Športové svaly Generovanie energie Športová výživa
Športový výraz
„Šport“ nie je veľmi ľahké definovať, pretože tento výraz v sebe skrýva rôzne vrstvy. Nemecká konfederácia olympijských športov charakterizuje šport takto:
„Pod pojmom Šport Sú zhrnuté rôzne formy pohybu, hry a súťaže, ktoré väčšinou súvisia s fyzickými aktivitami človeka. Slovo bolo odvodené z angličtiny v 19. storočí „Šport“ [Zábava, potešenie, relaxácia - d. Red.] Požičal si [. ] do latinčiny "odložiť" (rozísť sa) ide späť. ““
Úrovne športu
Šport možno rozdeliť do rôznych úrovní. V závislosti od rozsahu, v akom sa prevádzkuje, a od základného cieľa. Obrázok ukazuje možnú klasifikáciu, ktorú možno vysledovať späť k Digellovi a Burkovi.
Obrázok: Klasifikácia a charakteristiky športových úrovní (na základe Digel & Burk, 2002)
Klasifikácia športov
Šport a zábava sú rozmanité a neustále sa vyvíjajú. Pre udržanie prehľadu môže pomôcť zaradenie jednotlivých športov do skupín. Rozhodujúcimi kritériami pre klasifikáciu môžu byť napr. B. požiadavky - t. J. Či sa vyžaduje sila alebo vytrvalosť - a cieľ príslušného športu (pozri tabuľku).
| Vytrvalostné športy | - dlhá doba expozície - nepretržité zaťaženie - Výdrž | - Maratón, triatlon - Beh na dlhé trate |
| Silový tréning | - Maximálny rozvoj sily - zvýšenie svalovej hmoty - Rýchlosť sily, koordinácia | - Zdvíhať závažia - Powerlifting - Kulturistika |
| Vytrvalostné športy s vysoké úsilie | - Kombinácia sily, vytrvalosti - nepretržitá výdrž | - kanoe - Ísť na bicykel - Beh na lyžiach |
| Rýchlostné silové športy | - Kombinácia sily a rýchlosti - Maximálna sila, silová výdrž - koordinácia | - Šokové disciplíny - Skokové disciplíny - Behy na krátke vzdialenosti - robiť gymnastiku |
| Herné športy | - intervalové trvalé zaťaženia - Rýchlosť, rýchlosť - koordinácia | - Futbal, hádzaná - tenis |
| Bojové umenia | - Rýchlosť, rýchlosť - Maximálna sila, výdrž - svižnosť - intervalové trvalé zaťaženia | - Zápas, džudo - karate - Box |
| Nezaradené športy | - zlý profil (Koordinácia, motorika) | - Lukostreľba - plachtenie - Motoršport - jazdenie na koni |
Tab.: Klasifikácia a charakteristika športových skupín (podľa Weineck, 2010 & Konopka, 2006)
Muskulatúra
Pohyby sú možné iba prostredníctvom práce svalov. Najmä športový (špičkový) výkon by bol nemysliteľný bez primerane trénovaných svalov. S približne 400 svalmi, ktoré tvoria približne 40% hmotnosti tela, majú ľudia v tomto ohľade veľký potenciál.
Štruktúra a funkčnosť
Sval je trochu ako cibuľa: pod každou vrstvou je ďalšia vrstva. Vysoko štruktúrovaný sval je však oveľa zložitejší. Sval je vyrobený zo spevňujúceho spojivového tkaniva, tzv Fascia, obklopiť. To zahŕňa niekoľko susedných Svalové vlákna (= zväzky svalových vlákien).
Svalové vlákno sa zase skladá z veľkého počtu vlákien podobných vláknam Myofibrily (= svalové bunky). Možno ich tiež rozdeliť na pododdiely „ Sarkoméry. Každá sarkoméra obsahuje kontraktilné proteínové štruktúry aktín a myozín, ktoré nakoniec zabezpečujú kontrakciu svalov (pozri obrázok). Počas svalovej kontrakcie sa dve svalové vlákna aktín a myozín teleskopicky posúvajú do seba, čo sval skracuje (Teória sklzu vlákien).
Aby sťahy svalov prebehli hladko, okrem minerálov predovšetkým vápnik a horčík energie nevyhnutné. Energiu pre svalovú prácu dodávajú telu hlavne dve energeticky bohaté fosfátové zlúčeniny: Kreatín fosfát (KP) a Adenozíntrifosfát (ATP). Minerál vápnik je dôležitý pre kontrakciu svalu, horčík naopak podporuje svalovú relaxáciu po kontrakcii. Kŕče sú preto často dôsledkom nedostatku horčíka (Gekle a kol., 2010).
Typy svalových vlákien
Nároky na sval sa líšia podľa toho, či je náročnejší na rýchlosť alebo vytrvalosť. Sval spĺňa rôzne požiadavky prostredníctvom rôznych druhov vlákien. Takže chrbtové svaly z. B. vykonáva dlhotrvajúce holdingové práce, a preto je bohatý na únavu odolné červené svalové vlákna. Na porovnanie, očné svaly musia vykonávať veľa rýchlych a krátkych pohybov, ktoré sú ich prevažujúcou časťou biele svalové vlákna povoliť.
Prevažujúci typ prítomného svalového vlákna určuje typ produkcie energie vo svale: Červené svalové vlákna sú špeciálne pre vhodné dlhodobé vytrvalostné cvičenie (aeróbne, s kyslíkom). Za týmto účelom používajú ako palivo hlavne sacharidy a tuky. Biele svalové vlákna tie však špeciálne pre krátke, energické pohyby zodpovední majú vyšší fosfátový sklad. Energiu získavajú hlavne z KP, ATP a anaeróbneho spôsobu spaľovania sacharidov.
Svalové vlákna možno rozdeliť do troch typov:
| Červené svalové vlákna (Typ I; vlákna ST) | - malý priemer - bohatý na myoglobín - odolné voči únave - šklbanie pomaly |
| Medziľahlé svalové vlákna (Typ II a/c, FTO vlákna) | - relatívne odolný proti únave - rýchlo šklbanie |
| Biele svalové vlákna (Typ II b, FT vlákna) | - väčší priemer - menej myoglobínu - ľahko unaviteľný - rýchlo šklbanie |
Tab.: Klasifikácia a charakteristika typov svalových vlákien (Gekle et al., 2010)
Kostrové svaly sa zvyčajne skladajú zo zmesi rôznych svalových vlákien. Vzťah medzi svalmi sa však môže líšiť a líši sa tiež od človeka k človeku. Typ fyzického cvičenia tiež ovplyvňuje rast svalov. Napríklad vytrvalostní bežci na dlhé trate majú primerane vysoký počet svalových vlákien s pomalým škubaním, zatiaľ čo šprintéri na 100 m majú v súlade s požadovaným krátkodobým maximálnym výkonom viac svalových vlákien s rýchlym škubnutím.
Generovanie energie vo svale
Spaľovaním hlavných živín (sacharidy, tuky, bielkoviny) telo získava energiu vo forme Adenosintrifosfátu. Nie všetka energia je potrebná okamžite, a preto sa časť z nej dočasne ukladá ako kreatínfosfát, glykogén alebo tuk, aby sa z nej neskôr - v prípade potreby - získala ATP.
Telo má k dispozícii nasledujúce zásoby energie:
Tab.: Skladovanie energie pre osobu s hmotnosťou 75 kg (Weineck, 2010)
Kedy a ako sa používajú energetické zdroje ATP, KP, glykogén a tuk, závisí od typu a trvania športovej činnosti (pozri obrázok).
Obrázok: Typ dodávky energie v závislosti od trvania zaťaženia I (upravené od Leitzmann, 2009)
Energia sa získava z nosičov energie tromi rôznymi spôsobmi. To, ktorá trasa sa použije, okrem iného určuje dĺžku a intenzitu cvičenia, ako aj prísun kyslíka (pozri tabuľku).
| Anaeróbna alaktakyselina | - cez ATP a KP - bez kyslíka - žiadna tvorba kyseliny mliečnej (laktát) - krátke, výbušné zaťaženie (max. 2 - 20 s) |
| Anaeróbna kyselina mliečna | - z rozkladu glukózy/glykogénu - pri nedostatku kyslíka - s tvorbou laktátu - pre intenzívne zaťaženie do 2 min |
| Aeróbne (alaktazid) | - z úplného spálenia makroživín (Sacharidy, tuky, prípadne aj bielkoviny) - pri spotrebe kyslíka - žiadna tvorba kyseliny mliečnej (laktát) - dlhodobé, mierne zaťaženie (> 30 min) |
Tab.: Druhy dodávky energie (Konopka, 2006)
Tabuľka jasne ukazuje, že rýchlo dostupné rezervy energie sú k dispozícii iba v obmedzenej miere. Takto sa dodáva energia ATP a KP priamo, ale dostupné množstvo týchto dodávateľov energie stačí iba na pár sekúnd von. Ak svaly pracujú dlho, dodáva sa im energia prostredníctvom štiepenia glukózy alebo mastných kyselín. Najväčší a takmer nevyčerpateľný úložný priestor je okolo 50 000 kcal v tukovom tkanive. Pretože však na uvoľnenie energie z tuku je potrebné veľa kyslíka, táto živina sa používa iba vo väčšej miere pri miernom a dlhodobom zaťažení viac ako 120 minút.
Glykolýza - štiepenie glukózy
Glukóza, hlavný produkt rozkladu uhľohydrátov, sa v ľudskom tele ukladá vo forme glykogénu v pečeni a svaloch. Na priemer medzi aktívnych ľudí patrí Skladovanie približne 250-300 g Glykogén im sval a 100 - 150 g v pečeň. Športom, v. a. Vytrvalostný výkon, kapacitu svalu je možné zvýšiť až na 600 g. Pretože glykogén je dôležitý pre dlhodobý športový výkon, bežci sa snažia čo najkompletnejšie zaplniť svoje zásoby v rámci súťažnej diéty, aby počas pretekov čo najviac využívali tento zdroj energie (pozri výživa počas súťaží).
Svalový glykogén je tak dôležitá, pretože je pre Dodávka energie môže byť použité. Za týmto účelom sa mení na metabolicky aktívnu formu glukózy, Glukóza-6-fosfát, prevedené a počas niekoľkých metabolických krokov (Glykolýza) až Kyselina pyrohroznová (pyruvát) znížený. V závislosti na prívode kyslíka, intenzite a trvaní cvičenia sa potom dá ísť dvoma rôznymi cestami.
A. Anaeróbna glykolýza - štiepenie glukózy pri nedostatku kyslíka
Krátkodobý (20 - 90 sekúnd, maximálne dve minúty) ATP sa získava hlavne z anaeróbnej glykolýzy. Pyruvát získaný z glukózy sa štiepi na kyselinu mliečnu (laktát). V tejto reakcii vznikajú 2 móly ATP - skôr nižší energetický výnos. Mierny príspevok však kompenzuje vysoká rýchlosť. Porovnávané pre efektívnejšie aeróbna glykolýza beží anaeróbny variant dvakrát rýchlejšie od. Avšak touto metabolickou cestou sa z dlhodobého hľadiska zvyšuje koncentrácia kyseliny mliečnej v krvi (laktátová acidóza). Výsledkom je, že hodnota pH vo svale klesá, čo zase inhibuje dôležité enzýmy v kontrakcii svalov. Výsledkom je pocit pálenia vo svaloch a rýchla únava. Z týchto dôvodov nemôžu byť veľmi intenzívne športové činnosti, ako napríklad šprinty, vykonávané dlhší čas.
B. Aeróbna glykolýza - štiepenie glukózy za prítomnosti kyslíka
Pri dlhodobej expozícii viac ako 2 minúty čoraz viac nastavuje aeróbna glykolýza a. Ale v prvom rade (medzi 2-8 minútami) a Zmes dodávky anaeróbnej a aeróbnej energie. Iba s o niečo dlhšími pohybovými sekvenciami (viac ako 8 minút) nakoniec preváži aeróbna glykolýza. Kyslík sa v súčasnosti čoraz viac používa na metabolizáciu glukózy. Glukóza sa spočiatku zvyšuje s aeróbnou glykolýzou Pyruvát znížený. Potom však nenasleduje premena na kyselinu mliečnu, ale ďalšia degradácia Acetyl-CoA. Acetyl-CoA sa v niekoľkých krokoch (v citrátovom cykle) úplne rozkladá na vodu a oxid uhličitý, pričom energia sa uvoľňuje vo forme ATP. Z a molekula Glukóza sa môže použiť pri aeróbnej glykolýze 32 mólov ATP to je o 30 mólov viac ako pri anaeróbnej ceste! Z energetického hľadiska je táto metabolická cesta veľmi efektívna, ak je vysoká účinnosť tiež na úkor času.
Lipolýza - odbúravanie tukov
A nízka intenzita cvičenia a a dlhá doba pôsobenia (od 120 minút) sú základnými predpokladmi tela tučný používa na výrobu energie. Ušetrí sa tým akumulácia energie (glykogén), ktorú je možné rýchlejšie mobilizovať a ktorá je k dispozícii na krátkodobé použitie, napr. B. Sprinty sú k dispozícii. Aj keď sú zásoby glykogénu vyčerpané, telo sa prepne do tukových zásob. Tuk (presnejšie triglyceridy) sa uvoľňuje z zásob a postupne preniká Enzýmy (lipázy) degradovaný na acetyl-CoA. Acetyl-CoA sa môže zaviesť do citrátového cyklu, pretože zodpovedá medziproduktu tejto metabolickej cesty. Štiepenie mastnej kyseliny poskytuje približne 107 mólov ATP, veľké množstvo energie. Štiepenie tukov teda prináša ešte viac energie ako sacharidov. Nevýhodou je, že odbúravanie tukov vyžaduje viac času a viac kyslíka súčasne. Pretože však pľúca majú obmedzenú absorpciu kyslíka, základom je, že strata tuku je menej efektívna ako odbúravanie sacharidov.
Obr.: Typy výroby energie v závislosti od trvania zaťaženia II (upravené od Leitzmann, 2009)
Živiny: koľko, čo a kedy.
Telo je v Odpočívajúce sacharidy a Tuky asi rovnaké časti používané na výrobu energie. Sval na tento účel primárne využíva glukózu z krvi a mastné kyseliny z tukového tkaniva. O intenzívne cvičenie pomer použitých živín sa posúva smerom k sacharidom (svalový glykogén). O nízka a stredná intenzita je podiel Spaľovanie tukov vyvýšený. Vo výnimočných prípadoch, napríklad v situáciách hladu (tj. Keď je absolútny nedostatok energie) a nedostatku sacharidov, je možné pomocou energie odčerpávať aj svalové bielkoviny. Rozklad svalových bielkovín je samozrejme nevýhodný, pretože je v príkrom rozpore s túžbou športovca zvyšovať výkonnosť. Je to preto nežiaduce. Aby sa do tejto situácie nedostalo predovšetkým, mali by športovci zabezpečiť dostatočný prísun energie s dostatočným podielom sacharidov.
To, kedy sa ktorý zdroj energie použije v športe, závisí v konečnom dôsledku od podmienok prostredia (doba expozície, profil vystavenia, dostupnosť kyslíka, intenzita vystavenia atď.), Fyzickej konštitúcii a metabolizmu športovca.