Trening
Metaboliczne uwarunkowania wysiłku fizycznego
data: 17.12.2008
| PRZEMIANY ENERGETYCZNE. Obciążenie fizyczne, jakie niewątpliwie związane jest z uprawianiem sportu, możemy zakwalifikować - bez względu na rodzaj uprawianej dyscypliny - do pracy tlenowej bądź beztlenowej. Czynnikami wyznaczającymi odpowiednią jego charakterystykę, są:
Każdy z tych rodzajów pracy, angażuje w naszym organizmie odmiennie układ krążenia, oddechowy, mięśniowy oraz co bardzo istotne układ nerwowy, wywołując odmienne reakcje metaboliczne. Podstawowa wiedza związana z przemianami prowadzącymi do wytworzenia odpowiedniej ilości energii podczas wykonywania różnego rodzaju wysiłków, to niezbędne kompendium, które każdemu z Was powinno się przydać. Jeśli zrozumiesz podstawowe różnice pomiędzy krótkotrwałym wysiłkiem o dużej intensywności, a pracą fizyczną o długim czasie trwania, będziesz mógł lepiej planować obciążenia treningowe oraz mikro i makrocykle. Odmienne bodźce treningowe, kształtują odpowiedni potencjał wydolnościowy o charakterze siłowym bądź wydolnościowym sportowca. Kulturystyka, to nie tylko trening siłowy. W miarę zbliżania się do sezonu bądź zawodów wchodzisz w trening tlenowy. Jak to zrobić, aby skutecznie połączyć oba rodzaje jakże odmiennych wysiłków? Na początek, jak zwykle odrobina faktów z pogranicza fizjologii. 1. ATP i Kreatyna. Energia mechaniczna potrzebna do skurczu mięśnia, pozyskiwana jest z energii chemicznej hydrolizy (rozpadu) ATP (adenozynotrójfosforanu), który zabezpiecza wszystkie reakcje wewnątrzorganiczne. Reakcja ta dostarcza 31 kJ/mol (ok 7.5 kcal/mol) energii wykorzystywanej do wszystkich reakcji biochemicznych. Tkanka mięśniowa w spoczynku posiada potencjał ok 100g ATP. Gdy biegniesz maraton produkujesz aż 50kg tego substratu! Zasoby ATP uzupełniane są ze składników odżywczych podczas trzech cykli energetycznych. ATP - adenozynotrójfosforan. Podstawowy, elementarny i ostateczny substrat energetyczny, powstały w wyniku przemian prowadzących do wytworzenia energii z fosfokreatyny, węglowodanów oraz tłuszczy. Wszystkie procesy energetyczne zachodzące w organizmie podczas trwania wysiłku fizycznego, prowadzą do wytworzenia ATP. Różnica polega w jego ilości - jest zdecydowanie inna, biorąc pod uwagę odmienne przemiany tlenowe i beztlenowe. Patrz tab-1. PCr - fosfokreatyna. Połączenie nieorganicznego fosforu z molekułą (cząsteczką) kreatyny, która w tym przypadku jest jego nośnikiem, przyłączając go do ADP (adenozynomonofosforanu) w konsekwencji powstaje ATP (adenozynotrójfosforan). Taki system wytwarzania energii, stanowi podstawę wydolności beztlenowej. Po okresie od (7-30 sek. w zależności od intensywności wysiłku), zasoby ATP i PCr ulegają pomniejszeniu o ok 20% wartości spoczynkowej i konieczne staje się ich uzupełnienie, drogą pozostałych cykli energetycznych. 2. Glikoliza beztlenowa Prowadzi do odbudowy substratu energetycznego ATP na skutek rozpadu glukozy, pochodzącej z glikogenu mięśniowego (glikoliza) oraz wątrobowego (glikogenoliza). W warunkach beztlenowych komórka nie może przeprowadzać reakcji cyklu kwasu cytrynowego i łańcucha oddechowego (cykle tlenowe), a kwas pirogronowy powstający podczas glikolizy jest przekształcany do kwasu mlekowego bez wytwarzania dodatkowych cząsteczek ATP. W wyniku rozłożenia jednej cząsteczki glukozy do dwóch cząsteczek kwasu mlekowego, komórka uzyskuje tylko dwie cząsteczki ATP. Spalanie glukozy w warunkach tlenowych jest, więc dużo bardziej ekonomiczne, ale za to glikoliza beztlenowa jest cennym źródłem energii dla komórek niedotlenionych. Poza tym najszybciej wytwarza energię w jednostce czasu. Podczas tej reakcji otrzymuje się jedynie 2 cząsteczki ATP, szybko produkowany jest kwas mlekowy i narasta kwasica metaboliczna, prowadząca do zmęczenia (słynne zakwasy). Wzrost stężenia jonów wodorowych H+ w mięśniach na skutek nadprodukcji mleczanów, hamuje glikolizę beztlenową, skutecznie uniemożliwiając wysiłek. Z uwagi na to, iż trening siłowy nie przekracza 30/40 sekund pracy średnio-intensywnej i 7/10 sekund pracy o maksymalnej intensywności, wytwarzanie energii do jego kontynuacji, związane jest z rozpadem fosfagenu (ATP,PCr) oraz glukozy (glikoliza beztlenowa). Aby stworzyć możliwości do kontynuowania wysiłku, konieczne jest usuwanie kwasu mlekowego z jednoczesnym dostarczaniem nowej energii do pracy. Proces ten zabezpiecza mechanizm tlenowy, które wykorzystuje do pracy prócz węglowodanów wolne kwasy tłuszczowe (WKT) oraz związki pozawęglowe (białko, kw. mlekowy) na drodze glukoneogenezy. Tłumaczy to fakt spalania tkanki mięśniowej podczas wykonywania wysiłków o charakterze tlenowym. 3. Metabolizm tlenowy: Aerobowa energetyka wysiłku pozwala na jego kontynuację przez wiele godzin na skutek metabolizmu makroskładników pokarmowych. Tlenowe przemiany energetyczne dostarczają 34 cząsteczek (moli) ATP z jednego mola glikogenu. Są bardzo istotnym i wydajnym sposobem pozyskiwania energii do skurczu mięśniowego poprzez utlenianie kwasu pirogronowego do dwutlenku węgla oraz wody, proces ten, nie dopuszcza do akumulacji nadmiernych ilości kwasu mlekowego (LA), co niestety ma miejsce podczas glikolizy beztlenowej. Ponadto do przemian tlenowych, włączane są wolne kwasy tłuszczowe oraz trójglicerydy krążące w krwiobiegu w momencie spadku zapasów glikogenu. Dlatego tłuszcz zaczyna spalać się po ok 25 minutach jazdy na rowerku o umiarkowanym bądź niewielkim wysiłku! Ponadto musisz utrzymać odpowiedni charakter pracy, aby wykorzystywać jedynie procesy tlenowe, gdyż tylko w ten sposób możesz zmniejszyć obwód w pasie. Bez względu na intensywność na początku będziesz spalał tylko glikogen, dla organizmu jest w ten sposób korzystniej. Zatem prawdziwa praca nad tkanką tłuszczową rozpoczyna się po ok 25 minutach. Najprostszym sposobem, określającym indywidualnie intensywność wysiłku w czasie, jest poniższy wzór: 60-65% HRmax. = odpowiednia wartość tętna dla spalania tkanki tłuszczowej  Ryc-1 Zależność między czasem pracy, a intensywnością wysiłku. (prof. A. Ronikier). Reasumując można przyjąć, że tkanka mięśniowa dysponuje trzema mechanizmami energetycznymi, które wzajemnie się przenikają. - System fosfagenowy (ATP + PCr) - inaczej alaktyczny (bezmleczanowy). - System glikolityczny (laktyczny) - prowadzący do powstania kwasu mlekowego. - System tlenowy - likwidujący kwas mlekowy lub ograniczający jego produkcję. MOC I WYTRZYMAŁOŚĆ. Kształtowanie tych dwóch wyznaczników wytrenowalności przebiega w odmienny dla siebie sposób, wykorzystując te same substraty energetyczne jednak w przeciwnych kierunkach (prof. A. Ronikier). Największa siła skurczu mięśnia wyzwalana jest wtedy, gdy źródłem dobudowy ATP są rozpad fosfokreatyny (PCr) oraz glukozy na drodze glikolizy beztlenowej (mleczanowej). W jednostce czasu powstaje wtedy najwięcej ostatecznego substratu energetycznego, czyli - ATP. Te dwa mechanizmy zaopatrują w energię nasze mięśnie do 20-30 sekund wysiłku o bardzo dużej intensywności. Czyli doskonale pasuje to, do sportu, jakim jest uprawianie kulturystyki. Właśnie dlatego nie możesz wycisnąć "setki" więcej, niż powiedzmy 10-20 razy (w zależności od generowanej siły). Dochodzi do tak dużego zakwaszenia oraz spadku poziomu PCr, aż zaczynasz odczuwać, iż Twoje mięśnie słabną. W tym przypadku jest rzeczą niemożliwą, aby przejść w procesy tlenowe i kontynuować wysiłek. Po pierwsze wymaga to odpowiedniej adaptacji ustroju i co najważniejsze, nie tej intensywności wysiłku. Pamiętaj im intensywniej ćwiczysz, tym więcej spalasz glikogenu, zmienianego na glukozę, oraz fosfokreatyny, której zawartość spada najszybciej w jednostce czasu. Jeśli zdecydowanie obniżysz intensywność wysiłku, wejdziesz w przemiany tlenowe, które na początku będą angażować rozpad glikogenu do dwutlenku węgla i wody, ale po pewnym okresie (ok 20 min.) zaczną "preferować" WKT - wolne kwasy tłuszczowe krążące w krwiobiegu. I tutaj kolejna ciekawostka oprócz procesów spalania kwasów tłuszczowych oraz trójglicerydów, bardzo istotną rolę odgrywają substancje lipotropowe, które uwalniają je do krwiobiegu z pokładów tkanki tłuszczowej. Należą tutaj np: chrom, betaina, inozytol oraz cholina. Więc odpowiednia ich suplementacja podczas zbijania wagi jest niezwykle istotna. Ale wracając do metabolizmu, opisane cykle w efekcie końcowym swych przemian, muszą doprowadzić do pełnej odbudowy fosfagenu komórkowego (ATP, PCr), ponieważ tylko te związki, to ostateczne substraty energetyczne wykorzystywane przez Twoje mięśnie. Nie istotne czy ciśniesz blachy, czy masz za sobą 65min. wysiłku tlenowego to, co dodaje Ci sił, aby kontynuować wysiłek, to ATP i PCr!!! Wszystkie cykle mające na celu produkcję energii w efekcie lokalizują ją w adenozynotrójfosforanie. PO CO NAM KREATYNA? Fosfokreatyna stanowi w mięśniu źródło fosforanu w syntezie ATP, ponieważ mięśnie posiadają bardzo ograniczoną jego ilość, natomiast fosfokreatyny jest dość dużo. Zatem służy ona do odbudowy zużytego, podczas skurczu mięśnia, ATP. Procesy glikolizy beztlenowej dostarczają niezbędnej ilości energii do odbudowy zasobów fosfokreatyny. Przy wytworzeniu jednej cząsteczki kwasu mlekowego (LA), zostają wyprodukowane dwie cząsteczki PCr. Z kolei wysokie stężenie ATP i fosfokreatyny, wpływa hamująco na enzym katalizujący przemianę glukozy w glukozo-6-fosforan, czyli fosfofruktokinazę. Na tej zasadzie obserwujemy wzrost poziomu siły dawkując kreatynę z zewnątrz, która jest aktywnym donorem nieorganicznego fosforu (Pi) w procesie najszybszej odbudowy ATP. Pamiętaj, im dłużej utrzymasz wysokie jej stężenie, tym intensywniej (w ok. do 10 sek.) będziesz w stanie ćwiczyć. Co to oznacza dla nas? - Radykalny wzrost poziomu siły! Spójrz na Ryc-1, pierwsze 10 sekund, to 100% siły! Zatem odpowiednia suplementacja kreatyną, najlepiej nieulegającą przemianie do nieaktywnej kreatyniny, jest niezwykle istotna z punktu widzenia fizjologii wysiłku siłowo-szybkościowego. PRAWDA NA TEMAT AEROBÓW. Energetyka tlenowa skurczu mięśnia jest 16-krotnie bardziej wydajna w porównaniu do beztlenowych przemian chemicznych. Moc tlenowa (stopień wytrenowalności) zwiększa się najbardziej w pierwszych miesiącach treningu w okresie późniejszym przyrost ten, nie jest już tak radykalny. Jak pisałem wcześniej zapasy wolnych kwasów tłuszczowych zaczynają się spalać po ok 25 min. od rozpoczęcia wysiłku aerobowego o charakterze niskim bądź umiarkowanym. Poniższa rycina doskonale obrazuje zależność osi czasu w stosunku do wykorzystania procesów energotwórczych w odniesieniu do możliwości produkcji ATP (ostatecznego substratu).  Ryc-1 Zależność między czasem pracy, a intensywnością wysiłku. (prof. A. Ronikier). Ograniczone zasoby węglowodanów, są w stanie zapewnić kontynuację wysiłku na około 90 minut, natomiast pewna ich część musi zostać zachowana na potrzeby prawidłowego funkcjonowania tkanki nerwowej. Nieograniczone zasoby tkanki tłuszczowej zabezpieczają metabolizm wysiłkowy przez długi okres czasu, ale tylko wysiłków o niskiej i małej intensywności. Zatem główne czynniki warunkujące, jaki system przemian energetycznych zabezpiecza trwający wysiłek to: czas trwania oraz intensywność. Czyli wróciliśmy do punktu wyjścia, od którego zacząłem artykuł. Ten fragment, to niezbędna podstawa, która pozwoli Ci lepiej zrozumieć swój własny organizm oraz procesy, jakie w nim przebiegają. Jeśli swój trening traktujesz poważnie, to odrobina wiedzy na pewno Ci nie zaszkodzi. |
|
| Zmieniony ( 17.12.2008. ) |
