitii cardiovascularese realizeaz att pe cale nervoas ct i pe cale umoral.n reglarea nervoaseste important controlul activitii cardiace de ctre sistemul nervos vegetativ

(simpatic i parasimpatic). Simpaticul la nivelul inimii crete fora de contracie a muchiului cardiac i

mrete frecvena cardiac, iar la nivelul vaselor produce vasoconstricie, cu excepia vaselor din muchi i acoronarelor unde produce vasodilataie. Parasimpaticul scade frecvena cardiac i produce vasodilataie.Centrul nervos vasomotor se afl n substana reticulat din bulb, care, la rndul lui este sub influena altorteaje nervoase superioare punte, mezencefal, hipotalamus, cortexul cerebral

Reglarea umorala activitii inimii i a vaselor sanguine se realizeaz prin variaia concentraieiconstituienilor sanguini, fie prin aciunea direct asupra miocardului i a TEE-C, fie prin aciunea asupracentrilor respiratori.

8.4. Modificrile de efort ale aparatului cardiovascular:a) adaptri imediate: frecvena cardiac crete proporional cu intensitatea


19/24

18

efortului de la valori de 60-80 c/min. n repaus, poate ajunge la 180-200 c/min.n efort; volumul sistoliccrete de la 60-70 ml n repaus, la 120 ml n efort; debitul cardiac de la 5-6 litri / min. n repaus, ajunge la35-40 l; tensiunea arterial crete de la valori de 120 mmHg n repaus, la 200-2440 mmHg n efort; rezistenaperiferic scade ori de cte ori crete debitul sanguin; cantitatea de snge circulant crete n efort prinredistribuirea lui din teritoriile inactive; viteza de circulaie crete de aproximativ 3 ori.

b) adaptri tardive(de antrenament): volumul cordului crete de la 600-800la 900-1300 ml; greutatea cordului crete de la 300 gr la 500 gr; frecvena cardiac scade (bradicardie) poateajunge la 50- 42 i chiar 24 c/min. tensiunea arterial este puin influenat de antrenament.

ntrebri de verificare1. Care sunt funciile sngelui ? explicai-le2. Ce rol are inima n cadrul aparatului cardio-vascular3. Care sunt proprietile fundamentale ale muchiului cardiac3. Ce este ciclul cardiac i din ce este alctuit4. Ce este pulsul arterial si cum se percepe el5. Ce este tensiunea arterial i cum se msoar ea6. Care sunt factorii care influeneaz tensiunea arterial7. Ce factori favorizeaz ntoarcerea sngelui venos la inim8. Care sunt adaptrile imediate ale aparatului cardiovascular la efort9. Dar adaptle tardive

Capitolul 9.Fiziologia aparatului respirator.

Respiraiaeste funcia vital a organismului prin care se asigurschimbul de gaze respiratorii (O2i CO2) dintre organism i mediul nconjurtor. Acest schimb se realizeazn trei etape:

I. etapa pulmonar (respiraia extern) asigur intrarea i ieirea aerului din plmni prin doufenomene-

a). ventilaia pulmonar, proces ciclic cu dou faze: inspiraie i expiraie.Inspiraiaeste un procesactiv, prin care aerul ptrunde prin cile respiratorii pn la nivelul alveolelor pulmonare. Principalii muchiinspiratori sunt: diafragma i muchii intercostali externi. Prin contracie, diafragma se aplatizeaz mrindastfel diametrul vertical al cutiei toracice. n acest proces, coastele pivoteaz pe axa lor longitudinal spreexterior, mrind diametrele transversal i sagital. n inspiraia forat intr n aciune i scalenii,sternocleidomastoidienii, pectoralii, dinaii, trapezii.Expiraia, n condiii obinuite, este un proces pasiv, ncare o parte din aerul alveolar este expulzat la exterior. Musculatura inspiratorie se relaxeaz i volumulcutiei toracice revine la dimensiunile de repaus. n efort sau n condiii patologice, expiraia devine activ,situaie n care intr n aciune muchii expiratori auxiliari (muchii abdominali i muchii regiunii lombare).

Ventilatia pulmonara poate fi apreciata prin evaluarea a patru volume pulmonare. Acestea reprezintacantitatile de aer ce se gasesc in plamani in diverse stari functioanale:

- volumul curent (Vc) = este volumul de aer inspirat sau expirat intimpul unei respiratii normale si este egal cu 500 ml aer;

- volumul inspirator de rezerva (VIR) = este volumul suplimentarde aer care poate fi inspirat peste volumul curent (printr-o inspiratie fortata); el este egal cu 1500-3000 mlaer;

- volumul expirator de rezerva (VER) = este volumul de aer

suplimentar care este expirat printr-o expiratie fortata (dupa expirarea volumului curent; este egal cu 1100mlaer;- volumul rezidual (VR) = este volumul de aer care ramane in

plamani chiar dupa expiratia fortata si este egal cu 1200- 1500 ml aer. Cu aceste volume se potaprecia capacitatile pulmonare:

- Capacitatea inspiratorie = este suma dintre Vc + VIR = 3000 ml aer;- Capacitatea reziduala functionala = este suma dintre VER = VR=2300;- Capacitatea vitala (CV) = suma volumelor Vc + VIR + VER = 3100-4600;- Capacitatea pulmonara totala = CV + VR = 5800 ml aer.


20/24

19

b). Schimbul de gazela nivelul plmnilor se realizeaz pe baza diferenelor de presiune parial aleO2 i CO2, n cele dou medii (aerul alveolar i sngele din capilarele pulmonare, separate prin membranaalveolo-capilar).

II. etapa sanguin (transportul gazelor respiratorii). Sngele prin funcia sa respiratorie asigurtransportul O2 de la plmni la esuturi i CO2de la esuturi la plmni, unde este eliminat prin expiraie.

III. etapa tisular (respiraia intern) reprezint ansamblul fenomenelor prin care O2 este cedatcelulelor pentru a fi utilizat n metabolism iar CO2rezultat este trecut n snge.

Reglarea respiraiei nseamn modificarea adaptativ a micrilor respiratorii i a debitului

ventilator. Ea se face pe dou ci nervoas i umoral. n reglarea respiraiei este vorba de:a) senzorii care recepioneaz i transmit informaii specifice chimice, mecanice, termice la

centrii reglatorib) centrii respiratori de integrare i elaborare a reaciilor adaptative ventilatoriic). efectorii musculari (muchii inspiratori i muchii expiratori)

Reglarea pe cale nervoas a ventilaiei se realizeaz prin intervenia centrilor respiratori bulbo-pontini din formaiunea reticulat a trunchiului cerebral care asigur reglarea automat a respiraiei.

Reglarea pe cale umoral a ventilaiei se realizeaz sub influena exercitat asupra centrilorrespiratori de ctre o serie de substane, rolul cel mai important avndu-l concentraia de O 2, de CO2 iconcentraia ionilor de hidrogen din sngele arterial

9.1. Modificrile de efort ale respiraieia) modificri imediate: frecvena respiratrie crete de la 12-16 resp.-min, la 30-40 n efort maximal;

amplitudinea respiraiilor se mrete de la 500 ml volum curent n repaus, la 3000 ml aer; debitul ventilatorcrete de la 6 l/ min la 30-40 l/ min consumul de oxigen crete de la 250-300 ml/ min la 5-6 l/ min

b) modificri tardive: frecvena respiratorie de repaus scade; respiraia este ampl; debitul respiratorn repaus este de 6-8 l/ min; capacitatea vital la sportivii antrenai este de 6000-7000 ml fa de neantrenaicare au 3000-4000 ml.

ntrebri de verificare1. Ce este respiraia2. Care sunt cele trei etape ale respiraiei3. Ce rol are ventilaia pulmonar4. Prin ce se poate evalua ventilaia pulmonar5. Care sunt volumele pulmonare6. Care sunt capacitile pulmonare7. Ce se nelege prin etapa sanguin a respiraiei8. Ce reprezint etapa tisular a respiraiei9. Ce nseamn reglarea respiraiei10. Prin ce se realizeaz reglarea respiraiei pe cale nervoas11. Sub influena cui se realizeaz reglarea respiraiei pe cale umoral12. Care sunt adaptrile imediate ale aparatului respirator la efort13. Dar adaptrile tardive

Capitolul 10.Termoreglarea

Termoreglarea este un fenomen complex prin care se menine constant temperatura corpului n

condiiile variaiilor permanente ale mediului ambiant.Termoreglarea se realizeaz prin reflexe ce antreneaz:- receptorii termici (pentru cald i frig), centrali, n hipotalamus i periferici, n piele, care

sunt conectai prin fibre nervoase cu centrii nervoi- centrii nervoi reglatoricu rol n perceperea contient a mediului, n formarea senzaiilor

de frig sau cald i n reglarea voluntar a temperaturii corpului- efectorii termici(muchii scheletici i glandele sudorale)

Homeotermia se datorete unor mecanisme de reglare a echilibrului ntre producerea de cldur(termogenez) i pierderea ei (termoliz).


21/24

20

Termogenezaeste rezultatul reaciilor metabolice energogenetice de oxido-reducere din mitocondriicare se desfoar nencetat n toate celulele organismului. Termogeneza este proportionala cu consumul deoxigen. Tiroida este considerata glanda termogenetica a organismului. Activitatea ei creste iarna sidiminua vara, este mai intensa la populatiile din zonele temperate si reci si mai redusa la cele din zoneletropicale.

Hormonii medulosuprarenalieni si sistemul nervos simpatic au deasemenea rol termogenetic. O altasursa important de cldur este activitatea esutului muscular striat. Cnd temperatura sczut a mediuluinconjurtor tinde s diminueze temteratura corpului, crete tonusul muscular, iar cnd temperatura sngelui

a sczut cu mai mult de 0,6 o C , apare frisonul, caracterizat prin contracii involuntare ale musculaturiistriate, care determin o cretere considerabil a termogenezei.

Termoliza este rezultatul unor procese fizice (radiaia, conducia, convecia i evaporarea apei) acror intensitate este reglat, n mare msur, prin mecanisme fiziologice. Acest fenomen se realizeazpredominant la nivelul tegumentelor, pe aceast cale pierzndu-se 85 % din cldura organismului iaccesoriu pe calea mucoaselor respiratorii i prin eliminrile pe cale renal i prin materii fecale.Mecanismele termolizei sunt:

-iradierea pierderea de caldura sub forma de raze infrarosii pe care leemite organismul;

-conductia pierderea de caldura prin contact direct intre suprafatacorpului si obiectele din jur;

- convectia pierderea de caldura prin incalzirea moleculelor de gaz sau lichid ce se deplaseaza pesuprafata corpului;

- evaporarea vaporizarea sudorii de la suprafata corpului, prin care se pot pierde importante cantitatide caldura; cantitatea sudorii ce se poate pirde in cursul expunerii in mediu hipertermic poate creste de lavalori normale de 1,5 litri la 12 litri in 24 ore.

Primele trei fenomene au loc cand aerul si obiectele din jurul nostru au o temperatura inferioaratemperaturii medii cutanate (30 o C). Cand temperatura exterioara insa este mai mare decat temperaturamedie cutanata, aceste trei mecanisme termolitice devin ineficiente si chiar daunatoare, transformandu-se inmecanisme de supraincalzire. In aceste conditii singurul mecanism eficient este evaporarea.

10.1. Infuena temperaturii mediului extern asupra organismului sportivuluiTemperatura sczut a mediului determin: vasoconstricie cutanat; diminuarea secreiei sudorale;

frison, contracii musculare; secreii hormonale; ingestia de alimente calorigene i un echipament adecvatTemperatura crescut a mediului determin: vasodilataie periferic; sudoraie i evaporare;

diminuarea termogenezei musculare; reducerea alimentaiei calorigene; mbrcminte sumar

ntrebri de verificare1. Ce este termoreglarea2. Prin ce se realizeaz termoreglarea3. Ce antreneaz aceste reflexe4. Ce este termogeneza5. Care sunt mecanismele termogenezei6. Ce este termoliza7. Care sunt mecanismele termolizei8. Ce fenomene determin temperatura sczut a mediului9. Ce fenomene determin temperatura crescut a mediului

Capitolul 11.Fiziologia aparatului excretor

Aparatul excretor este format din cei doi rinichi i cile de eliminare a urinii. Rinichii au urmtoarelefuncii majore

- formarea i eliminarea urinii prin care, organismul excret cea mai mareparte din produii finali de etabolism

- de a controla concentraiile majoritii constituienilor organismului,contribuind la meninerea homeostaziei i a echilibrului acido-bazic

- el are i o funcie endocrin, prin care secret mai multe substane cu


22/24

21

proprieti de hormoni i anume:- renina, prin care contribuie la reglarea tensiunii arteriale- eritropoetina, prin care controleaz eritropoeza- prostaglandinele, prin care previn hipertensiunea arterial,

deoarece acestea au aciune vasodilatatoare i tot ele scad reabsorbia de sodiu i cresc eliminarea lui prinurin

- kininele biogene care produc vasodilataie local i cretereapermeabilitii capilare

Mecanismul de formare a urinii are loc n trei procese fundamentale ultrafiltrarea glomerural,reabsorbia, i secreia anumitor constitueni n tubii uriniferi.

1.Ultrafiltrarea glomerural este un proces fizic prin care se obine urina primar cu compoziieelectrochimic identic cu cea a plasmei, dar fr proteine, este deci o plasm deproteinizat

2.Reabsorbia tubular este procesul prin care sunt recuperate anumite substane utile organismuluidin ultrafiltratul glomerural, meninndu-se astfel homeostazia

3.Secreia tubular este procesul invers celui de reabsorbie, prin care sunt eliminate din capilareleperitubulare n lumenul tubului urinifer substanele nefolositoare organismului

Reglarea activitii renale se realizeaz pe cale nervoas (activitatea glomerural) i pe cale umoral(activitatea tubular).

n reglarea nervoas un rol important l are sistemul nervos vegetativ care se manifest asuprarinichiului prin efecte vasomotorii (vasoconstricie n sistemul arterial cu scderea debitului venos alrinichiului)

n reglarea umoral, cafeina deschide un numr mare de glomeruli, avnd drept rezultat poliuriaconsecutiv.

Reglarea hormonaleste dat de civa hormoni -- ADH (hormonul antidiuretc sau vasopresina, hormon secretat de

hipotalamus ) crete reabsorbia de ap n tubul distal;- aldosteronul(homon mineralocorticoid secretat de

corticosuprarenale) reduce eliminarea de sodiu i crete eliminarea de potasiu;- ANF(factorul natriuretic atrial sintetizat de celulele miocardice

atriale ) care inhib secreia de ADH;- parathormonulacioneaz n strns legtur cu vitamina D, care

crete rapid eliminarea de sodiu, potasiu, fosfat, bicarbonat, scade eliminarea de calciu, magneziu princreterea reabsorbiei acestora la nivelul ramurei ascendente a ansei lui Henle i a tubului contort distal;

- calcitonina stimuleaz moderat reabsorbia de calciu;

11.1. Modificrile excreiei n efortEfortul determin modificri ale excreiei renale i extrarenale. El crete diureza prin intensificarea

circulaiei cu creterea presiunii de filtrare. Eforturile scurte i intense determin creteri ale diurezei, n timpce eforturile de lung durat amplific transpiraia n defavoarea diurezei.

Eforturile intense desfurate n deficit de oxigen conduc la eliminri crescute de albumine, uree,acid uric, amoniac, fapt ce indic o solicitare crescut cu apel la proteine ca surs energetic. Eliminrimasive de K i Mg trdeaz neadaptare la efort.

Excreia extrarenal intervine n efort cnd prin transpiraii abundente se pierd multe Kg dingreutatea corporal. notul este nsoit de o diurez crescut deoarece, transpiraia nu se poate realiza practicn timpul efortului.

ntrebri de verificare1. Ce funcii majore au rinichii2. Ce procese cuprinde mecanismul de formare a urinii3. Cum se realizeaz reglarea activitii renale4. Ce modificri determin eforturile scurte i intense5. Ce arat eliminrile masive de K i Mg


23/24

22

Capitolul 12.Metabolismul i rolul lui n organism

Metabolismul este o funcie vital a organismului prin care se realizeaz schimbul permanent desubstane i energie dintre organism i mediul nconjurtor. El const n totalitatea transformrilorbiochimice i energetice ce se constituie n dou procese antagoniste, strns legate ntre ele. Acestea sunt:anabolismul, care const n sinteza unor constituieni structurali, realizat cu consum de energie icatabolismul caracterizat prin procese de degradare a unor constituieni structurali sau a unor compui

chimici intermediari, cu eliberare consecutiv de energie. Aceste procese metabolice se desfoar nprezena unor enzime specifice i au mecanisme proprii de control, de aceea se desfoar simultan. Energianecesar activitii celulare este eliberat prin reacii de oxido-reducere ce se desfoar lent i permanent ncelule. Ele elibereaz energie succesiv, n cantiti mici, utilizate pe msur ce se produc.

Organismul uman este considerat un sistem deschis, cu schimb permanent de substane i energie cumediu extern. Acest schimb ncepe cu ingestia de alimente i se sfrete cu eliminarea produilorneutilizabili. Se desfoar n trei etape:

a) n etapa digestiv sub aciunea unor enzime specifice au loc - fragmentarea hidrolitic a macromoleculelor organice din alimente- transformarea lor n molecule simple absorbabile (glucoz, acizi grai i glicerin i

aminoacizi)b) n etapa celular principiile alimentare sufer numeroase transformri.c) in etapa excretorie, produsii nefolositori sunt eliminati din organism.

Totalitatea transformrilor biochimice a substanelor rezultate din digestie poart numele de metabolismintermediar. El reprezint schimburile de substan i energie dintre celul i mediul intern. Cele dou tipuride reacii biochimice din cadrul metabolismului sunt: anabolice i catabolice.

Reaciile anabolicesunt reacii de sintez a unor constituieni celulari sau de rezerv. Prin ele au loc:renoirea permanent a structurilor celulare uzate, sunt sintetizate o serie de substane active (enzime ihormoni) i este asigurat creterea i nmulirea celulelor, precum i ncrcarea lor cu material nutritiv derezerv

Reaciile catabolicesunt reacii de scindare a substanelor n produi finali neutilizabili (ap, CO2,substane azotate simple). Ele genereaz energie i se desfoar n dou etape

- metabolizarea incomplet, pe ci specifice pn la acetil coenzim A i acid oxalic, produiintermediari glucidelor, lipidelor i proteinelor, cu eliberarea unei cantiti mici de energie

- metabolizarea complet a produilor intermediari pn la produi finali, caracteristictuturor substanelor nutritive. Aceast etap const din reacii de oxido-reducere, prin care seelibereaz peste 90 % din energia chimic a moleculelor. O parte din reacii se desfoar ciclic, nCiclul lui Krebs, iar o alt parte are loc la nivelul lanului respirator. Ele constau n esen dinarderea alimentelor in prezena O2cu eliberare de energie.ntruct despre reaciile metabolice se nva la Biochimie, ne propunem s artm n continuare

rolul fiziologic al produilor intermediari (glucide, lipide, protide).Rolul fiziologic al glucidelor-- rol energetic (prin oxidarea unui gram de glucoz rezult 4,1 Kcal- rol plastic (intr n constituia unor structuri celulare i intercelulare)- rol funcional (intr n molecula unor compui chimici cu mare valoare biologic- n acizii

nucleici sub form de riboz i dezoxiriboz, n ATP sub form de riboz)Principalele depozite de glucoz sunt ficatul, esutul muscular i esutul

adipos (organe cu rol important n metabolismul glucidic).

Rolul fiziologic al lipidelor-- rol energetic (prin oxidarea unui gram de lipide se obin 9,3 Kcal)- (stochez energie suub form de lipide de rezerv)

rol plastic (intr n constituia tuturor membranelor celulare)rol funcional din colesterol se formeaz acizii biliari, hormonii

corticosuprarenalieni i sexuali- rol protector ( n jurul organelor interne)- rol de izolator termic ( strat subcutanat)

Rolul fiziologic al proteinelor rol energetic-prin arderea unui gram de proteine se obin 5,3 Kcal)


24/24

23

rol plastic (sunt substane plastice prin excelen)rol funcional:

- rol de enzime (toate enzimele sunt proteine(toate reaciile metabolice sunt enzimatice)

- rol de pigmeni respiratori (hemoglobina)- rol de anticorpi (gamaglobuline plasmatice)- rol n coagularea sngelui

(factorii plasmatici ai coagulrii)

- rol n geneza presiunii coloid-osmotice important n formareaurinii i n schimburile capilar esut

- rol n contracia muscular ( proteine contractile)- rol de sisteme tampon (pentru echilibrul acido-bazic)

12.1.Cheltuielile energetice n timpul efortului fizicAcestea nregistreaz importante creteri ale consumului de oxigen, mai ales n efortul intens, cnd

energia caloric degajat poate depi pentru scurt timp de 30-50 ori valorile bazale ale cheltuielilorenergetice. n funcie de efortul fizic acestea pot fi

Cheltuieli energetice de repaus reprezint consumul de calorii necesar termoreg

45465375 fiziologia efortului fizic

Documents