ERGOFIZIOLOGIE CURS NR. 1

INTRODUCERE

Ergofiziologia (în greceşte cuvântul „ergon" înseamnă muncă") este ramura fiziologiei care se ocupă cu studiul performanţei umane din punct de vedere biologic şi oferă o bază de înţelegere a naturii procesului de adaptare în timpul efortului fizic unic (acut) şi repetat (cronic).

Examinând raportul durată-viteză din timpul alergărilor umane, și studiind graficele rezultate, obţinute pe sportivi şi nesportivi, vom observa confirmarea observaţiei empirice, care arată că o distanţă scurtă poate fi alergată cu o viteză mai mare decât o distanţă lungă şi că nesportivii nu pot alerga nici atât de repede, nici atât de mult, ca sportivii.

Ergofiziologia încearcă să răspundă, printre altele, la următoarele întrebări: 1.Care sunt factorii biologici ce determină viteza şi durata efortului?2.Care sunt modificările imediate de adaptare şi mecanismele care le reglează?3.Cum este afectată curba durată-viteză de către antrenament, ereditate şi mediu?4.Care este calea cea mai eficientă de a ridica nivelul curbei durată-viteză şi cât de sus

poate fi el ridicat?Cu privire la natura activității musculare vom vedea că viteza de scurtare a muşchiului şi

menţinerea contracţiei acestuia depinde atât de calităţile mecanice ale contracţiei cât şi de disponibilităţile surselor de energie şi viteza de livrare a acestora către mecanismul contracţiei.

De exemplu, un efort maximal care durează numai câteva secunde este limitat de viteza de desfacere a compuşilor macroergici (ATP şi CP), în timp ce efortul îndelungat este limitat de rezerva de combustibil. Aceste cunoştinţe nu numai că explică limitele performanţei umane, dar pot fi puse şi în aplicare practică, atât în ceea ce priveşte evaluarea funcţională a efortului cât şi în stabilirea unor programe de antrenament. Se poate stabili, de exemplu, ce proces energetic trebuie activat pentru a atinge vârful performanţei sportive în diferite tipuri de efort (scurt, mediu, lung).

Demn de subliniat este faptul că modificările apărute în timpul solicitării fizice acute sunt urmarea unui proces complet de adaptare metabolică, respiratorie, cardiacă etc. Această adaptare se efectuează cu o rapiditate şi o precizie atât de mare încât se presupune existenţa unui sistem de control; ergofiziologia studiază aceste răspunsuri adaptative tranzitorii (trecătoare) la efort şi mecanismele care le reglează.

Evaluarea acestor fenomene complexe au atât o importanţă teoretică cât şi una practică. De exemplu, unii antrenori recomandă sportivilor să respire rar şi adânc în timpul alergării. Această recomandare este contrară principiului optimizării după care organismul îşi alege spontan frecvenţa optimă a numărului de respiraţii la care şi travaliul ventilator este minim.

Antrenamentul fizic poate mări plafonul biologic al organismului uman prin modificări funcţionale, structurale şi dimensionale.

Adaptările cardio-respiratorii sunt cunoscute mai de mult, dar adaptarea tisulară (celulară) nu a putut fi demonstrată decât în ultimul timp graţie perfecţionării tehnicilor de microscopie electronică, histochimie etc.

Studiul proceselor metabolice celulare a adus dovezi noi de interpretare a mecanismelor adaptării la efort fizic, creând premisa îmbunătăţirii programelor moderne de antrenament. În plus, folosirea de gemeni ]n studii a făcut posibilă separarea contribuţiei relative a antrenamentului de cea a eredităţii (genotipului).

Antrenamentul poate afecta direct exprimarea potenţialului genetic, dar influenţa lui poate avea loc numai între limitele fixe ale eredităţii. Cu alte cuvinte, un individ cu un genotip slab nu se poate aştepta să realizeze vreodată o performanţă deosebită. Deci, cunoaşterea măsurii în care

factorii genetici sunt implicaţi este esenţială, pe de o parte în stabilirea aptitudinilor fizice ale cuiva, şi, pe de altă parte, în înţelegerea pe deplin a limitei adaptabilităţii umane şi a limitelor performanţei sale fizice.

ADAPTAREA LA EFORTConceptul de adaptarePentru a supravieţui, organismul trebuie să aibă schimburi de substanţă şi energie

cu mediul înconjurător. De aceea ce spune că organismul este un sistem biologic deschis. Mediul, ca factor de existenţă, provoacă din partea organismului reacţii de adaptare. Prosser a definit adaptarea fiziologică drept totalitatea proceselor ce permit menţinerea activităţii fiziologice şi supravieţuirea când mediul de viaţă se modifică sub raportul unuia sau al mai multor factori. Studiul reacţiilor adaptative se numeşte adaptologie, o nouă orientare interdisciplinară a medicinii contemporane.

Conceptul de stres „Constanta mediului intern" (CI. Bernard) şi „homeostazia" (W. Cannon) sunt

considerate mecanisme de bază ale existenţei, adaptării şi evoluţiei organismelor biologice. În cadrul evoluţiei filo şi ontogenice organismele sunt supuse la stimuli permanenţi. Unii dintre aceştia supun organismul la solicitări „limită" între normal şi patologic, acesta având două posibilităţi de a reacţiona: a) adaptarea la noua situaţie sau b) epuizarea (îmbolnăvirea). Starea de tensiune acută a organismului obligat să mobilizeze mijloacele de apărare pentru a face faţă unei situaţii ameninţătoare a fost denumită de către H. Selye (1936) stres.

Sindromul general de adaptare Factorii stresanţi acţionând asupra organismului declanşează două categorii de

reacţii de apărare şi adaptare: a) „reacţii specifice", proprii fiecăruia dintre agenţii stresanţi şi b) „reacţii nespecifice", comune diferiţilor agenţi (fizici, chimici, biologici), de tip neuro-endocrino-metabolic. Ansamblul acestor reacţii nespecifice ale organismului declanşate pentru a face faţă oricărui agent susceptibil de a compromite echilibrul său a fost denumit de H. Selye „sindrom general de adaptare". Au fost descrise trei faze (stadii) de reacţie în cadrul sindromului general de adaptare:

a) reacţia de alarmă reprezintă începutul efortului de adaptare; este o reacţie spontană, nespecifică, reprezentată de fenomene de impact, de şoc şi contraşoc, apărute sub acţiunea descărcărilor de influxuri simpatoadrenergice (adrenalina, noradrenalina); este o reacţie ergotropă, de mobilizare a forţelor de adaptare.

b) reacţia de rezistenţă reprezintă starea de adaptare propriu-zisă în acest stadiu, pentru a se reechilibra homeostazia perturbată în primul stadiu şi a se instala starea de rezistenţă, au loc descărcări neuro-hormonale multiple sub influenţa stimulării complexului hipotalamo-hipofizar. Este reacţia trofotropă care reflectă completa adaptare la acţiunea agentului stresant.

Trecerea de la reacţia de alarmă la cea de rezistenţă se face prin intermediul sistemului renină-angiotensină (I. Haulică şi colab., Iaşi). Descărcările simpato-adrenergice din primul stadiu acţionează şi asupra aparatului juxta-glomerular renal descărcând renina formatoare de angiotensina, substanţă cu acţiune metabolică complexă (catabolică şi anabolică).

c) reacţia de epuizare în care organismul cedează în faţa agentului stresant, îmbolnăvindu-se („boli de adaptare": nevroze, boala ulceroasă, hipertensiune arterială). Acest stadiu nu este identic cu oboseala şi nu este obligatoriu. Se înţelege că această fază trebuie evitată. Trebuie ştiut că energia de adaptare este totdeauna limitată.

Evoluţia fazică a sindromului general de adaptare, ca reacţie adaptativă, depinde de mai mulţi factori: a) caracteristicile agentului stresant (intensitate, durată, frecventă);

b) reactivitatea individuală a organismului în funcţie de: vârstă, sex, biotip constituţional (în special tipul de activitate nervoasă). Unii subiecţi au o capacitate de toleranţă şi de adaptare mai mare la stimuli defavorabili spre deosebire de susceptibilitatea accentuată a altora. Sunt cunoscute tipurile psiho-comportamentale descrise de Friedman, Eysenk şi Lampert, care în esenţă descriu tipuri extroverte (meridionali-ergotropi) sau macrochinetice cu descărcări simpatoadrenergice: tipuri introverte (nordici-trofotropi) sau microchinetici cu descărcări de corticosteroizi şi tipuri mixte. La acelaşi stimul reacţia este diferită.

d) mediul ambiant care se manifestă sub două forme: 1) mediul natural (fizic: aer, apă, sol, clină, alimente, radiaţii solare şi biologic: faună, floră, microbi) şi 2) mediul social, creat de om şi societate. Atât mediul natural cât şi cel social pot fi favorabili vieţii şi activităţii omului, ca factori sanogeni, dar pot fi şi nocivi, ca factori patogeni: pentru mediul natural sunt: alcoolismul, alimentaţia neraţională, poluarea microbiană chimică şi fizică (radioactivă, termică, sonoră), iar pentru mediul social sunt: industrializarea excesivă, aglomerări de populaţie, noi relaţii sociale: stare de nemulţumire, frică, dezgust, emoţii. Aceşti factori ai vieţii contemporane, în ansamblul lor, constituie „stresul vieţii cotidiene" (după Selye), sau „stresul psihosocial" (după Levi) sau „factori de risc psihocomportamental" ce stau la baza patologiei de adaptare (eşecul efortului în adaptare). În concluzie, în funcţie de toţi aceşti factori, reacţiile neuroendocrine pot fi favorabile adaptării, situaţie denumită eustress sau nefavorabile adaptării. situaţie denumită distress. Şcoala suedeză de fiziologia efortului, care a identificat aceste reacţii, aduce astfel contribuţii valoroase la precizarea rolului stresului în sanogeneză şi patogeneză.