ZYOLOJİSİ. Prof. Dr. Müzeyyen M. kları AD

EGZERSİZ Z FİZYOLOJF ZYOLOJİSİ Prof. Dr. Müzeyyen M Erk İÜ Cerrahpaşa a Tıp T p Fakültesi Göğüs s Hastalıklar kları AD

Plan 1. Tanım 2. Egzersizin komponentleri 1. Kaslar 2. Solunum sistemi 3. Kardiyovasküler sistem 3. Egzersizi engelleyen koşullar 4. Egzersizin değerlendirilmesi erlendirilmesi

Egzersiz Fizyolojisi Egzersiz olgusu, kardiyo vasküler sistem, solunum sistemi ve kas-iskelet sisteminin birlikte gerçekle ekleştirdiği i bir eylemdir İnsan organizması egzersiz yapmaya uygun bir biçime ime sahiptir Günlük aktivite yeteneği Fizyolojik kapasite

Oksijen transferi VO2= DO2 (PcO2-PmitO2) VO2= QT (CaO2-CvO2) VO2= VE (Fı O2-FEO2)

Oksijen tüketimini (VO 2 ) belirleyen koşullar Kardiyovasküler sistem Santral dolaşım Kardiyak output Arteryel kan akımı Hemoglobin konsantrasyonu Periferik dolaşım Egzersize katılmayan bölgelere akım Kas kan akımı Kas kapiller yoğunluğu O 2 diffüzyonu Oksijen değişimi Solunum sistemi O 2 diffüzyonu Vantilasyon V/Q oranı D A-V O 2 Kas-iskelet sistemi Enzimler ve oksidatif potansiyel Enerji depolanma ve salınması Miyoglobülin Mitokondri boyut ve sayısı

Normal İskelet Kası Lifi

Motor ünite Kas hücresi membranı Motor sinir Reseptör Asetilkolin

Ca yoksa, troponin-tropomiyozin birleşme yerlerini bloke eder Aksiton potansiyeli kas hücresi membranına ulaşınca, sarkoplazmik retikulumdan Ca salınır Ca++ un mevcudiyeti, kastaki iki ana protein aktin ve miyozinin etkileşmesine imkan verir. İstirahat durumunda, birbirine afinitesi olan bu iki proteinin teması önlenmiştir Diğer iki protein,troponin ve tropomiyozin, aktin ve miyozin arasında kompleks bir doku oluşturur ve bunların temasını önler Ca++ devreye girdiğinde, troponin-tropomiyozin kompleksinin şekli değişir, ve bu sayede aktin ve miyozin birbirine temas eder

Kas Liflerinin Özellikleri Lif Tipi Özellik Metabolizma Miyoglobin İşlev lev /Mitokondri I Yavaş Oksidatif Zengin İstirahat Yorgunluğa dirençli Kırmızı Sakin solunum IIa Hızlı Yorgunluğa dirençli Oksidatif/ Glikolitik Karışık Yürüme Hipervantilas yon IIb Hızlı Glikolitik Fakir Koşma Yorulabilen Beyaz Öksürme

Kas Liflerinin Özellikleri (Vastus Lateralis) Richardson RS et al. AJRCCM 2004; 169: 89-96 96

Enerji kaynakları Vücut ATP yi depolayamaz, Bu nedenle egzersiz sırasında düzenli d ve sürekli s olarak ATP yapılmas lması gerekir Vücudun gıdalarg daları enerjiye çevirdiği i iki önemli yol vardır: r: Aerobik metabolizma (oksijen ile) Anaerobik metabolizma (oksijensiz) Bu iki ana yol da bolümlere ayrılabilir Egzersiz sırass rasında enerji ihtiyacı bu sistemlerin kombinasyonu ile sağlan lanır Hangi yolun ne zaman kullanılaca lacağı egzersizin şiddetine ve süresine s bağlı olarak belirlenir

Aerobik glikoliz Solunan havadaki oksijen kan dolaşı şımıyla kaslara gelir Burada öncelikle glikojen ve yağ asitleri ile birleşir Aerobik glikoliz yoluyla ATP meydana gelir Yan ürün n olarak da CO 2 üretilir

Laktat eşiği Laktat eşik değerleri (LT) Sporcu olmayan sağlıklı birey: %60 VO 2 max Atlet: %65-80 VO 2 max Elit endurans atleti: %85-95 VO 2 max

Egzersizde enerji sağlayan sistemler

VO 2 iş yükü ilişkisi VO 2 L/dak 0 İş yükü

VA-CO 2 ilişkisi Hafif ve orta düzeydeki d egzersizlerde alveoler vantilasyon ve CO 2 atılımı lineer bir şekilde artar Bu ilişki aşağıa ğıdaki daki denklem ile anlatılabilir labilir PaC0 2 = (VC0( 2 x 863) / VA VA = (863 x VCO 2 ) / PaCO 2

VA - CO 2 ilişkisi VA = (863 x VCO 2 ) / PaCO 2 VE = (863 x VCO 2 ) / PaCO 2 (1-VD/VT) Kardiyopulmoner hastalarda egzersiz yanıtını belirleyen faktörler: 1. VCO 2 : Metabolik komponent 2. PaCO 2 : solunum kontrol faktörü 3. VD / VT oranı : Vantilasyonun etkinliğini belirleyen faktör

Egzersiz şiddetine göre g VO 2 artışı (sabit yükle y egzersiz) Çok ağır Ağır Orta Zaman

Maltais F et al. AJRCCM 1996; 153: 288-93

Egzersizde kardiyovasküler yanıt CO L/dak 40 20 0 A-V O 2 içerik farkı 50 100 150 0 1 2 3 4 5 Cinsiyet ve antrenman miktarından etkilenmez CaO 2 değişmez CvO 2 hiperbolik azalır Ca-CvO 2 hiperbolik artar 5-6L/d CO 1L/d VO2 VO 2 L/Dak

Egzersizde kardiyovasküler yanıt Egzersizde CO&VO 2 lineer artışı ışının n nedenleri 1. Sino-atriyal nod da da erken fazda parasempatik uyarı,, daha sonra sempatik aktivite KVH artışı 2. SV (Stroke( volume) ) artışı (periferden gelen kan miktarının n artması,, antrenmanlı bireylerde daha yüksek) y

İş yükü artışı ışının kardiyovasküler CO artışı ışı: etkileri Kanın n kaslara reditribüsyonu Kas dolaşı şımında lokal vazodilatasyon Mekanizma? Lokal K, H, PO2, osmolarire, ısı, katekolamin,, NO artışı Vasküler sistemde driving basınç artışı Sistemik kan basınc ncı artışı Sempatik inervasyon Lokal vasküler direnç artışı

OKSİJEN NABZI (Henderson and Prince - 1914) Kalbin sistoldeki bir vurumuyla çıkan kan miktarına isabet eden oksijen tüketimi miktarına oksijen nabzı denir Bir dakikada absorbe edilen oksijenin o sıradaki nabız sayısına bölünmesiyle elde edilir

Oksijen nabzı VO 2 = Q (CaO 2 CvO 2 ) VO 2 = HR x SV (CaO 2 CvO 2 ) VO 2 / HR = SV (CaO 2 CvO 2 ) O 2 -P = SV (CaO 2 CvO 2 )

Oksijen nabzı-iş yükü ilişkisi O 2 -P Antrenmanlı Antrenmansız WR

Diger Periferik Kardiyovasküler Pulmoner Motivasyon eksikligi Çevresel faktörler Algısal faktörler Obesite Miyopati Kondüsyonsuzluk KAH KKY Anemi Obstrüktif Restriktif İnfiltratif Gögüs duvarı Periferik damar hast. Otonomik disfonk. PAH PE

Kas disfonksiyonu (Kas gücü ve dayanıklılığının azalması) Kası kullanmama Kas aktivitesinin azalması veya kesilmesi Miyopati Kasın hastalığı Sedanter yaşam Nöropati Edinsel hastalık Kalıtsal hastalık Kasın kullanılmaması ve miyopati periferik kas disfonksiyonuna neden olan iki ayrı antitedir. Couillard A. ERJ 2005; 26: 703-719

Killian ve ark. ARDD 1992; 146 (4): 935-40 97 KOAH 320 Kontrol Bisiklet ergometresi Egzersizi sonlandıran faktör: KOAH Kontrol Dispne % 26 % 22 Bacak yorgunluğu % 43 % 36 Dispne ve bacak yor. % 31 % 42

KOAH da Kas Liflerinin Özellikleri (Vastus Lateralis) FEV1 %32 PaO2 87 Richardson RS et al. AJRCCM 2004; 169: 89-96 96

EGZERSİZ TESTİ Performans egzersiz Testi Klinik Egzersiz Testi Kondizyon değerlendirme Egzersiz Reçetesi Seyir İzleme Tanısal egz. Testi Risk değerlen dirme

Güç,, işi ve kuvvet kavramları Dinamik egzersiz (aerobik egzersiz, yada endurans egzersizleri) geniş kas grupları tarafından gerçekle ekleştirir Kas gruplarının n bir zaman biriminde yaptığı işin in ifadesi güçg (power)) dürd Yapılan işin i in ünitesi jül (joule) Güç ünitesi jül/saniye veya watt (W) dırd Bir çok fizyolog işi ünitesi olarak kilopond-metre metre yi kullanır Bu koşulda güçg (power) ünitesi kilopond-metre/dakika (kpm/dak)) olarak ifade edilir 600 kpm/dak yaklaşı şık k olarak 100 W a karşı şılık k gelmektedir.

ATS/ACCP Statement on Cardiopulmonary Exercise Testing Am J Respir Crit Care Med Vol 167. pp 211 277, 2003