AZ EVEZÉS SPORTÁG ENERGETIKAI HÁTTERE DR. SZŐTS GÁBOR TESTNEVELÉSI EGYETEM
MOTTÓ: Az elmélet ismerete nélkül nem tudunk optimális döntést hozni a gyakorlat számára!
A legfontosabb anyagcsere utak, azok sebességének és mértékének, a közöttük meglévő összefüggések megismerése hozzájárul a megfelelő edzéstervek és edzésmódszerek optimalizálásához.
Sportági sajátosságok Sportág
maximális erő
erőhajlékonyság állóképesség
koordináció
labdarúgás
1,0
1,5
3,0
3,0
kézilabda
2,5
1,0
4,0
3,0
kosárlabda
1,0
1,0
3,5
3,5
röplabda
2,0
1,5
4,0
3,0
vízilabda
2,0
2,0
2,0
2,0
jégkorong
1,5
2,0
3,0
2,5
tenisz
2,0
1,0
3,0
4,0
asztalitenisz
2,0
1,0
4,0
3,0
rövidtávfutás
2,0
1,5
2,0
2,0
középtávfutás
1,5
2,0
2,0
2,0
hosszútávfutás
1,0
1,0
2,0
2,0
torna
4,0
4,0
5,0
5,0
EVEZÉS
3,0
5,0
2,0
3,0
súlyemelés
5,0
3,0
2,0
3,0
Versenyszámok 2000 m férfiak 6’33,35’’
5’19,35”
Versenyszámok 2000 m nők 7’07,71”
5’54,16”
Versenyszámok még egyéb
Para
1 000 m
Ergométeres
2 000 m
3’15” – 5’13” 5’56,7”
5’-8’
5-8’ idejű világcsúcsok ideje és sebessége eltérő sportágakban FÉRFI
NŐI
Δ ffi vs. nő
3 000 m futás
7’31,66” (23,94 km/h)
8’20,68” (21,6 km/h)
49”
800 m úszás
7’32,12” (6,37 km/h)
8’13,86” (5,83 km/h)
41”
5 000 m 6’03,32” (49,58 km/h) gyorskorcsolya
6’42,66” (44,77 km/h)
39”
EVEZÉS 1x
7’,07’’ (16,86 km/h) 5’54 (20,33 km/h)
26” 35”
8x Ergométeres evezés 2 000m
6’33’’ (18,32 km/h) 5’19” (22,5 km/h)
5’56” (20,22 km/h)
2 000 m EVEZÉS
?
„ sikeres TAKTIKA=BIOKÉMIA”
Állóképesség EDZETTÉGI, ÉLETTANI, KONDICIONÁLIS követelmények, amelyek meghatározzák a teljesítményt
Erő állóképesség Gyorsaság (izom) Gyorserő (izom) Maximális erő (izom)
2 000 méteres táv szakaszai és időtartama(%)
2 000 m táv és szakaszai Teljesítmény/táv
időtartam
csapásszám
Sebesség/energia
Start fázis 2 500-3 000 Watt
< 10”
36-42
Anaerob alaktacid
Indulási fázis 1 400-2 800 Watt
10”-60”
34-38
Anaerob alaktacid/laktacid
Utazó fázis 1 000-1 600 Watt
1-6’
30-36
AEROB (szénhidrát)
Véghajrá 1 300-1 800 Watt
6’<
34-38
Anaerob alaktacid/laktacid
500 m
7,9 m/csapás
5,48 m/s, 19,73
1 000 m
8,7 m/ csapás
5,23 m/s 18,83
1 500 m
8,8 m /csapás
5.28 m/s 19,00
2 000 m
8,5 m/csapás
5,44 m/s 19,58
CÉL:az izomműködés (teljesítmény) optimalizálása
Függ: Szabályozás, kontroll Savasodás (acidózis) Genetika csökkentése - beidegződés ATP szint megtartása - izomrost összetétel Glikogénszint - anyagcsere típus fenntartása Edzettségi állapot Oxigén hiány elkerülése Gyulladások csökkentése
Az energia a rendszer azon képessége, hogy munkát tudjon végezni Mi befolyásolja a sportolók energiafelhasználását? A terhelés nagysága intenzitása időtartama edzettségi, kondicionális állapot stb. Az energiafelhasználást időegységre vagy tevékenységre szokták vonatkoztatni: vagy 70kg Pl.: 100 m (12 mp):190 kJ evezés (6km/h):3226 kJ/h
200 m (25 mp):400 kJ 400 m (47 mp):450 kJ 800 m (110 mp):480 kJ 1500 m (3’48’’ mp):600 kJ
verseny:4400kJ/h kerékpár (40km/h):5570kJ/h boksz (erős):6160 kJ/h
ENERGIA átalakítás lehetőségei Magas helyzet
Feszültség
Esési magasság
potenciál
Töltés mennyiség
Alacsony helyzet
alacsony
Föld
Mechanikai munka
Elektromos munka
Szabad entalpia változás ΔG
Magas Súly
Kiindulási anyag
Feszültség forrás
Anyag mennyiség
Végtermék
Kémiai munka
Szénhidrátok (500gr, 200gr
=17 kJ/gr
Zsírok (8 kg, 150 gr
=39 kJ/gr
Fehérjék (2-6 kg, 75gr
=23 kJ/gr
Alapvető tápanyagok, mint energiahordozók
:- Szénhidrátok 90’ intenzív állóképességi terhelés - Zsírok órák, napok közepes intenzitású ? Ideig állóképességi terhelés elegendő - Fehérjék tartós hosszantartó állóképességi terhelés
ENERGIAKINYERÉS LEHETŐSÉGEI AEROB ATP képződése oxigén jelenlétében
Folyamatos, teljes lebontás OXIDÁCIÓ Szénhidr át
Zsír
ÁLLÓKÉPESSÉG ALAPÁLLÓKÉPESSÉG
ANAEROB ATP képződése oxigén felhasználása nélkül
ALAKTACID ATP és KrP lebontása
GYORSASÁG GYORSERŐ
LAKTACID A GLUKÓZ részleges lebontása TEJSAV keletkezése mellett GYORSASÁGI és ERŐ ÁLLÓKÉPESSÉG EVEZŐS ÁLLÓKÉPESSÉG
ANAEROB-ALAKTACID ENERGIANYERÉS Az energia kb. 6-10 másodpercig elegendő (ATP+KrP) Döntően: MAXIMÁLIS ERŐ GYORS ERŐ GYORSASÁG Az elhasznált KREATINFOSZFÁT gyors visszaalakulása [kb 60” belül (3’)]
ANAEROB-LAKTACID energianyerés Az energia elegendő kb. 1545 ” Döntően: GYORSASÁGI ÁLLÓKÉPESSÉG ERŐÁLLÓKÉPESSÉG EVEZŐS ÁLLÓKÉPESSÉG
A GLUKÓZ részleges lebontása TEJSAV keletkezése
TÚLSAVASODÁS Fájdalmas és teljesítménycsökkentő
A TEJSAV a pihenési fázisban újra tud hasznosulni „Aktív pihenés” (1-3’)
Az ANEROB TERHELÉSRE ADOTT ADAPTÁCIÓS VÁLASZOK Nő valamelyest az oxidatív enzimek aktivitása Nagymértékben nő a glikolitikus enzimek aktivitása TEJSAV termelődés mértéke csökken Nő a tejsav puffer kapacitás mértéke Nő az anaerob teljesítőképesség
AEROB energianyerés Energia elegendő 60-90’ Döntően: ÁLLÓKÉPESSÉG ALAPÁLLÓKÉPESSÉG
A SZÉNHIDRÁTOK és a ZSÍROK TELJES OXIDÁCIÓJA szolgáltatja az energiát
Az AEROB TERHELÉSRE ADOTT ADAPTÁCIÓS VÁLASZOK
Nő az izomzat kapillarizációja Nő a mitokondriumok száma, mérete Nő az oxidatív enzimek aktivitása Nő a zsírsavak membrántranszportja Nő a zsírlebontás mértéke Nő az arteriális oxigén kinyerése GLU/GLY lebontás csökken TEJSAV termelődés csökken, elimináció nő Izomrost átalakulás IIb.-ből IIa.-ra szívizom megnagyobbodás
Nő az aerob teljesítőképesség
IGY Nagyobb GLY raktár Gyorsabb az izom GLU felvétele a vérből a terhelés alatt és után A GLU keletkezése GLY-ból közepes terheléskor Gazdaságosabb izom koordináció Javuló helyi anyagcsere szabályozás változó vegetatív szabályozás
A tápanyagok lebontása révén energia nyerhető Táplálék felvétel
Szénhidrát
kiválasztás
Zsír
Fehérje
Energia az ATP nyeréshez
Energia az izom összehúzódáshoz
Állandó ATP szétválás és újraépülés!
Az ATP szerkezete, mennyisége Miozin fejek
Az ATP sejten belüli mennyisége: 2-10 mmol/l=50 gr. (kb. 30mp-re elég) nyugalmi szükséglet:0,1 kg/perc izommunka:0,5 kg/perc nyugalom: egy 70 kg ember kb.140 kg-t „termel”. ATP-ADP ciklus:
(kb. 3000x/nap) A sejt energiaállapotát az ATP/ADP arány határozza meg!
Az izomsejtek energia forrásai: ATP-ADP, ATP-Kreatin átalakulás Izom elernyedés
Izom kontrakció KONTRAKCIÓ ENERGIA ~ 30 kJ/mol
KULCS ENZIMEK
2
Hordozó fehérjék ATP az egyetlen közvetlenül felhasználható energia forrás az izom számára. A mitokondrium az „energiagyár” ahol KrP-ból, a zsírsavakból és a glukózból ATP szintetizálódik. A TEJSAV a májban O2 segítségével ismét felépülhet glikogénné, így hasznosul ismét.
= Cori kör
kulcsenzim
Az izomműködés energiaforrásai kreatinfoszfát Alaktacid
O2 nélkül
szénhidrát Laktacid
szénhidrát
O2 nel
Kontrakciós energia zsír KÉMIAI energia
energiaáramlás
MECHANIKAI energia
AEROB-ANAEROB ENERGIANYERÉS
Glikogén
Glukóz Aminosav Zsírsavak Maximális terhelés Rövid idejű terhelés
ATP-raktár
ATP
KrP
Hosszú terhelés
ATP-termelés
Aerob aerobic system ß-oxidació glikolízis
Anaerob Glycolysis glikolízis
Szubsztrát szintű a foszforiláció
Citromsav ciklus
Oxidatív foszforiláció
10”
10”-2’
2’<
AZ ENERGIASZOLGÁLTATÁS %-os MEGOSZLÁSA
Az energiaszolgáltatás %-os aránya és a terhelés időtartamának összefüggése
TERHELÉS IDŐTARTAMA mp-ben Gastin 2003
Az ATP és a KrP szintek alakulása a maximális terhelés első 14’’ szakaszában
% kimerülés
Idő mp
ATP képződés aránya, mikéntje az időtartam függvényében
Energia leadás Kj/perc
CrP
Izom glikogén ABEROB
Izom glikogén Máj glikogén AEROB AEROB
Glikogén és zsírsav
szabad zsírsav AEROB
Időtartam
Anaerob és aerob folyamatok százalékos megoszlása a közel azonos időtartamú sportágakban és a szélsőségek sportág ATP+CP Anaerob laktacid Aerob 3 000 m futás 20 40 40 800 m úszás 10 20 70 2 000 m evezés 20 (<5%) 30 (20-25) 50 (75-80 súlyemelés 100 0 0 50 km gyaloglás 5 95
Anaerob és aerob folyamatok százaléka és a terhelés ideje Időtartam
Anaerob %
Aerob %
5’’
95+
<5
10” 30”
85 80
15 20
1’ 2’
70 50
30 50
4’ 10’
30 10
70 90
30’ 60’
5 2
95 98
120’
1
99
Emelkedő terhelés esetén az energianyerés megoszlása (km·h −1 )
6.0
7.2
8.4
9.6
10.8
12.0
13.2
14.4
15.6
16.8
18.0
Aerob 47.2 (kJ)
63.0
94.4
110.2
123
134
147
160
168
177
183
Gliko lízis (kJ)
2.1
2.0
2.2
4.3
4.4
6.0
8.1
12
17.9
20.3
30.6
49.3
65.1
96.6
114.4
128
140
155
172
186
197
214
W TOTAL
(kJ)
96,2%
87,8%
97%
93%
86%
Az energiaszolgáltató folyamatok és a maximális oxigén felvétel az idő függvényében
VO2 max.
Energiamegoszlás %
2’3” 7’21”
edzés
Idő
Sprint edzések
Anaerob, aerob kapacitás
Anerob Aerob
Energiamegoszlás %-os aránya egy evezősversenyen (szimulácó) Aerob
Anaerob alaktacid
Anaerob laktacid % 100
80
60
40
20
0
0-20”
0-90”
0-240”
0-360”
0-420”
Az energia felszabadító folyamatok a teljesítmény és az idő függvényében
Nehézsúlyú teljesítmény leadás
Aerob- anaerob energia részesedés a kimerítő terhelés esetén % 100 Anaerob %
90 80
Aerob %
70 60 50 40 30 20 10 0 0-10
0-15
0-20
0-30
0-45
0-60
0-75
0-90
0-120
0-180
0-240
mp
Az energiaszolgáltató rendszerek hozzájárulása a terheléshez eltérő edzettség esetén
sprint edzett állóképes edzett
OXIGÉN felvétel
Teljes oxigén igény
TERHELÉS IDŐTARTAMA mp
O2 felvétel a 3 energiaszolgáltató rendszerben eltérő terhelés esetén
OXIGÉN felvétel
90 mp 100 % intenzitás 110% VO2 max. Teljes oxigén igény
TERHELÉS IDŐTARTAMA mp
Gastin 2003
Aerob és anaerob energia megoszlás egykor és ma 100
%
90 80 Férfi AEROB
70
Férfi ANAEROB
60
Nő AEROB
50
Nő ANAEROB
40
Régen AEROB
30
Régen ANAEROB
20 10 0 1100 m
2 m 200
3 m 400
4 m 800
5 m 1 500
6 m 3 000
AEROB RÉSZESEDÉS %-a
Az aerob energia %-a maximális futóterhelés esetén 100 m – 3 000 m távon X
X
Duffield 2003
ANAEROB RÉSZESEDÉS %
100 200
X
400 800 1 500
3 000
TÁV
X Duffield 2003 Az anaerob részesedés %-a férfi atlétáknál 100 m és 3 000 m között
Energiaszállító rendszer és a teljesítmény Aerob (2001)
ATP
Energia rendszer kapacitása
100%
Glikolízis
Aerob (1970)
KrP
10’
30’
2 perc
5 perc +
VO2max
Tejsav küszöb
intenzitás AEROB
ANEROB
AEROB kapacitás
ANEROB kapacitás
Artériás tejsav szint mmol/l
Oxigén felhasználás ml/kg/perc
A maximális oxigénfelvétel és a tejsav szintek alakulása növekvő terhelésnél
A terhelésre adott adaptációs válasz a táv függvényében
Az aerob erő fejlesztése
Az energia szállító folyamatok áttekintése energiaszolgáltató folyamat
kapacitás
teljesítőképesség
pihenési félidő t1/2
anaerob alaktacid
20 mmol/kg
3 mmol/kg/sec
15 sec
anaerob laktacid
50 mmol/kg
1,5 mmol/kg/sec 15 perc
aerob
szubsztráttól függ
0,75 mmol/kg/sec
1-7 nap
Az aerob energianyerés a légzési és a keringési rendszer alkalmazkodásának is függvénye. CO2
O2
Tüdő
Légzés
Keringés Szív
Mitokondrium Miozin Aktin
CO2
O2
ADP
ATP
Izom sejt
A terhelés növekedésével az izomsejtek mitokondriumai egyre több oxigén felvételét igénylik. Ezt a szervezet a fokozott keringés és a fokozott gázcsere révén tudja csak biztosítani! Terheléskor a felvett oxigén 90 %-a mitokondriumban hasznosul!
A harántcsíkolt izom szerkezete és működése
Az izom működéséhez ATP-re van szükség!
Az izom kontrakció mechanizmusa Az izomösszehúzódás során az izomfilamentumok (aktin, miozin) a kereszt hidak segítségével becsúsznak egymás közé, melynek következtében az izomsejt megrövidül!
Motoros egység, rosttípusok Motoros egység
II. b típus gyors glikolitikus, mioglobin szám kicsi, mitokondrium szám min., halvány krém szín, nagy anaerob kapacitás, enzimek akt. magas, tejsav képz. Magas, gyors miozin, nagy erő, de fáradékony
I. típusú izomrost lassú, vörös szín, mioglobin tart. nagy, kapillarizáció nagy, mitokondrium szám nagy, lassabb oxidatív anyagcsere, de sok energia, enzimek aktivitása kicsi, nagy aerob kapacitás, ATP bontás lassú, lassú miozin, tejsav képződés kicsi, nem fáradékony hosszú állóképességi munka
II. a típus gyors oxidatív és glikolitikus aktivitás, vörös szín, mind az anaerob, mind az aerob metabolizmus fejlett, ATP bontás gyors, meglehetősen gyors miozin, közepes erő, fáradásnak ellenáll
Különböző izomrostok mikroszkopikus képei A gyors (II. b), lassú (I. a) és átmeneti (II. a) rostok eltérő aránya és mérete Lassú I. a
Gyors II. b
Átmeneti II. a
A gyors izomrostok %-os aránya a különböző sportágakban A gyors izomrostok részesedése Maratoni futó Hosszútáv úszó Kerékpározó Kajak-Kenus
Evezős
Úszó
Gyalogló Jégkorongozó Középtávfutó Edzetlenek Súlyemelő Dobó Sprinter, ugró
Az egyes izomrostok szerepe a terhelés intenzitásának függvényében Ahogy nő az intenzitás egyre több gyors rost is bekapcsolódik!
Gyors rostok II. a
Lassú rostok I. a
A különböző típusú edzések hatása a rostok számára és területére Edzés előtt
Lassú rostok
ST
Gyors rostok
FT
ST FT
Gyors erő ST
FT
ST ST
Erőedzés egyre több izomrostot aktivál, nő a keresztmetszet
FT
FT ST
ST
ST
ST ST
FT ST
Erő állóképesség
ST ST
FT FT
Nagy inger küszöb Magas mozgásfrekvencia Kisebb terjedelem
ST
ST
FT
ST ST
ST FT
FT
ST FT
ST
FT
Kicsi ingerküszöb Kisebb mozgás frekvencia Magasabb terjedelem
A szénhidrát lebontást szabályozó kulcsenzimek aktivitás változása terhelés hatására. A PFK AKTIVITÁS NŐVEKEDÉSE
1x
Foszfofruktokináz (PFK)
11
ARÁNY: foszfobifoszfatáz
36x
927x
1
ARÁNY:
51
ARÁNY:
Izom enzimek aktivitása (mmol/gr/perc) edzetlen, anaerob edzett és aerob edzetteknél ( sárga szám: szignifikáns eltérést mutat) Edzetlen
Anaerob edzett Aerob edzett
Szukcinát -dehidrogenáz
8,1
8,0
20,8
Almasav dehidrogenáz
45,5
46,0
65,5
Carnitin acyl transzferáz
1,5
1,5
2,3
Kreatin kináz
609,0
702
589
Miokináz
309
350
297
Foszforiláz
5,3
5,8
3,7
Foszfofruktokináz
19,9
29,3
18,9
Laktát dehidrogenáz
766
811
621
Aerob enzimek, oxidatív rendszer
Anaerob enzimek ATP-KrP rendszer
Glikolitikus rendszer
Energianyerési folyamatok részesedése az izomsejtekben különböző jellegű terheléseknél
Energiarészesedés az izomsejtben aerob
anaerob
O2
Energiaraktár 70 kg testtömegnél ATP/KP
szénhidrátok
100 kJ
5 000 kJ
A ATP
B
D
C
ATP (4)
(8)
Zsírok 210 000 kJ
ATP
(2)
ATP (1)
+
+
+
Tejsav c ATP
+
(2)
ADP + P
ATP
izom maximalis energiafelhasználás összehúzódás
vér
Tejsav
CO2 + H2O
CO2 + H2O
(1-8): relatív ATP képződési ráta
Energianyerés: nyugalomban anaerob
aerob
12 % O2
Energiaraktár 70 kg testtömegnél ATP/KP
Szénhidrát
zsírok
100 kJ
5 000 kJ
210 000 kJ
A ATP
B ATP (4)
(8)
D
C ATP
+ 2%
(2)
ATP (1)
+
+
78 %
Tejsav
(1-8): Relatív ATP-képződési ráta
20 %
c ATP
+
(2)
ADP + P
ATP
Energiafelhasználás:0,11kJ/sec Izomösszehúzódás Vér
Tejsav
CO2 + H2O
0,5 %
CO2 + H2O
Energianyerés: Gyaloglás anaerob
25 %
aerob
O2
Energiaraktári 70 kg testtömegnél ATP/KP
Szénhidrát
Zsírok
100 kJ
5 000 kJ
210 000 kJ
A ATP
B ATP (4)
(8)
D
C ATP
+ 2%
(2)
ATP (1)
+
+
63 %
Tejsav
(1-8): Relatív ATP képződési ráta
35 %
c ATP
+
(2)
ADP + P
ATP
Energiafelhasználás:0,54kJ/sec összehúzódás Vér
Tejsav
CO2 + H2O
2,7 %
CO2 + H2O
Energianyerés: futás, aerob küszöbnél anaerob
aerob
70 % O2
Energiaraktár 70 kg testtömegnél ATP/KP
Szénhidrátok
Zsírok
100 kJ
5 000 kJ
210 000 kJ
A ATP
B ATP (4)
(8)
D
C ATP
+ 2%
(2)
ATP (1)
+
+
48 %
Tejsav
(1-8): relatív ATP kinyerési ráta
50 %
c ATP
+
(2)
ADP + P
ATP
Energiafelhasználás:1,2kJ/sec izomösszehúzódás
Vér
Tejsav
CO2 + H2O
6 %
CO2 + H2O
Energianyerés: futás, anaerobküszöbnél anaerob
aerob
90 % O2
Energiaraktár 70 kg testtömegnél ATP/KP
Szénhidrátok
zsír
100 kJ
5 000 kJ
210 000 kJ
A ATP
B ATP (4)
(8)
D
C (2)
ATP
+
ATP (1)
+
5%
+
65 %
Tejsav
(1-8): Relatív ATP kinyerési ráta
30 %
c ATP
+
(2)
ADP + P
ATP
Energiafelhasználás:1,4kJ/sec izomösszehúzódás Vér
Tejsav
CO2 + H2O
7,5 %
CO2 + H2O
Energinyerés: futás, középtáv, 1500m (600m felett) anaerob
aerob
100 % O2
Energiaraktár 70 kg testtömegnél ATP/KP
Szénhidrátok
100 kJ
5 000 kJ
A ATP
B
D
C
ATP (4)
(8)
Zsírok 210 000 kJ
ATP
+
(2)
ATP (1)
+
40 %
+
50 %
Tejsavt
(1-8): Relatív energiakinyerési ráta
10 %
c ATP
+
(2)
ADP + P
ATP
Energiafelhasználás:3,2kJ/sec Izomösszehúzódás Vér
Tejsav
CO2 + H2O
16 %
CO2 + H2O
Energianyerés: futás, rövid táv, 100m (50m felett) anaerob
15 %
aerob
O2
Energiaraktár 70 kg testtömegnél ATP/KP
Szénhidrátok
Zsírok
100 kJ
5 000 kJ
210 000 kJ
A ATP
B ATP (4)
(8)
50 %
D
C ATP
+
(2)
ATP (1)
+
46 %
+
3%
Tejsav
(1-8): Relatív ATP kinyerési ráta
1%
c ATP
+
(2)
ADP + P
ATP
Energiafelhasználás:20 kJ/sec Kontrakció Vér
Tejsav
CO2 + H2O
100 %
CO2 + H2O
Az energianyerési rendszerek 0”
12”
90”
180’’
300-600"
ATP ATP-KrP ATP-KrP & ANAEROB ANAEROB/AEROB AEROB Közepes/rövid idejű ANEROB, AEROB ANAEROB rendszer rendszer
AEROB rendszer
Maximális oxigén felvétel evezősöknél Kategória Könnyű férfi Nehéz férfi Könnyű női Nehéz női
l/perc 4,5-5,2 5,0-6,5 3,1-4,0 3,5-5,0
ml/kg/perc 60-75 55-70 50-65 45-60
A maximális oxigén felvétel és a helyezések összefüggése
Helyezés HELYEZÉS
Az O2 felhasználás és a terhelés
O2 felhasználás
O2 igény
O2 deficit Steady-state O2 felhasználás
O2 adósság
Nyugalmi O2 felhasználás
START
Terhelés vége
Regeneráció vége
Energia nyerés
Terhelés intenzitása
Terhelés
Ny. hiány
Terhelés után O2
Aerob küszöb
Aerob-anaerob átmenet
Anerob
Vér tejsav Anerob energianyerés
Összes energia igény
Aerob energianyerés
időtartam
perc
Az O2 felvétel, az O2 szükséglet és az O2 hiány alakulása rövid idejű maximális intenzitású terhelésnél
Oxigén szükséglet
Oxigén hiány Oxigén felvétel (VO2) Idő
Az energianyerés típusa az idő függvényében (múlt és jelen) Gyorsasági állóképesség
Rövid idejű Közepes idejű Hosszú idejű állóképesség állóképesség állóképesség
Anaerob részesedés Aerob részesedés
Anaerob részesedés
~75”
Aerob részesedés
A TÁV ÉS A LEADOTT TELJESÍTMÉNY ÖSSZEFÜGGÉSE
Anaerob kapacitás
Maximális aerob erő Laktát tolerancia
Állóképesség
Az oxigén felvétel edzett és edzetlen szervezetben a sebesség függvényében edzett edzetlen Oxigén felvétel ml/kg/min Sebesség km/h
Ahogy nő az edzettség úgy nő a maximális oxigén felvétel lehetősége és növekszik az elérhető sebesség is!
A maximális oxigénfelvételt meghatározó centrális és perifériás tényezők
!
!
!
! !
! !
!
! !
!
!
! Központi idegrendszer, keringés
Izom
A hosszú távú, állóképességi edzés hatása a vázizomzat metabolikus működésére Hatása a mitokondriális légzésre: -mitokondrium száma és mérete -mitokondriális légzés sebessége -OXIGÉNADOSSÁG -citromsav ciklus enzimjeinek aktivitása =AcCoA oxidációs aktivitás =szénhidrát oxidációs kapacitás -béta oxidáció enzimjeinek aktivitása =lipid oxidációs aktivitás =izomglikogén megtakaritás
A hosszú távú, állóképességi edzés hatása a vázizomzat metabolikus működésére
Hatása a glikogénre: -koncentráció =Steady State terhelés ideje
Hatása a glikolízisre: -foszforiláz aktivítás -foszfofruktokináz aktivitás -laktát küszöb nő -laktát elimináció
A hosszú távú, állóképességi edzés hatása a vázizomzat metabolikus működésére
aminek következtében: -a glikogenolízis és a glikolízis kapacitása -maximális Staedy State intenzitás -laktát eliminációs kapacitás Kreatinfoszfát -küszöb -maximális Staedy State intenzitás Pufferkapacitás Nem változik
TEJSAVAS ACIDÓZIS Oxigén hiányában keletkezik. A felhalmozódó laktát a plazmamembránon keresztül (laktát/H+ transzporter) bekerül a keringésbe. ELIMINÁCIÓ= ehhez viszont oxigén kell, ezért hypoxiában LA szint nő, viszont nem tud eliminálódni. A vérben [TS] 5 mmol/l fölé kerül, a vér pH és a bikarbonát (puffer rendszer) szint viszont csökken.
Mikor történik tejsav képződés? energiaszolgáltató
kreatinfoszfát
energiaszállító
glikogén
zsírok
glukóz
zsírsav
időtartam
energiaszolgáltató
Több óra
rövid idejű terhelés
közepes idejű terhelés
hosszantartó terhelés
A folytonos tejsav képződés nem jelent állandó TS felhalmozódást!
? - mert a vérből a TS eliminálódik (izom,máj), - amit az izommunka is támogat.
A TS MINDIG ELIMINÁLÓDIK
A TS a dolgozó izomba, a kevésbé igénybe vett és a magasabb aerob kapacitású (I.a) rostokba áramlik. Az elimináció függ: - aerob anyagcsere mértékétől - TS koncentrációtól Minél nagyobb mértékű az aerob anyagcsere és minél magasabb a TS koncentráció, annál gyorsabb az elimináció.
TS elimináció (átalakulás)
TS LaktátDeHidrogenáz (LDH)
+ NAD
PSZS
AS (alanin)
+ O2 biológiai oxidáció
CO2+H2O+ATP
(Cori kör) glukoneogenezis
GLUKÓZ GLIKOGÉN
Tejsav (TS) mindig képződik és folyamatosan eliminálódik - Logikusan a TS csak akkor képződne, ha a dolgozó izom nem jut elegendő oxigénhez. Vagyis csak a szupramaximális (VO2) terhelésnél lenne TS képződés. - Szubmaximális terhelésnél viszont a képződő TS oka a terhelés elején bekövetkező O2 hiány. - De, ha lassú is a terhelés növekedése, (60% VO2), akkor is jelentős a tejsavszint. - Viszont már nyugalomban is mérünk TS-t a vérben.
Az anaerob küszöb meghatározása HZS
TS mmol/l
Energia:
Zsír
Energia nyerés döntően:
6
anaerob 4
2
aerob-anaerob átmenet
kevert
aerob küszöb
aerob Időtartam(perc): 200 Intenzitás(%): 50-60
60
anaerob MLSS küszöb
40 70-90
TS és a futási sebesség TS mmol/l Anaerobküszöb
edzetlen
edzett
élsportoló
Ak Nyugalom
Futási sebesség m/sec Anaerob küszöb
Edzés hatása az anaerob átmenetre
Tejsav edzetlen
edzett LT LT
25%
50%
75% VO 2 max %
100%
Hosszan tartó állandó terhelés LA akkumuláció vérlaktát szint
steady state
Idő, perc
Maximális Laktát Steady State
Maximális laktát steady state, maxLass Azt a terhelést, amikor még éppen beáll a steady state, nevezzük maxLass-nak. Értéke átlagosan 4 mmol/l, az egyedi értékek 2,5 – 7 közé esnek. Elméletileg ezt nevezzük aerob-anaerob küszöbnek (átmenet a tisztán aerob és a részben anerob energianyerés között.
1.növekvő folyamatos terhelés, növekvő glikolízis hányad, növekvő laktát képződés 2.főleg a fehér rostokban képződik és a vörös rostokba, májba, szívbe eliminálódik a laktát szint, az oxidációs ráta függvényében 3.egy idő után be áll az egyensúly a képződés és az elimináció között (LA steady state), a képződés arányában mindig egy magasabb értéken áll be nagyobb terhelési lépcső
- Egy bizonyos terhelés felett viszont, ha a PSZS képződés nagyobb, mint az oxidációs ráta, folyamatosan nő a laktát szint (LA akkumuláció)
Energiaforrások emelkedő terhelés esetén Emelkedő terhelés esetén a maximális O2 felvétel a döntő a sebességet illetően. DE szerepe van az aerob energiaforrásoknak is. Küszöbök jelentősége: - légzési percvolumen meredekebben emelkedik a lineárisan emelkedő O2 képest,(I. aerob küszöb), majd a CO2 ürítéshez képest is meredekebb lesz a ventilláció (anaerob küszöb). - LA= 2-4 mmol/l –ra emelkedik, progresszív
A Steady State már nem érhető el Lassan vége lesz a terhelésnek!! A Max LSS intenzitástkb. 10’ fenntartható Az anaerob küszöb nem azt jelenti, hogy ilyenkor csak anaerob módon nyert energiát hasznosítunk, hiszen az aerob energiaforrások maximumon dolgoznak!! A Stady State alatt 86%-a az energiának Aerob módon keletkezett. Az aerob küszöb felett már alig nőtt az anaerob energiaforrások igénybe vétele. Az aerob energianyerés a döntő!! Minden
Tejsav görbe az intenzitás függvényében Pulzus
Aerob küszöb
Tejsav
Anaerob küszöb Pulzus Légzés Tejsav
aerob anaerob aerob
anaerob
Terhelés intenzitás nyugalom
edzésterhelés
Normálsúlyú férfi válogatott evezősök teljesítmény és tejsav értékeinek életkor szerinti változása 20 18
19-21 év
16
22-24 év
Tejsav (mmol/l)
14
16-18 év
12
25-30 év
10 8 6 4 2 0 200
250
300
350
400
Teljesítmény (watt)
450
500
Ennél a pontnál a teniszezőnek abba kellett hagynia a futást 13,5 mmol/l tejsav, mialatt a futó éppen az anaerob küszübnél fut. Ő csak 18 km/h sebesség mellett érte el ezt a tejsav értéket.
T= Teniszező F= Futó
Folie 96
T
F
Aerob küszöb Energianyerés majdnem teljesen aerob és 50% zsírból .
T 6 km/h érte el a küszöböt
F csak 11km/h-nél !
T= Teniszező F= Futó
Folie 97
Aerob-anaerob átmenet Tejsavképződés és lebontás egyensúlyban. Tejsavszint azonos terhelés esetén állandó marad
T= Teniszező F= Futó
Folie 98
Anaerob küszöb Maximalis Steady State Oxigénmennyisége éppen elegendő, hogy fedezze a teljes energiaigényt. T elérte már 11,5 km/h-nél F csak 14,5km/h !
T= Teniszező L= Futó
Folie 99
Szívfrekvencia a T esetében már az átmenetnél jelentősen magasabb, és közelít a maximálishoz.
T= Teniszező F= Futó
Folie 100
