languages

virtualtrener

Dla skurczu mięśnia niezbędna jest energia. Jej źródłem w organizmie człowieka jest ATP (adenozynotrójfosforan) powstający w różnych procesach biochemicznych, zwanych łącznie procesami oddychania komórkowego.

Część drobin ATP związana jest w postaci fosfokreatyny i stanowi "zapas" energii zlokalizowany w mięśniu, możliwy do "uruchomienia" w każdej chwili przy udziale odpowiednich enzymów. Zapas ten wykorzystywany jest w pierwszej fazie ruchu i wystarcza na kilka sekund wysiłku o maksymalnej intensywności. Wielkość możliwej do rozwinięcia przez mięsień mocy w takich wysiłkach zależna jest oczywiście od wielu cech bardziej elementarnych (struktura mięśni, stopień pobudzenia jednostek motorycznych, sprawność poszczególnych enzymów itd.), jest jednak możliwa do syntetycznego pomiaru i wyrażenia jej wyniku w postaci tzw. maksymalnej mocy anaerobowej niekwasomlekowej (w nomenklaturze anglojęzycznej -alactacid anaerobic power, w polskiej MMA niekwasomlekowa).

Znanych jest kilka metod pozwalających zbadać jej wielkość (metoda Margarii, Georgescu, testy cykloergometryczne - szczegóły niebawem na naszej stronie...). Najprostszą jest zaś metoda wyznaczenia maksymalnej pracy anaerobowej (MPA) wykonanej w trakcie jednorazowego wysiłku (np. wyskok dosiężny, skok w dal z miejsca) - wielkość ta jest silnie skorelowana z wielkością MMA. W miarę wydłużania się czasu trwania wysiłku (kilkadziesiąt sekund) uruchamiany jest mechanizm uzyskiwania energii z procesu tzw. glikolizy: w pierwszej fazie przebiega ona w warunkach beztlenowych, a jej produktem jest kwas mlekowy.

Sprawność mechanizmów glikolitycznych, aczkolwiek często włączona treściowo również do pojęcia maksymalnej mocy anaerobowej (ze względu na beztlenowy przebieg procesów rozkładu glikolizy) i często mierzona wspomnianymi wyżej testami, jest w rzeczywistości mechanizmem odrębnym, wymagającym przynajmniej w cechach naukowych również odrębnego pomiaru (w nomenklaturze anglojęzycznej jest to lactacid anaerobic capacity) - a więc nie tyle moc, ile wydolność procesów anaerobowych (w Polsce mówimy o MMA kwasomlekowej). Stosowane są tu głównie testy cykloergometryczne o maksymalnej intensywności trwające około 30 sekund - "test Wingate".

Energetyczne podłoże wysiłków fizycznych o różnym czasie trwania

Ze względu na skomplikowany charakter poszczególnych przemian, za prawdziwe predyspozycje należałoby uznać (zgodnie z definicją) cechy możliwie elementarne, takie jak ilość i efektywność działania poszczególnych enzymów, sprawność utylizacji substratów i ich ilość, liczbę jednostek mięśniowych, proporcje włókien FT i ST itd. Ze względów praktycznych jednak wydaje się możliwe i celowe zakwalifikowanie do tego piętra MMA niekwasomlekowej i kwasomlekowej, a co za tym idzie - ich syntetyczny pomiar.

Wysiłki o dłuższym czasie trwania mogą być wykonane jedynie w oparciu o energię dostarczoną z procesów tlenowych: tzw. cyklu Krebsa oraz łańcucha oddechowego. Nie rozpoczynają się one dopiero po wyczerpaniu źródeł beztlenowych, ponieważ są "dalszym ciągiem" glikolizy: "rozruch" następuje od początku wysiłku, jednak dopiero po tym okresie mechanizmy tlenowe stają się podstawowe. Pod względem energetycznym są one znacznie bardziej "wydajne": o ile w wyniku glikolizy beztlenowej powstają 2 cząsteczki ATP, o tyle w warunkach tlenowych glikoliza, cykl Krebsa i łańcuch oddechowy dają aż 38 cząsteczek ATP, a więc znacznie więcej. Na wydajność wysiłkową procesów tlenowych mają więc wpływ wszystkie elementy składowe tych procesów:

• substraty (w tym zapewnienie odpowiedniej ilości tlenu, a więc liczba erytrocytów, ilość hemoglobiny itd.),
• enzymy przeprowadzające poszczególne reakcje wspomnianych cykli,
• liczba mitochondriów w komórkach mięśni (w nich odbywają się reakcje łańcucha oddechowego)

Przy wysiłkach o intensywności przekraczającej możliwości zaopatrzenia tlenowego istotnymi parametrami stają się: tolerancja komórek na zakwaszenie (część substratów pozostaje wtedy nieutleniona w formie kwasu mlekowego), utrzymywanie równowagi kwasowo-zasadowej itp. parametry biochemiczne możliwe do pomiaru klasycznymi metodami fizjologicznymi.

Trudno oczywiście (poza specjalistycznymi pomiarami) badać wszystkie ww. predyspozycje: dla potrzeb badań populacyjnych oraz mniej precyzyjnych analiz stosowanych w fizjologii absolutnie wystarczający jest pomiar syntetyczny dwu reprezentatywnych wielkości: zdolności maksymalnego minutowego pochłaniania tlenu (VO₂max) oraz odporności na zmęczenie określonej poprzez czas trwania wysiłku o submaksymalnej intensywności ("wytrzymałości"). Charakteryzują one całościowo wydolność układów krążenia i oddychania (ang. cardio-respiratory endurance), stąd uważane są za jedne z najważniejszych składowych sprawności związanych ze zdrowiem (tzw. health-related fitnes). Przez analogię do oceny źródeł beztlenowych, w literaturze anglojęzycznej traktuje się je jako dwie miary:

• V0₂max określająca maksymalną ilość tlenu możliwą do zużycia w procesach oddechowych w ciągu minuty (wyrażona globalnie lub relatywnie - na kilogram masy ciała lub masy ciała szczupłego), która jest odpowiednikiem "mocy aerobowej" (aerobik.maximal aerobic power),
• czas trwania wysiłku - "wydolności aerobowej" (maximal aerobic capacity).

Oczywiście odmienne są też sposoby pomiaru:

VO₂ max określa się laboratoryjnie na podstawie analiz gazów wdychanych i wydychanych oraz częstości skurczów serca w trakcie standardowego wysiłku (metody bezpośrednie) lub populacyjnie tzw. metodami pośrednimi (Margarii, Astranda itp.) opartymi na prostoliniowej korelacji częstości skurczów serca w trakcie wysiłku z wielkością VO₂max.

"Wydolność" mechanizmów tlenowych bada się albo przez prowadzenie (w warunkach standardowych obciążeń wysiłkowych) testów "do odmowy" (wyczerpania osobnika), albo pośrednio - poprzez testy (na ogół biegowe) trwające co najmniej 10 minut (krótsze wysiłki zawierają zbyt duży "ładunek" przemian beztlenowych).

lista artykułów

góra strony