Energetyka pracy mięśniowej w wysiłkach biegowych

 

Energetyka pracy mięśniowej w wysiłkach biegowych


Opublikowane w śr., 20/03/2013 - 16:37

Konkurencje biegowe charakteryzują się zróżnicowanym czasem trwania wysiłku.

Biegi sprinterskie rozgrywane są na dystansach od 100m do 400m. Charakteryzują się bardzo wysoką intensywnością i trwają od kilku do kilkudziesięciu sekund.

Biegi średnie rozgrywane są na dystansach 800m, 1500m i 3000m. Intensywność tych biegów jest wysoka a czas wysiłku wynosi zwykle kilka minut (w zależności od poziomu sportowego).

Biegi długie obejmują dystanse dłuższe, tj. 5000m, 10 000m, półmaratony i maratony. Czas ich trwania, w przypadku biegów na 5000m i 10 000m zawiera się w przedziale od kilkunastu do kilkudziesięciu minut. Natomiast czas trwania pozostałych konkurencji biegowych jest znacznie dłuższy i wynosi kilka godzin. Intensywność biegu maleje wraz z wydłużaniem się dystansu. Podczas biegu na dystansie 10 000m intensywność biegu jest wysoka, natomiast w biegu maratońskim jest umiarkowana.

Bezpośrednim źródłem energii w mięśniach jest ATP (wysokoenergetyczny związek chemiczny), którego wewnątrzmięśniowa pula jest niewielka i wymaga ciągłej resyntezy w trakcie wysiłku. W mięśniach szkieletowych ATP jest resyntezowane z kilku dostępnych źródeł. Głównym substratem energetycznym biorącym udział w resyntezie ATP, dominującym w trakcie wykonywania wysiłków krótkotrwałych z intensywnością maksymalną jest fosfokreatyna (PCr). Reakcja odtworzenia ATP z zasobów PCr jest procesem zachodzącym bez udziału tlenu (proces beztlenowy). Pozostałymi substratami biorącymi udział w energetyce pracy mięśniowej są: glukoza i glikogen (procesy beztlenowe i tlenowe) oraz z wolne kwasy tłuszczowe (procesy tlenowe).

Udział poszczególnych procesów metabolicznych zależy od czasu trwania i intensywności wysiłku. Im krótszy i bardziej intensywny jest wysiłek, tym większy udział procesów beztlenowych. Jeżeli natomiast czas trwania wysiłku wydłuża się a jego intensywność maleje, to wówczas udział procesów tlenowych w resyntezie ATP jest dominujący.

Możliwości resyntezy ATP w przemianach tlenowych zależą od zasobów glikogenu (mięśniowego i wątrobowego) oraz od możliwości organizmu w zakresie transportu tlenu z płuc do mięśni. Sprawne funkcjonowanie układów: oddechowego, krążenia i mięśniowego decyduje o poziomie wydolności aerobowej i indywidualnej tolerancji wysiłków długotrwałych.

Głównymi substratami dostarczającymi energię do pracy mięśniowej są węglowodany i tłuszcze.

Zasoby energii zmagazynowanej w postaci tłuszczów przewyższają wielokrotnie zasoby zmagazynowane w postaci węglowodanów (glikogenu). Łączna ilość tkanki tłuszczowej u mężczyzny ważącego 70 kg i posiadającego prawidłowy skład ciała wynosi około 12 kg, co odpowiada zasobom energetycznym wynoszącym około 110 000 kcal. Znacznie mniejsza ilość energii zmagazynowana jest w formie glikogenu (mięśniowego i wątrobowego), którego ilość wynosi około 470 g, co z kolei odpowiada około 1880 kcal.

Głównym miejscem magazynowania kwasów tłuszczowych jest tkanka tłuszczowa (podskórna oraz znajdująca się między narządami wewnętrznymi). Kwasy tłuszczowe zmagazynowane w tkance tłuszczowej występują w postaci triacylogliceroli. Ilość triacylogliceroli mięśniowych jest stosunkowo niewielka, jednak zawierają one dwukrotnie więcej energii od glikogenu mięśniowego.

Wykorzystanie glikogenu i wolnych kwasów tłuszczowych w wysiłku zależy od kilku, związanych ze sobą czynników, tj. od czasu trwania i intensywności wysiłku oraz aktywowanych włókien mięśniowych.

Szybki marsz lub wolny trucht to wysiłki o niskiej intensywności, w trakcie których częstość skurczów serca wynosi od 110 do 130 ud/min, a zużycie tlenu zawiera się w przedziale 30 ? 50% VO2max (maksymalnego minutowego poboru tlenu). W wysiłkach tych zużycie węglowodanów jest niewielkie, natomiast głównym źródłem energii są wolne kwasy tłuszczowe. Stężenie mleczanu we krwi w wysiłkach o niskiej intensywności jest bliskie wielkości spoczynkowej. W trakcie wykonywania wysiłków z niską intensywnością aktywowane są głównie włókna mięśniowe typu I (wolno kurczące się), zaś wysiłki te mogą być kontynuowane nieprzerwanie przez kilka godzin.

Umiarkowanie szybki bieg odpowiada intensywności 60 - 70% VO2max a częstość skurczów serca wynosi od 145 do 160 ud/min. Możliwość kontynuowania biegu z intensywnością umiarkowaną może wynosić od 2 do 3 godzin, natomiast główną przyczyną zmęczenia jest w tym przypadku wyczerpanie zasobów węglowodanów. Wzrost stężenia mleczanu we krwi jest stosunkowo niewielki ponieważ prędkość biegu nie przekracza intensywności progu mleczanowego.

Szybki bieg charakteryzuje się wysoką intensywnością wysiłku, odpowiadającą poborowi tlenu na poziomie około 90% VO2max i częstości skurczów serca od 95 do 100% HRmax (maksymalnej częstości skurczów serca). Zdolność tolerancji tego rodzaju wysiłku zależy przede wszystkim od indywidualnego poziomu wydolności fizycznej, jednakże zmęczenie następuje po upływie kilku ? kilkudziesięciu minut. Dominującym źródłem energii w trakcie intensywnego biegu jest glikogen mięśniowy, jednak osiągnięcie stanu wyczerpania nie zawsze jest spowodowane wyczerpaniem jego zasobów. Główną przyczyną zmęczenia jest akumulacja metabolitów oraz spadek wewnątrzkomórkowego pH (kwasica metaboliczna) w efekcie nasilenia udziału procesów beztlenowych, czego przejawem jest podwyższone stężenie mleczanu we krwi. W trakcie biegu z intensywnością wysoką dochodzi do wzmożonej aktywacji włókien mięśniowych szybko kurczących się.

Optymalny sposób żywienia trenujących biegaczy długodystansowych powinien uwzględniać podaż dużej ilości węglowodanów i białka oraz ograniczoną ilość tłuszczów.

W zaleceniach żywieniowych dla zawodników startujących w biegach długich podawana jest następująca zalecana ilość składników pokarmowych (w przeliczeniu na 1 kilogram masy ciała): białko ? 2,4 g; tłuszcz ? 2,2 g; węglowodany 12 g. Zapotrzebowanie energetyczne powinno zostać pokryte w 12% z białka, w 25% z tłuszczu, a w 63% z węglowodanów.

Opracowano na podstawie:

  1. Fizjologia człowieka. Red. Konturek S.J. Wyd. Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2007.

  2. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego. Red. Górski J. Wyd. Lekarskie PZWL, Warszawa, 2006.

  3. The physiology of training. Red. Whyte G. Advances in Sport and Exercise Science Series. Churchill Livingstone Elsevier, 2006.

  4. Żywienie w sporcie. Celejowa I. Wyd. Lekarskie PZWL, Warszawa 2012.

Autor: Andrzej Sagalara

BodyRekax

www.bodyrelax.pl

Polecamy również:


Podziel się:
kochambiegacnafestiwalu
kochambiegacwpolsce