Fizjologia wysiłku i treningu fizycznego. Отсутствует
Wpływ treningu na wykorzystanie węglowodanów i tłuszczów
1.5.1. Trening wytrzymałościowy
Trening wytrzymałościowy zwiększa zdolność mięśni do utleniania substratów energetycznych, rośnie bowiem liczba i wielkość mitochondriów oraz aktywność enzymów łańcucha oddechowego. Wzrasta zdolność miocytów do transportu kwasów tłuszczowych do mitochondriów, a także aktywność łańcucha enzymów uczestniczących w beta-oksydacji kwasów tłuszczowych. Rośnie liczba naczyń włosowatych oraz zawartość mioglobiny w miocytach, co ułatwia dostawę tlenu do mitochondriów. W efekcie rośnie tzw. zdolność oddechowa mięśni (czyli zdolność do poboru tlenu). U osób niewytrenowanych wynosi ona ok. 1,5 l/g mięśnia/h, u osób uprawiających jogging (25–40 km/tydzień) 2,71 l/g mięśnia/h, a u maratończyków, którzy przebiegają ok. 80 km/tydzień, ponad 4 l/g mięśnia/h. Największy wzrost zdolności oddechowej następuje w mięśniu naramiennym u pływaków (5,2 l/g mięśnia/h). Rodzi to pytanie o obciążenia treningowe, które spowodują maksymalny wzrost tego parametru. Obecnie przyjmuje się, że wydatek energetyczny w czasie treningu nie powinien przekraczać 5–6 tysięcy kcal/ /tydzień (u biegaczy 80–95 km biegu, a u pływaków przepłynięcie 30–40 km). Dalsze zwiększanie obciążenia treningowego nie zwiększa już zdolności mięśni do przemian tlenowych. Wysiłek ciągły i interwałowy w cyklu treningowym zwiększają w podobnym stopniu zdolność oddechową mięśni.
Trening wytrzymałościowy zwiększa utlenianie wolnych kwasów tłuszczowych. U osób wytrenowanych kwasy tłuszczowe są wykorzystywane podczas wyższych obciążeń niż u osób nietrenowanych. Wywiera to oszczędzający wpływ na wykorzystanie węglowodanów. Węglowodany stają się głównym źródłem energii dopiero w czasie wysiłków o większej intensywności, gdy wykorzystanie FFA ulega zmniejszeniu. Oznacza to, że trening wytrzymałościowy przesuwa punkt skrzyżowania wykorzystania tłuszczów i węglowodanów w czasie wysiłku w kierunku większych obciążeń. Dodać tu należy, że omawiany typ treningu zwiększa wewnątrzmięśniowe zasoby glikogenu i triacylogliceroli. Zwiększone wykorzystanie FFA oraz zmniejszenie tempa wykorzystania węglowodanów (przy zwiększonych zasobach glikogenu) umożliwiają znaczne wydłużenie czasu wysiłku do wyczerpania.
1.5.2. Trening beztlenowy
W niektórych dyscyplinach sportowych (sprinty, podnoszenie ciężarów) zawodnicy muszą wykonać maksymalny wysiłek w jak najkrótszym czasie. Energia w czasie tego typu wysiłków pochodzi z ATP, fosfokreatyny, z reakcji miokinazowej i wreszcie z glikolizy beztlenowej. Trening beztlenowy zwiększa zdolność mięśni do wytwarzania energii na drodze przemian beztlenowych. Trening tego typu zwiększa aktywność kinazy kreatynowej, miokinazy oraz kluczowych enzymów glikogenolizy i glikolizy (fosforylazy, fosfofruktokinazy, dehydrogenazy mleczanowej) w mięśniach. Do pomiaru mocy beztlenowej służy wiele testów, np. test Wingate, test Margarii–Kalamena i testy biegowe.
1.6. Wpływ wysiłku na układ wydzielania wewnętrznego
1.6.1. Wprowadzenie
Układ wydzielania wewnętrznego (układ endokrynny, hormonalny) wydziela do krwi związki biologicznie czynne (hormony), które regulują kluczowe procesy w ustroju, a zwłaszcza biorą udział w:
– regulacji metabolizmu;
– utrzymywaniu bilansu wodnego;
– utrzymywaniu bilansu elektrolitowego;
– rozmnażaniu;
– trawieniu;
– regulacji wzrostu i dojrzewania płciowego;
– wytwarzaniu i wydzielaniu mleka;
– dostosowaniu ustroju do wymogów otoczenia.
Pod względem budowy hormony dzielimy na białkowe i peptydowe, steroidowe i pochodne aminokwasów. Hormony białkowe i peptydowe (np. insulina) oraz pochodne pojedynczych aminokwasów (np. adrenalina) są hydrofilne i nie wchodzą do wnętrza komórki, lecz wiążą się na powierzchni błony komórkowej ze strukturą błonową zwaną receptorem. Wiązanie to uruchamia uwalnianie drugorzędowych przekaźników, które wywołują kaskadę reakcji wewnątrzkomórkowych. Hormony steroidowe i hormony tarczycy są hormonami lipofilnymi i wnikają do wnętrza komórki, gdzie wiążą się z białkami receptorowymi w cytoplazmie oraz w jądrze komórkowym.
Hormony są wydzielane przez odrębne struktury anatomiczne zwane gruczołami wydzielania wewnętrznego, a także przez błonę śluzową przewodu pokarmowego, nerki, tkankę tłuszczową, mięsień szkieletowy i mięsień sercowy. Do gruczołów wydzielania wewnętrznego zaliczamy część podwzgórza, przedni płat przysadki mózgowej, tarczycę, przytarczyce, korę i rdzeń nadnerczy, wyspy Langerhansa w trzustce, jajniki i jądra. Nadrzędnym gruczołem wydzielania wewnętrznego jest część podwzgórza zwana wyniosłością pośrodkową. Ta część podwzgórza wydziela sześć hormonów regulujących tworzenie i wydzielanie hormonów przez przedni płat przysadki mózgowej (tab. 1.9).
Tabela 1.9.
Hormony wydzielane przez wyniosłość pośrodkową podwzgórza. Hormony te regulują czynność innych gruczołów
* Objaśnienie skrótów – patrz tab. 1.10
Inna część podwzgórza – jądro przykomorowe i nadwzrokowe – wydziela dwa hormony o działaniu bezpośrednim na komórki docelowe, a mianowicie oksytocynę i wazopresynę (hormon antydiuretyczny, ADH). Oksytocyna i wazopresyna są transportowane wzdłuż aksonów do tylnego płata przysadki mózgowej, gdzie są magazynowane i skąd są wydzielane.
Przedni płat przysadki mózgowej wydziela sześć hormonów (tab. 1.10). Cztery z tych hormonów, a mianowicie ACTH, TSH, LH i FSH, stymulują czynność innych gruczołów. Natomiast hormon wzrostu wywiera wpływy metaboliczne w różnych tkankach, a prolaktyna działa głównie na gruczoł piersiowy u kobiet, gdzie stymuluje wytwarzanie mleka.
Tabela 1.10.
Hormony przedniego płata przysadki mózgowej
1.6.2. Wpływ wysiłku na stężenie hormonów we krwi
Wyniki dotychczasowych badań jednoznacznie świadczą o tym, że wysiłek zmienia niemal całą równowagę humoralną ustroju, a wielkość i kierunek tych zmian zależą od wydzielanego hormonu oraz czasu trwania i intensywności wysiłku, a także stanu wytrenowania. Odpowiedź układu wydzielania wewnętrznego na wysiłek podzielono na trzy fazy.
Faza pierwsza ma miejsce bezpośrednio po rozpoczęciu wysiłku. Jest to głównie wzrost aktywności współczulnego układu nerwowego i wydzielania katecholamin ze rdzenia nadnerczy. W fazie tej wzrasta poziom katecholamin we krwi. Towarzyszy temu hamowanie wydzielania insuliny oraz zwiększenie wydzielania glukagonu.
Faza druga rozpoczyna się po upływie ok. 1 min od rozpoczęcia wysiłku. Podwzgórze rozpoczyna wzmożone wydzielanie czynników uwalniających hormony tropowe przysadki, a zwłaszcza czynnika uwalniającego hormon adrenokortykotropowy (ACTH), czynnika uwalniającego hormon tyreotropowy (TSH) oraz czynnika uwalniającego hormon wzrostu (GH). Powoduje to zwiększenie wydzielania odpowiednich hormonów przez przysadkę, a te z kolei aktywują wydzielanie hormonów przez gruczoły docelowe.
W fazie trzeciej obserwuje się wzrost wydzielania hormonów przez te gruczoły (Hackney i Lane, 2015). Zbiorcze zestawienie wpływu jednorazowego wysiłku na kierunki zmian stężenia hormonów we krwi przedstawiono w tabeli 1.11.
Tabela 1.11.
Wpływ