EGZERSEGZERSİİZ FZ FİİZYOLOJZYOLOJİİSSİİProf. Dr. MProf. Dr. Müüzeyyen Erkzeyyen Erk

İİÜÜ CerrahpaCerrahpaşşa Ta Tııp Fakp FaküültesiltesiGGööğğüüs Hastals Hastalııklarklarıı ADAD

PlanPlan

1.1. TanTanıımm2.2. Egzersizin Egzersizin komponentlerikomponentleri

1.1. KaslarKaslar2.2. Solunum sistemiSolunum sistemi3.3. KardiyovaskKardiyovasküülerler sistemsistem

3.3. Egzersizi engelleyen koEgzersizi engelleyen koşşullarullar4.4. Egzersizin deEgzersizin değğerlendirilmesierlendirilmesi

Egzersiz FizyolojisiEgzersiz Fizyolojisi

►► Egzersiz olgusu, Egzersiz olgusu, kardiyokardiyovaskvasküülerler sistem, solunum sistem, solunum sistemi ve kassistemi ve kas--iskelet iskelet sisteminin birlikte sisteminin birlikte gergerççekleekleşştirditirdiğği bir i bir eylemdir eylemdir

►► İİnsan organizmasnsan organizmasııegzersiz yapmaya uygun egzersiz yapmaya uygun bir bibir biççime sahiptirime sahiptir

Günlük aktivite yeteneği

Fizyolojik kapasite

Oksijen transferiOksijen transferi

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

Kardiyovasküler sistem

Santral dolaşım

Kardiyak output

Arteryel kan akımı

Hemoglobin konsantrasyonu

Periferik dolaşım

Egzersize katılmayan bölgelere akım

Kas kan akımı

Kas kapiller yoğunluğu

O2 diffüzyonu

Oksijen değişimi

Solunum sistemi

O2 diffüzyonu

Vantilasyon

V/Q oranı

D A-V O2

Kas-iskelet sistemi

Enzimler ve oksidatifpotansiyel

Enerji depolanma ve salınması

Miyoglobülin

Mitokondri boyut ve sayısı

Oksijen tüketimini (VO2) belirleyen koşullar

PlanPlan

1.1. TanTanıımm2.2. Egzersizin Egzersizin komponentlerikomponentleri

1.1. KaslarKaslar2.2. Solunum sistemiSolunum sistemi3.3. KardiyovaskKardiyovasküülerler sistemsistem

3.3. Egzersizi engelleyen koEgzersizi engelleyen koşşullarullar4.4. Egzersizin deEgzersizin değğerlendirilmesierlendirilmesi

Normal Normal İİskelet Kasskelet Kasıı LifiLifi

Motor sinir

AsetilkolinReseptör

Kas hücresi membranı

Motor Motor üünitenite

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 miyozinarasında kompleks bir doku oluşturur ve bunların temasınıönler

Ca++ devreye girdiğinde, troponin-tropomiyozinkompleksinin şekli değişir, ve bu sayede aktin ve miyozinbirbirine temas eder

Aksiton potansiyeli kas hücresi membranına ulaşınca, sarkoplazmikretikulumdan Ca salınır

Ca yoksa, troponin-tropomiyozin birleşme yerlerini bloke eder

Kas Liflerinin Kas Liflerinin ÖÖzelliklerizellikleri

Lif TipiLif Tipi ÖÖzellikzellik MetabolizmaMetabolizma MiyoglobinMiyoglobin/Mitokondri/Mitokondri

İşİşlevlev

I YavaşYorgunluğa dirençli

Oksidatif ZenginKırmızı

İstirahatSakin solunum

IIa HızlıYorgunluğa dirençli

Oksidatif/ Glikolitik

Karışık YürümeHipervantilasyon

IIb HızlıYorulabilen

Glikolitik FakirBeyaz

KoşmaÖksürme

Richardson RS Richardson RS et al. AJRCCM et al. AJRCCM 2004; 169: 892004; 169: 89--9696

Kas Liflerinin Kas Liflerinin ÖÖzelliklerizellikleri((VastusVastus LateralisLateralis))

Enerji kaynaklarEnerji kaynaklarıı►► VVüücut cut ATPATP’’yiyi depolayamaz, Bu nedenle egzersiz depolayamaz, Bu nedenle egzersiz

ssıırasrasıında dnda düüzenli ve szenli ve süürekli olarak ATP yaprekli olarak ATP yapıılmaslmasııgerekirgerekir

►► VVüücudun gcudun gııdalardalarıı enerjiye enerjiye ççevirdievirdiğği iki i iki öönemli yol nemli yol vardvardıır: r:

Aerobik metabolizma (oksijen ile) Aerobik metabolizma (oksijen ile) Anaerobik metabolizma (oksijensiz) Anaerobik metabolizma (oksijensiz)

►► Bu iki ana yol da Bu iki ana yol da bolbolüümleremlere ayrayrıılabilirlabilir►► Egzersiz sEgzersiz sıırasrasıında enerji ihtiyacnda enerji ihtiyacıı bu sistemlerin bu sistemlerin

kombinasyonu ile sakombinasyonu ile sağğlanlanıırr►► Hangi yolun ne zaman kullanHangi yolun ne zaman kullanıılacalacağığı egzersizin egzersizin şşiddetine ve siddetine ve süüresine baresine bağğllıı olarak belirlenirolarak belirlenir

Aerobik Aerobik glikolizglikoliz

►► Solunan havadaki oksijen Solunan havadaki oksijen kan dolakan dolaşışımmııyla kaslara yla kaslara gelirgelir

►► Burada Burada ööncelikle glikojen ncelikle glikojen ve yave yağğ asitleri ile birleasitleri ile birleşşir ir

►► Aerobik Aerobik glikolizglikoliz yoluyla ATP yoluyla ATP meydana gelir meydana gelir

►► Yan Yan üürrüün olarak da COn olarak da CO2 2 üüretilirretilir

LaktatLaktat eeşşiiğğii

Laktat eşik değerleri (LT)►Sporcu olmayan sağlıklı birey: %60 VO2 max►Atlet: %65-80 VO2max ►Elit endurans atleti: %85-95 VO2 max

Egzersizde enerji saEgzersizde enerji sağğlayan sistemlerlayan sistemler

PlanPlan

1.1. TanTanıımm2.2. Egzersizin Egzersizin komponentlerikomponentleri

1.1. KaslarKaslar2.2. Solunum sistemiSolunum sistemi3.3. KardiyovaskKardiyovasküülerler sistemsistem

3.3. Egzersizi engelleyen koEgzersizi engelleyen koşşullarullar4.4. Egzersizin deEgzersizin değğerlendirilmesierlendirilmesi

VOVO22 –– iişş yyüükküü iliilişşkisikisi

İş yükü

0

VO2L/dak

VAVA--COCO22 iliilişşkisikisi

►► Hafif ve orta dHafif ve orta düüzeydeki zeydeki egzersizlerde egzersizlerde alveoleralveolervantilasyonvantilasyon ve COve CO22atatııllıımmıı lineer bir lineer bir şşekilde ekilde artar artar

►► Bu iliBu ilişşki aki aşşaağığıdaki daki denklem ile anlatdenklem ile anlatıılabilir labilir

PaC02 = (= (VC02 x 863) / VA/ VAVA = (863 x VCOVA = (863 x VCO22) / PaCO) / PaCO22

VA VA -- COCO22 iliilişşkisikisi

VA = (863 x VCO2) / PaCO2

VE = (863 x VCO2) / PaCO2 (1-VD/VT)

Kardiyopulmoner hastalarda egzersiz yanıtını belirleyen faktörler:

1. VCO2 : Metabolik komponent2. PaCO2 : solunum kontrol faktörü3. VD / VT oranı : Vantilasyonun etkinliğini

belirleyen faktör

Egzersiz Egzersiz şşiddetine giddetine gööre VOre VO22 artartışıışı(sabit y(sabit yüükle egzersiz)kle egzersiz)

Çok ağır

Ağır

Orta

Zaman

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

PlanPlan

1.1. TanTanıımm2.2. Egzersizin Egzersizin komponentlerikomponentleri

1.1. KaslarKaslar2.2. Solunum sistemiSolunum sistemi3.3. KardiyovaskKardiyovasküülerler sistemsistem

3.3. Egzersizi engelleyen koEgzersizi engelleyen koşşullarullar4.4. Egzersizin deEgzersizin değğerlendirilmesierlendirilmesi

Egzersizde Egzersizde kardiyovaskkardiyovasküülerler yanyanııtt

0 1 2 3 4 50

20

40

VO2 L/Dak

CO L/dak

50 100 150

A-V O2 içerik farkı Cinsiyet ve antrenman miktarından etkilenmez

CaO2 değişmez

CvO2 hiperbolik azalır

Ca-CvO2 hiperbolik artar

5-6L/d CO 1L/d VO2

Egzersizde Egzersizde kardiyovaskkardiyovasküülerler yanyanııtt

Egzersizde CO&VOEgzersizde CO&VO22 lineer artlineer artışıışınnıın nedenlerin nedenleri1.1. SinoSino--atriyalatriyal nodnod’’dada erken fazda parasempatik erken fazda parasempatik

uyaruyarıı, daha sonra sempatik aktivite, daha sonra sempatik aktivite►► KVH artKVH artışıışı

2.2. SV (SV (StrokeStroke volumevolume) art) artışıışı((periferdenperiferden gelen kan miktargelen kan miktarıınnıın artmasn artmasıı, antrenmanl, antrenmanlııbireylerde daha ybireylerde daha yüüksek)ksek)

İşİş yyüükküü artartışıışınnıın n kardiyovaskkardiyovasküülerleretkilerietkileri

►► CO artCO artışıışı::KanKanıın kaslara n kaslara reditribreditribüüsyonusyonuKas dolaKas dolaşışımmıında lokal nda lokal vazodilatasyonvazodilatasyon►►Mekanizma?Mekanizma?►►Lokal K, H, PO2, Lokal K, H, PO2, osmolarireosmolarire, , ııssıı, , katekolaminkatekolamin, NO art, NO artışıışı

►► VaskVasküülerler sistemde sistemde ““drivingdriving”” basbasıınnçç artartışıışı►► Sistemik kan basSistemik kan basııncncıı artartışıışı

Sempatik Sempatik inervasyoninervasyonLokal Lokal vaskvasküülerler direndirençç artartışıışı

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 nabzOksijen nabzıı

VO2 = Q (CaO2 – CvO2)

VO2 = HR x SV (CaO2 – CvO2)

VO2 / HR = SV (CaO2 – CvO2)

O2 - P = SV (CaO2 – CvO2)

Oksijen nabzOksijen nabzıı--iişş yyüükküü iliilişşkisikisiO

2-

P

WR

Antrenmansız

Antrenmanlı

PlanPlan

1.1. TanTanıımm2.2. Egzersizin Egzersizin komponentlerikomponentleri

1.1. KaslarKaslar2.2. Solunum sistemiSolunum sistemi3.3. KardiyovaskKardiyovasküülerler sistemsistem

3.3. Egzersizi engelleyen koEgzersizi engelleyen koşşullarullar4.4. Egzersizin deEgzersizin değğerlendirilmesierlendirilmesi

Kardiyovasküler

KAHKKY

Anemi

Periferik damar hast.Otonomik disfonk.

Pulmoner

ObstrüktifRestriktifİnfiltratifGögüs duvarı

Periferik

ObesiteMiyopatiKondüsyonsuzluk

Diger

Motivasyon eksikligiÇevresel faktörlerAlgısal faktörler

PAHPE

Couillard A. ERJ 2005; 26: 703-719

Kas disfonksiyonu

(Kas gücü ve dayanıklılığının azalması)

Kası kullanmama

Kas aktivitesinin azalması veya kesilmesi

Miyopati

Kasın hastalığı

Sedanteryaşam Nöropati

Edinselhastalık

Kalıtsal hastalık

Kasın kullanılmaması ve miyopati periferik kas disfonksiyonunaneden olan iki ayrı antitedir.

KillianKillian ve ark. ARDD 1992; 146 (4): 935ve ark. ARDD 1992; 146 (4): 935--4040

97 KOAH97 KOAH320 Kontrol320 KontrolBisiklet Bisiklet ergometresiergometresiEgzersizi sonlandEgzersizi sonlandııran faktran faktöör:r:

KOAHKOAH KontrolKontrol

DispneDispne % 26% 26 % 22% 22

Bacak yorgunluBacak yorgunluğğuu % 43% 43 % 36% 36

Dispne ve bacak yor.Dispne ve bacak yor. % 31% 31 % 42% 42

Richardson RS Richardson RS et al. AJRCCM et al. AJRCCM 2004; 169: 892004; 169: 89--9696

KOAHKOAH’’dada Kas Liflerinin Kas Liflerinin ÖÖzelliklerizellikleri((VastusVastus LateralisLateralis))

FEV1 %32

PaO2 87

PlanPlan

1.1. TanTanıımm2.2. Egzersizin Egzersizin komponentlerikomponentleri

1.1. KaslarKaslar2.2. Solunum sistemiSolunum sistemi3.3. KardiyovaskKardiyovasküülerler sistemsistem

3.3. Egzersizi engelleyen koEgzersizi engelleyen koşşullarullar4.4. Egzersizin deEgzersizin değğerlendirilmesierlendirilmesi

EGZERSİZ TESTİ

Performans egzersiz Testi Klinik Egzersiz Testi

Kondizyon

değerlendirme

Egzersiz

Reçetesi

Seyir

İzleme

Tanısal egz.

Testi

Risk değerlen

dirme

GGüçüç, i, işş ve kuvvet kavramlarve kuvvet kavramlarıı

►► Dinamik egzersiz (aerobik egzersiz, yada Dinamik egzersiz (aerobik egzersiz, yada enduransenduransegzersizleri) geniegzersizleri) genişş kas gruplarkas gruplarıı taraftarafıından gerndan gerççekleekleşştirirtirir

►► Kas gruplarKas gruplarıınnıın bir zaman biriminde yaptn bir zaman biriminde yaptığıığı iişşin ifadesi gin ifadesi güçüç((powerpower) d) düürr

►► YapYapıılan ilan işşin in üünitesi nitesi jjüüll ((joulejoule))►► GGüçüç üünitesi nitesi jjüüll/saniye veya /saniye veya wattwatt (W) d(W) dıırr►► Bir Bir ççok fizyolog iok fizyolog işş üünitesi olarak nitesi olarak kilopondkilopond--metremetre’’yi kullanyi kullanıırr►► Bu koBu koşşulda gulda güçüç ((powerpower) ) üünitesi nitesi kilopondkilopond--metre/dakika metre/dakika

((kpmkpm//dakdak) olarak ifade edilir) olarak ifade edilir►► 600 600 kpmkpm//dakdak yaklayaklaşışık olarak 100 k olarak 100 WW’’aa karkarşışıllıık gelmektedir. k gelmektedir.

ATS/ACCP Statement on Cardiopulmonary ExerciseTestingAm J Respir Crit Care Med Vol 167. pp 211–277, 2003

ATS/ACCP Statement on Cardiopulmonary ExerciseTestingAm J Respir Crit Care Med Vol 167. pp 211–277, 2003

ATS/ACCP Statement on Cardiopulmonary ExerciseTestingAm J Respir Crit Care Med Vol 167. pp 211–277, 2003