Az edzés és energiaforgalom Rácz Katalin katalinracz@gmail.com
Homeosztázis Az élő szervezet belső állandóságra törekszik. Homeosztázis: az élő szervezet a változó külső és belső körülményekhez való alkalmazkodó képessége, amely során önmaguk viszonylagos biológiai stabilitását biztosítja. Alvás-pihenés sportolás izzadás (állandó testhőmérséklet) Vércukorszint inzulin Táplálkozás Az edzettséget és teljesítményt az is meghatározza, hogy különböző mennyiségű és minőségű terhelések közben, mennyire tudja a szervezet a belső környezet állandóságát megtartani.
Homeosztázis Edzettség: edzés- és versenyterhelés hatására kialakuló állapot, speciális sportbeli teljesítőképesség. Az edzettség a legátfogóbban és legközvetlenebbül valamilyen fizikai teljesítményében (általános edzettség) vagy meghatározott tevékenységben, sportbeli teljesítményben (speciális edzettség) fejeződik ki. Vér ph: sportolás hatására savasodás irányú ph eltolódás történik Oxigén sportolás hatására megnő O 2 igényünk Tápanyagok ENERGIA
A szervezet energiaszükségletét a környezetből felvett energiahordozók útján fedezi. Tápanyagok: fehérjék, zsírok, szénhidrátok nagy energiájú kémiai kötésekből származó energiája csak többszörös átalakítás, lebomlás után alkalmas biológiai felhasználásra. Lebomlás = katabolizmus Tápanyagok felosztása: 1. kalorigének : lebontásából a szervezet energiát nyer (szénhidrátok, fehérjék, zsírok) 2. non-kalorigén tápanyagok: felhasználásukból a szervezet nem nyer energiát (vitaminok, ásványi anyagok, növényi rostok )
Katabolizmus oxidáció (ennek során a szervezet oxigént vesz fel és széndioxidot ad le) A fehérjék, szénhidrátok, és zsírok a katabolizmus során további energiahordozókká bomlanak le. Fehérje aminosavak Szénhidrát glükóz Zsír szabad zsírsavak
Szénhidrátok Egyszerű szénhidrátok (monoszacharid, cukrok) Pl.: szőlőcukor (glukóz), gyümölcscukor (fruktóz), galaktoz Összetett szénhidrátok (poliszacharidok) Pl: gyümölcsök, zöldségek, babfélék, borsó, lencse, burgonya, kukorica, tészták, barna rizs, korpa. Szervezetünk a szénhidrátot glikogén formájában raktározza el főként a májban és a vázizomzatban. Az izomzatban a feladata az összehúzódáshoz szükséges üzemanyag-ellátás, míg a májban tárolt glikogén, a testben illetve az agyban tartja fenn a vércukor koncentrációját. Nem vagyunk képesek az összes bevitt szénhidrátot az izmainkban tárolni, ezért a felesleget a test a zsírszövetben raktározza el. Szüksége van az embernek erre a raktárra is, mert ha hosszabb ideig nem jut táplálékhoz, a szervezet az elraktározott zsírt használja fel energiaforrásként. (Fodor, 2008; Oláh, 2000)
Amikor egy sportoló nagy intenzitású mozgást végez pl. rövidtávfutás, súlyzós edzés izomzatának nagy szüksége van a szénhidrát-energiára, mivel az izmokban tárolt glikogén 15-30 perc után kiürül. Alacsony intenzitású, de hosszan tartó terheléskor pl. gyaloglás, hosszútávfutás a szervezet inkább a zsírraktárakban tárolt energiát használja fel üzemanyagként, ha alkalmanként a mozgás meghaladja a 40 percet. A májban található glikogéntartalom kiürüléséhez azonban hosszabb idő szükséges, melyet a közel 6-12 órai koplalással érhetünk el. (Fodor, 2008)
A különböző anyagok lebontásakor szabaddá váló energia a sejtekben energiagazdag foszfátkötésekben tárolódik. A legfontosabb ilyen molekulák: ATP adenozin trifoszfát ADP adenozin difoszfát AMP adenozin monofoszfát KrP kreatin foszfát
Izomösszehúzódásnál és elernyedésnél a közvetlen energiaforrás az ATP egyik foszfátcsoportjának leszakadásakor felszabaduló energia. Az izomsejtekben az ATP mennyisége azonban nagyon kevés: 5mmol/g Ez a mennyiség csak nagyon rövid ideig biztosít energiát az izomösszehúzódáshoz. ATP szintézis ATP visszaalakítás A különböző tápanyagok a felszívódás után építőegységeikre esnek szét. Szénhidrátok monoszacharidokká Zsírok szabad zsírsavakká és glicerinné Fehérjék aminosavakká
GLÜKÓZ Koncentrációját a vérben a hormonális behatások közel állandó értékben tartják (3,5 5,5 mmol/l) Legfontosabb energiaszolgáltató az izom számára. Lebontása: Oxigén jelenlétében aerob mitokondriumban Oxigén jelenléte nélkül anaerob szarkoplazmában.
Aerob anyagcsere Oxidáció mitokondriumon belül Aerob edzés során a testmozgáshoz (izommunkához) szükséges energia előállítása nagy mennyiségű oxigén felhasználásával történik. A szervezet a rendelkezésére álló energiatartalékokat (szénhidrátok és zsírok) oxigén segítségével égeti el, s így biztosítja az izmok számára szükséges energiát. Energiamérleg:egy molekula glükózból kiindulva teljes lebontás esetén 38 mol ATP.
Anaerob anyagcsere glikolízis Mitokondriumon kívül, a szarkoplazmában Relatív O 2 hiányos állapotban történő energianyerés. Az anaerob anyagcsere teszi lehetővé a nagy intenzitású, rövid ideig tartó megterhelés esetén oxigén hiányos állapotban az energianyerést. Ez a reakció mindig a szénhidrát anyagcsere kezdetén játszódik le és gyors kimerüléshez vezet nagy intenzitású rövid időtartamú megterhelés esetén.
Az anaerob energiafelszabadulás kétféleképpen valósulhat meg: Anaerob laktacid/60-90 sec): tejsav is képződik, melynek jelenléte csökkenti a teljesítményt. Anaerob alaktacid (40 sec): az energiafelszabadulás megvalósul anélkül, hogy a glükóz tejsavvá alakuljon
Az izomzat a folyamatos reszintézis ellenére csak korlátozott mennyiségben rendelkezik ATP molekulával. Az izomsejt ezért rendelkezik egy közvetett energia raktárral. A legfontosabb energiatároló az izomsejtben a KrP (Kreatin-foszfát) Ez a tartalék kb. 3 sec-ig elegendő önmagában az izom működéséhez, nagy intenzitású munka esetén.
Intenzitás % Időtartam min Energiaszolgáltató anyag 100 % 0-0,2 Energiagazdag foszfátvegyületek ATP, ADP, KrP Energiaszolgáltató folyamat Anaerob alaktacid 80-90% 0,2-2 szénhidrátok Anaerob laktacid Anaerob alaktacid 60-80 % 2-20 szénhidrátok Aerob/oxidáció 25-50% 30 felett Zsírok, részben szénhidrátok Aerob/oxidáció
1. Nagy fizikai terhelésnél először az ATP raktárak merülnek ki, ez csak kevés energia felszabadítását teszi lehetővé. Azonban a kimerülő energiaraktárak a KrPból regenerálódni tudnak. Ez az energiamennyiség 20-30sec-ig elegendő. 2. Az e feletti időtartamú izommunkához már feltétlenül szükséges az energianyerés anaerob laktacid módjának az igénybevétele. A glikolízis a maximális energiát 40 sec-ig biztosítja. 3. Innen kezdve az oxidatív folyamatok kerülnek előtérbe, és biztosítják dominánsan az energiát. Minél hosszabb ideig tart a munkavégzés, azt csak egyre kisebb intenzitással tudjuk végezni, és az összes energiaszolgáltató folyamat biztosítja az energiát.
Sejt és izomműködés, ATP jelenléte nélkül nincs. A sejtben állandóan jelenlévő ATP adja az energiát az izommunkához. A mobilis energiahordozókból történő folyamatos ATP újratermelés szükséges az életfunkciók fenntartásához. 2 útja van: aerob (O 2 jelenlétében), és anaerob (O 2 jelenléte nélkül, mely lehet laktacid és alaktacid). Az ATP előállítása anaerob energianyerés mellett jóval kisebb hatásfokkal működik.