Спортивні М’язи Вироблення енергії Спортивне харчування
Спортивний термін
"Спорт" не дуже легко визначити, оскільки цей термін приховує різноманітні шари. Німецька олімпійська конфедерація спорту характеризує спорт наступним чином:
"Під цим терміном Спорт узагальнено різні форми руху, гри та змагання, які здебільшого пов’язані з фізичними навантаженнями людей. Слово вийшло з англійської в 19 столітті "Спорт" [Веселощі, задоволення, розслаблення - d. Ред.] Позичив [. ] до лат "disportare" (розійтися) повертається назад ".
Рівні спорту
Спорт можна розділити на різні рівні. Залежно від того, наскільки він експлуатується та основної мети. Ілюстрація показує можливу класифікацію, яку можна простежити до Дігеля та Берка.
Рис.: Класифікація та характеристики спортивних рівнів (на основі Digel & Burk, 2002)
Класифікація видів спорту
Різноманітність та асортимент видів спорту величезний, і вони постійно розвиваються. Щоб зберегти огляд, це може допомогти класифікувати окремі види спорту за групами. Вирішальні критерії для класифікації можуть, наприклад B. вимоги - тобто чи потрібна сила чи витривалість - і цілі відповідного виду спорту (див. Таблицю).
| Спорт на витривалість | - тривалий час витримки - безперервне навантаження - Витривалість | - Марафон, триатлон - Біг на довгі дистанції |
| Силові тренування | - Максимальний розвиток міцності - збільшення м’язової маси - Сила швидкості, координація | - Важка атлетика - Пауерліфтинг - Бодібілдінг |
| Спорт на витривалість с великі зусилля | - Поєднання сили, витривалості - безперервна витривалість | - каное - Їхати на велосипеді - Бігові лижі |
| Швидкісно-силові види спорту | - Поєднання сили, швидкості - Максимальна сила, силова витривалість - координація | - Ударні дисципліни - Стрибкові дисципліни - Біг на короткі дистанції - робити гімнастику |
| Ігрові види спорту | - інтервальних постійних навантажень - Швидкість, швидкість - координація | - Футбол, гандбол - теніс |
| Бойові мистецтва | - Швидкість, швидкість - Максимальна сила, витривалість - спритність - інтервальних постійних навантажень | - Боротьба, дзюдо - карате - Бокс |
| Некласифіковані види спорту | - поганий профіль (Координація, моторика) | - Стрільба з лука - вітрильний спорт - Мотоспорт - верхова їзда |
Табл.: Класифікація та характеристики спортивних груп (за Weineck, 2010 & Konopka, 2006)
Мускулатура
Рухи можливі лише завдяки роботі м’язів. Зокрема, спортивні (найвищі) показники були б немислимими без належного тренування м’язів. Маючи близько 400 м’язів, які складають близько 40% ваги тіла, люди мають великий потенціал у цьому плані.
Структура та функціональність
М'яз трохи схожий на цибулю: під кожним шаром є ще один шар. Однак високоструктурований м’яз набагато складніший. М’яз складається з укріплюючої сполучної тканини, т. Зв Фасція, оточують. Це охоплює ряд суміжних М'язові волокна (= пучки м'язових волокон).
М’язове волокно, у свою чергу, складається з великої кількості ниткоподібних волокон Міофібрили (= м’язові клітини). Їх також можна розділити на підрозділи, Саркомер. Кожен саркомер містить скорочувальні білкові структури актин і міозин, які в кінцевому рахунку забезпечують скорочення м’язів (див. Ілюстрацію). Під час скорочення м’язів дві м’язові нитки актин і міозин телескопічно ковзають одна в одну, що скорочує м’яз (Теорія ковзання ниток).
На додаток до мінералів кальцію і магнію, найголовніше, що скорочення м’язів може протікати безперебійно енергія необхідний. Енергія для роботи м’язів в основному забезпечується організмом двома багатими енергією фосфатними сполуками: Креатин фосфат (КП) і Аденозинтрифосфат (АТФ). Мінерал кальцій важливий для скорочення м’язів, а магній, з іншого боку, сприяє розслабленню м’язів після скорочення. Тому судоми часто виникають через дефіцит магнію (Gekle et al., 2010).
Типи м’язових волокон
Вимоги до м’яза різняться залежно від того, є він більш вимогливим до швидкості чи витривалості. М'яз відповідає різним вимогам через різні типи клітковини. Отже, м’язи спини z. Б. виконують тривалі роботи по утриманню і тому багаті на стійкість до втоми червоні м’язові волокна. Для порівняння, очні м’язи повинні виконувати багато швидких, коротких рухів, що є їх переважною частиною білі м’язові волокна увімкнути.
Присутній переважний тип м’язового волокна визначає тип виробництва енергії в м’язі: Червоні м’язові волокна спеціально для придатна тривала вправа на витривалість (аеробна, з киснем). Для цього вони в основному використовують вуглеводи та жири як паливо. Білі м’язові волокна однак, особливо для короткі, енергійні рухи відповідальних мають вищий запас фосфатів. Вони отримують свою енергію головним чином за рахунок КП, АТФ та анаеробного способу спалювання вуглеводів.
М’язові волокна можна розділити на три типи:
| Червоні м’язові волокна (Тип I; волокна ST) | - невеликий діаметр - багатий міоглобіном - стійкість до втоми - смикаючись повільно |
| Проміжні м’язові волокна (Тип II a/c, волокна FTO) | - відносно втомний - швидко смикаються |
| Білі м’язові волокна (Тип II b, волокна FT) | - більший діаметр - менше міоглобіну - легко втомлюється - швидко смикаються |
Табл.: Класифікація та характеристики типів м’язових волокон (Gekle et al., 2010)
Скелетні м’язи зазвичай складаються із суміші різних м’язових волокон. Однак співвідношення може відрізнятися між м’язами і також відрізняється від людини до людини. Тип фізичних вправ також впливає на ріст м’язів. Наприклад, витривалі бігуни на довгі дистанції розумно мають велику кількість м'язових волокон із повільним смиканням, тоді як спринтери на 100 м, відповідно до короткострокової максимальної продуктивності, яка їм потрібна, мають більше м'язових волокон, що швидко смикаються.
Вироблення енергії в м’язах
Спалюючи основні поживні речовини (вуглеводи, жири, білки), організм отримує енергію у вигляді Аденозинтрифосфат. Не вся енергія потрібна негайно, тому частина її тимчасово зберігається у вигляді креатинфосфату, глікогену або жиру, щоб пізніше відновити з неї АТФ - за необхідності.
Для тіла доступні такі запаси енергії:
Табл.: Зберігання енергії 75 кг людини (Вайнек, 2010)
Коли та як використовуються джерела енергії АТФ, КП, глікоген та жир, залежить від типу та тривалості спортивної діяльності (див. Малюнок).
Рис.: Тип енергопостачання в залежності від тривалості навантаження I (змінено за Leitzmann, 2009)
Енергія отримується від енергоносіїв трьома різними способами. Який маршрут використовується, серед іншого визначає тривалість та інтенсивність вправ, а також подачу кисню (див. Таблицю).
| Анаеробна алактацид | - через ATP та KP - без кисню - відсутність утворення молочної кислоти (лактату) - короткі вибухові навантаження (макс. 2 - 20 с) |
| Анаеробна молочна кислота | - від розпаду глюкози/глікогену - при нестачі кисню - з утворенням лактату - для інтенсивних навантажень до 2 хв |
| Аеробні (алактазид) | - від повного спалення макроелементів (Вуглеводи, жири, можливо також білки) - при споживанні кисню - відсутність утворення молочної кислоти (лактату) - тривалі, помірні навантаження (> 30 хв) |
Табл.: Види енергопостачання (Конопка, 2006)
З таблиці чітко видно, що швидко доступні запаси енергії доступні лише обмежено. Так забезпечується енергія АТФ та КП безпосередньо, але наявної кількості цих постачальників енергії вистачає лише на кілька секунд назовні Якщо м’язи працюють тривалий час, м’яз забезпечується енергією завдяки розщепленню глюкози або жирних кислот. Навколо найбільша і майже невичерпна площа зберігання 50 000 ккал в жировій тканині. Однак, оскільки для вивільнення енергії з жиру потрібно багато кисню, ця поживна речовина використовується лише більшою мірою при помірних і тривалих навантаженнях більше 120 хвилин.
Гліколіз - розпад глюкози
Глюкоза, основний продукт розпаду вуглеводів, зберігається в організмі людини у вигляді глікогену в печінці та м’язах. Біля середній активних людей включає Зберігання приблизно 250-300 г. Глікоген ім м'язи і 100-150 г. в печінка. Через спорт, с. a. Витривалість, здатність м’яза може бути збільшена до 600 г. Оскільки глікоген важливий для довготривалих спортивних результатів, бігуни намагаються якомога повніше заповнити свої запаси в рамках змагальної дієти, щоб якомога більше скористатися цим джерелом енергії під час перегонів (див. Харчування під час змагань).
М’язовий глікоген це так важливо, тому що це для Постачання енергії може бути використаний. Для цього він перетворюється в метаболічно активну форму глюкози, Глюкоза-6-фосфат, перетворений і за кілька метаболічних етапів (Гліколіз) до Піровиноградна кислота (піруват) зменшено. Залежно від постачання киснем, інтенсивності та тривалості вправи можна пройти два різні шляхи.
А. Анаеробний гліколіз - розпад глюкози при нестачі кисню
Короткий термін (20-90 секунд до максимум двох хвилин) АТФ отримують головним чином за рахунок анаеробного гліколізу. Піруват, отриманий з глюкози, розщеплюється на молочну кислоту (лактат). У цій реакції виникають 2 родимки АТФ - досить низький вихід енергії. Однак скромний внесок вносить висока швидкість. Порівняно для більш ефективного аеробний гліколіз запускає анаеробний варіант вдвічі швидше від. Однак при цьому метаболічному шляху концентрація молочної кислоти в крові збільшується в довгостроковій перспективі (молочнокислий ацидоз). В результаті значення рН у м’язі падає, що, в свою чергу, пригнічує важливі ферменти, що впливають на скорочення м’язів. Результат - відчуття печіння в м’язах і швидка стомлюваність. Через ці наслідки дуже інтенсивні спортивні заходи, такі як спринт, не можуть здійснюватися протягом тривалого періоду часу.
B. Аеробний гліколіз - розпад глюкози в присутності кисню
При тривалому впливі більше 2 хвилин все частіше встановлює аеробний гліколіз a. Але перш за все (від 2 до 8 хвилин) а Суміш анаеробного та аеробного енергозабезпечення. Тільки з дещо довшими послідовностями руху (більше 8 хвилин) з часом перевищує аеробний гліколіз. Зараз кисень все частіше використовується для метаболізму глюкози. Спочатку глюкоза збільшується при аеробному гліколізі Піруват зменшено. Однак за цим не відбувається перетворення в молочну кислоту, а подальша деградація Ацетил-КоА. Ацетил-КоА повністю розщеплюється на воду та вуглекислий газ за кілька етапів (у цитратному циклі), при цьому енергія виділяється у формі АТФ. З а молекула Глюкозу можна використовувати при аеробному гліколізі 32 родимки АТФ це на 30 молей більше, ніж при анаеробному шляху! З енергетичної точки зору, цей метаболічний шлях є дуже ефективним, якщо висока ефективність також витрачається на час.
Ліполіз - втрата жиру
A низька інтенсивність вправ і a тривалий час витримки (від 120 хвилин) є необхідними передумовами організму жиру використання для виробництва енергії. Як результат, швидше мобілізуються запаси енергії (глікоген) зберігаються і доступні для короткочасного використання, наприклад Б. Спринти доступні. Навіть коли запаси глікогену вичерпуються, організм переходить на жирові запаси. Жир (точніше: тригліцериди) виділяється із запасів і поступово проникає всередину Ферменти (ліпази) розкладається до ацетил-КоА. Ацетил-КоА може бути введений в цитратний цикл, оскільки він відповідає проміжному продукту цього метаболічного шляху. Розпад жирної кислоти забезпечує приблизно 107 родимок АТФ, велика кількість енергії. Таким чином, розщеплення жирів приносить навіть більше енергії, ніж вуглеводів. Недоліком є те, що втрата жиру займає більше часу і більше кисню одночасно. Однак, оскільки легені обмежені в засвоєнні кисню, суть полягає в тому, що розщеплення жиру менш ефективно, ніж розщеплення вуглеводів.
Рис.: Типи виробництва енергії залежно від тривалості навантаження II (змінено за Leitzmann, 2009)
Поживні речовини: скільки, що і коли.
Тіло знаходиться в Відпочиваючі вуглеводи і Жири до приблизно рівні частини використовується для виробництва енергії. Для цього м’язи в основному використовують глюкозу з крові та жирні кислоти з жирової тканини. В інтенсивні фізичні вправи співвідношення використовуваних поживних речовин зміщується до вуглеводів (глікоген у м’язах). В низька та середня інтенсивність - частка Спалювання жиру підвищений. У виняткових випадках, наприклад, у ситуаціях голоду (тобто, коли є абсолютна нестача енергії) та нестачі вуглеводів, м’язові білки також можна використовувати для забезпечення енергії. Розпад м’язового білка, звичайно, є невигідним, оскільки він суттєво контрастує з прагненням спортсмена поліпшити результати. Тому це небажано. Щоб спочатку не потрапити в цю ситуацію, спортсмени повинні забезпечити достатнє енергопостачання з достатньою часткою вуглеводів.
Коли саме яке джерело енергії використовується у спорті, в кінцевому рахунку залежить від умов навколишнього середовища (тривалість фізичних вправ, профіль стресу, наявність кисню, інтенсивність стресу тощо), фізична структура і метаболізм спортсмена.