Спортни мускули Производство на енергия Спортно хранене
Спортният термин
"Спорт" не е много лесно да се определи, тъй като този термин крие различни слоеве. Германската олимпийска конфедерация по спорт характеризира спорта по следния начин:
"Под термина Спорт обобщават се различни форми на движение, игра и състезание, които са свързани най-вече с физическите дейности на хората. Думата е получена от английски през 19 век "Спорт" [Забавление, удоволствие, релаксация - d. Ed.] Заемат [. ] на латинския "disportare" (да се разпръсне) се връща назад. "
Нива на спорта
Спортът може да бъде разделен на различни нива. В зависимост от степента, в която се управлява и основната цел. Илюстрацията показва възможна класификация, която може да бъде проследена до Digel и Burk.
Фиг.: Класификация и характеристики на спортните нива (въз основа на Digel & Burk, 2002)
Класификация на спортовете
Разнообразието и гамата от спортове са огромни и те непрекъснато се развиват. За да се запази общ преглед, това може да помогне за класифицирането на отделните спортове в групи. Решаващи критерии за класификация могат напр. Б. изискванията - т.е. дали се изисква сила или издръжливост - и целта на съответния спорт (виж таблицата).
| Спортове за издръжливост | - дълго време на експозиция - непрекъснато натоварване - Издръжливост | - Маратон, триатлон - Бягане на дълги разстояния |
| Тренировки с тежести | - Максимално развитие на якостта - повишена мускулна маса - Сила на скоростта, координация | - Вдигане на тежести - Пауърлифтинг - Бодибилдинг |
| Спортове за издръжливост с големи усилия | - Комбинация от сила, издръжливост - непрекъсната издръжливост | - кану - Да отидете на колело - Ски бягане |
| Силови спортове на скорост | - Комбинация от сила, скорост - Максимална сила, силова издръжливост - координация | - Шокови дисциплини - Скокови дисциплини - Писти на къси разстояния - правя гимнастика |
| Спортни игри | - постоянни натоварвания, подобни на интервали - Скорост, бързина - координация | - Футбол, хандбал - тенис |
| Бойни изкуства | - Скорост, бързина - Максимална сила, издръжливост - пъргавина - постоянни натоварвания, подобни на интервали | - Борба, джудо - карате - Бокс |
| Некласифицирани спортове | - лош профил (Координация, двигателни умения) | - Стрелба с лък - плаване - Мотоспорт - конна езда |
Раздел.: Класификация и характеристики на спортните групи (съгласно Weineck, 2010 и Konopka, 2006)
Мускулатура
Движенията са възможни само чрез работата на мускулите. По-специално спортните (най-добри) резултати биха били немислими без подходящо тренирани мускули. С около 400 мускула, които съставляват около 40% от теглото на тялото, хората имат голям потенциал в това отношение.
Структура и функционалност
Мускулът е малко като лук: под всеки слой има още един слой. Силно структурираният мускул обаче е много по-сложен. Мускулът е направен от стягаща съединителна тъкан, т.нар Фасция, обграждам. Това затваря редица съседни Мускулни влакна (= снопчета мускулни влакна).
Мускулното влакно от своя страна се състои от голям брой нишковидни влакна Миофибрили (= мускулни клетки). Те също могат да бъдат разделени на подраздели, Саркомер. Всеки саркомер съдържа контрактилни протеинови структури актин и миозин, които в крайна сметка осигуряват мускулна контракция (вижте илюстрацията). По време на мускулната контракция двете мускулни нишки актин и миозин се плъзгат телескопски една в друга, което скъсява мускула (Теория на приплъзване на нишки).
За да може мускулното свиване да протича гладко, освен минералите калций и магнезий, преди всичко енергия необходимо. Енергията за мускулна работа се осигурява главно в тялото от две богати на енергия фосфатни съединения: Креатин фосфат (KP) и Аденозин трифосфат (АТФ). Минералът калций е важен при свиването на мускула, а магнезият, от друга страна, насърчава мускулната релаксация след свиването. Следователно спазмите често се дължат на недостиг на магнезий (Gekle et al., 2010).
Видове мускулни влакна
Изискванията към мускула се различават в зависимост от това дали е необходима по-голяма скорост или издръжливост. Мускулът отговаря на различните изисквания чрез различни видове влакна. Така че мускулите на гърба z. Б. изпълняват дълготрайна работа по задържане и следователно са богати на устойчиви на умора червени мускулни влакна. За сравнение, очните мускули трябва да извършват много бързи, кратки движения, което е тяхната преобладаваща част бели мускулни влакна активиране.
Преобладаващият вид мускулни влакна, който присъства, определя вида на производството на енергия в мускула: Червени мускулни влакна са специално за подходящо дълготрайно упражнение за издръжливост (аеробно, с кислород). Те използват основно въглехидрати и мазнини като гориво. Бели мускулни влакна това обаче специално за кратки, енергични движения отговорни имат по-висок фосфатен склад. Те получават енергията си основно от КП, АТФ и анаеробния начин на изгаряне на въглехидратите.
Мускулните влакна могат да бъдат разделени на три вида:
| Червени мускулни влакна (Тип I; ST влакна) | - малък диаметър - богат на миоглобин - устойчиви на умора - потрепване бавно |
| Междинни мускулни влакна (Тип II a/c, FTO влакна) | - относително устойчиви на умора - потрепване бързо |
| Бели мускулни влакна (Тип II b, FT влакна) | - по-голям диаметър - по-малко миоглобин - лесно уморен - потрепване бързо |
Раздел.: Класификация и характеристики на видовете мускулни влакна (Gekle et al., 2010)
Скелетните мускули обикновено се състоят от смес от различни мускулни влакна. Връзката обаче може да се различава между мускулите и освен това е различна при всеки човек. Видът физическо упражнение също влияе върху растежа на мускулите. Например, издръжливите бегачи на дълги разстояния имат разумно голям брой мускулни влакна с бавно потрепване, докато 100 метра спринтьори имат повече мускулни влакна с бързо потрепване, в съответствие с краткосрочната максимална производителност, която им е необходима.
Генериране на енергия в мускула
Чрез изгаряне на основните хранителни вещества (въглехидрати, мазнини, протеини) тялото получава енергия под формата на Аденозин трифосфат. Не цялата енергия е необходима веднага, така че част от нея временно се съхранява като креатин фосфат, гликоген или мазнина, за да се възстанови АТФ от нея по-късно - ако е необходимо.
На разположение на тялото са следните енергийни запаси:
Раздел.: Съхранение на енергия на 75-килограмов човек (Weineck, 2010)
Кога и как се използват енергийните източници ATP, KP, гликоген и мазнини зависи от вида и продължителността на спортната дейност (виж фигурата).
Фиг.: Вид на захранването с енергия в зависимост от продължителността на натоварване I (модифицирано от Leitzmann, 2009)
Енергията се получава от енергийните носители по три различни начина. Кой маршрут се използва, наред с другото се определя продължителността и интензивността на упражненията, както и доставката на кислород (виж таблицата).
| Анаеробна алактацид | - чрез ATP и KP - без кислород - без образуване на млечна киселина (лактат) - кратки, експлозивни товари (макс. 2 - 20 s) |
| Анаеробна млечна киселина | - от разграждането на глюкоза/гликоген - при недостиг на кислород - с образуването на лактат - за интензивни натоварвания до 2 мин |
| Аеробни (алактазид) | - от пълното изгаряне на макронутриентите (Въглехидрати, мазнини, евентуално и протеини) - при консумация на кислород - няма образуване на млечна киселина (лактат) - дългосрочни, умерени натоварвания (> 30 минути) |
Раздел.: Видове енергийни доставки (Konopka, 2006)
Таблицата ясно показва, че бързо наличните енергийни резерви са достъпни само в ограничена степен. Така се осигурява енергията ATP и KP директно, но наличното количество от тези доставчици на енергия е достатъчно само за няколко секунди навън. Ако мускулната работа продължава дълго време, мускулът се снабдява с енергия чрез разграждането на глюкозата или мастните киселини. Най-голямата и почти неизчерпаема площ за съхранение е наоколо 50 000 kcal в мастната тъкан. Тъй като обаче за освобождаването на енергия от мазнини е необходимо много кислород, това хранително вещество се използва в по-голяма степен само при умерени и продължителни натоварвания от 120 минути.
Гликолиза - разграждане на глюкозата
Глюкозата, основният продукт на разграждането на въглехидратите, се съхранява в човешкото тяло под формата на гликоген в черния дроб и мускулите. В средно аритметично активни хора включва Съхранение приблизително 250-300 g Гликоген им мускул и 100-150 g в черен дроб. Чрез спорт, v. а. Издръжливост, капацитетът на мускула може да се увеличи до 600 g. Тъй като гликогенът е важен за дългосрочните спортни постижения, бегачите се опитват да попълнят запасите си възможно най-пълноценно като част от състезателната диета, за да се възползват максимално от този източник на енергия по време на състезанието (вижте храненето по време на състезания).
Мускулен гликоген е толкова важно, защото е за Доставка на енергия може да се използва. За това той се превръща в метаболитно активната форма на глюкоза, Глюкоза-6-фосфат, конвертирани и в продължение на няколко метаболитни стъпки (Гликолиза) да се Пирувинова киселина (пируват) намалена. В зависимост от снабдяването с кислород, интензивността и продължителността на упражнението, тогава могат да се поемат два различни пътя.
А. Анаеробна гликолиза - разграждане на глюкозата при липса на кислород
Краткосрочен (20-90 секунди до макс. две минути) АТФ се получава главно от анаеробна гликолиза. Полученият от глюкоза пируват се разгражда до млечна киселина (лактат). В тази реакция възникват 2 бенки ATP - доста по-нисък енергиен добив. Скромният принос обаче се компенсира от високата скорост. В сравнение за по-ефективно аеробна гликолиза изпълнява анаеробния вариант два пъти по-бързо от. С този метаболитен път обаче концентрацията на млечна киселина в кръвта се увеличава в дългосрочен план (лактатна ацидоза). В резултат на това стойността на рН в мускула спада, което от своя страна инхибира важните ензими в мускулната контракция. Резултатът е усещане за парене в мускулите и бърза умора. Поради тези последици много интензивни спортни дейности, като спринтове, не могат да се извършват за по-дълъг период от време.
Б. Аеробна гликолиза - разграждане на глюкозата в присъствието на кислород
При продължителна експозиция над 2 минути все повече задава аеробна гликолиза а. Но преди всичко (между 2-8 минути) а Смес от анаеробно и аеробно снабдяване с енергия. Само с малко по-дълги движения (над 8 минути) в крайна сметка надвишава аеробна гликолиза. Кислородът все повече се използва за метаболизиране на глюкозата. Глюкозата първоначално се увеличава дори при аеробна гликолиза Пируват намалена. Това обаче не е последвано от превръщане в млечна киселина, а по-нататъшно разграждане Ацетил-КоА. Ацетил-КоА се разгражда напълно на вода и въглероден диоксид на няколко етапа (в цитратния цикъл), като енергията се отделя под формата на АТФ. От молекула Глюкозата може да се използва при аеробна гликолиза 32 мола АТФ това е 30 мола повече, отколкото при анаеробния път! От енергийна гледна точка този метаболитен път е много ефективен, ако високата ефективност е и за сметка на времето.
Липолиза - загуба на мазнини
A ниска интензивност на упражненията и а дълго време на експозиция (от 120 минути) са от съществено значение за организма дебел използва за производство на енергия. В резултат на това енергийните запаси (гликоген), които могат да бъдат мобилизирани по-бързо, се спестяват и са на разположение за краткосрочна употреба, напр. Б. Предлагат се спринтове. Дори когато запасите от гликоген са изчерпани, тялото преминава към резерви от мазнини. Мазнините (по-точно: триглицеридите) се отделят от магазините и постепенно проникват Ензими (липази) разграден до ацетил-КоА. Ацетил-КоА може да бъде въведен в цитратния цикъл, тъй като отговаря на междинен продукт от този метаболитен път. Разграждането на мастна киселина осигурява приблизително 107 мола АТФ, голямо количество енергия. Разграждането на мазнините носи дори повече енергия от тази на въглехидратите. Недостатъкът е, че загубата на мазнини отнема повече време и повече кислород едновременно. Тъй като обаче белите дробове имат ограничено усвояване на кислород, дъното е, че загубата на мазнини е по-малко ефективна от разграждането на въглехидратите.
Фиг.: Видове генериране на енергия в зависимост от продължителността на натоварване II (модифициран от Leitzmann, 2009)
Хранителни вещества: колко, какво и кога.
Тялото е вътре Почиващи въглехидрати и Мазнини до около равни части използва се за производство на енергия. За тази цел мускулът използва главно глюкоза от кръвта и мастни киселини от мастната тъкан. В интензивни упражнения съотношението на използваните хранителни вещества се променя към въглехидратите (мускулен гликоген). В ниска и средна интензивност е делът на Изгаряне на мазнини повишен. В изключителни случаи, например в ситуации на глад (т.е. когато има абсолютна липса на енергия) и липса на въглехидрати, мускулните протеини също могат да бъдат използвани, за да осигурят енергия. Разграждането на мускулните протеини, разбира се, е неблагоприятно, тъй като е в пълен контраст с желанието на спортиста да подобри представянето. Следователно е нежелателно. За да не попаднат в тази ситуация на първо място, спортистите трябва да гарантират, че имат достатъчно енергийно снабдяване с достатъчен дял въглехидрати.
Кога кой енергиен източник се използва в спорта в крайна сметка зависи от условията на околната среда (продължителност на упражненията, профила на стреса, наличието на кислород, интензивността на стреса и т.н.), физическата конституция и метаболизма на спортиста.