Tlen pobrany w trakcie wdechu do płuc jest rozprowadzany wraz z krwią do komórek budujących tkanki. Dzięki obecności tlenu ze związków odżywczych zostaje uwolniona energia, wykorzystywana do funkcjonowania komórek. Podczas wysiłku fizycznego zwiększa się zapotrzebowanie organizmu na energię i tym samym – na tlen.

R1UQBsgekdpBY
Wydolność oddechowa bezpośrednio przekłada się na wydolność całego organizmu. Aktywność fizyczna pomaga ją poprawić lub utrzymać w dobrym stanie.
Źródło: Gustavo Fring , Pexels, domena publiczna.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • jak zbudowany jest układ oddechowy i jakie są jego funkcje;

  • jak przebiega wentylacja płuc;

  • na czym polega wymiana gazowa w płucach i tkankach.

Twoje cele
  • Zaplanujesz i przeprowadzisz obserwację wpływu wysiłku fizycznego na zmiany częstości oddechu.

  • Wyjaśnisz wpływ wysiłku fizycznego na zmiany częstości oddechu.

bg‑cyan

1. Co się dzieje z płucami podczas wysiłku fizycznego?

Wysiłek fizyczny pobudza do wzmożonej pracy różne organy, w tym płuca i serce, co umożliwia pobranie, a następnie rozprowadzenie po organizmie większej ilości tlenu. Tlen jest wykorzystywany do uwalniania energii w tkankach, m.in. mięśniach, które pracują intensywniej w trakcie wysiłku fizycznego. Mięśnie szybko zużywają duże ilości energii, dlatego podczas pracy wymagają zwiększenia dostaw tlenu.

W procesie oddychania w komórkach powstaje dwutlenek węgla. Jest on usuwany do krwi, wraz z którą płynie do płuc, gdzie przenika do pęcherzyków płucnych. Stąd jest wydalany z organizmu podczas wydechu. W trakcie pracy mięśni zachodzi w nich intensywniejsza produkcja dwutlenku węgla, w związku z czym następuje zwiększenie jego ilości we krwi. Pobudza to organizm do zwiększenia częstości oddechów, co przyspiesza wymianę gazową w płucach.

Podczas spoczynku człowiek wykonuje średnio 12–15 oddechów na minutę, co się wiąże z wymianą w płucach ok. 12 litrów powietrza. Podczas wysiłku liczba oddechów zwiększa się, a objętość wymienionego powietrza może dochodzić do 110–140 litrów.

1
Symulacja 1
RozACMGxMtp0I
Symulacja interaktywna przedstawia liczbę oddechów na minutę w zależności od intensywności wysiłku fizycznego. Po lewej stronie widać interaktywny wykres, a po prawej miejsce na odpowiadającą wykresowi animację. W dolnym prawym rogu znajduje się przycisk ze znakiem zapytania. Po kliknięciu na niego wyświetla się następujący tekst: Oddychanie umożliwia pobieranie tlenu, wykorzystywanego do pracy narządów. Zwiększenie częstości oddechów umożliwia przyspieszenie wymiany gazowej: pobieranie większej ilości tlenu oraz wydalanie większej ilości dwutlenku węgla w płucach.
Pierwszy wykres przedstawia liczbę oddechów przy lekkim wysiłku fizycznym. Po pół minuty oddechów jest mniej niż dziesięć. Po półtorej minuty oddechów jest dwadzieścia, po dwóch minutach dwadzieścia pięć. Obok wykresu widać animowaną postać, która idzie spokojnym tempem, rozmawiając przez komórkę.
Drugi wykres przedstawia liczbę oddechów przy średnim wysiłku fizycznym. Po pół minuty oddechów jest mniej niż dziesięć. Po półtorej minuty oddechów jest trzydzieści, a po dwóch minutach trzydzieści pięć. Obok wykresu widać animowaną postać, która idzie szybkim tempem.
Trzeci wykres przedstawia liczbę oddechów przy dużym wysiłku fizycznym. Po pół minuty oddechów jest mniej niż dziesięć. Po półtorej minuty oddechów jest pięćdziesiąt osiem, a po dwóch minutach sześćdziesiąt. Obok wykresu widać animowaną biegnącą postać.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 1
R1cznriVYXyH8
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 1
R1SbZ5pVW88YS
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 2
R4wr4GsH99oy6
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Polecenie 3
Rc5SgNptSSHTt
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑cyan

2. Jakie są korzyści z aktywności fizycznej?

Regularna aktywność fizyczna może przyczynić się do zwiększenia siły i sprawności mięśni. Mięśnie wytrenowane zużywają do pracy mniej tlenu i wytwarzają mniej dwutlenku węgla, przez co nie jest konieczne tak częste wykonywanie wdechów podczas aktywności. Ćwiczenia fizyczne polepszają także krążenie oraz wytrzymałość serca. Ponadto regularny wysiłek fizyczny wpływa pozytywnie na ogólne samopoczucie, zmniejsza ryzyko wystąpienia udarówudar niedokrwienny mózguudarów, chorób serca, cukrzycy typu 2cukrzyca typu 2cukrzycy typu 2 oraz depresjidepresjadepresji.

Ciekawostka

Aktywność fizyczna zwiększa produkcję endorfin, czyli tzw. hormonów szczęścia, które wprawiają człowieka w dobry nastrój.

Słownik

cukrzyca typu 2
cukrzyca typu 2

choroba objawiająca się wysokim stężeniem glukozy we krwi oraz niedoborem insuliny i opornością na nią

depresja
depresja

zaburzenie psychiczne objawiające się m.in. smutkiem, przygnębieniem, u części chorych myślami samobójczymi

udar niedokrwienny mózgu
udar niedokrwienny mózgu

zespół objawów, takich jak niedowład, zaburzenia czucia i widzenia, wynikających z zaburzenia przepływu krwi przez daną część mózgu na skutek zamknięcia światła naczyń krwionośnych przez blaszki miażdżycowe lub materiał zatorowy

Zadania

1
Pokaż ćwiczenia:
R11Q2v69hcU6B1
Ćwiczenie 1
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R8iP8fn0tgB7K1
Ćwiczenie 2
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1GkpicNdV69e1
Ćwiczenie 3
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1MiF3Z0zZzb41
Ćwiczenie 4
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RAbrgnOV2VdhL2
Ćwiczenie 5
Oceń, czy poniższe stwierdzenia są prawdziwe czy fałszywe.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 6
RoNNpN9wQmu4F
Wykres przedstawia zmianę częstości oddechów podczas wykonywania ćwiczenia fizycznego u dwóch osób. Osoba pierwsza zaznaczona jest czerwoną linią, a osoba druga - zieloną. Przed rozpoczęciem wysiłku, w zerowej minucie liczba oddechów u osoby pierwszej wynosi dziesięć, a u osoby drugiej dwanaście. W pierwszej minucie liczba oddechów u osoby pierwszej wynosi dwadzieścia, a u osoby drugiej dwadzieścia pięć. W drugiej, trzeciej i czwartej minucie liczba oddechów u osoby pierwszej wynosi dwadzieścia pięć, a u osoby drugiej dwadzieścia trzydzieści pięć. W piątej minucie liczba oddechów u osoby pierwszej wynosi piętnaście, a u osoby drugiej dwadzieścia pięć. W szóstej minucie liczba oddechów u osoby pierwszej wynosi dziesięć, a u osoby drugiej piętnaście. W siódmej minucie liczba oddechów u osoby pierwszej wynosi dziesięć, a u osoby drugiej dwanaście.
Zmiana częstości oddechów podczas wykonywania ćwiczenia fizycznego u dwóch osób.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1a5Jdjc7Uim3
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
21
Ćwiczenie 7
RTXXvbjiyc3W5
Wykres słupkowy przedstawia liczbę oddechów na minutę w zależności od wykonywanej czynności.. Podczas siedzenia liczba oddechów na minutę wynosi dwanaście. Podczas chodzenia liczba oddechów na minutę wynosi osiemnaście. Podczas truchtu liczba oddechów na minutę wynosi czterdzieści. Podczas sprintu liczba oddechów na minutę wynosi sześćdziesiąt.
Zmiany częstości oddechów w zależności od wykonywanej czynności.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RAEYxPEJmULo0
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
31
Ćwiczenie 8
R1Us8ghlKipK6
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑cyan

Notatnik

RfDweOATbSEVz
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Bibliografia

Effects of Exercising, www.elevise.co.uk/gab4h.html [dostęp: 11.07.2023].

Instytut Biologii – Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Oddychanie w wysiłku, www.bio.umk.pl/panel/wp‑content/uploads/Oddychanie‑w-wysilku.pdf [dostęp: 11.07.2023].

Mayo Clinic Staff, Exercise and Stress: Get Moving to Manage Stress, 2022, www.mayoclinic.org/healthy‑lifestyle/stress‑management/in‑depth/exercise‑and‑stress/art‑20044469 [dostęp: 11.07.2023].

Respiratory Responses to Exercise, www.ptdirect.com/training‑design/anatomy‑and‑physiology/acute‑respiratory‑responses [dostęp: 11.07.2023].

What is a Normal Respiratory Rate Based on Your Age?, „Medical News Today”, www.medicalnewstoday.com/articles/324409 [dostęp: 11.07.2023].

Your lungs and exercise, „Breathe (Sheff)” 2016, nr 12(1), s. 97–100, www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4818249 [dostęp: 11.07.2023].