Efortul
fizic aerob si anaerob
1.
Efortul fizic Efortul
fizic este
mijlocul prin care se poate trata o deficienta fizica sau o afectiune
cum ar fi de exemplu, diabetul (9). Poate fi un mijloc de mentinere a
sanatatii chiar si la varste inaintate (6). Practicarea alergrarii, a
culturismului, sau ma rog a unui program de ridicare a greutati poate
fi inceputa la orice varsta (8).
Nu in ultimul rand
efortul fizic este mijlocul de baza pentru obtinerea de inalte
performante in toate ramurile sportive. Sa stiti ca si sahistii
alearga. Specificul ramurii de sport este insa cel care determina
natura efortului fizic la care sunt supusi sportivii de performanta
2.
Contractia
musculara Exista
multe
moduri de a
clasifica sau defini contractia musculara. Eu personal nu ma dau in
vant dupa invatarea si apoi reproducerea unor definitii stricte si nu
de putine ori destul de lungi. Am considerat potrivit a vorbi putin
de spre contractia musculara inainte de a discuta despre capacitatea
de efort.
2.1 Clasificarea
contractiilor musculare
2.1.1 In functie de
modificarea dimensiunilor muschiului in timpul contractiei, aceasta
poate izotonica (dinamica) pentru ca muschiul se
scurteaza,
isi modifica dimensiunea in actiune de invingere a fortei externe.
Acest tip de contractie este considerata a fi formata din 2 faze: faza
concentrica, de scurtare a muschiului in care
greutatea,
suportul sau orice alt obiect care reprezinta forta externa este
miscat si faza excentrica in care obiectul inainte
mutat, este
adus la loc. Trebuie precizat ca in ambele faze muschiul este in
stare de contractie, doar ca in faza concentrica el invinge forta
externa iar in faza excentrica el readuce segmentul sau partea de
corp in pozitie initiala prin cedare. Aceasta este
si partea
contractiei musculare care se crede ca produce durerea de a doua zi
din muschi dupa un antrenament cu greutati, pentru ca determina mici
rupturi pe suprafata filamentelor de actina si miozina, unitatea
contractila a muschiului. Al doilea tip de contractie
determinat
de modul de invingere a resistentei externe este contractia izometrica
(statica). In aceasta contractie
muschiul nu isi
modifica lungimea ci numai stare de tensiune. Adica el se contracta
impotriva unui obstacol fix. Totusi se crede ca si in aceasta stare
exista un anumit grad de scurtare a muschiului, mic totusi, permis de
elasticitatea tendonului.
2.1.2 In functie de
intensitatea de contractie, muschiul se poate contracta la
capacitatea sa maxima 1 RM (o singura repetare maximala) sau la o
intensitate submaximala care, pentru a putea fi precis cantificata va
fi raportata la cea maximala. Atunci ea devina relativa. De exemplu
70 % RM. Astfel forta de contractie a muschiului poate fi bine
definita si mai ales dozata.
2.1.3 Cand in definirea
fortei de contractie a unui muschi intra si factorul timp,
atunci puterea de contractie este un alt parametru
in functie
de care poate fi definita contractia musculara.
Puterea de contractie
reprezinta lucru mecanic efectuat impartit la timpul necesar pentru
efectuarea lui. In functie de timpul contractiei si rezistenta
externa impotriva careia muschiul se contracta, puterea de contractie
poate fi exploziva, timp scurt greutate relativ redusa sau medie sau
subaximala in care cresterea greutatii determina si lungirea duratei
de contractiei.
3.
Capacitatea de
efort si intensitatea efortuluiDeterminata
de prezenta
oxigenului in producerea energiei necesara contractiei, capacitatea
de efort poate fi considerata a fi aeroba si anaeroba.
3.1
Capacitatea aeroba
de efort Masurarea
capacitatii
aerobe de efort in principiu este usor de facut. Dupa conectarea
sportivului la sistemul on-line de masurare a schimbului de gaze la
nivelul plamanilor, acesta este supus la un efort a carui intensitate
este marita treptat.
Sistemul computerizat
de masurare a consumului de O2 si eliminarilor
de CO2
este foarte practic dar din pacate, datorita costului, aproape
inaccesibil fiecarui cabinet de medicina sportiva sau chiar spital.
Nivelul consumului de O2 in punctul in care
sportivul
inceteaza efectuarea exercitiului este considerat capacitatea maxima
de consum a oxigenului. Totusi se impune precizarea ca, factorul
motivational poate influenta foarte mult aparitia momentului in care
sportivul cedeaza.
Ca o varianta la
sistemul computerizat poate folosirea sacilor Douglas inventati de
fiziologul britanic Claude G. Douglas. Si aceasta metoda insa
presupune un oarecare cost, fiind necesara aparatura pentru masurarea
volumului de aer colectat de la sportiv, in timpul testului si apoi
analizarea acestuia in vederea stabilirii concetratiilor de O2
si CO2. In cadrul ambelor metode aerul este
colectat prin
intermediul unui dispozitiv introdus in gura sportivului.
Foarte
important
este alegerea exercitiului folosit in estimarea
consumului maxim de
O2. Si anume, alergatorii vor alerga (banda
rulanada este
cea mai des folosita), inotatorii vor inota si asa mai departe.
Rationametul care sta la baza acestei afirmatii este acela ca,
nivelul consumului de O2 in timpul efortului
fizic este
determinat de marimea si numarul grupelor musculare angajate in efort
cat si de coordonarea contractiei acestora in timpul efortului (8). O
coordonare buna obtinuta in timp, va creste eficienta cu care muschii
se contracta, eficienta care se reflecta intr-un consum mai scazut al
oxigenului pentru aceeasi intensitate de efort.
3.2 Capacitatea
anaeroba de efort
Aceasta
este mai
dificil de realizat. Pe scurt, este vorba de posibilitatea de a
determina consumul de ATP, PCr si glicogen din muschi. Aceasta se
realizeaza prin analizarea biopsiilor musculare, care sunt bucati
mici de tesut muscuar extrase din muschi cu ajutorul unui ac special.
In acelasi timp insa, trebuie determinata si cantitatea de acid
lactic care a fost eliberata in sange si care bazat doar pe biopsiile
musculare, nu ar fi luata in calcul si contributia anaeroba in
producerea ATP-ului ar fi subapreciata. Mai mult Bangsbo et al (2001)
alaturi de lactat au masurat si cantitatea de piruvat eliberata in
sange. Acidul piruvic (care este un intermediar in metabolizarea
glucozei sau a glicogenului) prin acceptarea a doi H+
devine acid lactic.
O alta
problema in
masurarea capacitatii anaerobe este faptul ca localizarea recoltarii
produsilor de metaboliti (lactatul si piruvatul) doar din muschii
angajati in efort este imposibila, ca sa nu mai mentionez obtinerea
biopsiilor in timpul exercitiului.
O
varianta
mai
accesibila de determinare a productiei anaerobe de ATP poate fi
apreciererea consumului total de energie din timpul efortului din
care se extrage consumul total de oxigen. Ceea ce ramane poate fi
considerat contributia sistemelor anaerobe de producere a ATP-ului,
hidrolizarea ATP-ului si recuperarea lui pe seama PCr si respectiv
consumul glicogenului muscular.
Studierea
deficitului
de oxigen si a debitului acestuia dintr-un grafic al consumului de
oxigen poate de asemenea sa furnizeze informatii despre productia
anaeroba a energiei in cadrul unui efort fizic.
3.3 Intensitatea
efortului si consumul de oxigen
In
fig 1.
este prezentat
consumul de O2 la diferite intensitati ale
extensiei
piciorului. Pentru ca efortul in cazul experimentului este foarte
bine limitat doar la actiune muschilor coapsei, prin masurarea
schimbului de gaze de la nivelul plamanilori, poate fi determinat cu
destul de mare exactitate consumul de O2 din
muschii
angajati in efort. Astfel consumul de O2 masurat
la
nivelul plamanilor corespunde cu cel consumat in mitocondrii pentru
producerea ATP-ului in cazul eforturilor moderate de pana la 50% din
consumul maxim (VO2max). La o privire mai atenta
a figurii
se poate observa cum, in cadrul intensitatilor mai mari curba care
reprezinta consumul de oxigen nu atinge un platou. La aceste mari
intensitati ( 30W,43W, 50W si 66W) ea tinde sa creasca mai departe
(vezi diferenta dintre curba consum de O2 si
linia visine
intrerupta). Din experimentele efectuate am constatat ca o medie de
50-60W reprezinta intensitatea maxima la care s-a ajuns in efectuarea
acestui exercitiu. Prin urmare de la 30W in sus (peste 50% VO2max)
se poate observa ca, consumul de O2 continua sa
creasca.
Desi exista inca multe pareri impartite, unul dintre motivele pentru
care in eforturile intense consumul de O2 creste
in
continuare fara sa se stabilizeze, este recrutarea de noi fibre
musculare, mai ales a celor de tipul II, care au o eficienta scazuta
in producerea ATP-ului pe baza consumului de O2
(Krustrup
et al., 2004; Barstow et al., 1991; Jones 2004a ).
Fig
1.
Cresterea intensitatii efortului duce la cresterea proportionala a
consumului de oxigen.
in
aceasta figura este prezentat consumul de O2
ce
are loc in muschii coapsei (quadriceps) ca
raspuns la
diferite intensitati in
efectoarea de
extensii ale piciorului din pozitia asezat.
In
acest caz are
loc si o
crestere a producerii ATP-lui pe seama glicolizei si prin urmare o
crestere in producerea si eliminarea acidului lactic.
Acesta ajuns in sange
disociaza imediat in lactatat, care este sarea acidului lactic
(lactatul de sodiu) si care reactioneaza cu bicarbonatul de sodiu si
formeaza acidul carbonic. Acesta imediat disociaza in CO
2
si H
2O si mai departe CO
2
urmeaza a fi eliminat
la nivelul plamanilor.
Deci este foarte
important ca in evaluarea intensitatii efortului aerob sa se tina
seama de acest aspect, pentru ca, aparitia lactatului in sange face
mai precisa precizarea intensitatii efortului. S-a stabilit ca o
concentratie de 1 mM L
-1 semnifica pragul de
acumulare a
lactatului. Daca vreti nivelul minim al lactatului in sange la care
se considera ca acesta incepe sa se acumuleze determinat de
intensitatea efortului. Valoarea lactatului in sange in stare de
repaus este de ~ 0.7 mM L
-1 (3). Asa cum se
poate vedea
in fig 2 un nivel de 4 mM L
-1 al lactatului in
sange,
poate fi cauzat de o viteza de alergare de aproximativ 13 km h
-1.
Multi antrenori considera eficienta intensitatea fortului care
determina acest nivel de lactat in sange si considera ca au lucrat
suficient de intens pentru a dezvolta capacitatea aeroba a
sportivului. Ramane de stabilit daca acesta este adevarul complet.
Fig
2.
Acumularea lactatului in sange poate fi un bun indicator in dozarea
intensitatii
efortului
in timpul antrenamentului. (datele
prezentate
in fig provin din Ex Phys. 2001)
Desi
aceasta
metoda este
foarte eficienta in determinarea intensitati efortului, din nou
problema costului materialelor necesare folosirii ei, o face dificil
de folosit pe scara larga in Romania si nu numai. Aceasta consta in
recoltarea unei picaturi de sange de la sportiv si introducerea
acesteia intr-un mic dispozitiv care indica imediat nivelul
lactatului.
Metoda care
este cel
mai la indemana antrenorilor in stabilirea si urmarirea intensitatii
efortului in in timpul antrenamentelor este insa, masurarea
frecventei cardiace si stabilirea relatiei acesteia cu consumul de
oxigen. Despre aceasta in articolul urmator.
21septembrie
2006
Bibliografie
1.
Bangsbo J. Krustrup P.
Gonzales A. J. And Saltin B. ATP production and efficiency of
human skeletal muscle during intense exercise: effect of previous
exercise. Am J Physiol Endocrinol Metab 280: E956-E964, 2001
2. Barstow T.J. &
Mole P. Linear and non-linear characteristics of oxygen
uptake
kinetics during heavy exercise. J Appl Physiol 71 (6):
2099-2106,
1991
3. Berne R.M. Levy M. N.
Koeppen M.B. and Stanton A.B. Physiology Fifth
Edition.
Copyright Elsevier,Inc. 2004
4. Ferguson R.A. Krustrup
P. Kjaer M, Mohr M. Ball D & Bangsbo J. Effect of
temperature
on skeletal muscle energy turnover during dynamic knee extensor
exercise in humnas. J Physiol, in press, 2004
5. Jones A.M. Campbell
I.T. and Pringle J.S. Influence of muscle fibre type and
pedal
rate on the VO2 work rate slope during ramp
exercise.
Eur J Appl Physiol 91 (2-3): 238-245. 2004a
6. Hakkinen K. Kallinen
M. Izquierdo M Jokelainen K. Lassila H. Malkia E. Kraemer W.J. Newton
R.U. and Alen M. Changes in agonist-antagonist EMG, muscle
CSA,
and force during strength training in middle-aged and older people.
Am Physil Soc. 8750-7587. 1998
7.
Krustrup P. Sonderlund K. Mohr M. Bangsbo J. The slow
component of
oxygen uptake during intense, submaximal exercise in man is
associated with additional fibre recruitment.
8. McArdle W.D.
Katch. F.I. and Katch V.L. Exercise Physiology: energy,
nutrition
and human performance/ Fifth edition. 2001
9. Wojtaszewski J.P.
Hansen B.F. Kiens B. Markuns J.F. Goodyear L.J. and Richter E.A. Insulin
Signaling and Insulin Sensitivity After Exercise
in Human
Muscle. Diabetets. Vol 49, march 2000 Pflugers Arch-Eur J
Physiol 447;855-866. 2004
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
