Fizjologia wysiłku - ebook

AUTORZY

dr hab. Marcin Andrzejewski, prof. AWF

Zakład Fizjologii i Biochemii

Akademia Wychowania Fizycznego im. Eugeniusza Piaseckiego w Poznaniu

dr Rafał Buryta

Instytut Nauk o Kulturze Fizycznej

Uniwersytet Szczeciński

prof. dr hab. Jan Chmura

Wyższa Szkoła Edukacja w Sporcie w Warszawie

dr hab. Paweł Chmura, prof. AWF

Zakład Zespołowych Gier Sportowych

Akademia Wychowania Fizycznego im. Polskich Olimpijczyków we Wrocławiu

mgr Maciej Chroboczek

Zakład Fizjologii

Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku

prof. dr hab. Paweł Cięszczyk

Zakład Biologii Molekularnej

Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku

dr Tomasz Cisoń

Katedra Fizjoterapii

Akademia Nauk Stosowanych w Nowym Sączu

dr n. med. Edyta Dąbrowska

Centrum Medycyny Translacyjnej

Gdański Uniwersytet Medyczny

prof. dr hab. n. med. Alicja Dąbrowska-Kugacka

Klinika Kardiologii i Elektroterapii Serca

II Katedra Kardiologii

Gdański Uniwersytet Medyczny

dr hab. Katarzyna Domaszewska, prof. AWF

Zakład Fizjologii i Biochemii

Akademia Wychowania Fizycznego im. Eugeniusza Piaseckiego w Poznaniu

dr n. med. Magdalena Dzitkowska-Zabielska

Zakład Biochemii

Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku

prof. dr hab. Zbigniew Jastrzębski

Zakład Fizjologii

Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku

mgr Zbigniew Jost

Zakład Biochemii

Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku

prof. dr hab. n. med. Adam Kawczyński

Zakład Biomechaniki i Inżynierii Sportu

Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku

dr hab. n. med. Sebastian Klich

Zakład Sportu Paraolimpijskiego

Akademia Wychowania Fizycznego im. Polskich Olimpijczyków we Wrocławiu

prof. dr hab. Andrzej Klimek

Instytut Nauk Biomedycznych

Akademia Wychowania Fizycznego im. Bronisława Czecha w Krakowie

dr Jakub Kryściak

Zakład Fizjologii i Biochemii

Akademia Wychowania Fizycznego im. Eugeniusza Piaseckiego w Poznaniu

dr hab. Sylwester Kujach

Zakład Neurofizjologii, Neuropsychologii i Neuroinformatyki

Gdański Uniwersytet Medyczny

dr hab. n. med. Ewa Kwiatkowska

Klinika Nefrologii, Transplantologii i Chorób Wewnętrznych

Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie

prof. Radosław Laskowski

Zakład Fizjologii

Akademia Wychowania Fizycznego im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku

dr n. med. Zuzanna Lewicka-Potocka

I Katedra i Klinika Kardiologii

Gdański Uniwersytet Medyczny

mgr Jakub Marynowicz

Legia Warszawa S.A.

dr Barbara Morawin

Katedra Fizjologii Stosowanej i Klinicznej

Collegium Medicum – Uniwersytet Zielonogórski

dr inż. Krystian Ogły

Wydział Przyrodniczo-Technologiczny

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

dr Tomasz Podgórski

Zakład Fizjologii i Biochemii

Akademia Wychowania Fizycznego im. Eugeniusza Piaseckiego w Poznaniu

dr n. farm. Andrzej Pokrywka

Katedra i Zakład Biochemii i Farmakogenomiki

Warszawski Uniwersytet Medyczny;

Centralny Ośrodek Medycyny Sportowej w Warszawie

dr hab. Łukasz Radzimiński, prof. AWFiS

Zakład Fizjologii

Akademia Wychowania Fizycznego im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku

dr inż. Olga Surała

Instytut Sportu – Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie

dr hab. Anna Szumilewicz, prof. AWFiS

Zakład Fitness

Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu im. Jędrzeja Śniadeckiego w Gdańsku

dr hab. Ewa Śliwicka

Zakład Fizjologii i Biochemii

Akademia Wychowania Fizycznego im. Eugeniusza Piaseckiego w Poznaniu

dr n. med. Anna Tylutka

Katedra Fizjologii Stosowanej i Klinicznej Collegium Medicum – Uniwersytet Zielonogórski

lek. Eryk Wacka

Katedra Fizjologii Stosowanej i Klinicznej

Collegium Medicum – Uniwersytet Zielonogórski

prof. Michał Wilk

Katedra Teorii i Praktyki Sportu

Akademia Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach

prof. Adam Zając

Instytut Nauk o Sporcie

Akademia Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach

prof. dr hab. Agnieszka Zembroń-Łacny

Katedra Fizjologii Stosowanej i Klinicznej Collegium Medicum – Uniwersytet Zielonogórski

dr hab. Piotr Żmijewski

Katedra Nauk Biomedycznych

Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w WarszawiePRZEDMOWA

Obecnie każdy profesjonalny zespół sportowy ma w swoim sztabie osobę odpowiedzialną za przygotowanie fizjologiczne. Podobnie rzecz się ma z zawodnikami reprezentującymi sporty indywidualne, gdzie na pewnym poziomie pomoc fizjologa staje się niekwestionowaną koniecznością.

W założeniu „Fizjologia sportowa” to książka, dzięki której wiedza z zakresu fizjologii wysiłku powinna stać się bardziej przystępna i zrozumiała, a za tym znacznie bardziej użyteczna. Przesłanką, dla jakiej zdecydowałem się podjąć redagowania tej książki jest z jednej strony fakt dynamicznego rozwoju wiedzy z zakresu powysiłkowej adaptacji organizmu, z drugiej zaś niewystarczająca w mojej ocenie przystępność obecnych na rynku wydawniczym publikacji poświęconych tej tematyce.

„Fizjologia sportowa” została zatem zredagowana tak, by w sposób maksymalnie przystępny, ale też i kompleksowy, zaprezentować aktualny stan wiedzy z zakresu fizjologii wysiłku. Wartością dodaną są tu rozdziały systematyzujące wiedzę, która z reguły bardzo rzadko pojawia się w podręcznikach fizjologicznych, np. dotyczącej metodyki i norm testów fizjologicznych.

Jako redaktor starałem się, by „Fizjologia sportowa” została napisana tak aby każdy, bez względu na wyjściowy poziom swojej wiedzy, mógł znaleźć w niej dla siebie coś interesującego. Autorów kolejnych rozdziałów prosiłem o to, by zachowali pewien założony z góry ciąg myślowy, dzięki czemu książka jest tematycznie spójna. Prosiłem również o to, by w każdym rozdziale maksymalnie duży nacisk położono na akcentowanie wartości aplikacyjnych, tak by zawarta w „Fizjologii sportowej” wiedza mogła być w możliwie jak największym stopniu wykorzystana praktycznie.

Do napisania poszczególnych rozdziałów „Fizjologii sportowej” zostali zaproszeni naukowcy-praktycy pracujący na wielu uczelniach wyższych, w tym na wszystkich bez wyjątku akademiach wychowania fizycznego w Polsce. Fakt ten wydaje się w mojej opinii chyba najlepszą rekomendacją tej publikacji. Jako redaktor naukowy „Fizjologii sportowej” mam nadzieję, że spełni ona oczekiwania wszystkich czytelników.

prof. dr hab. Paweł Cięszczyk

rektor Akademii Wychowania Fizycznego i SportuSŁOWO WSTĘPNE PROFESORA KRZYSZTOFA KLUKOWSKIEGO

Na temat fizjologii wysiłku fizycznego człowieka powstało wiele opracowań naukowych, sięgających początku XX wieku. Nic w tym dziwnego, bowiem organizm ludzki od zarania dziejów zmagał się z różnorodnymi wysiłkami fizycznymi: począwszy od polowań czy ucieczek przed groźnymi zwierzętami, w pracy na roli albo w fabryce, a skończywszy na rekreacji ruchowej, treningu zdrowotnym, rehabilitacji czy też sporcie wyczynowym. Z tego względu budowa anatomiczna oraz funkcje fizjologiczne organizmu człowieka są doskonale przystosowane do wykonywania wysiłków aerobowych, anaerobowych i mieszanych. Oczywiście udogodnienia cywilizacyjne wpłynęły negatywnie na poziom sprawności i wydolności fizycznej współczesnego Homo sapiens, co wywołało miażdżycę, choroby metaboliczne, osteoporozę, otyłość i wiele innych schorzeń, a także zaburzenia strukturalne. Głębsze zainteresowanie zdolnościami wysiłkowymi człowieka wyniknęło zatem z potrzeby profilaktyki zdrowotnej, rehabilitacji, ale także usprawnienia procesu treningowego w sporcie wyczynowym. Aby odpowiedzieć na szereg pytań poznawczych związanych z fizjologią wysiłku i treningu sportowego, na całym świecie podjęto badania naukowe z zakresu fizjologii stosowanej i klinicznej, biochemii, endokrynologii, genetyki, dietetyki, farmakologii i psychologii. Na tej podstawie opracowano wiele testów diagnostycznych z zakresu obserwacji zdolności wysiłkowych, służących medycynie klinicznej, rehabilitacji kardiologicznej i pulmonologicznej oraz ocenie stanu wytrenowania sportowców różnych dyscyplin. Najważniejsze wyniki badań przedstawiano w licznych publikacjach naukowych, podręcznikach akademickich oraz przewodnikach metodycznych. Z tych opracowań korzystali studenci uniwersytetów medycznych, uczelni wychowania fizycznego, jak również w ramach studiów podyplomowych lub specjalizacyjnych, lekarze, fizjoterapeuci, instruktorzy i trenerzy klubów sportowych oraz instruktorzy fitness. Warto podkreślić, że z uwagi na szybki postęp wiedzy medycznej i przyrodniczej nawet najnowsze podręczniki akademickie z zakresu fizjologii wysiłku ulegały dezaktualizacji w ciągu 5 lat. Nowoczesny podręcznik „Fizjologia wysiłku” pod redakcją prof. Pawła Cięszczyka wypełnia lukę w tym zakresie. Opracowanie to jest zwieńczeniem dwóch wydanych wcześniej kompendiów, także pod redakcją naukową prof. Pawła Cięszczyka, pt. „Biochemia sportowa” (PZWL 2023) i „Genetyka sportowa” (PZWL 2021). Profesorowi udało się zaplanować nowatorską strukturę podręcznika, uwzględnić najnowsze badania autorów krajowych i zagranicznych oraz zaprosić do współpracy wiodących badaczy krajowych fizjologii wysiłku z akademii wychowania fizycznego, uniwersytetów medycznych oraz instytutów badawczych. Tym samym wymienieni badacze współtworzyli nowoczesne ujęcie podręcznika, mając na uwadze jako doświadczeni naukowcy i nauczyciele akademiccy wymagania studiów medyczno-biologicznych oraz uczelni wychowania fizycznego. Duże zasługi w zakresie tworzenia kompendium miało prestiżowe wydawnictwo PZWL, które dba o wysoki poziom merytoryczny stosownie dobranych i aktualizowanych opracowań.

Podręcznik uwzględnia realizowane aktualnie najnowsze badania z szeroko pojętej fizjologii wysiłku, zwraca uwagę zarówno na badania podstawowe, jak i na wykorzystanie ich wyników w praktyce trenerskiej. Na uwagę zasługuje bardzo starannie przygotowana szata graficzna, w postaci kolorowych rycin i wykresów, które w sposób czytelny i przystępny pomagają lepiej zrozumieć złożone zagadnienia adaptacji wysiłkowej organizmu człowieka. Autonomiczna struktura rozdziałów umożliwia wybiórcze korzystanie z podręcznika w zależności od potrzeb, zainteresowań, a także przygotowania z zakresu nauk biologiczno-medycznych Czytelników.

W podręczniku, spełniającym wszystkie wymogi nowoczesnego kompendium, autorzy zwrócili szczególną uwagę na zagadnienia dotyczące wszechstronnego wpływu wysiłku i treningu sportowego na organizm ludzki, uwzględniwszy:

■ budowę i funkcję mięśni szkieletowych w aspekcie przemian energetycznych i generowania siły;

■ nerwową i hormonalną kontrolę pracujących mięśni;

■ mechanizmy zmęczenia, z uwzględnieniem jego faz i powstawania opóźnionej bolesności mięśniowej;

■ wiodącą rolę układu sercowo-naczyniowego i układu oddechowego w adaptacji organizmu do różnego rodzaju wysiłków;

■ zasady treningu sportowego i kontroli obciążeń treningowych;

■ wpływ niedotlenienia wysokościowego na zdolności wysiłkowe sportowców, zasady treningu wysokościowego, chorobę wysokościową, wykorzystanie wysiłku w hipoksji we wspomaganiu leczenia chorób cywilizacyjnych;

■ wysiłek w warunkach wysokiej i niskiej temperatury otoczenia;

■ wpływ niedoboru ruchu na organizm, zasady treningu zdrowotnego;

■ zastosowanie środków ergogenicznych w sporcie – korzyści i działania niepożądane;

■ dymorfizm płciowy w sporcie, z uwzględnieniem odmienności fizjologicznej organizmu kobiety (w tym w okresie ciąży, połogu i menopauzy; triada sportsmenek);

■ odmienność reakcji na wysiłek i trening fizyczny w czasie rozwoju i starzenia się;

■ zasady żywienia w sporcie, ocenę składu ciała, zagadnienia otyłości;

■ wpływ wysiłku w chorobach sercowo-naczyniowych na czynność i strukturę serca, nagłą śmierć sercową, rehabilitację kardiologiczną;

■ metody diagnozowania wydolności tlenowej i beztlenowej.

Podręcznik jest adresowany do studentów uczelni wychowania fizycznego i uniwersytetów medycznych. Z pewnością będzie też przydatny dla lekarzy zajmujących się rehabilitacją medyczną, nauczycieli wychowania fizycznego, trenerów sportowych i instruktorów klubów fitness. Może być również cennym uzupełnieniem wiedzy dla lekarzy specjalizujących się w medycynie sportowej, rehabilitacji medycznej oraz dla fizjoterapeutów podnoszących swoje kwalifikacje zawodowe.

prof. dr hab. n. med. Krzysztof KlukowskiSŁOWO WSTĘPNE PROFESORA ANDRZEJA MAŁECKIEGO

„Fizjologia wysiłku”, podręcznik napisany przez zespół wybitnych specjalistów pod redakcją prof. Pawła Cięszczyka, stanowi wyjątkowe źródło wiedzy, które łączy precyzyjnie i wnikliwie przedstawione podstawowe mechanizmy z informacjami o znaczeniu praktycznym. Na uwagę zasługuje klarowność przekazu i umiejętne zaprezentowanie przez Autorów niejednokrotnie trudnych i zawiłych zagadnień biochemicznych oraz fizjologicznych w sposób przyjazny dla Czytelnika. Dzięki wprowadzeniu świetnie przygotowanych oraz mających jednolitą formę graficzną rycin i tabel, treści dzieła stają się wręcz przyjemne w odbiorze.

Autorzy nie tylko opisują wszystkie najważniejsze zagadnienia, ale także zamieszczają najnowsze, potwierdzone szczegółowymi badaniami naukowymi poglądy na temat podstawowych zjawisk istotnych podczas wysiłku fizycznego. Wyjątkową cechą książki, podnoszącą jej wartość, jest obecność – rzadko umieszczanych w tego typu dziełach – treści poświęconych poszczególnym grupom wiekowym, w tym nieczęsto opisywanej, a niezwykle ważnej specyfice okresu rozwojowego. Podobnie na szczególne uznanie zasługuje obszerne przedstawienie odmienności opisywanych mechanizmów i zjawisk w zależności od płci.

Uwzględnienie zasad właściwego żywienia, zaprezentowanych na podstawie bieżących danych, może stanowić dodatkową wartość nie tylko dla osób zajmujących się profesjonalnie treningiem sportowym, ale również dla trenujących sportowców i aktywnych fizycznie amatorów. Przejrzyście napisane i zilustrowane rozdziały poświęcone zaleceniom dotyczącym wysiłku fizycznego w przypadku wybranych – najważniejszych – grup chorób bardzo podnoszą wartość praktyczną książki.

Należy podkreślić, że „Fizjologia wysiłku” oferuje Czytelnikom zarówno solidne podstawy teoretyczne, jak i praktyczne narzędzia, które mogą być bezpośrednio zastosowane przez profesjonalistów w codziennej praktyce zawodowej. Będzie również bardzo pomocna w świadomym i bezpiecznym stosowaniu aktywności fizycznej przez amatorów sportu traktowanego jako wybitnie skuteczny sposób dbania o zdrowie.

prof. dr hab. n. med. Andrzej Małecki