Acest website utilizeaza cookies! Despre confidentialitate!. Close (auto)
www.pansportmedical.ro - PanSport Medical - Medicina Sportiva
Policlinica Vitan - Cabinetele Medicale Grupate Vitan
Newsletter Medicina Sportiva www.medicinasportiva.ro
Societatea Romana de Medicina Sportiva


HOME CONTACT DESPRE NOI
FORUM Cum sa?...
 

 
 


Efortul fizic si fibra musculara sau invers?
Motto: Corpul omenesc – noul prototip de masina care urmeaza a fi inventat
Corpul uman ca materie ce poate fi mereu perfectionata

In motto de mai sus corpul omenesc este asemanat cu un prototip de masina neinventat inca.
Ipotetic vorbind marile firme constructoare de masini la cele mai inalte nivele de management, urmaresc sa creeze masina perfecta. Dovada, faptul ca o masina lansata azi, maine este deja de domeniul trecutului. Asta datorita faptului ca noul prototip care tot timpul apare, pentru a asigura succesul investitiei trebuie sa aiba ceva nou, indiferent in ce compartiment al masinii, motor, confort, aspect si asa mai departe.






Efortul fizic si fibra musculara sau invers?

Motto: Corpul omenesc – noul prototip de masina care urmeaza a fi inventat

Corpul uman ca materie ce poate fi mereu perfectionata

In motto de mai sus corpul omenesc este asemanat cu un prototip de masina neinventat inca.
Ipotetic vorbind marile firme constructoare de masini la cele mai inalte nivele de management, urmaresc sa creeze masina perfecta. Dovada, faptul ca o masina lansata azi, maine este deja de domeniul trecutului. Asta datorita faptului ca noul prototip care tot timpul apare, pentru a asigura succesul investitiei trebuie sa aiba ceva nou, indiferent in ce compartiment al masinii, motor, confort, aspect si asa mai departe.
 Parcurgand o carte de anatomie si fiziologie a corpului omenesc, descoperi treptat cat de bine este constituit si „reglat” acesta. Vei putea vedea cat de mult este in stare corpul uman prin „constructia” lui sa remedieze o disfunctionalitate aparuta in functionarea unuia dintre compartimentele sale, inainte de interventia doctorului. Cu certitudine oamenii de stiinta nu pot afirma ca deja cunosc toate „secretele” lui. Tot timpul apare un nou prototip. Noile descoperiri facute in cunosterea structurii si functionarii corpului omenesc sunt de altfel si fundamentul stabilirii de noi si eficiente tratamente pentru diferitele feluri de boli.
 Mult timp si efort a fost investit insa si in studierea corpului uman in timpul efortului fizic. Ca nu s-a muncit degeaba o dovedesc limitele pana la care a fost impinsa dezvoltarea calitatilor fizice si psihice ale sportivilor de inalta performanta, limite reprezentate de recordurile sportive relizate de acestia. Aceasta a fost posibil datorita continuei adaptari a pregatirii in cadrul antrenamentelor, la noile descoperiri in domeniu.
 Desi in timpul efortului fizic apar modificari mai mari sau mai mici in functionarea majoritatii organelor si sistemelor corpului, acestea au loc pentru a „servi” partea corpului uman care este cea mai „taxata” de intensitatea si durata efortului fizic- FIBRA MUSCULARA. Multe carti legate de antrenamentul sportiv trateaza principiile, metodele si mijloacele de antrenament care sunt folosite pentru a determina si afecta modul de contractie a fibrei musculare in timpul efortului. La urma urmei contractia fibrei musculare este cea care permite corpului uman (sportivului) sa se manifeste in diferitele probe sportive.
 

 Energia necesara contractiei


In toate mediile economice de informare inevitabil esti bombardat cu informatii despre pretul barilului de petrol. Toate tranzactiile financiare intr-o forma sau alta se fac in functie de asta. De ce? Pentru ca asta inseamna ENERGIE. Iar posibilitatea de a o avea sau produce inseamna putere, indiferent de care, politica, economica. In articolul de fata este insa de energia din corpul uman. Dar ce este energia?
 O definitie interesanta poate fi starea unui sistem definit de materia continuta intr-un spatiu, determinata de moleculele pe care acest sistem le contine si mai ales de nivelul de actiune si reactiune dintre molecule, adica nivelul lor de miscare. Pentru a intelege mai departe aceasta idee trebuie amintit ce spune prima lege a termodinamicii si anume ca energia totala a unui sistem si a tot ceea ce inconjoara acel sistem este constanta. Exemple de sisteme in ideea prezentata mai sus, in corpul umana pot fi celulele si spatiul interstitial, globulele rosii si plasma din sange, dar si spatiul citoplasmatic si mitocondria din interiorul aceleiasi celule. Principiul prezentat in aceasta lege inseamna ca, daca are loc o schimbare in nivelul de energie in interiorul sistemului, atunci automat, inevitabil acea schimbare este transmisa sub o forma sau alta mediului care il inconjoara. Pentru a completa informatiile despre energie trebuie amintita si a doua lege a termodinamicii care spune ca
Entropia totala a unui sistem si a mediului sau inconjurator intotdeauna creste ca raspuns la o reactie (sau proces) care se desfasoara spontan. Entropia poate fi considerata ca o masura a nivelului de intamplare sau daca vreti de dezordine (amintiti-va de stare de continua miscare in care se afla moleculele in cadrul unui sistem) in interiorul unui sistem. Dupa aceasta scurte informatii de spre energie, care este termenul cel mai des folosit, indiferent de stiinta care explica actul de miscare in cadrul diferitelor discipline sportive, este prezentata mai jos reactia chimica care furnizeaza energia pentru contractia musculara. Toate adaptarile si reactiile chimice care au loc in corpul uman in timpul exercitiului fizic, se desfasoara pentru a face posibila aceasta reactie. Deci acesta va fi punctul nostru de plecare in prezentarea temei acestui articol:
ATP + H2O → ADP + Pi + 0.6 H+
energia eliberata ΔG = - 7.3 kcal mol-1. ΔG - este cu minus pentru ca este vorba de eliberare de energie
ADP - adenozindifosfat (contine doar doua grupari fosfat)
Pi - este gruparea fosfat eliberata in hidrolizarea ATP-ului
H+ - ioni de hidrogen
In corpul uman energia nu este utilizata doar in contractia musculara care este de fapt o transformare a energiei chimice in lucru mecanic ci este folosita si in desfasurarea diferitelor si multelor reactii chimice si in transportul in si din celule a diferitilor compusi chimici necesari in ”functionarea” acestora. Dar haideti sa ne uitam putin le reactia de mai sus. Dupa cum vedeti termenul ATP nu este prezentat. Acesta reprezinta o nucleotida numita adenozintrifosfat care este formata din riboza (un carbohidrat) de care sunt legate o baza azotata adenin si trei grupari fosfat. Aceasi structura o are si ADP doar ca acesta are doar doua grupari fosfat. Deocamdata ne vom concentra atentia doar asupra ATP-ului. Ceilalti termeni vor fi discutati in alte articole. Prin hidrolizarea acestuia, energia continuta in legaturile care leaga cele trei grupari fosfat este eliberata si serveste mai departe in producerea contractiei musculare sau a celorlate procese mentionate.
 Am subliniat mai devreme faptul ca toate adaptarile care are au loc in corpul uman servesc producerii de ATP. Aceasta pentru ca indiferent de intensitatea exercitiului nivelul ATP-ului in muschii angajati in efort ramane in cea mai mare parte stabila. O accentuata scadere in ATP are loc doar cand rezervele de fofsforcreatina (PCr)* sunt intr-o mare masura consumate (4). Deci nivelul de ATP este mentinut oarecum stabil in detrimentul epuizarii rezervelor de PCr in faza de inceput a exercitiului si mai apoi de glicogen.


* PCr este termenul folosit in cadrul referirilor la fosfocreatina. Pentru a pastra tendinta si mai a ales pt a usura si sprijinii initiativa celor care studiaza literatura de specialitate voi folosi si eu acelasi termen.

 Urmatoarea sursa disponibila in cazul unei „cereri continue si crescute” de ATP este degradarea anaeroba a glicogenului. De fap procesul de producere a glucozei din consumul glicogenului depozitat in muschi (glicoliza) este impropiu numit aeroba si/sau anaeroba. Acesti termeni sunt intalniti in literatura de specialitate. Este de fapt vorba de un lant de reactii chimice (10 la numar), care duc la formarea acidului piruvic (3). Din acest punct incolo, in functie de prezenta sau absenta oxigenului, care este determinata de intensitatea exercitiului fizic, acidul piruvic intra in cadrul ciclului Krebs si este metabolizat mai departe pana CO2 si H2O (in prezenta oxigenului) sau este convertit in acid lactic si eliberat in circulatia sangelui (in absenta oxigenului). Probabil pentru a se referi la aceste doua cai diferite de metabolizare a moleculei de glucoza, unii autori definesc procesul de glicoliza ca fiind aerob si/sau anaerob. Pentru a fi clar si usor in parcurgerea textului voi folosi termenul glicoliza cand ma refer la obtinerea anaeroba a ATP-ului cu formare de lactat si sistemul aerob cand oxigenul este folosit in producerea energiei necesara in timpul exercitiului fizic.
 A treia posibilitate de producere a energiei necesara restabilirii sau pastrarii ATP-ului la un nivel stabil, este asa cum am mentionat mai devreme oxidarea acidului piruvic (care este un intermediar in procesul de oxidare a moleculei de glucoza) mai departe in cadrul ciclului Krebs si al fosforilarii oxidative din mitocondrii pana la CO
2 si H2O, deci sistemul aerob. Prin urmare molecula de ATP poate fi numita asa cum a mai fost numita in literatura de specialitate (3) moneda de schimb. De ce? Pentru ca prin desfacerea legaturile dintre gruparile fosfat ea poate elibera energie, deci moneda este cheltuita, dar in aceleasi timp, prin intermediul reactiilor chimice ulterioare cedarii energiei, aceste legaturi sunt formate la loc si astfel moneda este castigata din nou.


  Metabolismul in timpul exercitiului fizic

Folosirea termenului de metabolism este poate insuficient de precisa in prezentarea modului de obtinere a energiei in timpul exercitiului fizic. Aceasta pentru ca procesul de metabolism se refera nu numai la procesele de producere a energiei (consumarea rezervelor de PCr, glicogen sau grasimi)
dar si la cele de restaurare a acestora pe seama consumului de glucoza, proteine si acizi grasi (grasimi). Prin urmare, pentru a usura modul de exprimare din partea mea si de intelegere din partea cititorului voi folosi formularea obtinerea si/sau producerea ATP-ului.
 Rata de producere a ATP-ului este determinata de intensitatea si durata exerictiului fizic. In exercitii scurte si de intensitate maximala si/sau supramaximala, prima sursa in producerea ATP-ului este PCr. Daca exercitiul continua si intensitatea acestuia este inca mentinuta in la un nivel ridicat, glicoliza anaeroba este urmatoarea cale de producere a ATP-ului. Aceasta insa inseamna diminuarea intensitatii, pentru ca viteza de obtinere a ATP-ului prin aceasta cale metabolica este cu approximativ 45% mai redusa decat producerea ATP-ului pe seama PCr (6). O prelungire a exercitiului fizic presupune automat o continuare in diminuarea intensitatii exercitiului fizic in timp ce „povara” pentru producerea ATP-lui cade pe oxidarea glucozei si/sau a acizilor grasi. Trebuie precizat ca numai glucoza poate fi metabolizata anaerobic. In cadrul exercitiului fizic desfasurat la o intensitate submaximala atat glucoza cat acizii grasi pot fi substratii folositi in producerea ATP-ului. Deci producerea ATP-ului este o continua intercorelare a acestor trei sisteme.
 In figura 1 este prezentata ponderea celor trei sisteme de producere a ATP-ului in cadrul a 3 minute de extensii a unui picior din asezat, la o intensitate de aproximativ 66W si cu o frecventa de 60 de executii pe minut. Figura este destul de reprezentativa chiar daca este vorba de un experiment in care a fost studiat modul de producere si consumare a energiei in cadrul exercitiilor intermitetnte.

Figura 1
Fig 1. In aceasta figura se poate vedea relatia dintre cresterea duratei efortului
si cresterea ponderii producerii aerobe a ATP-ului. Desi este vorba de o durata
relativ scurta a exercitiului intensitatea acestuia a pututfi mentinuta doar pe sea-
ma cresterii contributiei aerobe. Totusi in primele 0-5 si 5-15 min, producerea anaeroba
 a
ATP-ului predomina. (Modificat din Bangsbo et al., 2001)

Se observa cum in primele secunde ale exercitiului ATP si PCr sunt primele surse de producere a energiei. S-a putut determina ca viteza de obtinere a ATP-ului pe baza PCr atinge limita maxima in doar 2 sec urmand apoi sa scada pe durata primelor 10 sec de la inceputul exercitiului in timp ce glicoliza poate atinge viteaza maxima in producerea ATP-ului, in aproximativ 5 sec (5) . Intr-un studiu al lui Bangsbo et al (1990), producerea anaeroba a ATP-ului (ATP-PCr + glicoliza) a avut o pondere de aproximativ 80% in primele 30 de secunde. Pana in secunda 60 aceasta a scazut pana la circa 45%. Dupa 120 de secunde de extensii a piciorului din asezat, caci acesta era exercitiul in timpul careia a fost masurat circuitul de producere si consumare a ATP-ului, producerea anaeroba a energiei a ajuns la doar 30%, restul energiei fiind furnizata de sistemul aerob. In orice caz, consensul general la care s-a ajuns este ca in primele 10 sec sursa principala de energie este sistemul ATP-PCr care mai este numit si sistemul fosfagen, sistemul utilizat pentru perioada imediat urmatoare inceperii exercitiului si de scurta durata. Glicoliza se considera a fi sistemul predominant in producerea ATP-ului in timpul exercitiului desfasurat la o intensitate ce permite o durata de panal 60-90 sec, urmand ca dincolo de aceasta durata producerea aeroba a ATP-ului sa predomine pana la incetarea exercitiului (Fig 2).
figura 2

Fig 2. Contributia celor trei sisteme de energie in producerea ATP-ului. PCr (negru), Glicoliza (gri inchis) si Sistemul aerobic (gri deschis) (adaptare dupa Exerc Physiol 2001).

Variatia in ponderea acestor sisteme producatoare de energie este data asa cum a fost precizat si mai inainte in text, de durata si intensitatea exercitiului fizic.
 Acesti parametri ai exercitiului fizic conditioneaza si modul de recrutare a fibrelor musculare din muschi in timpul exercitiului. Ca urmare, poate intrebarea retorica din titlul sa fie considerata o afirmatie in ambele sensuri. Adica natura efortului determina tipul de fibra musculara care intra in compozitia muschului angrenat in efort, sau compozitia muschilor in aceasta privinta, determina in ce fel de efort poate excela un sportiv? Aceasta afirmatie aduce mai departe in discutie care sunt tipurile de fibra musculara si mai ales care sunt criteriile pe baza carora acestea au fost stabilite, precum si care este importanta factorului genetic privind compozitia muschilor si gradului de antrenare a lor. Despre acestea pe larg in articolele urmatoare.
 Ultimul paragraf al primului capitol sublineaza ideea ca, fibra musculara este tinta finala a programelor de antrenament. Bineanteles ca nu ma refer la fibra musculara ca singurul factor antrenabil in vederea realizarii performantei in sport. Ce se vrea accentuat este faptul ca, numai o prealabila cunoastere detaliata a factorilor implicati in sustinerea efortului fizic, poate duce la obtinerea unor rezultate foarte bune prin intocmirea, aplicarea si urmarirea ritmului si nivelului de realizare a programelor de antrenament. Si care este ultima unitate a intregului care este corpul uman privit din exterior, daca reducem virtual generalul la specific?
 Este fibra musculara.


18 septembrie 2006
Bibliografie
  1. Bangsbo J. Gollnick P.D. Graham T.E.Juel C.Kiens B. Mizuno B and Saltin B. Anaerobic energy production and O2 deficit-debt relationship during exhaustive exercise in humans. The Journal of Physiology, Vol 422, Issue 1 539-559, 1990
  2. Bangsbo J. Krustrup P. Gonzales J. A. And Saltin B. ATP production and efficiency of human skeletal muscle during intense exercise: effect of previous exercise. Am.J.Physiol.280:E956-E964. 2001
  3. Berg.J.M. Tymoczko J.L.Stryer L. Biochemistry 5th edtition 2003
  4. Connett R.J. Analysis of metabolic control: new insights using a scaled creatin kinase model. Am. J. Physiol. 254 (Regulatory Integrative Comp, Physiol 23): R949 – R959,1988
  5. Hultman.E and Sjoholm H. Substrate availability. H.G Knuttgen. H.G Vogel J.A. Poortmans (eds) .Biochemistry of exercise. Champaign:Human Kinetics, pp 63-75. 1983
  6. McArdle W.D. Katch. F.I. and Katch V.L. Exercise Physiology: energy, nutrition and human performance/ Fifth edition. 2001

Materialul publicat reprezinta opinia autorului si se incadreaza in standardele stiintifice acceptate la momentul publicarii dar stiinta este in permanenta schimbare si de aceea MedicinaSportiva.Ro nu poate garanta ca informatia este completa, actuala sau ca nu contine erori.
Folositi acest material doar pentru informare - in cazul in care aveti intrebari - adresati-va autorului. 
Materialul prezentat poate suferi modificari ulterioare.

 
top
 
 

 

Aceso Suport
Web Suport

www.medicinasportiva.ro
Online din
23 martie 2006
Google
www  www.medicinasportiva.ro
www.medicinasportiva.ro

Website Statistics
Copyright© MedicinaSportiva.Ro & Parteneri. Toate drepturile rezervate.