KOSZT FIZJOLOGICZNY I ENERGETYCZNY PRACY FIZYCZNEJ DYNAMICZNEJ.
Mechanizmem równoważącym szereg funkcji ustrojowych u człowieka jest mechanizm homeostazy.
Homeostaza jest stanem równowagi wewnętrznej organizmu. Organizm wyposażony jest w wewnętrzny system o automatycznej kontroli wielu procesów życiowych, którego działanie umożliwia utrzymanie temperatury ciała objętość płynów ustrojowych, ciśnienia parcjalnego tlenu oraz stężenie glukozy we krwi.
Podstawowym parametrem człowieka opisującym jego przydatność do zróżnicowanych czynników jest wydolność fizyczna organizmu.
Wydolność fizyczna organizmu:
· Zdolność organizmu do wykorzystania długotrwałego lub ciężkiego wysiłku
· Zdolność szybkiego likwidowania zaburzeń homeostazy wywołanych wysiłkiem
· W znacznym stopniu zależy od zdolności pobierania tlenu przez organizm
Zmęczenie – zmniejszenie zdolności do pracy spowodowane przez wysiłek
| |
V V
Ośrodkowe obwodowe
| |
V |
Polega na narastaniu uczucia ciężkości pracy i bólu mięśni, zmniejszeniu motywacji, koncentracji uwagi i sprawności psychomotorycznej
|
V
Zmęczenie pracujących mięsni przejawiające się zmniejszeniem siły i szybkości ich skurczów aż do momentu utraty zdolności pracy.
Zmęczenie przewlekłe – jest to stan, w którym dochodzi do zaburzeń w działaniu mechanizmów kontrolujących funkcje fizjologiczne organizmów (przede wszystkim układu nerwowego) i rozwoju stanów patologicznych.
Jednym z wielu sposobów oceny ciężkości pracy jest pomiar wydatku energetycznego mnożonego obciążeniem bezwzględnym.
Obciążenie bezwzględne – ilość energii wydatkowanej przez organizm w jednostce objętości tlenu (moc). Może być również wyrażona w jednostce objętości tlenu pobieranego przez organizm na minutę lub też w jednostce pracy zewnętrznej wykonanej w określonym czasie.
Obciążenie względne – stosunek między zapotrzebowaniem na tlen podczas wykonywania pracy a maksymalnym pobieraniem tlenu przez organizm (% VO2max)
Wysiłek lekki < 10%
średni od 10% - 30%
ciężki od 30% - 50%
bardzo ciężki od 50% - ∞
Rodzaje wysiłku:
· Wysiłki maksymalne
· Wysiłki supramaksymalne
· Wysiłki submaksymalne
· Wysiłki ogólne
· Wysiłki lokalne
Wysiłki maksymalne występują gdy zapotrzebowanie na tlen jest równe indywidualnej wartości VO2max
Praca fizyczna dynamiczna – jest definiowana jako praca wykonana z przeważającym udziałem skurczów izotonicznych i krótkotrwałych skurczów izometrycznych.
Skurcz izotoniczny zachodzi wtedy jeżeli jeden z przyczepa mięśnia jest wolny i w wyniku pobudzenia występuje jego skrócenie z maksymalną szybkością naprężenia mięśnia w tej sytuacji nie zmienia się.
Skurcz izometryczny zachodzi gdy obydwa przyczepy są unieruchomione …
Metody pomiaru wydatku energetycznego w czasie wysiłku
1. Kolorymetria bezpośrednia.
2. Kabrymetria pośrednia.
3. Na podstawie równoważnika energetycznego tlenu.
4. Ciągła rejestracja pracy serca.
5. Metody opisowe
Ad.1. Polega na bezpośrednim pomiarze ilości ciepła wytwarzanego przez organizm czasie pracy.
Ad.2. Procedura jej sprowadza się do pomiaru objętości pobranego przez organizm tlenu i wydalanego C02 wyliczeniu ilorazu oddechowego i pomnożeniu objętości pobranego tlenu przez odpowiedni równoważnik energetyczny.
Ad.3. W praktyce przemysłowej do pomiaru wydatku energetycznego często stosujemy metody oparte na wentylacji płuc.
Współzależność wielkości zużycia tlenu i wentylacji płuc wg Hansena:
Na podstawie zależności można obliczyć przybliżoną wartość wydatku energetycznego posługując się równaniem Delta-Ranananaan:
E = 0,21* Ve(stpd)
STPD – wentylacja płuc
Ad.4. Innym parametrem często stosowanym jest analiza skurczów serca.
Zależność między częstością skurczów mięśnia serca i kosztem energetycznym może być opisana wzorem:
M = 4.0 * HR – 255
HR – częstość skurczów podczas pracy
Ad.5. Przy braku możliwości wykonania pomiaru wydatku energetycznego jedną z wcześniej wymienionych metod wartości te można określić za pomocą szacunkowej metody hromometrycznej tabelaryzacji.