Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu WYDZIAŁ WYCHOWANIA FIZYCZNEGO w Gdańsku ĆWICZENIE III. AKTYWNOŚĆ FIZYCZNA, A METABOLIZM WYSIŁKOWY tlenowy

Transkrypt

1 Akademia Wychowania Fizycznego i Sportu WYDZIAŁ WYCHOWANIA FIZYCZNEGO w Gdańsku ĆWICZENIE III AKTYWNOŚĆ FIZYCZNA, A METABOLIZM WYSIŁKOWY tlenowy

2 AKTYWNOŚĆ FIZYCZNA W ujęciu fizjologicznym jest to: każda praca wykonana przez mięśnie szkieletowe, charakteryzująca się ponad spoczynkowym wydatkiem energetycznym (Bouchard i Shephard, 1994; Caspersen i wsp. 1985)

3 AKTYWNOŚĆ FIZYCZNA Jest ważnym czynnikiem wywołującym, w każdym okresie życia człowieka, zmiany zwiększające jego potencjalne możliwości do wysiłku fizycznego.

4 Regularna aktywność fizyczna wpływa na metabolizm przyczyniając się do: - poprawy profilu stężenia związków tłuszczowych, - zredukowania zapotrzebowania na insulinę i poprawy tolerancji glukozy, - zmniejszenia zasobów tłuszczu zgromadzonego w tkance tłuszczowej i zmniejszenia wielkości adipocytów (zmiany te zależą od bilansu energetycznego organizmu), - regulacji metabolizmu spoczynkowego (zwiększenie tempa spoczynkowej przemiany materii, który utrzymuje się przez dłuższy czas po zakończeniu wysiłku).

5 Metabolizm odpowiedni dopływ substancji i energii z zewnątrz w celu wyrównania ich zużycia w środowisku wewnętrznym z odpowiednią szybkością procesów dla poszczególnych stężeń i ilości substancji (Traczyk, 2001)

6 Metabolizm ANABOLIZM (gromadzenie energii w organizmie) METABOLIZM (obejmuje dwa przeciwstawne procesy) KATABOLIZM (zmniejszanie się zapasu energii w orgaznizmie)

7 Intensywność wysiłku Czas trwania wysiłku Tempo metabolizmu Dostępność substratów Sekrecja hormonów kontrolujących metabolizm Modyfikujący wpływ na w/w czynniki mają: wiek, płeć, aktywność fizyczna, warunki klimatyczno-śrdowiskowe, poziom rozwoju biologicznego.

8 t [min] 240 0,86 - RQ 180 0, ,90 0, %VO 2max Podczas wysiłku o stałej intensywności zużycie węglowodanów, a tym samym współczynnik oddechowy (RQ), ulegają obniżeniu wraz z przedłużaniem czasu trwania wysiłku, w miarę stopniowo postępującego wyczerpania zasobów glikogenu w organizmie (Margaria 1939)

9 Udział poszczególnych związków energetycznych i substratów w dostarczaniu energii do pracy mięśnia (Janssen, 2001)

10 Wpływ wysiłku na metabolizm białka w tkankach; (grubość strzałki oznacza intensywność procesu; kierunek strzałki oznacza wzrost bądź spadek) W czasie wysiłku Po wysiłku katabolizm synteza katabolizm synteza Mięsień Wątroba Jelito (Górski, 2001)

11 Wpływ wysiłku na zachowanie się poziomu niektórych aminokwasów w mięśniach i we krwi; (grubość strzałki oznacza stopień zmian; kierunek strzałki oznacza wzrost bądź spadek) Wysiłek Aminokwas Krótkotrwały* (40-60% VO 2max ) Krótkotrwały* (75-100% VO 2max ) Długotrwały** (60-75% VO 2max ) mięsień krew mięsień krew mięsień krew Alanina Glutamina Aminokwasy o rozgałęzionym łańcuchu b.z. b.z. b.z. b.z. Amoniak * do 30 min; ** powyżej 60 min Górski, 2001

12 Zależność równoważnika energetycznego 1 litra tlenu (O 2 ) od współczynnika oddechowego (RQ) przy spalaniu węglowodanów (CHO) i tłuszczów (FAT) Kozłowski i Nazar, 1995

13 POŚREDNIE BEZPOŚREDNIE (inne wspomagające) ATP 4-5 mmol/kg (0,5 1,0 s) TLENOWE BEZTLENOWE Procesy odbudowy ATP Długotrwały Krótkotrwały o dużej intensywności oraz początek długotrwałego Def.O 2 Rodzaj wysiłku czas trwania/intensywność CHO glikogen: wątrobowy ( g) mięśniowy ( g) ATP, Źródła energii FFA (P~C, ADP) do wysiłku fizycznego kcal (zmagazynowane w postaci trójglicerydów w FAT) - Im wyższa intensywność tym większy % udziału CHO AMP, Pi, Cr aktywują glikolizę - Im dłuższy czas trwania tym mniejszy % udziału CHO -Dieta bogata w CHO zwiększa zużycie CHO Po 3 h pracy o niskiej intensywności udział FFA w uwalnianiu energii = 80-90% Enzymy: CK, AK, fosforylaza glikogenu, PFK ich aktywność zależy od: ich ilości, dostępności substratów, H +, Ca ++, pojemności buforowej komórek mięśniowych

14 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA 1. Materiały: Ryc. 1. Wykres poboru tlenu podczas pracy o intensywności submkasymalnej poniżej AT i stałym obciążeniu, podczas pracy o intensywności powyżej AT i wzrastajacym obciążeniu. Ryc. 2. Kinetyka poboru tlenu (V O 2 ) i wydalania dwutlenku węgla (V CO 2 ) podczas wysiłku interwałowego. Ryc. 3. Charakterystyka częstości skurczów serca (HR) u 21 letniego mężczyzny w spoczynku, w czasie 5 minutowego wysiłku o intensywności submaksymalnej i stałym obciążeniu, wysiłku o charakterze interwałowym (8x15s; przerwa 45s), oraz wypoczynku. Ryc. 4. Charakterystyka częstości skurczów serca (HR) oraz kinetyki poboru tlenu (V O 2 ) u 25 letniego mężczyzny w czasie rozgrzewki, 60 minutowego biegu ciągłego w terenie, ćwiczeń rozciągających oraz wypoczynku.

15 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA W oparciu o wykresy poboru tlenu (V O 2 ), wydalania dwutlenku węgla (V CO 2 ) oraz częstości skurczów serca (HR) określ: 1. Rodzaj wysiłku (czas trwania, metabolizm) 2. Intensywność wysiłku 3. Udział pośrednich źródeł energii do wykonania wysiłku (na podstawie RQ) 4. Przyczyny zmęczenia obwodowego oraz ośrodkowego.

16 V O 2 [ ml. kg. min -1 ] Kinetyka poboru tlenu (V O 2 ) przed treningiem oraz po okresie 30-dniowego treningu Przed treningiem Po treningu (Laskowski i wsp. 2009) P [W] Ryc. 1. Wykres poboru tlenu podczas pracy o intensywności submkasymalnej poniżej AT i stałym obciążeniu, podczas pracy o intensywności powyżej AT i wzrastającym obciążeniu. Jakie zmiany adaptacyjne można zaobserwować, na podstawie kinetyki poboru tlenu, po 30 dniowym treningu. Zaznacz Def.O 2 ; st.st.; MP V O2max

17 5000 V O 2 [ml min -1 ] V CO 2 [ml min -1 ] 4000 [ml min -1 ] t [s] Rys. 2. Kinetyka poboru tlenu (V O 2 ) i wydalania dwutlenku węgla (V CO 2 ) podczas wysiłku interwałowego. Płeć Mężczyzna Wiek 21.0 lat Masa ciała 83.1 kg Wysokość ciała cm FFM 75.2 kg V O 2max 72.0 ml kg-1 min-1 Odpowiedz jaki potencjał metaboliczny dominuje w dostarczaniu energii do skurczu mięsni w poszczególnych wysiłkach pracy o charakterze interwałowym, którą charakteryzuje wykres. Podaj wartość względną maksymalnego poboru tlenu dla poszczególnych wysiłków, Podaj intensywność dla poszczególnych wysiłków [% V O 2max ] Podaj wartość RQ dla poszczególnych wysiłków > < = 1

18 HR [sk min -1 ] HR [sk min -1 ] Ryc. 3. Charakterystyka częstości skurczów serca (HR) u 21 letniego mężczyzny w spoczynku, w czasie 5 minutowego wysiłku o intensywności submaksymalnej i stałym obciążeniu, wysiłku o charakterze interwałowym (8x15s; przerwa 45s), oraz wypoczynku. Wskaż na wykresie wymienione czynności, Określ intensywność wysiłków.

19 Ryc. 4. Charakterystyka częstości skurczów serca (HR) oraz kinetyki poboru tlenu (V O 2 ) u 25 letniego mężczyzny w czasie rozgrzewki, 60 minutowego biegu ciągłego w terenie, ćwiczeń rozciągających oraz wypoczynku. Omów zależność między V O 2 a HR Zaznacz na wykresie wymienione czynności

20 Ćwiczenie IV AKTYWNOŚĆ FIZYCZNA, A METABOLIZM WYSIŁKOWY beztlenowy