Fysiologi Inledning. Anaerob effekt. Anaerob kapacitet

Transkript

1 Fysiologi Inledning Precis som när man frigör energi via de aeroba systemen, så skiljer man mellan två begrepp vid anaerob energifrigörelse. Dessa två begrepp är anaerob effekt och anaerob kapacitet, och tillsammans så bestämmer de den anaeroba prestationsförmågan (Michalsik & Bangsbo, 2004). Anaerob effekt Anaerobisk effekt är enligt Michalsik & Bangsbo ett mått på musklernas förmåga att, utan syre, snabbt skapa sig stora mängder energi, där den maximala anaeroba effekten är den högsta hastighet där anaerob energi kan frigöras (Michalsik & Bangsbo, 2004). Enligt Kenney m.fl. så definieras Anaerobisk effekt, eller kraft, som utlöses av cellernas metaboliska processer utan inblandning av syre (Kenney, m.fl., 2012). Man kan höja sin anaeroba effekt genom att öka den maximala hastigheten på anaeroba, laktacida energifrirörelsen (glykolysen, där man bland annat använder glykogen/glukos i energiskapandet), samt vid nedbrytning av ATP och kreatinfosfat (alactacid energifrigörelse, för kort tid för att bilda mjölksyra). Och dessa former av energiskapande har framförallt betydelse vi sprintlopp, där man arbetar vid en maximal intensitet genom hela genomförandet (Michalsik & Bangsbo, 2004). Träning av den anaeroba effekten kallas produktionsträning, och syftar till att göra två saker, nämligen att förbättra/bibehålla kroppens förmåga att: 1. Snabbt utveckla energi vid anaeroba effekter 2. Återhämta sig efter hårt arbete Vid toleransträning så bör arbetet inte vara kortare än 5 sekunder, men inte heller längre än 40 sekunder, samt ligga vid en belastning som inte understiger 60 % av en persons maximala hastighet (Michalsik & Bangsbo, 2004). Anaerob kapacitet Anaerob kapacitet är uttrycket för det största anaeroba energifrigörelse vid arbete nära intill utmattning, och i första hand sker energifrigörelsen genom nedbrytning av glykogen, vilket resulterar i att mjölksyra bildas. Genom träning av kapaciteten så kan man bli bättre på att tåla t.ex. mjölksyra (kallas toleransträning). Genom toleransträning kan man även bli bättre på att göra sig av med trötthetsämnen under hårt arbete, och för att öka förmågan att tolerera ämnen som framkallar trötthet i de arbetande musklerna, så

2 ska arbetsbelastningen vara mycket hög (Michalsik & Bangsbo, 2004). Vid träning så ska belastningen ligga mellan % av maximala arbetsintensiteten. Desto högre intensitet man har på intervallerna, desto kortare arbetstid (och viloperiod). Toleransträning bör genomföras så grennära som möjligt, och man bör i första hand använda den här typen av träning på elitnivå, samt bör efterföljas av återhämtningsaktiviteter. Den Anaeroba kapaciteten har betydelse i t.ex. medeldistanslöpning ( meter) Michalsik & Bangsbo, Källhänvisningar Kenney, W. Larry, Wilmore, Jack H., Costill, David L., Physiology of Sport and Exercise (Fifth Edition), Human kinetics, 2012 Michalsik, Lars & Bangsbo, Jens, Aerob och Anaerob träning, Sisu idrottsböcker, 2004 This page has no content. Enrich DU Wiki by contributing. Aerob energiomsättning. Eftersom aerob energi skapas med hjälp av syre är min tanke att man först går in och beskriver hur syre kommer ut till de arbetande musklerna samt hur gasutbyte vid muskeln sker. Vidare beskriver man alla begrepp som hänger ihop med aerobt arbete (vo2max, avo2diff, mm mm.) för att man ska få en klar bild av hur kroppens arbete med syre fungerar. Syrets väg till de arbetande musklerna: När syre andas in transporteras det ned mot lungorna förbi svalget, struphuvudet, luftstrupen och bronkerna.

3 När syret tillslut når bronkiolerna och alviolerna sker gasutbytet mellan lungorna och blodet(wilmore, Costill, S.145). Diffusionen (gasutbytet) sker mellan alveolen och kapillärerna samt från blodet till alveolen. (Wilmore, Costill, S.147). Det finns två olika begrepp som mäter den kroppens förmåga att omvandla syre till energi och på så vis är avgörande för den aeroba prestationsförmågan: Aerob effekt Aerob Kapacitet (Bangsbo, S.56). Aerob effekt är kroppens förmåga att skapa energi med förbränning av syre som hjälp(bangsbo, S.56). För att nå hög aerob effekt behöver kroppen kunna använda sig av så stor syremängd som möjligt under maximalt arbete, VO2max.(Wilmore, Costill, S.223). V02max kan mätas i den mängd syre och blod som kroppen kan pumpa ut till de arbetande musklerna och musklernas förmåga att ta upp syre från blodet(willmore, Costill, S.223). AVO2-differensenär skillnaden i syre i artärerna och venerna. Det är alltså ett mått på hur mycket syre muskeln tar upp ur blodet när det passerar muskeln. AVO2-differensen blir större när muskeln utför ett arbete eftersom den då kräver mer syre än när muskeln är i vila (Willmore, Costill, S.154). VO2max anses vara den bästa indikatorn på hur bra tränad en person är(willmore, Costill, S.107). Men det är inte bara kroppens förmåga att pumpa ut syre och blod till musklerna som är avgörande för hur snabbt en person kan springa eller åka skidor. Kroppsvikt, hur effektiva rörelserna är och hur stor del av sitt VO2max som kroppen kan utnyttja under arbete spelar också in(wilmore, Costill, S.107). Kanske skriva om de tre systemet som kroppen använder för att skapa ATP?

4 ATP består av en adenosine(a) molekyl och tre stycken fosfatjoner(tri-phosphate). Det viktigaste enzymet som bryter ner ATP för att frigöra energi är ATP-syntas (Wilmore, Costill. S49). När ATP hamnar tillsammans med en vattenmolekyl och ATP-syntas så släpper ATP ifrån sig den sista fosfatjonen från sig själv vilket skapar energi till musklerna. (Här ska det vara en jävligt pedagogisk bild på ATP/ADP) När den här spjälkningen av ATP har skett har en fosfatjon släppt och istället bildat ADP (AdenosinDiPhosphate). För att återskapa ATP använder sig kroppen av tre stycken olika system: ATP-PCr-systemet Glykolysen Oxidativa systemet ATP-PCr-systemet I cellerna finns kreatinfosfat. Kreatinfosfatet använder inte direkt för muskelarbete utan dess uppgift är istället att återskapa ATP för att musklerna ska kunna arbeta. För att återskapa ATP från ADP bryts kreatinfosfatet(pcr) ner av ett enzym som heter kinase. Kreatinfosfatet bryts ned och bildar kreatin(cr) och fosfat(p). ADP tar då till sig fosfatjonen som brutits loss från kreatinfosfatet och bildar igen ATP. ATP-PCr-systemet används främst vid korta och intensiva arbeten(wilmore, Costill. S.51) Gylkolysen Oxidativa systemet Energigivande processer Hur skapar kroppen mekanisk energi till muskelarbete?

5 Vid fysisk aktivitet behöver musklerna tillföras med syre och näringsämnen så att de kan utveckla kraft för att åstadkomma rörelse, rörelser kräver energi. När syret och näringsämnen når kroppens celler omvandlas de och frigör energi. Viktigt att påpeka att energin också används till att bygga upp vävnader, smälta maten och skicka ut nervimpulser. En del av energin omvandlas även till värme (Bangsbo m.fl s 11). Näringsämnen + O2 - - > CO2 + H2O + Energi Eftersom cellerna omvandlar energin i kroppen är det bra att veta vad en cell är för något. För att få en enklare uppfattning om hur kroppen fungerar är det viktigt att nämna cellernas uppbyggnad och främst funktion. Cellerna är kroppens minsta levande enhet (Abrahamsson m.fl s 65) och i kroppen består det ungefär 200 olika typer av celler. Trots de olika cellerna i kroppen så har de många gemensamma drag (Sand m.fl s 46). Vi kommer främst att förklara om musklernas celler och hur de fungerar. Cellerna omsätter hela tiden energi för att kunna utföra alla sina uppgifter. Det är viktigt för cellerna för att leva, växa och dela sig hela tiden. Om detta skulle blockeras och cellerna inte fick utföra energiomsättningen så dör cellerna omedelbart. (Sand m.fl s 39). Energi Energi vad är det? Man kan enkelt förklara det som ``kapaciteten att utföra ett arbete``. De flesta fysiologiska processer som sker i kroppen kräver energi för att kunna utföras. Energin vi utnyttjar finns i kosten. Det är i former som kolhydrater, fett och protein, detta kallas även för näringsämnen. Näringsämnena bryts ner i kroppen stegvis via olika kemiska reaktioner för att slutligen bilda ATP. För att förklara vad ATP är så kan man tänkta sig att det är cellernas egen valuta som de betalar för att utföra olika aktiviteter. Det är alltså energin från näringsämnen som man vill omvandla till ATP i musklerna. Den energin som inte används direkt sparas i kroppens olika depåer för att senare kunna brytas ner och användas när väl energin behövs(abrahamsson 2006 s 167). Energi kan inte försvinna eller förnyas? Energin som omvandlas i musklerna och utgör en rörelse kallas för rörelseenergi. Energin kan inte skapas eller försvinna. Det som händer med energin är att den överförs från en form till en annan. Från att vi får i oss energi utifrån t.ex. från födan vi äter omvandlas den i kroppen för olika behov. I musklerna omvandlas då energin till rörelseenergi när vi ska utföra ett arbete. För att utföra ett arbete dvs. spika en spik med hjälp av en hammare krävs det en viss kraft för att utföra detta arbete. Energin omvandlas till rörelseenergi vilket gör det möjligt för oss att utföra arbetet. När man slagit till spiken så försvinner inte rörelseenergin utan den överförs till hammaren och därefter spiken som slås in i en vägg eller liknande(sand 2006 s 14)

6 Blodet och blodets sammansättning Blodvolymen varierar beroende på hur stor man är, samt hur tränad man är. En normaltränad och normalvuxen man har 5-6 liter blod. För kvinnor är den mängden cirka 4-5 liter. (Wilmore m.fl. 2008) Blodet består utav plasma och blodkroppar. Plasman utgörs till största del utav vatten (ca 90%), men innehåller också näringsämnen, hormoner och slaggprodukter (som återfinns upplösta i blodet). Blodkropparna är dels de röda och vita blodkropparna, som är celler, samt blodplättarna som är rester av celler. (Michalsik & Bangsbo, 2004, s.26) De röda blodkropparna har som primär uppgift att transportera syre från lungorna och ut till kroppen olika celler, för att sedan ta med sig koldioxiden tillbaka till lungorna. De röda blodkropparna bildas i den röda benmärgen, samt får en röd färg av ett järnhaltigt protein, som kallas hemoglobin. Eftersom de röda blodkropparna utgör cirka 99% av blodets celler, så blir blodet därav rött. Hemoglobinet är det som gör att de röda blodkropparna är syrebärande, eftersom hemoglobinet har förmågan att bära runt syret, och hemoglobinet kan binda till sig fyra syremolekyler, men eftersom det är lös bindning mellan hemoglobinet och syret, så avlämnas syret lätt till cellerna i kroppen. Genom aerob träning så kan man öka blodets förmåga att binda syre, därför att mängden hemoglobin ökar. Dock så blir koncentrationen hemoglobin i blodet (Hb-värde) inte högre, då blodvolymen också ökar. Men träningen leder ändå till att blodets syrekapacitet ökar (förmåga att transportera syre), och därmed ökar både a-v-differensen och den maximala syreupptagningsförmågan. (Michalsik & Bangsbo, 2004, s.28) Alltså är Hb-värdet avgörande för hur mycket syre som blodet kan transportera, men det finns inget samband mellan Hb-värdet och den maximala syreupptagningsförmågam under den förutsättningen att värdet ligger inom normalområdet. (Hallén & Ronglan, 2011, s.83-84) Anatomi Inledning Begreppsförklaring: förklarar begreppen så att eleverna hänger med ordentligt, det får inte bli för svårt. Det man bör tänka på är att det inte heller får bli för enkelt för eleverna. I vissa fall måste man förklara mer noggrant för att eleverna ska få den kunskap de

7 behöver. Det gäller att ha balans på hur man uttrycker sig. Att man förklarar på rätt sätt så att eleverna förstår, oavsett om de går på grundskolan eller gymnasiet. Skelettets uppbyggnad Människan är uppbyggd med flera olika ben i kroppen, de benen delas upp i olika grupper beroende på dess utseende. Kroppen har korta, långa och platta ben.[1] Fogar och leder För att benen ska kunna bilda skelettet så krävs det fogar eller leder mellan varje ben. Det är alltså det som gör att 206 kan bli 1. Man skiljer på fogar och leder då de inte riktigt liknar varandra helt och hållet. Ser man till, vad vi kallar, smalbenet så består det av två ben: vadben och skenben. Mellan dessa två ben så finns det en fog, en fog som är uppbyggd av kollagena trådar i formen av ett membran. Detta membran har två uppgifter, dels är det ett ursprung för muskler och det är även ett hjälpmedel för att överföra kraft från skenben till vadben. Konkret: vid ett nedhopp så går kraften från landningen genom fotens språngben och vidare till skenbenet. Tack vare membranet så överförs kraften även till vadbenet för att skenbenet ska minska sin belastning.[2] Hur djupt bör man gå in på att förklarar kollagena trådar och membran? Tittar man istället närmre på en led så har den alltid en såkallad ledkapsel. Denna ledkapsel omger de i leden ingående benen. Som nämndes tidigare i texten så sitter 206 ben ihop med varandra. I varje ände av benen så finns det en broskbeklädnad. Ledkapseln har två skikt, det yttre skiktet som är uppbyggt av kollagena trådar och håller hög hållfasthet mot dragkrafter. I det inre skiktet finns det celler som producerar en äggvitehaltig vätska som sedermera smörjer leden. Denna vätska har även i uppgift att ge broskcellerna näring. Mellan det yttre och inre skiktet finns det ett tunt fettlager som skiljer de åt. Svårigheten ligger i att kunna begränsa sig, vad har man för nytta av att veta exakt hur leder fungerar? Beroende på hur mycket leden vanligtvis belastas så skiljer sig tjockleken på brosket. Tack vare ledvätskan så kan brosket suga upp vissa nödvändiga substanser vilket kan få brosket att tillfälligt förtjockas. Genom uppvärmning inför ett träningspass så förtjockas brosket för att det förbereds inför arbetet som ska komma. Värt att nämna är även att vid långvarig träning så kan brosket bli konstant tjockare då fler broskceller bildas. Motsatt effekt kan komma då man snedbelastar lederna eller att man belastar leden mer än vad den klarar av.[3] Det finns olika sorters leder, som kan böjas på olika sätt beroende på hur de ser ut och vad de ska ha för funktion. I fingrarna t.ex. har vi en 1-axlad gångjärnsled som kan böja (flexion) och sträcka fingret (extension). Ser man på armbågen så har den en 1-axlad vridled som gör det möjligt att rotera underarmen inåt (pronation) och utåt (supination). Tummens själva ursprung består av en 2-axlad sadelled och gör det möjligt för tummen att böjas (flexion) och sträckas (extension), men även föra tummen inåt (adduktion) och utåt (abduktion). Handledens led är en 2-axlad äggled som kan liknas vid ett vanligt ägg.

8 Denna äggled gör det möjligt för handen att böjas (flexion) och sträckas (extension), samt inåtföras (adduktion) och utåtföras (abduktion). Lårbenet fästs i en 3-axlad kulled som det för möjligt att rotera på alla plan. Böjning (flexion), stäckning (extension), inåtrotation (pronation), utåtrotation (supination), inåtföra (adduktion) och utåtföra (abduktion). Vi ska även nämna ytterligare en 3-axlad led som är en stramled eller planled. Nyckelbenet är en sådan led och räknas till en 3-axlad led även om leden endast kan göra små men allsidiga rörelser.[4] De mer korrekta begreppen som flexion och extension som är inom parentes i detta stycke bör eventuellt undvikas för eleverna. Många av de leder som finns i kroppen kan man inte sätta in i ett fack där deras led är någon av de tidigare nämnda. De är istället en kombination av två leder. Knäleden är ett exempel på en sådan led. Den leden fungerar som en vanlig gångjärnsled (flexion/ extension). När knät visserligen är böjt (flexion) kan man även vrida benet inåt (pronation) och utåt (supination) och denna vridning kan endast ske när knät är böjt. Vissa leder hindras även av ledkapseln som den omsluts utav, vilket hindrar vissa rörelser i vissa led. Det som skyddar en led bäst är de muskler som omsluter leden. Ju starkare och smidigare en muskel är desto bättre skydd ger den således. Vid fel belastning slits dock musklerna. De kan tänjas ut, slitas sönder eller om man inte är försiktig även slitas av helt.[5] Muskler Det finns tre olika muskulaturer i kroppen, glatt muskulatur, hjärtmuskulatur och skelettmuskulatur. Detta avsnitt handlar om skelettmuskulaturen. Varje muskel är omgett av ett bindvävslager som liknas uppbyggnaden av det yttre lagret i en ledkapsel med de kollagena trådarna. Detta bindvävslager finns för att utgöra ett glidlager mot intilliggande muskler och bilda muskelns form. Själva muskeln är sedan uppbyggd av mindre cellbuntar som man kan se med blotta ögat om man tittar på ett snitt av en muskel.[6]

9 File:C:/Users/Nyggan/AppData/Local/Temp/ msohtmlclip1/01/clip_image001.gif Figur 1[7]. Figuren visar en genomskärning av en muskel. För att förstå hur en muskel fungerar bör man gå in djupare på funktion med bland annat vilken kraft som går att utvinna ur varje muskel. För att förenkla anatomin kommer här en enklare förklaring på hur musklerna fungerar. När en muskel förkortas (kontraheras) dras musklernas actinfilament in mellan musklernas myosinfilament och de elastiska trådarna i muskeln påverkar bindvävslagret som i sin tur förlänger muskelns sena. Dessa sammandragningar ger då upphov till den kraft som kan utvinnas. När vi pratar om skelettmuskulatur så kan även musklerna se väldigt olika ut. Det beror även på hur många fästen muskeln har. Exempel på muskler är: spolformig, två-fyrhövdad, enfjädrad, tvåfjädrar, segmenterad och sågtandad. Dessa olika sorters muskler används även till olika saker. Den spolformade muskeln används till exempel till stora och snabba rörelser.[8] Då muskler och hela momentet med anatomi kan vara väldigt komplext då man kan rent teoretiskt gå in på cellnivå bör man vara noga med hur man förklarar momentet för eleverna och att man tar hänsyn till i vilken ålder eleverna är i. Wirhed, R (2009) Anatomi med rörelselära och styrketräning, Harpoon Publications AB, Bjursås [1]Wirhed, R. (2009 s.7) [2]Wirhed, R. (2009 s.9)

10 [3]Wirhed, R. (2009 s.9-11) [4]Wirhed, R. (2009 s.11-13) [5]Wirhed, R. (2009 s.12-13) [6]Wirhed, R. (2009 s.15) [7] ( ) [8] Wirhed, R (2009 s 15-17)