Fizjologia egzamin.doc

1.      Podział grup krwi

U człowieka występują cztery główne grupy krwi. Jest to grupa: O,A,B,AB. Różnią je antygeny A i B występujące na powierzchni krwinek czerwonych zwane

( aglutynogenami) oraz przeciwciała występujące w osoczu krwi (agutyniny) Anty a (alfa) i anty b (beta). W zależności od grupy krwi rozkład antygenów w erytrocytach i aglutyniny w osoczu wygląda następująco :

Grupa „O” – w krwinkach czerwonych nie ma antygenu, natomiast w surowicy występują przeciwciała A i B

Grupa „A” -  w błonie komórkowej występuje antygen A, a w surowicy przeciwciała anty B

Grupa „B” – w błonie komórkowej występują antygeny B, natomiast surowica zawiera przeciwciała anty A

Grupa „ AB” – w błonie komórkowej występują antygeny A i B, natomiast surowica nie zawiera przeciwciał.

Żeby oznaczyć grupę krwi, należy posiadać surowicę wzorcową z oznaczeniami przeciwciał anty A, anty B oraz anty AB. Oznaczenie to bazuje na zjawisku aglutynacji krwinek, inaczej mówiąc na ich zlepianiu. Zlepianie krwinek występuje jedynie wtedy, kiedy jednoimienny antygen spotka się z jednoimiennym przeciwciałem np. antygen A z przeciwciałem anty A.

Postępowanie w przypadku oznaczenia grupy krwi wygląda następująco:

Do oznaczonej płytki z nazwą surowicy, dodajemy krople krwi z opuszka palca. Mieszamy ją następnie z surowicą. Podobnie postępujemy z pozostałymi płytkami. Po 5 minutach obserwujemy przez szkło powiększające, w której płytce nastąpiło zlepianie. Oznaczamy znakiem + aglutenację a znakiem _ jej brak

Np.:

              W krwinkach człowieka, poza antygenami warunkującymi grupę krwi, może występować jeszcze jeden warunkowany dziedzicznie antygen – (antygen D, inaczej czynnik RH. Występuje on we krwi u większości ludzi. Mają oni wtedy krew Rh +. Stosunkowo mniejszy procent populacji nie posiada tego czynnika , wtedy mają oni krew Rh -.

Do oznaczenia tego czynnika potrzebna jest surowica wzorcowa anty D. Po zmieszaniu oznaczonej surowicy z kroplą krwi badanego, po 30 min. W tem. 37C , może wystąpić aglutenacja bądź jej brak. W przypadku wystąpienia zlepiania badany będzie posiadał grupę krwi RH + . O czynniku tym często się wspomina , gdy dochodzi do konfliktu serologicznego. Konflikt ten może wystąpić, gdy płód odziedziczył antygen D (RH+) po ojcu, a krew matki posiada Rh- . Krew matki i płodu w zasadzie się nie mieszają. Do kontaktu dochodzi podczas porodu i zaburzeń w przebiegu ciąży. Przeciwciała powstałe w odpowiedzi na czynnik Rh po pewnym czasie zanikają.

2.      Testy

2.1. Metoda bezpośrednia oceny maksymalnego zużycia tlenu VO2max

Jednym z najważniejszych kryteriów przy ocenie wydolności fizycznej jest max. Zużycie tlenu. Za max. zużycie tlenu Vo2 max przyjmuje się największą ilość tlenu, jaka zużywana jest w przeciągu 1 min. przy największym wysiłku fizycznym.

Maksymalne zużycie tlenu jest zależne od wieku, płci, czynników konstytucjonalnych, ale przede wszystkim od stanu wytrenowania. Badanie VO2max pozwala ocenić stan wytrenowania oraz kontrolować skuteczność stosowanych bodźców treningowych. Szczególne znaczenie ocena Vo2max pozwala ocenić stan wytrenowania oraz kontrolować skuteczność stosowanych bodźców treningowych. Szczególne znaczenie ma ocena Vo2 max przy sterowaniu treningiem wytrzymałościowym. W większości przypadków trening wytrzymałościowy w początkowym okresie pozwala uzyskać znaczny przyrost max. Połapu tlenowego. (około 20-30%). Metoda ta jest mało diagnostyczna w przypadku badania osób o dobrym wytrenowaniu.

Przebieg próby:

Metoda ta określa max pułap zużycia tlenu jako kryterium ogólnej wydolności.

Osoba badana musi wykonać rzetelnie próbę, zespół badający , tak musi zaprogramować wysiłek, aby było możliwe rozwinięcie max funkcji układu krążenia i oddychania przed wystąpieniem niewydolności mięśniowej.

Czas wysiłku nie może być krótszy niż 5-7 min. Praca jest wykonywana na bieżni mechanicznej lub ergonometrie rowerowym. Wysiłek właściwy poprzedzamy 5 minutową rozgrzewką wykonaną w spokojnym tempie.

Cykloergonometr- stopniowo wzrasta intensywność pracy. Wielkość obciążenia zwiększamy co 1-2 minuty aż do momentu indywidualnego wyczerpania ( badany odmawia dalszej współpracy) Przy najwyższym obciążeniu badany kontynuuje pracę przez 0,5 , 1, 1,5, 2 min

Bieżnia – stała prędkość przesuwu taśmy uwzględnia indywidualne możliwości badanego i kryteria rzetelności próby. Obciążenia zwiększamy poprzez podniesienie kąta nachylenia bieżni o 1-2 stopnie co 1-2 minuty ( aż do momentu odmówienia pracy przez badanego )

Zużycie tlenu mierzymy metodą kalorymetrii pośredniej – otwartą

Wyniki przedstawiamy w l/O2/min bądź w ml o2/min znając masę badanego, max zużycie tlenu wyrażamy w ml/kg/min. Porównując uzyskane dane z tablicami możemy ocenić wydolność fizyczną:

RYS: 1

2.2.  Pośredni pomiar max. zużycia tlenu

Metoda bezpośredniego pomiaru Vo2max jest metoda trudną do przeprowadzenia ze względów związanych z trudnością wykonania oraz sprawami motywacyjnymi. Innym negatywnym czynnikiem tej metody jest nie wskazanie do stosowania tej próby w trakcje okresu startowego. Dlatego też, skonstruowano próby, które by charakteryzowało obciążenie submaksymalne i mogło w sposób rzetelny ocenić wydolność fizyczną badanego.

              Badanie bezpośrednie uproszczono poprzez stosowanie prób pośrednich, opartych na przewidywaniu mak. zużycia tlenu na podstawie aktualnego zużycia O2, oraz częstości skurczów serca podczas pracy submaksymalnej . Opracowanie testów oparto na zależności jaka występuje podczas pracy submaksymalnej między stanem wydolności fizycznej a przebiegiem funkcji fizjologicznych tj tętno, wentylacja płuc, zużycie tlenu). Niższe wskaźniki fizjologiczne i niższy koszt energetyczny podczas pracy submaksymalnej odpowiadają większej wydolności lub wyższemu maksymalnemu zużyciu tlenu.

              RYS 2:

2.3.  Oznaczenie mak. Zużycia tlenu metodą Astranda-Ryhming

Metoda ta pozwala przewidzieć mak. zużycie tlenu na podst. pomiarów tętna w pracy submax. (standardowy wysiłek na cykloergometrze albo przy użyciu stopnia do step-testu) . Astrand i Ryhming skonstruowali nomogram pozwalający przewidzieć mak. zużycie tlenu. Nomogram ma:

1.      skalę tętna dla kobiet i mężczyzn,

2.      skalę mak. Zużycia tlenu

3.      skalę zużycia tlenu

4.      skalę obciążeń na ergonometrie rowerowym

Nomogram wyraża związki korelacyjne między wskaźnikami przedstawionymi na poszczególnych skalach.  Zależność taka występuje również pomiędzy zużyciem tlenu w pracy sumak. (skala zużycia tlenu) a ciężarem ciała (dotyczy to step testu) oraz obciążeniem (w kGm/min) podczas wysiłku wykonywanego na cykloergometrze

Określonemu obciążeniu i ciężarowi ciała (w zależności od płci) odpowiada na skali zużycia tlenu odpowiednia wartość , którą znajdujemy łącząc linią poziomą odpowiednią wartość, którą znajdujemy łącząc linią poziomą ciężaru ciała lub obciążenia ze skalą VO2. Znalezione zużycie tlenu na tej skali łączymy linią prostą z punktem na skali tętna, stwierdzonym u badanego w czasie testu wysiłkowego. Przeprowadzona prosta przetnie skalę mak. zużycia tlenu w punkcie odpowiadającym przewidywanej wartości VO2 max.

Max zużycie tlenu zmniejsza się w sposób istotny wraz z wiekiem, dlatego odczytaną wartość mnożymy przez współczynnik korelacyjny, odpowiedni dla danej grupy wiekowej. Skorygowana wartość mak. Zużycia tlenu charakteryzuje wydolność fizyczną badanych osób.

U badanego mężczyzny w wieku 35 lat stosowano obciążenie 600kGm/min (100W), średnie tętno z okresu równowagi wynosiło 138 ud/min. Wielkość obciążenia znajduje się na prawej skrajnej skali. Punk 600 km połączymy linią poziomą ze skalą zużycia tlenu , znajdziemy minutowe zużycie tlenu odpowiadające obciążeniu 600kGm/min, na naszym przykładzie wyniesie ono 1,43l/min. Znaleziony pkt łączymy ze skalą tętna 138 ud.min i odczytujemy w miejscu przecięcia ze skalą VO2 max w przypadku mężczyzny6 z prawej strony nomogramu. W naszym przykładzie przetnie się w pkt. 2,5 l/min. Nanosimy poprawkę wiekową, w tym celu uzyskaną wartość pomnożyć przez współczynnik korelacji dotyczący wieku z tabeli „Wartość współczynnika korelacji dla danego wieku” w naszym przypadku jest to 0,87

0,87 X 2,5 l/min = 2,17 lO2/min

Uzyskana wartość odnosimy do 1 kg masy ciała tzn. wyrażamy w ml/kg/min. Obliczona względna wartość mak. Zużycia tlenu pozwala sklasyfikować wydolność fizyczną badanych.

Postępowanie:

Przeprowadzamy na ergonometrie bądź stopniu do step-testeru.

Cykloergonometr: Badany wykonuje wysiłek o zadanej intensywności, częstość tętna powinna mieścić się w przedziale 120-170 ud/min, najlepiej ( 130-150) czas wysiłku 5-8 min. Przy niezbyt dużej intensywności tętno już po 4,5,6 min lub 5,6,7 jest zbliżone i osiąga steady-state . Wynik uzyskany w trzech pomiarowych minutach służy nam do obliczenia średniej wartości tętna/min. Tętno to jest podstawą do dalszych obliczeń w nomogramie.

Step-tester  - wysokość stopnia dla kobiet wynosi 33 cm, dla mężczyzn 40 cm. Przy rytmie wchodzenia 22,5 / min, zasady pomiaru tętna są takie same jak wyżej. Wartości odczytane z nomogramu korygujemy przez współczynnik korelacji dla wieku . Wyrażamy max zużycie tlenu w lO2/min i ml/kg x min, oceniamy wydolność fizyczną

2.4.  Oznaczenie max zużycia tlenu metodą Margarii

Margania i WSP. Opracowali metodę przewidywania VO2 max w warunkach nie wymagających max. wysiłku. Próba ta określa maksymalne zużycie tlenu na podstawie dwóch pomiarów tętna w trakcje submaksymalnego wysiłku. Wyboru odpowiedniej prostej (oznaczającej mak. Zużycie tlenu w ml/kg/min) na nomogramie dokonujemy na podst. Określenia tętna maks. , które jest charakterystyczne dla badanego i zależy od wieku.

Postępowanie:

Badana osoba wykonuje ćwiczenia polegające na wchodzeniu na stopień o wys. 40 cm. W próbie wykonuje się dwa kolejne wysiłki. Pierwszy wykonywany jest w rytmie 15 wejść na min., drugi po przerwie 20-30 min, w rytmie 25 wejść na minutę. Intensywność wysiłku określona jest zatem częstością wchodzenia na stopień. Częstość tętna rejestrujemy w czasie wchodzenia w każdej minucie w jej 10 ostatnich sekundach.  Pomiar tętna z okresu równowagi funkcjonalnej (steady-state) tj. po około 5-7 min. Pracy pierwszej i drugiej stanowi podstawę do odczytania z nomogramu wartości VO2max . Wybór odpowiedniej skali zależy od wieku badanego np. fmax=160, fmax=180, fmax=200 . Znając ciężar badanego obliczamy mak. Zużycie tlenu w wartościach bezwzględnych tj. lO2/min.

Odczytane z nomogramu wartości notujemy, porównując z danymi charakteryzującymi normy wydolności fizycznej.

Rys 4

2.5.  Test PWC 170

Test ten polega na wyliczeniu w kGm/min lub w watach wartości obciążenia podczas pracy na cykloergometrze przy częstości skurczów serca na poziomie 170 ud/ min

Czym większa wartość PWC170 tym większą pracę mięśniową może wykonać człowiek przy optymalnym funkcjonowaniu układu krążenia. Im wyższa wartość PWC 170 tym wydolność fizyczna jest większa. Potwierdza to istotne zależności korelacyjne pomiędzy wielkością wskaźnika PWC170 a mak. zużyciem tlenu Vo2max

Przebieg:

Badany wykonuje dwa różne 5 minutowe wysiłki o obciążeniu submaksymalnym , wykonywane na cykloergometrze.

2 prace o umiarkowanej intensywności np. o obciążeniu 600 i 900 kGm/min (100W i 150 W). Każda praca trwa 5 min. W czasie ostatnich 30 sek. pracy mierzymy tętno.

W układzie współrzędnych prostokątnych, odkładamy dwa punkty odpowiadające wartością tętna podczas pracy o obciążeniu N1 i N2. Przez powstałe punkty prowadzimy prostą aż do przecięcia z linią odpowiadającą częstości tętna 170 ud/min. Z powstałego ( powstałego wyniku przecięcia prostych ) punktu 3 opuszczamy prostą prostopadłą na oś obciążeń , gdzie odczytujemy wartość pracy mięśniowej, która podnosiłaby tętno do 170 ud/min.

Obok metody graficznej istnieje metoda analityczna.

                                                        170 – f1

PWC 170= N1+(N2-N1) x               f2 – f1

Gdzie :

N1- obciążenie pierwsze

N2- obciążenie drugie

F1- tętno z 5 min pracy pierwszej

F2- tętno z 5 minuty pracy drugiej

W zależności od potrzeb i możliwości czasowych wysiłki mogą być przedzielone przerwą odpoczynkową (20-30 min) albo stosuje się najczęściej drugie obciążenie zaraz po pierwszym.

Znając wartość PWC 170 możemy obliczyć wielkość max. Zużycia tlenu wg. Wzoru