FIZIOLOGIJA SPORTA - skijasko- · PDF fileProbavni sustav omogućava unos vode i razgradnju...

SKRIPTA- RADNI MATERIJAL: FIZIOLOGIJA SPORTA

- za V stupanj osposobljavanja kadrova u sportu

FIZIOLOGIJA

SPORTA

PROF. DR. SC. BRANKA MATKOVIĆ

PROF. DR. SC. LANA RUŽIĆ



UVOD

Svaki živi organizam prilagođava se na svoju okolinu fiziološkim procesima. Fiziologija je

znanost koja se bavi posebnim značajkama i procesima u organizmu, koji ga čine živim

bićem. U uvodu ovog poglavlja, koje se bavi Fiziologijom športa i vježbanja, neophodno je

napomenuti da, a fiziologija športa i fiziologija vježbanja, nemaju isti cilj. Naime, cilj

fiziologije športa je korištenje spoznaja iz područja fiziologije čovjeka i raznih prilagodbenih

procesa u svrhu poboljšanja športskog rezultata, kroz trening, natjecanje, kao i kroz praćenje

trenažnog procesa, dok su zadaci fiziologije vježbanja usmjereni na prilagodbe organizma u

tijeku tjelesne aktivnosti i nakon nje u svrhu poboljšanja zdravlja. Živi organizmi stalno

pokušavaju održati stabilno stanje u unutarnjim uvjetima organizma. Nakon svakog

narušavanja stabilnog stanja, organizam se pokušava vratiti u ravnotežu, a održavanje tog

stabilnog stanja naziva se homeostaza. Homeostaza nije pojam koji je vezan isključivo uz

mirovanje organizma, i organizam koji je u kretanju, npr. za vrijeme laganog jogginga,

također uspostavlja homeostazu, tj. pokušava uspostaviti neko novo stabilno stanje, ali su

tada fiziološki pokazatelji opterećenja organizma na višoj razini.

Organizam možemo podijeliti na organske sustave, tj. skupine organa koji imaju neku

zajedničku funkciju. Organski sustavi i njihova najvažnija uloga u organizmu su:

Živčani sustav ima nadzornu ulogu, a u ovaj sustav su uključeni i osjeti.

Lokomotorni sustav daje tijelu građu i sposobnost kretanja.

Krvožilni sustav opskrbljuje organizam kisikom i hranjivim tvarima.

Probavni sustav omogućava unos vode i razgradnju unesene hrane na hranjive

sastojke, kao i njihov prijenos u krv.

Dišni sustav ima ulogu izmjene kisika i ugljičnog dioksida s okolinom.

Mokraćni sustav regulira količinu vode u organizmu i uklanja neke produkte iz

organizma.

Imunosni sustav je vezan uz krv i brani organizam od različitih štetnih

organizama.

Endokrini sustav je sustav žlijezdi koje izlučuju hormone. On također ima

nadzornu ulogu u organizmu.

Reproduktivni sustav omogućava nastavak vrste.

Pokrovni sustav štiti organizam od okoline, ali ima i određene metaboličke

zadatke.

STANICA - osnovna jedinica živog bića

Živi organizmi su građeni od stanica, a stanica je osnovna strukturalna i funkcijska jedinica

živog organizma. Nakupina istovrsnih stanica čini tkivo, a više vrsta tkiva mogu činiti

pojedine organe. Više organa udruženih u sustav s određenom namjenom čini organske

sustave. Stanice su visoko specifične i svaka stanica je specijalizirana za određene funkcije.



Unatoč tome što se stanice međusobno značajno razlikuju po izgledu (neke su dugačke i do

nekoliko centimetara kao npr. stanice mišićnog tkiva, miociti, a neke pločaste, kao npr crvene

krvne stanice, eritrociti), većina stanica u tijelu ima neke zajedničke karakteristike.

Naime, sve stanice su obavijene i odijeljene od okoline svojom staničnom membranom,

koja se sastoji od dva sloja građena od fosfolipida, u koje su umetnute razne bjelančevine,

šećeri, kolesterol itd. Uloga stanične membrane je prijenos tvari između stanice i okoline.

Prijenos tvari kroz membranu se može odvijati u smjeru s više na nižu koncentraciju neke

tvari i to je pasivni prijenos, npr. difuzija, osmoza ili olakšana difuzija, koji ne zahtijeva

utrošak energije. Tako se, npr., kreću plinovi kisik i ugljični dioksid između pluća i krvi. Za

tranšport može biti potrebna i energija, i ta vrsta prijenosa naziva se aktivni prijenos, prilikom

kojeg se tvari kreću iz područja niže u područje više koncentracije neke tvari. Druga važna

uloga stanične membrane je komunikacija između stanica, koja se odvija putem električnih

impulsa, a oni nastaju nakon što se membrana stanice podraži nekim kemijskim, mehaničkim

ili, npr., hormonskim djelovanjem. Stanica je podražena preko struktura na staničnoj

membrani, služeći za prihvaćanje informacija koje zovemo receptori.

Slika 1. Stanica

Naime, membrana svake stanice u mirovanju negativno je nabijena pa kažemo da ima

negativan membranski potencijal. Podraživanjem receptora stanice, aktivira se izmjena iona

natrija i kalija kroz kanale na staničnoj membrani, što dovodi do promjene tog negativnog

naboja u pozitivni, tj. kažemo da je stanica pobuđena, ekscitirana kako bi vršila svoju

funkciju. Ta pojava promjene membranskog potencijala iz negativnih u pozitivne, i brzo

natrag u negativne vrijednosti, naziva se akcijski potencijal. Kada se akcijski potencijal širi

duž živčanog ili mišićnog vlakna prelazeći sa stanice na stanicu, govorimo o kretanju

živčanog ili mišićnog impulsa.

Slika 2. Membranski potencijal membrane mijenja se za vrijeme akcijskog potencijala koji

je nastao kao posljedica živčanog impulsa



Unutar stanične membrane nalazi se polutekuća tvar citoplazma u koju su uronjene manje

strukture koje imaju vrlo specifične namjene unutar stanice. Kad promatramo stanicu i njenu

citoplazmu, u njoj uočavamo veliku strukturu – staničnu jezgru. Glavni sastojak jezgre je

deoksiribonukleinska kiselina (DNK) koja je nositelj osnovnih jedinica naslijeđa (gena), a

specijalizacija neke stanice i njena uloga će značajno ovisiti o informacijama unutar jezgre.

Govoreći o funkciji organela u organizmu športaša, posebno treba istaknuti ulogu

mitohondrija, u kojima se odvija dobivanje energije iz hranjivih tvari, masti i ugljikohidrata (a

iznimno rijetko i iz bjelančevina) uz pomoć kisika, pa kažemo da mitohondriji daju aerobnu

energiju za rad stanice, npr. za vrijeme mirovanja ili dugotrajnih aktivnosti niskog intenziteta.

Kako su brojne športske aktivnosti usko povezane s razvojem mišićnog tkiva, ovdje ćemo

istaknuti i organele ribosome koji su zaduženi za stvaranje novih bjelančevina unutar stanice.

MIŠIĆNI SUSTAV

Stanice mišićnog sustava, miociti, karakterizira sposobnost kontrakcije, skraćivanja, koja

može biti voljna, tj. pod našom kontrolom ili autonomna, bez voljne kontrole. Nakupine

mišićnih stanica čine mišićno tkivo, a u tijelu postoje tri različite vrste mišićnog tkiva: glatki

mišići, srčani mišić i poprečno – prugasti mišići.

Glatki mišići su dio organa, stijenki krvnih žila, stijenki probavnog sustava i sl.

Oni nisu pod voljnom kontrolom, tj. ne možemo ih samostalno kontrahirati.

Srčani mišić ili miokard je specifičan oblik mišićnog tkiva. Više o srčanom

mišiću bit će spomenuto u poglavlju o srčano-žilnom sustavu.

Poprečno-prugasti mišići, skeletni mišići, sudjeluju pokrećući kosti u

zglobovima. Aktivni su dio pokretačkoga sustava, dok su kosti i zglobovi pasivni dio.

Jedan mišić je građen od brojnih mišićnih stanica, mišićnih vlakana, vrlo tankih,

dugačkih od nekoliko mm do npr. 30-ak cm u bedrenom mišiću, organiziranih u

snopiće pa u snopove i nakraju obavijenih u mišićnu ovojnicu. Sve ovojnice snopića i

snopova, kao i cijelog mišića, oblikuju čvrsto vezivno tkivo, tetivu, koja se veže uz

kost i prenosi silu koja nastaje skraćivanjem mišića na koštani sustav, omogućujući

kretanje. Skraćivanje mišićnih vlakana nazivamo mišićna kontrakcija , a da bi do nje



došlo, potrebno je mišićne stanice podražiti podražajem, impulsom iz živčanog

završetka. Kako bismo razumjeli na koji način do toga dolazi, potrebno je poznavati

osnovnu građu mišićne stanice.

Slika 3. Građa mišića

Mišićna stanica je obavijena membranom koju zovemo sarkolema, a unutar mišićne

stanice nalazi se njena citoplazma – sarkoplazma, sastavljena uglavnom od otopljenih

bjelančevina, minerala, glikogena i masti. U sarkoplazmi se nalaze i brojne stanične organele,

među kojima se ističe obilan sarkoplazmatski retikulum sastavljen od dugih uzdužnih cjevčica

pohranjujući ione kalcija neophodne za mišićnu kontrakciju. Od membrane mišićne stanice

prema unutrašnjosti stanice vode T-cjevčice koje su, također, bitne za prijenos impulsa.

U svakom mišićnom vlaknu, u sarkoplazmi, nalazi se od nekoliko stotina do nekoliko

tisuća mišićnih vlakanaca, miofibrila. Jedna miofibrila je vrlo tanka i sastoji se od nizova

sarkomera. Sarkomeri su osnovne funkcionalne jedinice mišića, a u svakoj sarkomeri su

smještene nitaste bjelančevina koje su odgovorne za mišićnu kontrakciju; deblje niti miozina i

tanje niti aktina. (Slika 4) Aktinske niti su na jednom svom kraju pričvršćene uz tzv. Z-ploče

koje odjeljuju jednu sarkomeru od druge.

Slika 4. Građa sarkomere, najmanja funkcionalna jedinica mišića. Na slici je prikazana

sarkomera u mirovanju . Za vrijeme kontrakcije dolazi do međusobnog povezivanja aktinskih

i miozinskih niti te privlačenja Z-ploča prema sredini sarkomere



Kontrakciju mišića uzrokuje akcijski potencijal koji nastaje kao odgovor na podražaj iz

motoričkog neurona, živčane stanice. Svako mišićno vlakno inervirano je ogrankom

motoričkoga živca koje potječe iz mozga ili iz kralježnične moždine. Mjesto na kojemu se

sastaju živčano i mišićno vlakno naziva se živčanomišićni spoj (neuromuskularna sinapsa).

Kada podražaj u obliku impulsa stigne po neuronu do tog spoja, započet će niz događaja

koji će nakraju rezultirati skraćivanjem mišića, tj. mišićnom kontrakcijom. Redoslijed

događaja koji dovode do kontrakcije je:

1. Impuls, akcijski potencijal, stiže putem živca koji inervira tu mišićnu

stanicu.

2. Uz pomoć kemijskog prijenosnika, acetil-kolina, podražaj se prenosi na

membranu mišićne stanice.

3. Podražaj se širi po membrani mišićne stanice i ulazi kroz T-cjevčice do

sarkoplazmatske mrežice iz koje se oslobađa kalcij.

4. Kalcij ulazi u sarkomeru gdje se veže na aktinsku nit i time omogućuje

povezivanje miozinske i aktinske niti.

5. Glavice miozinskih molekula spajaju se uz aktivna mjesta na aktinskim

nitima, dolazi do njihova pregibanja, pri čemu one za sobom povlače i aktinske

niti. Glavice se zatim odvoje od aktinske niti, usprave, vežu s novim aktivnim

mjestom i ponovno se nagnu. Tako se zamasima (zaveslajima) aktinske niti sve

više uvlače među miozinske. Kako su aktinske niti jednim svojim krajem vezane

za Z-ploče, i one budu također povučene prema sredini sarkomere, odnosno, dolazi

do skraćivanja sarkomere.

6. Uz utrošak energije, ATP-a, dolazi do tzv. “mehanizma zaveslaja”, tj.

približavanja aktinskih niti i privlačenja Z-ploča prema sredini sarkomere, što se u

slučaju istog događaja u brojnim sarkomerama, u brojnim vlakancima i brojnim

vlaknima nekog mišića, očituje kao skraćivanje mišića, tj. mišićna kontrakcija

Postoje dvije osnovne vrste mišićnih kontrakcija: izometrična i izotonična kontrakcija.

U izometričnoj kontrakciji tonus mišića se povećava, a duljina mišića se ne mijenja, a kako ta



kontrakcija ne uključuje pokret u zglobu, ona se često primjenjuje u rehabilitaciji (statične

kontrakcije). Primjer ovakve kontrakcije je, npr. guranje zida.

Izotonična kontrakcija može biti koncentrična kontrakcija, tj. skraćivanje mišića ili

produženje mišića – ekscentrična kontrakcija (tzv. pliometrijska kontrakcija). Pri

svakodnevnim aktivnostima često upotrebljavamo izotoničke koncentrične kontrakcije kao

kod, npr. podizanja nekog predmeta i sl., dok su ekscentrične kontrakcije česte u treningu

športaša prilikom, npr. doskoka s visine i sl. i

Iako postoje brojne podjele, možemo reći da se u mišićima razlikuju dvije osnovne vrste

mišićnih stanica koje se, između ostaloga, razlikuju i prema građi, i prema funkciji, tj. brzini

kontrakcije. Te dvije osnovne vrste su crvene (izdržljive, aerobne, oksidativne, Tip I) i bijele

(brze, anaerobne, glikolitičke, Tip II) mišićne stanice, a ovisno o svojim karakteristikama bit

će više ili manje angažirane u pojedinoj aktivnosti, a također, više ili manje, zastupljene u

pojedinom mišiću. Razlika u zastupljenosti pojedinih vrsta stanica u nekom organizmu je pod

utjecajem nasljeđa, npr. u životinjskom svijetu razlike su drastične jer će npr. velike mačke

imati mnogo više brzih vlakana, dok će, npr. radni konji imati brojnija spora vlakna i bit će

izdržljiviji.

Prilagodbe mišića na trening

Športski trening izaziva niz promjena u mišićima, koje znatno ovise o vrsti trenažnog

procesa kojemu je osoba podvrgnuta. Promjene se odvijaju na razini pohrane tvari potrebnih

za energiju, opskrbe krvi, količine bjelančevina, broja miofibrila i sarkomera, koncentracije

mioglobina- nositelja kisika u mišiću i sl. Najčešće se u športaša, koji su pod utjecajem

treninga jakosti, uočava povećanje mišićne mase. Uglavnom je to posljedica hipertrofije

mišićnih stanica, tj. povećanja volumena mišićnih stanica zbog umnažanja aktinskih i

miozinskih niti. Paralelno se može odvijati i porast zaliha ugljikohidrata i glikogena u stanici.

Trening jakosti uglavnom povećava veličinu vlakana tipa II, a zabilježena je i povećana

aktivnost enzima koji sudjeluju u anaerobnim energetskim procesima (procesima koji se

odvijaju bez prisutnosti kisika), dok je mitohondrijska aktivnost smanjena. Ne uočava se

povećanje broja kapilara. Na samom početku, u prvih nekoliko tjedana treninga (8 – 12

tjedana), jakost se povećava zbog živčane prilagodbe u smislu poboljšanja intramuskularne

(unutarmišićne) i intermuskularne (međumišićne) koordinacije. To znači da se povećava broj

motoričkih jedinica koje se mogu kontrahirati istovremeno te dolazi do bolje sinkronizacije,

vremenskog usklađivanja regrutacije motoričkih jedinica. Vjerojatno dolazi i do povećanja

broja mišićnih stanica – hiperplazija, ali to, zasada, još izaziva rasprave znanstvenika, a

izraženo je u manjem omjeru (< 5%).

Trening izdržljivosti kao posljedicu izaziva povećanje aktivnosti enzima koji sudjeluju u

aerobnim energetskim procesima, povećanje broja kapilara u mišićima, prije svega oko sporih

vlakana, povećanje broja i aktivnosti mitohondrija aktivnosti, a sve s ciljem boljeg



dostavljanja i upotrebe kisika u dobivanju energije iz ugljikohidrata i masti, prvenstveno

masti. Na ovaj način organizam se prilagođava na veću sposobnost potrošnje kisika u jednoj

minuti (primitak kisika), što se manifestira kroz povećanu izdržljivost športaša, duže

podnošenje većih intenziteta, npr. trčanja, plivanja kao i odgodu nastanka umora kod

dugotrajnih aktivnosti.

PROBAVNI SUSTAV

Vrlo kratko i u značajno skraćenom obliku spomenut ćemo neke osnove građe i funkcije

probavnog sustava. Osnovni dijelovi probavnog sustava jesu usta, ždrijelo, jednjak, želudac,

tanko crijevo, debelo crijevo, rektum i anus, ali u probavu su uključeni i drugi organi, kao npr.

jezik, žlijezde slinovnice, gušterača, žučni mjehur i jetra.

Hrana se unosi u usta gdje se mehanički usitnjuje i miješa sa slinom. U ustima se izlučuje i

enzim ptijalin (alfa amilaza) koji započinje razgradnju ugljikohidrata. Nakon formiranja

zalogaja, on se aktom gutanja potiskuje kroz ždrijelo u jednjak i putuje do želuca. Između

jednjaka i želuca postoji prstenasta mišićna struktura koja u normalnim uvjetima

onemogućava povratak hrane iz želuca u jednjak, čak i ako stojimo na rukama. To je važno,

jer je sadržaj želuca kiseo, a sluznica jednjaka nije otporna na kiselinu.

Slika 18: Probavni sustav

U želucu se proces probave nastavlja pretvaranjem hrane u smjesu himus. Himus je hrana

pomiješana s probavnim sokovima i enzimima, od kojih su najvažniju solna kiselina (HCl),

pepsin i sluz. Pepsin je enzim koji započinje razgradnju bjelančevina, dok solna kiselina

snižava pH da bi to olakšala, a luči se i da bi uništila bakterije unesene hranom. Hrana se



zadržava u želucu od pola do nekoliko sati, ovisno o tome što je uneseno u organizam. Iz

želuca himus nastavlja put prema tankom crijevu kroz dvanaesnik.

U dvanaesniku se u probavu uključuje žuč iz žučne vrećice, koja emulgira masti, to je

neophodno da bi na masti mogli djelovati enzimi za razgradnju masti, lipaze. Tu se uključuju i

enzimi gušterače, razne amilaze (za razgradnju ugljikohidrata), peptidaze (za bjelančevine) i

lipaze (za masti).Sva razgradnja dovršava se u tankom crijevu razgradnjom hrane na

jednostavne šećere, masne kiseline i aminokiseline. Tada te hranjive tvari prelaze iz

probavnog trakta u krv (proces apsorpcije, „upijanja“). Veći dio apsorpcije hranjivih tvari

odvija se u tankom crijevu. Ugljikohidrati i bjelančevine se apsorbiraju u krv u tankom

crijevu aktivnim prijenosom, a masti se apsorbiraju u krv i limfu u tankom crijevu procesom

difuzije, tj. pasivnim prijenosom. Voda i sol se apsorbiraju u tankom crijevu, a vrlo mala

količina vode i u debelom crijevu. Ostaci hrane uklanjaju se procesom pražnjenja na kraju

debelog crijeva, rektuma, koji se naziva defekacija, a odvija se refleksno.

Jetra je najveća žlijezda u čovjekovu tijelu, koju tvore jetrene stanice, hepatociti. Obavlja

mnogo različitih funkcija koje se mogu svrstati u vaskularne, metaboličke i sekrecijske

funkcije. Jetra uskladištuje i pročišćava krv, pohranjuje i otpušta glukozu, stvara ureu i

bjelančevine plazme, sudjeluje u metabolizmu masti, stvara i izlučuje žuč, detoksicira

škodljive tvari, a pohranjuje mnoge vitamine i željezo. Gušterača, pankreas, je žlijezda

postavljena poprijeko uza stražnju trbušnu stjenku i iza želuca, u razini prvoga slabinskoga

kralješka. Gušterača obavlja dvije posve različite funkcije, endokrinu i egzokrinu. Endokrinu

funkciju imaju Langerhansovi otočići, o njoj se govorilo u poglavlju o endokrinim žlijezdama;

vezana je uz izlučivanje hormona inzulina i glukogona. Egzokrini dio gušterače proizvodi

različite probavne enzime (tripsin, kimotripsin i karboksipolipeptidaza za bjelančevine; za

ugljikohidrate je gušteračna amilaza, a za masti su gušteračna lipaza, kolesterol-esteraza i

fosfolipaza) te hidrogenkarbonatne ione, koji se izlučuju kroz odvodni gušteračni vod u

dvanaesnik, služe kao puferi. Enzimi, koji razgrađuju bjelančevine, izlučuju se u neaktivnom

obliku, a u aktivni oblik prelaze tek nakon dolaska u dvanaesnik. Izlučivanje neaktivnih

oblika sprečava da ti enzimi oštete ("probave") tkivo same gušterače. Ako se ipak aktiviraju

već u gušterači, uzrokuju vrlo pogibeljnu akutnu upalu (pankreatitis).

METABOLIZAM I ENERGETSKI PROCESI

Nakon što smo u prethodnom poglavlju objasnili na koji način dolaze hranjive tvari u krv,

ovdje će biti govora o procesima kojima organizam raspoložive hranjive tvari (masti i

ugljikohidrate prvenstveno) koristi za dobivanje energije za svoj rad. Bilo kakva aktivnost

mišića značajno povećava potrošnju energije, a teški fizički rad u trenirane osobe može

povećati metaboličku aktivnost i više od 10 puta. Navedene hranjive tvari ne koriste se

direktno za mišićni rad, nego se energija oslobođena iz hranjivih tvari (glukoza, masne

kiseline, eventualno aminokiseline) ne upotrebljava za obnovu jedinog spoja koji mišić može



koristiti direktno, a to je spoj bogatog energijom adenozin-trifosfata (ATP). ATP je jedina

tvar koja u stanici služi kao izravni izvor energije za sve njezine aktivnosti.

Uz pretpostavku primjerene prehrane, organizam ima za dobivanje energije, tj. za

obnavljanje potrošenog ATP-a na raspolaganju hranjive tvari:

male zalihe već formiranog ATP-a (adenozin-trifosfata) i KP-a (kreatin fosfata)

u mišićnim stanicama

vrlo malo glukoze u krvi

zalihe glikogena (pohranjenih ugljikohidrata) u mišićima i jetri

nešto malo masti u samim mišićima-intramuskularni trigliceridi

prilično velike zalihe masti u potkožnom masnom tkivu

velike zalihe bjelančevina u tkivima koje organizam čuva dok god ima na

raspolaganju dovoljno ugljikohidrata i masti, a te bjelančevine (proteine) neće koristiti

za dobivanje energije za rad osim u ekstremnim slučajevima gladovanja i iscrpljenja!

Slika 5. Mišićna stanica sa zalihama glikogena i velikim mitohondrijima

Navedene zalihe potencijalne energije mišić može koristiti za obnovu ATP-a uz pomoć

kisika (aerobno) i bez kisika (anaerobno). Koju vrstu tvari i na koji od dva načina će koristiti,

značajno je pod utjecajem vrste, intenziteta i trajanja aktivnosti koju obavlja.

I Anaerobni sustav energetski bogatih fosfata - ATP i KP

U pravilu za kratkotrajne intenzivne aktivnosti koristi se energija iz energetski bogatih

fosfata (ATP-a i KP-a). Na ovaj način visoko intenzivna aktivnost iscrpi zalihe ATP-a za 3-5

sekundi, a nakon toga ATP- se obnavlja iz kreatin fosfata. Ova obnova je učinkovita i brza

jer se na račun svake molekule kreatinfosfata stvara jedna molekula adenozintrifosfata, ali

rezerve kreatinfosfata u mišiću su male, i kod maksimalnih opterećenja može doći do gotovo

potpunog iscrpljenja tih rezervi u sljedećih 10-ak sekundi. Ovi procesi pripadaju u anaerobno

dobivanje energije jer za obnovu ATP-a iz kreatinfosfata nije potreban kisik.

II Anaerobni sustav - dobivanje energije iz ugljikohidrata - anaerobna glikoliza

Ako vrlo intenzivna aktivnost traje duže, npr. sprint na 200 ili više metara, u trajanju do

najviše 90-ak sekundi, tada će se energija i dalje dobivati anaerobno, ali će sada izvor za



obnovu ATP-a biti ugljikohidrati, glukoza i glikogen u procesu koji se zove anaerobna

glikoliza. Anaerobna glikoliza je pojam koji se odnosi na razgradnju glukoze u anaerobnim

uvjetima do pirogrožđane kiseline, i dalje do mliječne kiseline, a odvija se u citoplazmi

stanice. Ovaj proces je dominantni izvor energije za sve aktivnosti visokog intenziteta u

trajanju od 20-90 sekundi, što znači da športaši iz športova kao što su skijanje, borilački

športovi, utrke na 400, 800 m, hokej i sl., većinu svoje energije dobivaju upravo tako.

Primjećujete da ovakve visoko intenzivne aktivnosti nije moguće obavljati dulje vrijeme, da

nakon 2 minute ovakvih aktivnosti športaš obično treba odmor ili smanjenje intenziteta rada.

To se događa zbog toga što u procesu anaerobne glikolize dolazi do stvaranja nusprodukta,

mliječne kiseline (laktata), koja zbog nakupljanja dovodi do poremećaja homeostaze, izaziva

osjećaj boli i umora. Iako je ovaj proces brz, on je neekonomičan, ipak, to je jedini način da

organizam obnavlja ATP pri visokom intenzitetu aktivnosti koje traju 2 do najviše 3 minute.

III Aerobno dobivanje energije iz masti i ugljikohidrata

Ovo je učinkovit sustav dobivanja energije jer na ovaj način oksidacijom jednog mola

glukoze nastaje ukupno 32 mola ATP-a. Oksidativnim procesima moguće je oslobađanje

energije iz raznovrsnih i bogatih hranjivih tvari: ugljikohidrata, masti i bjelančevina, iako će

u svakodnevnom životu i u športskim aktivnostima, proteine organizam štedjeti, zato se

ovakav način dobivanje energije odnosi, prvenstveno, na razgradnju masti i ugljikohidrata u

mitohondrijima uz oksidativne enzime. Prednost ovog sustava je i u tom što krajem

razgradnje nastaju ugljični dioksid i voda, koji ne narušavaju homeostazu nego je na ovakav

način moguće raditi dugo, npr. u športovima izdržljivosti, bez pojave umora. Zapravo,

aerobni način dobivanja energije iz masti i ugljikohidrata je osnovni način kojim cijeli život

organizam opstaje, u mirovanju i pri nižim intenzitetima na taj način dobivamo neprestano

nove ATP-e.

Primitak kisika je količina kisika koju organizam troši u jednoj minuti. Može se iskazivati

u apsolutnim (L·min-1)

ili relativnim jedinicama (ml·kg·min-1

), a pokazatelj je aerobnog

metabolizma, odnosno, aerobne obnove ATP-a. U mirovanju, primitak kisika procjenjuje

bazalne energetske potrebe (bazalni metabolizam). U prosjeku, u odraslih osoba primitak

kisika u mirovanju kreće se oko 0,25 l/min (3,5 ml·kg·min-1

). Aerobne funkcionalne

sposobnosti organizma mogu se odrediti putem količine (volumena) kisika koji potrošimo

vježbajući maksimalnim intenzitetom. Maksimalni primitak kisika (VO2max) je najveća

količina kisika koju organizam može potrošiti u jednoj minuti. Športaši s boljim aerobnim

sposobnostima, imaju i veći maksimalni primitak kisika po kilogramu tjelesne mase, te se

očekuje da će športaši iz tipično aerobnih športova imati veći maksimalni primitak kisika od

ostalih. Kemijska sposobnost mišićnih stanica da upotrebljavaju kisik u proizvodnji energije, i

sposobnost krvožilnog i respiracijskog sustava da prenose kisik do mišića, ograničavajući su

čimbenici aerobnih sposobnosti (Tablica 1)

Tablica 1. Očekivane vrijednosti relativnog maksimalnog primitka kisika (relVO2max)



Relativni

VO2max

(ml·kg·min-1

)

POPULACIJA

10-20 kronični bolesnici (bolesti srca, dišnog

sustava i sl.), dugo nepokretne osobe

20-30 netrenirane starije osobe

30-40 mlađe zdrave osobe, stariji rekreativci

40-50 bolji rekreativci,

loše aerobno trenirani športaši

50-55 anaerobni športaši, odbojka, skokovi, bacanja,

gimnastika

55-65 športske igre, tenis, borilački športovi

65-75 aerobni športovi, veslanje, biciklizam, trčanje

i plivanje na duge pruge, maraton

>75 ultra aerobni športaši male mase, skijaško

trčanje

Prema najčešćem shvaćanju, športovi se dijele prema udjelu pojedinih energetskih sustava

na: anaerobne, aerobno-anaerobne športove i na aerobne športove, a pojedina aktivnost

iznimno je rijetko “čisto” anaerobna ili aerobna.

Tablica 2. Uključivanje pojedinih sustava dobivanja energije u odnosu na trajanje

aktivnosti

Trajanje Klasifikacija Energetski sustav

1 – 4 s anaerobno ATP u mišićima

4 - 20 s anaerobno ATP i KP u mišićima

20 – 45 s anaerobno ATP, KP, mišićni glikogen

45 – 120 s anaerobno,

laktatno

mišićni glikogen

120 – 240 s anaerobno-aerobno mišićni glikogen

240 s – 600 s aerobno mišićni glikogen i masne kiseline

> 600 s aerobno zalihe glikogena i masti

Deficit i dug kisika

Ako iz mirovanja prijeđemo u neku aktivnost, potrebno je više kisika, a organizam nema

mogućnost pohrane većih količina kisika. Zbog toga će se u prvim minutama aktivnosti

trošiti energija iz anaerobnih izvora, ATP, KP, eventualno iz anaerobne glikolize, i to sve dok



se ne uspostavi nova homeostaza uz viši primitak kisika. Na kraju aktivnosti te izvore treba

obnoviti, treba razgraditi (oksidirati) stvorenu mliječnu kiselinu, a za sve to treba kisik. Tako

se u oporavku troši više kisika, nego što je trenutna energetska potreba, i ta ukupna količina

kisika, koja se u oporavku potroši iznad razine zabilježene u mirovanju, naziva se dug kisika

(DO2) ili, u novije vrijeme, sve češće prekomjerni primitak kisika u oporavku (EPOC –

engl.).

Slika 6. Dug kisika – kako se aerobni mehanizmi sporo uključuju u početku neke

aktivnosti, energija se dobiva iz anaerobnih izvora, ali se nakon kraja rada ti izvori moraju

obnoviti, što se događa uz pomoć kisika iz duga kisika

Neposredno po prestanku rada, uz pomoć kisika obnavljaju se zalihe ATP i kreatinfosfata

te se za tridesetak sekundi obnovi oko 50% fosfagenih izvora, a za potpuni povratak zaliha na

stanje kao u mirovanju, potrebne su oko 2 minute. Smatra se, da se oko 10% ukupnog duga

potroši na obnovu fosfagenih izvora energije. Nadalje, obnavljaju se zalihe kisika u

mioglobinu i u krvi. Naravno, nešto kisika se troši na još uvijek ubrzani rad dišnoga i

srčanožilnog sustava, kao i na odstranjivanje laktata. Najvećim uzrokom prekomjernog

primitka kisika u oporavku, smatra se povišena tjelesna temperatura. Naime, za vrijeme

aktivnosti, tijelo se zagrijava zbog stvaranja topline kao nusprodukta pri pretvaranju kemijske

energije u mehaničku u skeletnim mišićima. Za svaki stupanj Celzija, za koji poraste tjelesna

temperatura, metabolizam se povećava za približno 13–15%. Kako za hlađenje tijela treba

neko vrijeme, tako se i u oporavku metabolizam još jedno vrijeme zadržava na višoj razini,

što podrazumijeva i veću potrošnju kisika.

Anaerobni prag

Postavlja se pitanje kada će organizam upotrebljavati aerobni način obnove ATP-a, a kada

anaerobni. Za aktivaciju anaerobnog načina dobivanja energije ključan je intenzitet aktivnosti,

tj. intenzitet pri anaerobnom pragu. Pojam anaerobnog praga se objašnjava kao kritični

intenzitet rada, pri kojem organizam svojim puferskim mehanizmima može održavati stabilnu

koncentraciju laktata (mliječne kiseline), tj. prelazak toga kritičnog intenziteta rada

podrazumijeva veće angažiranje anaerobnih sustava, a posljedično i porast mliječne kiseline u

mišićima i krvi. Zbog toga se u literaturi još ponekad naziva i MAXLASS ili eng. maximal



lactate steady state. Intenzitet rada je u proporcionalnom odnosu s koncentracijom mliječne

kiseline u krvi tek nakon prelaska anaerobnog praga. Intenzitet rada može biti određen, na

primjer, brzinom trčanja, opterećenjem na bicikl-ergometru ili brzinom plivanja. Aerobni

trening na prag športaša iz anaerobnih športova trebao bi utjecati tako da oni anaerobni prag

prelaze kasnije, tj. pri višem postotku od maksimalnog primitka kisika, maksimalne

frekvencije srca i maksimalnog intenziteta rada.

ŽIVČANI SUSTAV

Živčani sustav je sustav organa sastavljen od brojnih stanica, neurona. On nadzire gotovo

sve funkcije organizma prijenosom signala između različitih dijelova tijela. Živčani sustav

sastoji se od dva dijela, središnjeg i perifernog. Središnji živčani sustav čini mozak i leđna

moždina, a periferni živčani sustav sastoji se od perifernih živaca i autonomnog

(vegetativnog) živčanog sustava, tj. dijela živčanog sustava koji nije pod voljnom kontrolom.

Svi dijelovi regije su međusobno povezani pomoću složenih neuronskih putova.

Neuroni, stanice živčanog sustava, građeni su od tijela (some) i izdanaka (dendrita).

Najdulji izdanak, koji odvodi informaciju prema sljedećoj strukturi, zove se akson. Više

aksona, više živčanih stanica, čine ono što, obično, podrazumijevamo pod pojmom živci.

Živci (nervi) imaju oblik vlakana različite duljine, debljine i razgranjenosti, a aksona su im

obavijeni mijelinskom i Schwannovom, te vezivnom ovojnicom. Snopić aksona obavijen je

vezivnim tkivom, a više snopića zajedno čine živac.

Slika 7. Građa živčane stanice (neurona)

Informacije s neurona na neuron putuju – šalju se kao elektrokemijski valovi (impulsi), a

impuls nastaje kad akson jednog neurona ispusti iz svojih završetaka kemijsku tvar,

neurotransmiter, u prostor između dva neurona, sinapsu. Neurotransmiter prelazi sinaptičku

pukotinu i veže se na receptore sljedeće stanice, koju time pobuđuje i izaziva stvaranje

akcijskog potencijala putujući dalje po toj stanici (impuls se prenosi). Putovi, koji prenose

informaciju iz periferije prema središnjem živčanom sustavu, su aferentni (uzlazni), najčešće

prenose osjetilne, senzoričke informacije. Putovi, koji prenose informaciju iz središnjeg



živčanog sustava prema periferiji, npr. naredbu o pokretu prema mišićima, su eferentni

(silazni), najčešće prenose motoričke informacije.

Živci se prema periferiji razgranjuju na sve manje ogranke. Na kraju samo pojedina

živčana vlakna pristupaju pojedinim mišićnim vlaknima ili stanicama izvršnih organa te

osjetnim stanicama u koži ili u organima. Npr. pod kontrolom jednog živca može biti mnogo

mišićnih vlakana (stanica). U nekim slučajevima čak i do 800. Motorički živac, koji kontrolira

mišićna vlakna zajedno sa svim vlaknima, pod svojom kontrolom čini motoričku jedinicu. U

slučaju potrebe za većom manifestacijom snage, u nekom pokretu će se angažirati veći broj

motoričkih jedinica, tako da, npr. za podizanje olovke ili utega od 5 kg, nećemo koristiti isti

broj motoričkih jedinica.

Slika 8. Motorička jedinica

Mozak je najveći, visokorazvijeni dio središnjega živčanog sustava. Obuhvaća mozgovno

deblo, mali mozak i veliki mozak, a teži prosječno 1400 grama (2% tjelesne mase). To je dio

živčanog sustava s najkompleksnijim intelektualnim funkcijama, kao npr. mišljenje i

pamćenje, a poseban doprinos u tome ima kora velikog mozga, koja je odgovorna za

asocijacije, inteligenciju, voljne pokrete, interpretacije osjeta, umjetničke, matematičke,

govorne vještine i sl.

Veliki mozak zaprema najveći dio lubanjske šupljine, a na površini velikog mozga nalaze

se brazde između kojih su smještene mozgovne vijuge. Površinski je sloj siv (čine ga tijela

stanica), debeo dva do pet milimetara, a u unutrašnjosti je bijela tvar (čine je živčana vlakna

koja izlaze iz stanica sive tvari). Voljne radnje, svjesne, pod kontrolom su kore velikog

mozga, naročito njegovog frontalnog, prednjeg dijela . Tu se nalaze primarna motorička

središta. Dijelovi tog područja upravljaju pojedinom skupinom mišića suprotne strane tijela,

koja obavlja određenu kretnju (npr. stiskanje šake, pregibanje lakatnoga zgloba, sagibanja

glave, pokreti očiju itd.), Sekundarna motorička središta nalaze se iza primarnih (govorno

središte, središte pisanja itd.) nazvana su i središtem motoričkog pamćenja, a razvijaju se tek

za života, i to samo u jednoj, obično u lijevoj mozgovnoj polutki. Ozljeda tog središta

onemogućuje govor ili pisanje, premda ne postoji mišićna kljenut. U gornjem dijelu

sljepoočnog režnja smještena su slušna središta, a na medijalnoj strani zatiljnog režnja su

vidna središta. U središtu velikog mozga je posebno funkcijski odvojen dio, limbični sustav,



koji usklađuje pamćenje i ponašanje, autonomne i endokrine funkcije, spolni život, te mnoge

emocijske reakcije.

Posebni dio mozga međumozak, diencefalon, sadrži dvije važne jezgre: talamus, u kojemu

dolazi do prekapčanja brojnih putova i prijenosa impulsa, i za život neophodna jezgra,

hypothalamus, koji upravlja izmjenom tvari, uravnoteženjem prometa vode i soli,

održavanjem stalne tjelesne topline, spavanjem i mnogim drugim. Istodobno, hipotalamus

putem hipofize upravlja i radom žlijezda s unutarnjim izlučivanjem. On je i nadzorno središte

autonomnog živčanog sustava.

Mozgovno deblo obuhvaća: srednji mozak, most i produženu moždinu. U tim dijelovima

nalaze se važna središta, kao npr. dišno središte, regulacija srčanog rada za razinu

arterijskog krvnog tlaka, te za funkcije hranjenja, sisanje, žvakanje i gutanje i izlučivanje

sline.

Mali mozak smješten je u stražnjoj lubanjskoj jami. Podraživanjem maloga mozga uopće

se ne mogu potaknuti motoričke reakcije, ali ima vrlo značajnu ulogu u održavanju ravnoteže.

Tu svoju djelatnost obavlja zajedno s vestibularnim uređajem. Ukoliko dođe do oštećenja

malog mozga, javljaju se poremećaji u ravnoteži takvih osoba, ali samo pri obavljanju brzih,

naglih pokreta. Nadalje, bitna je uloga malog mozga pri tzv. prigušivanju i usklađivanju

pokreta, jer mali mozak istovremeno prima informacije iz kore velikog mozga o tome što

želimo napraviti u određenom trenutku. Primjerice, u bolesnika s oštećenjem malog mozga,

pri pokušaju hvatanja nekog predmeta, gotovo uvijek dolazi do promašaja cilja jer izostaje

usklađivanje u malom mozgu, te su kretnje neprimjerene, a zbog sličnih razloga i ostali

bolesnikovi pokreti nisu skladni.

Leđna moždina provodi impulse prema mozgu (aferentna vlakna) i iz mozga prema

periferiji (eferentna vlakna), a odgovorna je za refleksne pokrete. Refleksi su brzi,

automatizirani, predvidivi odgovori na promjene u okolini. Dijelovi refleksnog luka su

receptor (prihvatač), senzorički neuron (osjetni), intergracijski centar u leđnoj moždini,

motorički neuron i efektor (izvršilac). Od receptora odlaze osjetna živčana vlakna prema

središnjem živčanom sustavu, prenoseći informaciju o tome što su registrirali. Informacija se

u središnjem živčanom sustavu na različite načine obradi i rezultati, odnosno naredba, prenosi

se eferentnim motoričkim vlaknima do efektora – tvorbi, koje pod utjecajem živčanih impulsa

obave odgovarajući zadatak. To mogu biti skeletni mišići, glatki mišići u različitim

unutarnjim organima ili žlijezde. Npr., ako stavimo ruku na vruću ploču, izazvat ćemo refleks

povlačenja, a izvršioci će biti skeletni mišići ruke. Ta radnja se odvija nesvjesno, bez

razmišljanja i bez angažmana kore velikog mozga.

Slika 9. Središnji živčani sustav



Osjeti

Osjetne informacije u živčani sustav ulaze preko osjetnih receptora (prihvatača) koji

zamjećuju čitav niz različitih osjetnih podražaja, a smješteni su po cijelom tijelu. Dijelimo ih

na nekoliko glavnih skupina: mehanoreceptori zamjećuju mehaničko izobličenje samog

receptora ili tkiva oko njih (dodir, tlak,vibracije, zvuk), termoreceptori reagiraju na promjene

temperature (toplina, hladnoća), nociceptori zamjećuju bol, elektromagnetski receptori

zamjećuju svjetlo, kemoreceptori reagiraju na različite promjene kemijske naravi (npr. okus,

miris, sadržaj kisika i ugljičnog dioksida u krvi). Receptori u čovječjem organizmu su

razlikovno osjetljivi, odnosno, svaki receptor reagira samo na određenu vrstu podražaja, a

informacije iz receptora se u obliku akcijskih potencijala prenose senzoričkim, osjetnim

živcima prema pojedinim dijelovima mozga koji su odgovorni za interpretaciju tog osjeta.

.

Neovisni (autonomni, vegetativni ) živčani sustav

Neovisni (autonomni, vegetativni) živčani sustav dio je perifernog živčanoga sustava koji

djeluje mimo naše volje i, uglavnom, nadzire funkciju većine unutarnjih organa. Autonomni

živčani sustav nalazi se u svim dijelovima tijela, samostalno upravlja organima kojih je

djelovanje prijeko potrebno za održavanje života (vegetativne funkcije). Pritom upravlja

radom mišićja koje je izvan nadzora naše volje (srčani mišić, mišićje krvnih žila, mišićje

crijeva i drugih organa) te izlučivanjem žlijezda. Djeluje samostalno i vrlo brzo, a nalazi se

pod kontrolom hipotalamusa. Autonomni živčani sustav sastavljen je od dva dijela: simpatički

i parasimpatički dio, koji djeluju usklađeno i uravnoteženo, ali je njihovo djelovanje, odnosno

utjecaj na većinu organa, suprotan. Obično simpatikus i parasimpatikus djeluju suprotno, tj.

npr. simpatikus ubrzava frekvenciju srca, a parasimpatikus usporava; simpatikus širi zjenicu

oka, a parasimpatikus je sužava; simpatikus širi dušnice, dok ih parasimpatikus sužava;

simpatikus relaksira žučni mjehur, a parasimpatikus ga opušta.

Termoregulacija

Stvaranje topline posljedica je metaboličkih procesa u organizmu, ali i utjecaja okoline.

Ako se ta ravnoteža poremeti, ravnoteža izdavanja i stvaranja topline, organizam se počinje



pregrijavati ili pothlađivati. Tjelesnu temperaturu reguliraju posebna središta u hipotalamusu,

termoregulacijski centar prema nekim autorima, u kojima postoje neuroni osjetljivi na

toplinu. Kada se tjelesna temperatura počne povećavati, ti neuroni reagiraju i pokreću

mehanizme za povećanje izdavanja tjelesne topline, tj. naređuju širenje krvnih žila,

vazodilataciju i evaporaciju, tj. znojenje. Ako se pak tjelesna temperatura počne smanjivati,

hipotalamus će pokrenuti mehanizme za stvaranje topline i za njezinu štednju (mišićno

drhtanje, sužavanje krvnih žila, tj. vazokonstrikciju). Na mehanizme regulacije topline

poseban učinak imaju vjetar i vlaga, vjetar povećava izdavanje topline, a vlaga smanjuje

mogućnost isparavanja znoja pa ove čimbenike treba imati na umu pri planiranju aktivnosti na

određenoj temperaturi. Uputno je, umjesto same temperature zraka koristiti i tablice odnosa

temperature i vlage, kao i temperature i vjetra (tzv. chill index, eng. )

ENDOKRINI (HORMONSKI) SUSTAV

Endokrini sustav je sustav žlijezda s unutarnjim izlučivanjem, što podrazumijeva

izlučivanje posebnih kemijskih tvari, hormona, glasnika, u krv. Hormoni se prenose krvlju, ili

vezani uz bjelančevine, ili otopljeni u krvi, kada naiđu na svoju ciljnu stanicu, stanicu koja na

sebi ima receptor (prihvatač) za taj hormon, on se veže na membranu te stanice i izaziva njeno

podraživanje. Oni u stanicama, na koje djeluju, nadziru brzinu kemijskih reakcija i izmjenu

tvari (metaboličke procese). Ovaj sustav zajedno sa živčanim sustavom nadzire rad drugih

sustava organizma. Sustav žlijezda s unutarnjim izlučivanjem obuhvaća trinaest žlijezda, i to

su mozgovni privjesak (hipofiza), češerasta žlijezda (epifiza), štitasta žlijezda s četiri

doštitaste žlijezde, prsna žlijezda (timus), gušteračni otočići, te po dvije nadbubrežne i spolne

žlijezde. Toj se skupini za vrijeme trudnoće priključuje posteljica, a također i pojedini organi

izlučuju tvari s hormonskim djelovanjem (srce, želudac, bubrezi, predstojna žlijezda itd.).

Slika 10. Žlijezde endokrinog sustava



Stalna koncentracija hormona u krvi regulira se sklopom negativne povratne sprege, što

znači da će povećanje koncentracije nekog hormona u krvi dovesti do smanjenja njegova

izlučivanja, a tako se onemogućava pretjerano izlučivanje tog hormona, odnosno pretjeran

odgovor ciljnog tkiva. U taj sustav su uključeni hipotalamus i hipofiza kao nadzorne žlijezde.

U nastavku ovog poglavlja navest ćemo samo osnovne informacije o najvažnijim

hormonima ovog sustava:

Hipofiza

Hipofiza ili mozgovni privjesak usklađuje rad većine endokrinih žlijezda. Hipofiza je

veličine zrna graška i smještena je u jamici na gornjoj strani tijela klinaste, kosti nazvanoj

tursko sedlo, a drškom je spojena s osnovicom mozga. Hipofiza ima dva režnja: prednji,

adenohipofiza, i stražnji, neurohipofiza, a povezuje ih posredni dio, pars intermedia.

Rad hipofize pod kontrolom je hipotalamusa koji, na osnovi brojnih informacija što iz

tijela dolaze u središnji živčani sustav, potiče ili koči oslobađanje hipofiznih hormona.

Adenohipofiza izlučuje više hormona, među kojima šest peptidnih, s vrlo velikom važnosti:

Hormon rasta - somatotropin (engl. growth hormone; GH-STH),

djeluje na sve stanice u tijelu, a ostali nadziru rad gotovo svih drugih

endokrinih žlijezda i organa. Za normalan rast potrebni su i hormoni štitaste

žlijezde, spolni hormoni, hormoni kore nadbubrežnih žlijezda i inzulin. Od

vanjskih čimbenika, zasigurno je najvažnija prehrana, koja mora sadržavati

dostatnu količinu svih hranjivih tvari, kao i vitamina. Njegovo djelovanje je

vidljivo naročito na kostima. Iako se izlučuje cijeli život, nakon adolescencije

izlučivanje se značajno smanjuje.

adrenokortikotropni hormon (ACTH) nadzire rad kore nadbubrežnih

žlijezda;

tireotropni hormon (TSH) nadzire rad štitaste žlijezde;

prolaktin (hPRL) djeluje na mliječne žlijezde i potiče ih na stvaranje

mlijeka;

folikulostimulacijski hormon (FSH) i luteinizacijski hormon (LH),

zajednički nazvani gonadotropinima, nadziru rad spolnih žlijezda;

Hormoni neurohipofize ne nastaju u hipofizi, nego u hipotalamusu, a u neurohipofizi se

pohranjuju i iz nje se oslobađaju prema potrebi. Neurohipofiza izlučuje dva hormona:

antidiuretski hormon (ADH), drugi naziv vazopresin, ima ulogu u

zadržavanju vode u bubrezima, kao npr. kod dehidracije organizma;

oksitocin - ima ulogu u kontrakcijama maternice za vrijeme poroda;

Epifiza



Češerasta žlijezda (epifiza), glandula pinealis, izlučuje hormon melatonin, čija funkcija je,

vjerojatno, u održavanju ritma sna i budnosti. Uočeno je da tama stimulira izlučivanje

melatonina.

Štitasta (tiroidna) žlijezda

Štitasta žlijezda, glandula thyroidea, štitnjača, nalazi se na prednjoj strani vrata, ispod i

ispred grkljana. Žlijezda nalikuje na slovo H, ima lijevi i desni režanj, koji su smješteni sa

strane uz dušnik i grkljan, a povezuje ih uski tračak koji leži ispred dušnika. Žljezdani folikuli

izlučuju hormone tiroksin (T4) i trijodtironin (T3) za čiju sintezu je potreban jod, a uloga im

je regulacija intenziteta metabolizma u tijelu. Ako u organizmu postoji nedostatak hormona,

bazalni metabolizam se može smanjiti za 40%, i obratno, pri prekomjernom izlučivanju, može

se povećati čak dvostruko. Hormoni štitaste žlijezde djeluju praktički na sva tkiva u tijelu,

Hormoni štitaste žlijezde povećavaju metabolizam ugljikohidrata i masti. Često, kada se

lučenje hormona poveća, hipertireoza, dolazi do smanjenja tjelesne mase, kao i obratno, ako

se stvaranje hormona znatno smanji, hipotireoza, masa tijela se poveća. Izlučivanje štitaste

žlijezde kontrolira tireostimulirajući hormon (TSH) adenohipofize, koji je potiče na stvaranje

i izlučivanje njezinih hormona. Štitasta žlijezda izlučuje i kalcitonin, hormon, koji sudjeluje u

regulaciji koncentracije kalcijevih iona u tjelesnim tekućinama. Kalcitonin potiče stvaranje

kosti, uzrokuje pomak kalcija iz tjelesnih tekućina u kost i smanjenje koncentracije kalcija u

krvi.

Doštitaste (paratiroidne) žlijezde

Doštitaste žlijezde, glandulae parathyroideae, četiri su sitna tjelešca smještena na stražnjoj

strani štitaste žlijezde, koja izlučuju paratireoidni hormon (PTH), kojemu je uloga

povećavanje koncentracije kalcijevih iona i smanjenje koncentracije fosfatnih iona u plazmi.

Prsna žlijezda (timus)

Prsna žlijezda, thymus, smještena je iza prsne kosti, ima značajnu ulogu u stvaranju stečene

imunosti jer obrađuje T limfocite. Njena funkcija se smanjuje nakon puberteta, gotovo

nestaje.

Nadbubrežne žlijezde

Nadbubrežne žlijezde, glandulae suprarenales, građene su od srži (moždine), medulla,

vanjskog sloja ili kore, cortex. Zbog naziva cortex, kora, hormoni kore dobili su naziv

kortikosteroidi, a dijele se u:

mineralokortikoide- djeluju na elektrolite, naročito natrij i kalij, a glavni

predstavnik je aldosteron koji zadržava natrij u bubrezima, a time i vodu pa

povećava krvni tlak



glukokortikoide koji reguliraju metabolizam hranjivih tvari, osobito

glukoze, luče se, npr. u stresu. Predstavnik je kortizol koji će poticati stvaranje

glukoze (glukoneogenezu) iz npr. aminokiselina, a mobilizirat će i masti za

dobivanje energije. Stres uzrokuje da hipofiza luči više ACTH koji posljedično

potiče lučenje kortizola. Kortikosteroidi imaju i protuupalno djelovanje pa se

primijenjuju i u te svrhe.

spolne hormone- kora nadbubrežne žlijezde luči i nešto spolnih

hormona, prvenstveno nešto slabih androgena

Moždina nadbubrežnih žlijezda luči hormone adrenalin i noradrenalin, koji djeluju slično

oslobađajući se kada je aktivan simpatički dio autonomnog živčanog sustava, npr. u stresu i

stanjima pobuđenosti, npr. kod tjelesnog napora. Ovi hormoni djeluju na rad srca, imaju

stimulirajući učinak na metabolizam.

Gušterača

Gušterača, pankreas, žlijezda koja je samo dijelom žlijezda s unutarnjim izlučivanjem.

Glavni hormoni gušterače su inzulin i glukagon. Reguliraju koncentraciju glukoze u krvi.

Inzulin pospješuje ulazak glukoze u stanice, kao i njezin metabolizam u mišićima, što znači

da smanjuje koncentraciju u krvi. Kada nema inzulina koji će poticati stanice za korištenje

glukoze, tada se bjelančevine koriste za dobivanje energije, što nije ekonomično, može

rezultirati smrću, kao kod neregulirane šećerne bolesti.

Drugi važan hormon je glukagon koji povećava koncentraciju glukoze u krvi razgradnjom

glikogena iz jetre – glikogenolizom, te istodobno potiče glukoneogenezu. On se izlučuje u

većim količinama, ako je koncentracija glukoze u krvi niska.

Spolne žlijezde

Spolne žlijezde su u muškaraca sjemenici, testisi, a u žena ovariji, jajnici. Sjemenici su

parne žlijezde koje izlučuju muške spolne hormone, androgene. Među njima je najvažniji

testosteron, koji se naročito izlučuje u vrijeme fetalnog razvoja, kada omogućava razvitak

muških spolnih organa, spuštanje testista u mošnju, te početkom puberteta, vezano uz razvoj

muških sekundarnih spolnih obilježja. Testosteron djeluje izrazito anabolično na metabolizam

bjelančevina, što u muškaraca uzrokuje razvoj mišića. Izlučivanje je pod kontrolom hormona

hipofize , gonadotropina (LH i FSH)

Jajnici izlučuju estrogene, i progesterone, ženske spolne hormone, u količini ovisno o

dijelu menstrualnog ciklusa koji se odvija pod kontrolom hormona hipofize , gonadotropina

(LH i FSH). Progesteron potiče i rast dojki, no dojke počinju izlučivati mlijeko tek potkraj

trudnoće, pod utjecajem hormona hipofize prolaktina.

DIŠNI SUSTAV

Glavna uloga dišnog sustava je izmjena plinova između atmosfere i organizma. Postoje i

druge uloge dišnog sustava, kao npr. regulacija kiselosti i lužnatosti (acidobaznog statusa)

krvi. Da bi zrak došao u pluća, mora proći kroz strukture dišnog sustava, tj. kroz njegovo



provodno područje koje čine nosna šupljina, iz koje zrak prelazi u ždrijelo, potom u grkljan, a

iz grkljana prolazi dušnikom i dušnicama u pluća (Slika 11). Nako što prođe kroz provodno

područje koje zrak zagrijava i mehanički pročišćava dlačicama, zrak ulazi u alveole, plućne

mjehuriće, na čijim membranama se odvija izmjena plinova. Alveole, plućni mjehurići,

dijelovi su pluća, a pluća se sastoje od dva plućna krila obavijena svako zasebno s dvije

ovojnice, pleure. Unutarnja ovojnica uz pluća zove se poplućnica, dok je vanjska, vezana uz

unutarnji dio prsnog koša, porebrica. Između njih se nalazi tanak sloj tekućine koji je

odgovoran za interpleuralni tlak, tlak niži od onog u plućima, neophodan za disanje. Kada je

ovaj tlak nepostojeći, kao kod probojne ozljede prsnog koša, disanje tim plućnim krilom nije

moguće.

Slika 11. Dišni sustav

Proces izmjene zraka između atmosfere i pluća se naziva ventilacija, a svaki ventilacijski

ciklus ima dva dijela: udisaj ili inspirij i izdisaj ili ekspirij. Da bi se ti procesi mogli razumjeti,

potrebno je poznavati zbivanja pri mehanici disanja. Naime, u ljudskom organizmu glavni

dišni mišići su ošit i međurebreni mišići. Oni sudjeluju pri udisaju, koji je aktivna faza, za

vrijeme udisaja kontrakcija ovih mišića dovodi do širenja i podizanja rebra, dok se ošit spušta

prema trbušnoj šupljini. Kako je uz rebra vezana porebrica, ona zbog negativnog

interpleuralnog tlaka za sobom povlači i poplućnicu, a zatim se šire i plućna krila. Kako se

sada taj prostor povećao, tlak u njemu je niži od atmosferskog pa zrak difuzijom struji u

pluća. Za vrijeme izdisaja, pasivne faze, rebra se spuštaju i ošit podiže, volumen prsnog koša

se smanjuje, što povećava tlak u plućima u odnosu na atmosferski; zrak sada difuzijom izlazi

iz pluća. Znači, ventilacija pluća se odvija zbog stvaranja razlike u tlakovima između

atmosfere i pluća. Pogrešno je misliti da se pluća šire jer u njih ulazi zrak; zapravo zrak ulazi

kao posljedica širenja pluća i pada tlaka! Disanje može biti i forsirano, kao npr. kad želimo

napuhati balon. Tada se uključuju i unutarnji međurebreni mišići, koji dodatno smanjuju

šupljinu prsnoga koša, i pomoćni dišni mišići trbuha i prsnog koša.



U pluća stane određena količina zraka. To je tzv. ukupni plućni kapacitet (UPK). On se,

ovisno o fazama ventilacije, može podijeliti u nekoliko volumena. Jednim imenom, sve su to

statični plućni volumeni i mjere se metodičkim postupkom koji se naziva spirometrija.

Najvažniji su :

Dišni (DV) ili respiracijski volumen je količina zraka koja se udahne

(ili izdahne) jednim udisajem (izdisajem); u mirovanju iznosi oko 500 ml.

Rezervni inspiracijski volumen (RIV; oko 3000 ml)- količina zraka koja

se poslije normalnog udisaja još može maksimalno udahnuti

Rezervni ekspiracijski volumen (REV) količina je zraka koja se može

maksimalno izdahnuti poslije normalnog izdisaja (oko 1100 ml).

Rezidualni ili ostatni volumen (RezV; oko 1200 ml) je određena

količina zraka koja se nikako ne može izdahnuti, ni maksimalnim izdisajem

Vitalni kapacitet (VK) je najveća količina udahnutog zraka poslije

maksimalnog izdisaja (oko 5800 ml).

Slika 12. Plućni volumeni i kapaciteti

Ako se mjerenje, npr. vitalnog kapaciteta, provodi tako da ispitanik maksimalno brzo i

snažno izdahne, govori se o forsiranom vitalnom kapacitetu. Količina zraka koja se pri

forsiranom izdisaju izdahne u prvoj sekundi, naziva se forsirani ekspiracijski volumen u prvoj

sekundi (sekundni kapacitet) i on bi trebao iznositi više od cac 75-80% od forsiranog vitalnog

kapaciteta.

Frekvencija disanja je broj dišnih ciklusa u jednoj minuti, a u prosjeku čovjek udahne oko

12 puta u minuti. Ako pritom svaki put udahne dišni volumen od oko 500 ml zraka, znači da

tijekom jedne minute proventilira oko 6 litara zraka. Količina zraka koja se svake minute

udahne i izdahne naziva se minutni volumen disanja (MVD), jednaka je umnošku dišnog

volumena i frekvencije disanja (MVD=FDxDV). Za izmjenu plinova nije raspoloživ cijeli

MVD jer dio zraka zaostaje u tzv. mrtvom prostoru provodnog područja. MVD umanjen za tu

količinu (oko 150ml ) nazivamo alveolarna ventilacija i to je raspoloživ zrak za izmjenu

plinova između plućnih mjehurića i krvi.



Zrak u alveolama je smjesa plinova, a taj zrak sadrži više kisika od onoga koji pristiže u

pluća venskom krvi. Prema temeljnom fizikalnom zakonu, da se plinovi kreću iz područja

višeg tlaka na područje nižeg tlaka, kisik će iz plućnih mjehurića ulaziti u krv, dok će se,

također, zbog razlike u tlakovima, usporedno odvijati proces izlaska ugljičnog dioksida iz krvi

u plućne mjehuriće (venska krv koja stiže u pluća ima više ugljičnog dioksida nastalog

metaboličkim procesima u stanicama organizma). Taj proces izmjene kisika i ugljičnog

dioksida zbog razlike u tlakovima naziva se alveolarna difuzija. Da bi kisik prešao iz plućnih

mjehurića, alveola, u krv, mora proći tzv. respiracijsku membranu, koja se sastoji od stijenke

plućnog mjehurića, od međuprostora, te od stijenke kapilare. Što je taj prostor deblji (npr.

nakupljanje sekreta kod nekih akutnih ili kroničnih bolesti dišnog sustava), brzina difuzije biti

će manja, zdrava pluća su preduvjet za dobru izmjenu plinova.

Prijenos kisika u krvi

Kada kisik uđe u krv, vezuje se uz bjelančevinu hemoglobin koja je sastavni dio crvenih

krvnih stanica (eritrocita), na taj se način prenosi, putem krvi, do stanica na periferiji, gdje se

u svakom trenutku može otpustiti i iskoristiti za stanične procese. Normalno, litra krvi prenosi

do tkiva oko 200 ml kisika (20%).

Kontrolu nad disanjem provodi centar za disanje, smješten u produženoj moždini i

mostu. Centar za disanje prilagođava disanje u skladu s informacijama koje stalno pristižu u

njega preko dvije skupine čimbenika: kemijskih i živčanih. Kemijski čimbenici su

koncentracija ugljičnog dioksida, vodikovih iona i kisika u krvi. Ugljični dioksid na centar za

disanje djeluje izravno mehanizmom, što znači da svako povećanje koncentracije CO2 u krvi

potiče centar, disanje postaje dublje, a povećava se i frekvencija, što omogućava da se iz

organizma izbace veće količine CO2, odnosno, da se koncentracija tog plina vrati na normalne

vrijednosti. U dišni centar dolaze i živčani signali iz kore velikog mozga (voljna kontrola

disanja), autonomnog živčanog sustava (npr. u stresu ili uzbuđenju) kao i iz drugih dijelova

središnjeg živčanog sustava ili iz perifernih dijelova organizma, kao što su npr. mišićni

receptori, što omogućava porast disanja odmah po početku neke aktivnosti

Prilagodbe pri konstantnom opterećenju

Na početku aktivnosti dolazi do naglog porasta minutnog volumena disanja, a zatim slijedi

polaganiji prijelaz do pojave stabilnog stanja. Povećanje ventilacije osigurava održavanje

parcijalnih tlakova kisika i ugljičnog dioksida u krvi. Stabilno stanje će se pojaviti samo ako

je intenzitet aktivnosti konstantan i submaksimalan. Razina stabilnog stanja ovisi o nizu

čimbenika, uključujući veličinu opterećenja, stanje treniranosti pojedinca i vanjske čimbenike

(vlaga, temperatura). Porast se događa zbog porasta dišnog volumena, ali i frekvencije

disanja. Dišni volumen i frekvencija disanja također dosežu stabilno stanje za dvije do tri

minute. Ipak, ako je aktivnost nešto teža, ali još uvijek submaksimalna, nakon cca 30 minuta

doći će do daljnjeg porasta minutnog volumena disanja, tzv. ventilacijski drift, a on nastaje,

najvjerojatnije, zbog porasta temperature.

Prilagodbe pri progresivnom opterećenju



Ako je opterećenj eprogresivno, MVD raste, ali ne linearno, nego se u jednom trenutku

uočava veći porast, a to je trenutak prelaska anaerobnog praga (u ovom slučaju nazivamo ga

ventilacijski prag). Organizam tada povećava disanje kako bi se riješio stvorenog viška

ugljičnog dioksida.

KRV

Krv čini jednu trećinu izvanstanične tekućine, što kod odrasle osobe iznosi oko 5 litara.

Sastoji se od tekućeg i krutog dijela. Tekući dio krvi naziva se krvna plazma, dok preostali,

kruti dio, čine krvne stanice - eritrociti i leukociti te fragmenti krvnih stanica, tj. trombociti.

Hematokrit (Hct) je postotak svih krvnih stanica u odnosu na ukupan volumen krvi. Kako

eritrocita ima mnogo više nego leukocita i trombocita (leukociti i trombociti zajedno čine

svega 1% ukupnog volumena krvi), pojam hematokrit često označava postotak eritrocita u

krvi. U zdrave osobe hematokrit obično iznosi oko 38-45% ukupnog volumena krvi.

Hematokrit se određuje centrifugiranjem uzorka krvi, pri čemu krvne stanice padaju na dno

epruvete.

Krvna plazma

Već smo napomenuli da je krvna plazma tekući dio krvi. U krvnoj plazmi su otopljeni

proteini, glukoza, lipidi, metabolički nusproizvodi, kao npr. urea i mliječna kiselina, plinovi

(kisik, ugljični dioksid, dušik…) i elektroliti (natrij, kalij, klor…).

Po svojem sastavu krvna plazma je slična međustaničnoj tekućini ako izuzmemo neke

proteine.

Krvne stanice

U krvne stanice ubrajamo eritrocite, leukocite i trombocite, iako trombociti zapravo nisu

prave stanice, već dijelovi stanica. Sve krvne stanice se proizvode u koštanoj srži iz tzv.

matične stanice ili pluripotentne hematopoetske stanice. U dječjoj dobi koštana srž svih kosti

proizvodi krvne stanice, dok se u odraslih osoba proizvodnja odvija uglavnom u koštanoj srži

kostiju prsnoga koša, lubanje, zdjelice, i dugih kostiju ekstremiteta.

Slika 13. Krv i krvne stanice



Eritrociti

Eritrociti se još nazivaju crvene krvne stanice. Čine najveći dio krvnih stanica. Ovisno o

spolu, broj eritrocita u krvi se kreće oko 5 000 000/mm3, plosnati su i imaju veliku površinu

kako bi omogućili što bržu difuziju plinova, jer brzina difuzije ovisi i o površini membrane.

Membrana eritrocita je iznimno fleksibilna, zbog toga se eritrociti mogu deformirati za

vrijeme provlačenja kroz najmanje kapilare

Glavne su funkcije eritrocita: prijenos kisika i ugljičnog dioksida u krvi, iako imaju i važnu

ulogu u održavanju pH krvi, tj. djeluju kao puferi zbog svog proteinskog sadržaja. Eritrociti

prenose kisik od pluća do metabolički aktivnih stanica u tijelu, preuzimaju ugljični dioksid,

stvoren metaboličkim procesima u stanici, prenose ga do pluća, gdje se odstranjuje iz

organizma. U citoplazmi eritrocita nalaze se velike količine bjelančevine hemoglobina i,

upravo zbog hemoglobina, koji je sposoban privremeno vezati plinove na sebe, eritrociti

imaju sposobnost prijenosa kisika i ugljičnog dioksida. U svakom eritrocitu se nalazi obično

oko 250 milijuna molekula hemoglobina. Jedna molekula hemoglobina se sastoji od dva

glavna dijela: hema i globina. Globin je proteinska struktura koja se sastoji od četiri

proteinska lanca. U jednoj molekuli hemoglobina nalaze se četiri neproteinske grupe koje se

nazivaju hem grupe. Svaka hem grupa sadrži atom željeza u oksidiranom stanju gdje se veže

kisik. Upravo oksidirano željezo u hemu daje hemoglobinu specifičnu crvenu boju. Ugljični

dioksid se, za razliku od kisika, veže na druge dijelove molekule hemoglobina. Koncentracija

hemoglobina bi se u krvi zdrave osobe trebala kretati od 120-140g/L za žene, do 140-160 g/L

krvi za muškarce. Pri višem parcijalnom tlaku kisika, hemoglobin je zasićeniji kisikom.

Slika 14. Građa hemoglobina

8 μm



Proizvodnja eritrocita (eritropoeza) je pod kontrolom hormona eritropoetina koji stvaraju

bubrezi. Poticaj za stvaranje eritrocita je najčešće niski parcijalni tlak kisika u krvi, koji može

postojati iz različitih razloga, kao što je npr. krvarenje, kronične upale, boravak u prostoriji s

malo kisika u zraku, boravak na visokim nadmorskim visinama i sl. Kada je u krvi niski

parcijalni tlak kisika, bubrezi luče eritropoetin koji stimulira matičnu stanicu u koštanoj srži

da počne sazrijevati u smjeru crvene, eritrocitne loze. U normalnim uvjetima, eritrociti žive u

krvi oko 120 dana, nakon čega se uklanjaju u jetri i slezeni. Smanjena koncentracija eritrocita

ili hemoglobina u krvi, smanjuje sposobnost krvi da prenosi kisik, to je patološko stanje koje

se zove anemija. Anemija može nastupiti i zbog krvarenja, ali i zbog prevelike razgradnje

eritrocita.

Leukociti

Leukociti ili bijele krvne stanice još se nazivaju i mobilne jedinice zaštitnog sustava

organizma. Leukocita je u usporedbi s eritrocitima znatno manje. U zdravom organizmu

leukocita je oko 4000-10000 po kubičnom milimetru krvi (4,0-10,0 x 109/L krvi). Leukociti

imaju jezgru i organela, zapravo su jedine funkcionalne krvne stanice. Za razliku od eritrocita,

leukociti se, osim u krvi, mogu naći i u tkivima, što je usko vezano s njihovom ulogom u

obrani organizma od štetnih tvari i mikroorganizama. Leukociti se stvaraju u koštanoj srži iz

matičnih stanica i u limfnom tkivu. Leukocita ima više vrsta (granulociti, limfociti, monociti),

od kojih su svi na neki način uključeni u imunološku obranu organizma. Pretragom krvi koja

diferencira različite vrste leukocita, možemo dobiti uvid u određene procese u organizmu.

Trombociti

Trombociti, krvne pločice, nisu stanice u cijelosti, već raspadnuti dijelovi velikih stanica

megakariocia. Oblikom sliče ovalnim diskovima, a zamijene se novima svakih deset dana, u

slučaju da nisu potrošeni prije. Trombociti su mnogo manji od eritrocita pa je njihova

koncentracija u krvi manja. Broj trombocita u krvi je između 100 i 500 tisuća po kubičnom

milimetru krvi (100-500 x 109/L).Uloga trombocita je u procesu zgrušavanja krvi, tj. u

procesu zaustavljanja krvarenja (hemostaza). Trombociti dolaze na mjesto oštećenja na krvnoj

žili i tvore trombocitni čep, koji je ponekad i sam dovoljan da zaustavi manje krvarenje. Velik

broj trombocita se troši svakodnevno za zaustavljanje manjih krvarenja iz oštećenja na krvnim



žilama. Ponekad trombociti nisu dovoljni da bi zaustavili krvarenje pa se pokreće vrlo

komplicirani proces zgrušavanja krvi u kojem sudjeluju brojni faktori zgrušavanja.

SRCE I KRVNE ŽILE

Srce je mišićni organ smješten iza prsne kosti u prostoru medijastinuma. Uloga srca je da

djeluje kao crpka koja osigurava protok krvi u tijelu. Točnije rečeno, srce se može podijeliti

na dvije crpke, lijevu i desnu stranu od kojih desna strana usmjerava vensku krv siromašnu

kisikom prema plućima, a lijeva arterijsku krv bogatu kisikom u sve dijelove tijela. Najdeblji

dio presjeka stijenke srca je srčani mišić, miokard. On je građen od specifičnih mišićnih

stanica koje sliče stanicama skeletnih mišića ali su posebno prilagođene kako bi mogle što

prije, i u isto vrijeme kontrahirati. Stanice srčanog mišića kisik i hranjive tvari potrebne za rad

dobivaju iz koronarnih arterija. U slučaju začepljenja nekog ogranka koronarne arterije

aterosklerotskim plakom, događa se infarkt (dijela) miokarda, tj. taj dio srčanog mišića ostaje

bez kisika i hranjivih tvari.

Protok krvi kroz srce

Sve krvne žile koje odvode krv iz srca zovu se arterije (najveća je aorta), a one koje

dovode krv u srce zovu se vene. Karakteristika arterija, posebno manjih arterija, arteriola, je

glatko-mišićni sloj u stijenci koji im omogućuje usmjeravanje krvi u određene organe ili

dijelove tijela, ovisno o potrebama, kao i regulaciju tlaka. Vene mogu pohraniti velike

količine krvi zbog veće propustljivosti u usporedbi s arterijama, a karakteristike gotovo svih

vena su venski zalisci.

Venska krv iz tijela prikuplja se i ulazi u srce u desnu predklijetku (atrij), a iz nje kroz

trikuspidalne zaliske ulazi u desnu klijetku (ventrikul), iz kojega se pomoću plućne arterije

usmjerava u pluća na oksigenaciju. Takva krv obogaćena kisikom vraća se sada plućnim

venama natrag do srca, gdje ulazi u lijevu pretklijetku. Ovaj dio krvnog opticaja nazivamo

mali ili plućni krvni opticaj. Za napomenuti je, da jedino u malom krvnom opticaju plućna

arterija provodi vensku krv, a plućne vene arterijsku.

Veliki ili sistemski krvni opticaj podrazumijeva kretanje krvi iz lijeve klijetke (u koju je

krv ušla iz lijeve pretklijetke kroz mitralni zalisak) u aortu i dalje arterijskim ograncima

aorte, arteriolama te kapilarama do svih stanica organizma, gdje će se iz krvi otpustiti kisik i

hranjive tvari u stanicu , a u krv će ući ugljični dioksid i nusproizvodi metabolizma stanice.

Takva krv se kroz sustav venskih kapilara, manje vene, venule i velike vene skuplja u dvije

najveće vene u organizmu, gornje i donje šuplje vene, koje dovode krv natrag u desnu

pretklijetku. Na ulazima u aortu, najveću arteriju, kao i u plućnu arteriju, postoje također

zalisci, polumjesečasti zalisci



Slika 15. Mali i veliki krvni opticaj (DA-desni atrij, DV-desni ventrikul, LA-lijevi atrij, LV-

lijevi ventrikul)

Podražaj za kontrakciju srčanog mišića

Da bi došlo do kontrakcije pretklijetki, a zatim kratko iza njih i klijetki, potrebno je stanice

miokarda podražiti. To se odvija širenjem akcijskog potencijala, impulsom, koji nastaje i

provodi se u provodnom sustavu srca koji čini posebno mišićje (neuromuskularno tkivo) koje

ostvaruje automatski rad srca, odnosno, stvara i provodi ritmične podražaje koji potiču

stezanje radnog srčanog mišićja.

Slika 16 Provodni sustav srca

Dijelovi provodnog sustava srca su:

Sinusatrijski čvor (SA čvor ili sinus čvor) SA čvor ima ulogu “pacemakera”, tj.

određuje ritam srca. Smješten je u gornjem dijelu desnog atrija i stvara električne

podražaje koje šalje dalje mišićnim stanicama u obliku akcijskog potencijala. Ti

podražaji se šire po atrijima i odgovorni su za poticanje srčanog mišića na ritmičnu

kontrakciju.



Atrioventrikularni čvor (AV čvor) smješten je u donjem dijelu desnog atrija.

Električni podražaj se zadržava u atrioventrikularnom čvoru, a zatim se val

depolarizacije širi po ventrikulima, što omogućava da se atriji kontrahiraju oko 1/6

sekunde prije ventrikula.

Hissov snop je snop vlakana koji izlazi iz AV čvora, dijeli se na lijevu i desnu

granu snopa, koje sukladno nazivu, inerviraju lijevu i desnu stranu srca.

Purkinjeova vlakna ili niti su najtanji ogranci provodnog sustava srca. Ona

dopiru do najudaljenih dijelova miokarda oba ventrikula, provode impuls u sve

njihove dijelove, što omogućava istovremenu kontrakciju svih stanica srčanog mišića

ventrikula.

Pravilno provođenje električnih impulsa kroz srce moguće je pratiti metodom

elektrokardiografije (poznatije kao EKG)

Frekvencija srca, srčani ciklus i arterijski krvi tlak

Kontrakcija miokarda naziva se sistola, a stanje relaksacije srčanog mišića dijastola. Jedna

sistola i jedna dijastola čine jedan srčani ciklus. Broj srčanih ciklusa, srčanih otkucaja u

minuti predstavlja frekvenciju srca, koja u mirovanju iznosi oko 60-80 otkucaja u minuti.

Povećani broj otkucaja srca u mirovanju nazivamo tahikardija, a smanjeni broj otkucaja

bradikardija. Dok je tahikardija u mirovanju patološko stanje, bradikardija može biti i

fiziološka, kao npr. kod športaša kod kojih je dugogodišnji trening doveo do prevladavanja

parasimpatikusa nad simpatikusom i posljednično niže frekvencije srca u mirovanju. Tako je

za dobro trenirane športaše niža frekvencija srca u mirovanju (manje od 60 otkucaja u minuti)

fiziološko stanje. Frekvencija srca je, osim pod kontrolom SA čvora, još i pod utjecajem

autonomnog živčanog sustava (simpatikus povećava, a parasimpatikus smanjuje) te pod

utjecajem hormona (npr. adrenalina ili hormona štitaste žlijezde).

Srce naizmjeničnim kontrakcijama mišićnih stanica pretklijetki (atrija) i klijetki

(ventrikula) izbacuje krv u krvne žile i tako omogućava cirkulaciju krvi organizmom.

Možemo reći da se srce ponaša kao crpka. Svaki put kad se izbaci određena količina krvi u

arterije, u njima će narasti tlak. Arterijski krvni tlak je pritisak krvi na stijenke krvnih žila, i

kako je promjenjiv u tijeku jednog srčanog ciklusa, tako se i izražava kroz dvije vrijednosti,

najveću i najmanju. Najveću vrijednost tog tlaka nazivamo sistolički, a najnižu vrijednost

tlaka u žilama nazivamo dijastolički tlak. Krvni tlak mjerimo u milimetrima žive (mmHg) i

označavamo sa RR, pa kažemo da je normalni krvni tlak, normotenzija RR=120/80mmHg. U

slučaju da osoba ima niske vrijednosti tlaka, govorimo o hipotenziji (ispod 110/70 mmHg).

Vrijednosti arterijskog krvnog tlaka iznad 140/90 mmHg, ukazuju na bolest povišenog tlaka,

tj. hipertenziju. U toku tjelesnog opterećenja, normalno je da sistolički krvni tlak raste, čak i

značajno, a dijastolički ostaje isti, ili se čak malo i smanjuje.



Pokazatelji rada srca

Udarni volumen srca (UV) je količina krvi koju srca istisne u krvotok jednom

kontrakcijom i iznosi oko 70 ml, a kod športaša i veći zbog većeg volumena srca - do 140 ml

dok je minutni volumen srca (MVS) količina krvi koju srce istisne u krvotok u toku jedne

minute u mirovanju iznosi oko 5 l krvi u minuti. Minutni volumen srca se izračunava kao:

MVS = UV x FS.

Za vrijeme opterećenja frekvencija srca, udarni i minutni volumen srca se povećavaju jer

se povećava venski priljev, raste podražaj od strane simpatikusa, ali i lučenje stres hormona

adrenalina. Kako je kod športaša, posebno aerobnih športaša iz športova izdržljivosti, srce

veće, čak i dvostruko, minutni volumen srca se povećava, čak i preko 30-35 L/min i na račun

povećanja udarnog volumena, kao i na račun povećanja frekvencije srca, dok će netrenirane

osobe povećavati MVS povećanjem frekvencije srca.

Frekvencija srca za vrijeme opterećenja raste do vrijednosti maksimalne frekvencije srca

(FSmax), a vrijednost maksimalne frekvencije srca neke osobe značajno ovisi o dobi. Samo

ako nismo u mogućnosti izmjeriti maksimalnu frekvenciju srca maksimalnim testom

opterećenja, moguće ju je procijeniti na jedan od načina procjene, a najjednostavniji je da je:

FSmax = 220 - godine života

SRČANOŽILNI SUSTAV I TJELESNA AKTIVNOST

Spomenuli smo već povećanje frekvencije srca i/ili udarnog volumena koje povećava

minutni volumen srca i protok krvi, a krv se redistribuira. Ove promjene različite su s obzirom

na vrstu, trajanje ili intenzitet aktivnosti.

Pri laganom i umjerenom dinamičnom opterećenju, na samom početku aktivnosti dolazi do

povećanja minutnog volumena srca, koji raste na osnovi povećanja i frekvencije srca i

udarnog volumena. Već za dvije do tri minute dolazi do stabilizacije vrijednosti tih

pokazatelja, što znači da zapravo energetska opskrba u potpunosti zadovoljava energetske

potrebe. Protok krvi je uvijek takav da je prilagođen najnižoj razini koja u potpunosti

zadovoljava potrebe određenog tkiva.

Pri dugotrajnom, ali još uvijek submaksimalanom radu promjene minutnog volumena srca

vrlo su slične kao i pri laganom dinamičnom opterećenju, ali se stabilno stanje postiže na

višoj razini jer su energetske potrebe veće. Na početku ovo je povećanje rezultat porasta i

udarnog volumena i frekvencije srca. Međutim, nakon tridesetak minuta aktivnosti, udarni se

volumen postupno počinje smanjivati. Razlog treba potražiti u procesima vezanima uz

termoregulaciju: smanjenje volumena plazme i preusmjeravanje krvi u potkožno tkivo da bi

se odstranila suvišna toplina.

U slučaju stalnog povećanje intenziteta u dinamičnom opterećenju, progresivni intenzitet,

dolazi do gotovo linearnog povećanja minutnog volumena srca približno do 40-50%

opterećenja. Ovo povećanje je posljedica povećanja i udarnog volumena srca i frekvencije



srca. Međutim, nakon toga porast je vezan isključivo uz povećanje frekvencije srca jer se

udarni volumen stabilizira, čak i kod netreniranih ili umjereno treniranih osoba blizu

maksimalnog opterećenja može se doći i do smanjivanja vrijednosti udarnog volumena.

Frekvencija srca raste također linearno, proporcionalno opterećenju, da bi se stabilizira pri

maksimalnom opterećenju na vrijednostima od oko 200 otk/min za, npr. mlađu osobu od 20-

ak godina. Stanice miokarda sposobne su kontrahirati i više od 300 puta u minuti, međutim to

se ne događa jer bi bilo potpuno nekorisno. Naime, ne bi bilo dovoljno vremena za punjenje

ventrikula krvlju.

Slika 17. Minutni volumen srca i konstantno(lijevo) ili progresivno (desno) opterećenje (I=

intenzitet, opterećenje)

Statična opterećenja kao podizanje, ili nošenje tereta, ili dizanje utega, izazivaju promjene

koje su povezane najvećim dijelom s intenzitetom kontrakcije. Isto se javlja povećanje

minutnog volumena srca, ali ovdje se to događa samo na temelju povećanja frekvencije srca.

Naime, udarni volumen se ne mijenja, ili se čak i smanjuje, ovisno o jačini kontrakcije mišića.

Što je jača kontrakcija, to je smanjenje udarnog volumena veće, jer jača kontrakcija zaustavlja

cirkulaciju. Odmah po prekidu statične kontrakcije dolazi do izraženog povećanja udarnog

volumena, ali i frekvencija srca i minutni volumen se smanjuju. Protok krvi kroz aktivne

mišiće za vrijeme statičnog opterećenja smanjen je ili potpuno zatvoren, ovisno o jakosti

mišićne kontrakcije koja mehanički zaustavlja kretanje krvi kroz krvne žile, uočljiv je

značajan porast, kako sistoličkog, tako i dijastoličkog tlaka, na što osobito treba paziti

prilikom treninga u teretani kod osoba koje imaju povišeni arterijski krvni tlak.

IMUNOSNI SUSTAV

Imunost je sposobnost organizma za prepoznavanje, odupiranje i neutraliziranje, tj.

uklanjanje stranih tvari (antigene, npr. bakterije, viruse , parazite) koje ga mogu ugroziti. Uz

prepoznavanje, tu je sposobnost da im se odupre, odnosno, da im neutralizira djelovanje,

uništi ih i odstrani. Procesi koji se pritom zbivaju zovu se imunosne reakcije. Strane tvari,

odnosno, antigeni koji mogu štetno djelovati na organizam, obuhvaćaju različite bakterije i



njihove štetne proizvode (toksini), viruse i nametnike (paraziti). Stanice imunosnoga sustava

nalaze se svuda, a posebno na mjestima gdje prijeti pogibao od prodora mikroorganizama i

štetnih čestica (limfni čvorovi, krajnici i slezena, prsna žlijezda). U okviru ovog udžbenika

spomenut ćemo samo da umjerena tjelesna aktivnost pojačava prirodni imunosni odgovor,

odnosno, pojačava obranu organizma tijekom nekoliko sati, dok iscrpljujuća tjelesna aktivnost

ima suprotni učinak – prolazno smanjuje efikasnost prirođene imunosti. Istraživanja, također,

ukazuju na pozitivan utjecaj redovitog aerobnog treninga na imunosne funkcije u mladih i

starijih osoba, kao i u pretilih osoba u periodu držanja redukcijskih dijeta.

MOKRAĆNI SUSTAV I TJELESNE TEKUĆINE

U samo nekoliko rečenica ćemo spomenuti građu i funkciju ovog sustava, a funkcija ovog

sustava u ovom priručniku neće biti detaljno obrađena. Mokraćni sustav je odgovoran za

nadziranje i reguliranje sastava i količine tjelesnih tekućina. Kako tjelesne tekućine čine oko

60% ljudskog organizma (nešto više u mladosti) i kako o volumenu tjelesnih tekućina ovisi i

npr. arterijski krvni tlak, ali i brojne druge životne funkcije, ovaj sustav je vrlo važan za

održavanje homeostaze. Mokraćni organi usklađuju osmolalnost tjelesnih tekućina,

koncentraciju različitih tvari (npr. natrija, kalija i drugih elektrolita), volumen i stupanj

kiselosti tjelesnih tekućina, te arterijski krvni tlak. Tvari koje su nastale metabolizmom, a

tijelo ih više ne može iskoristiti, uglavnom se izlučuju mokraćom.

Slika 19. Mokraćni sustav

Tjelesne tekućine su smještene u dva glavna odjeljka tj. mogu biti unutarstanične, cca 2/3,

i izvanstanične, cca 1/3. Unutarstanična tekućina je unutar stanica i čini je uglavnom

citoplazma stanica. Izvanstanična tekućina je uglavnom smještena između stanica,

međustanična, intersticijska tekućina, ali tu pripada i npr. očna vodica, žuč, ali i krv. One se

razlikuju po sastavu, a posebno je uočljivo da je u izvanstaničnoj tekućini više je natrija, dok

je u staničnoj mnogo više kalija.

Stanične membrane se ponašaju kao polupropusna opna, iako se sastav stanične i

izvanstanične tekućine izrazito razlikuje. Koncentracija čestica, koje ne mogu slobodno

prolaziti kroz staničnu opnu, jednaka je u stanici i izvan nje, stoga nema neto-difuzije vode.

Ako se, pak, osmolalnost tekućina promijeni, voda će ulaziti u stanicu ili izlaziti iz nje; u oba

slučaja stanične će se funkcije poremetiti. Stoga je nadzor nad osmolalnošću tjelesnih

tekućina jedan od najvažnijih regulacijskih mehanizama, u kojemu bubrezi imaju važno



mjesto, a nadoknada tekućine izgubljene dehidracijom u športskim aktivnostima, najbolja je

izotoničnom otopinom. Stanične membrane se ponašaju kao polupropusna opna, mada se

sastav stanične i izvanstanične tekućine izrazito razlikuje, koncentracija čestica, koje ne mogu

slobodno prolaziti kroz staničnu opnu, jednaka je u stanici i izvan nje, stoga nema neto-

difuzije vode. Ako se, pak, osmolalnost tekućina promijeni, voda će ulaziti u stanicu ili

izlaziti iz nje; u oba slučaja stanične će se funkcije poremetiti. Stoga je nadzor nad

osmolalnošću tjelesnih tekućina jedan od najvažnijih regulacijskih mehanizama, u kojemu

bubrezi imaju važno mjesto, a nadoknada tekućine izgubljene dehidracijom u športskim

aktivnostima, najbolja je izotoničnom otopinom.

Pročišćavanje krvi se odvija kroz bubrege, parne organe smještene u stražnjem dijelu

trbušne šupljine, retroperitoneumu. Bubrezi su građeni od brojnih podjedinica i kažemo da je

osnovna jedinica bubrega nefron, čija uloga je filtracija, sekrecija , reapsorpcija i ekskrecija

različitih tvari iz krvi. Jedan nefron je građen od glomerula (kapilarne nakupine kroz koju se

filtrira krv) i tubula (cjevčica gdje se iz filtrata odvajaju tvari koje su još uvijek potrebne

organizmu, ili se u njega ubacuju tvari koje organizam želi ukloniti. Ove izmjene se mogu

događati i pod utjecajem nekih hormona koji su zaduženi za regulaciju vode i soli u

organizmu (npr. aldosteron, antidiuretski hormon). Kada je stvoren finalni oblik filtrata, urin

se sabirnim kanalićima brojnih nefrona prikuplja u mokraćovode (uretere) i kroz njih dolazi

do mokraćnog mjehura. Kada je mokraćni mjehur pun, izaziva se mikcija tj. mokrenje, a to je

refleksno pražnjenje mokraćnog mjehura.

Regulacijom sastava i gustoće izlučenog urina, regulira se sastav i volumen krvi, a time i

arterijski krvni tlak i acidobazni status tj. kiselost ili lužnatost organizma. Normalno je pH

arterijske krvi 7,4, a venske krvi je 7,35. Unutar stanica pH je između 6,0 i 7,4, što ovisi o

vrsti stanice. Povećanje koncentracije vodikovih iona, dakle manji pH, odnosno veća kiselost

od normalne, naziva se acidoza. Smanjenje koncentracije vodikovih iona, dakle veći pH, ili

veća lužnatost tjelesnih tekućina, naziva se alkaloza. Vrijednost pH mora se regulirati u vrlo

uskim granicama, jer čovjek ne može preživjeti ako mu je pH arterijske krvi manji od 6,8 ili

veći od 8,0.

LITERATURA



1. Åstrand, P.O., K. Rodahl, H.A. Dahl, S.B. Strømme (2003). Textbook

of work physiology. Physiological bases of exercise. Champaign, Ill.: Human

Kinetics

2. Guyton, A.C., Hall, J.E. (2006). Medicinska fiziologija. Zagreb:

Medicinska naklada.

3. Keros, P., Matković, B. (2006). Anatomija s fiziologijom. Zagreb:

Naklada Ljevak.

4. McArdle, W.D., Katch, F.I., Katch, V.L. (2001). Exercise physiology.

Energy, nutrition, and human performance. Philadelphia: LWW.

5. Plowman, S.A., Smith, D.L. (2003). Exercise physiology. Needham

Heights, MA: Allyn and Bacon.

6. Matković B.R., Ružić L. (2009). Fiziologija športa i vježbanja. Odjel za

izobrazbu trenera Društvenog Veleučilišta u Zagrebu. Zagreb, RH.

7. Wilmore, J.H., Costill, D.L. (2008). Physiology of šport and exercise.

4th Edition. Champaign, Il: Human Kinetics.

FIZIOLOGIJA SPORTA - skijasko- · PDF fileProbavni sustav omogućava unos vode i razgradnju...

Documents

Transcript of FIZIOLOGIJA SPORTA - skijasko- · PDF fileProbavni sustav omogućava unos vode i razgradnju...