Förändring av muskelfiber typer vid arbete.

2011 Förändring av muskelfiber typer vid arbete. Yannic Jönsson Hästens biologi 2011-05-09

Innehåll Bakgrund... 2 Inledning... 2 Muskels byggnad... 2 Muskelfibrernas benämning och funktion... 4 Träning av muskelfibrerna... 4 Forskning... 5 Frågeställningar att diskutera... 6 Diskussion... 6 Referenser... 7 Bilaga 1... 8

Bakgrund Musklerna är hästens motor (Atrell mfl, 2000) Hästen har mer än 700 muskler, och de utgör ca en tredje del av kroppsvikten (Tibblin, 1994). Hästens muskulatur kan se ut på många olika sätt och är välutvecklad och speciellt anpassad till snabba kraftfulla rörelser (Källström, Sandgren, 2001). Alltid bakom ett bra resultat ligger en omfattande målinriktad träning, skelett, leder, muskler, nervsystem och andra organ utsätts för stegvis ökad belastning som resulterat i ökad prestationsförmåga. För bästa träningseffekt ställs det tre krav; ett aktivt träningsarbete, att näringsbehovet tillgodoses samt vila och återhämtning (Stilling, 1994). En muskel går alltid att träna upp. Grunden läggs hos den unga hästen, det man alltid ska tänka på är att lägga upp långsiktiga träningsmål för senor, leder, ben och ligament eftersom de inte går att träna upp lika så fort som musklerna. Inledning Muskels byggnad Musklerna delas in i två huvudgrupper muskulatur som står under viljans inflytande (tvärstrimmiga) och muskler som inte kan påverkas av viljan (glatt) (Tibblin, 1994). Tvärstrimmiga muskler är de som håller ihop skelettet, de ger stabilitet och möjliggör rörelse (Tibblin, 1994). Dessa muskler har fått sitt namn av de trådformiga grundelementen aktin (ett protein som tillsammans med proteinfamiljen, myosin svarar för muskelkontraktionen) och myosinfilament som man ser i en mikroskopisk bild av vävnaden (Stilling, 1994). Glattmuskulaturen är de muskler som ombesörjer de livsnödvändiga kroppsfunktionerna så som matsmältningen (Tibblin, 1994). Glatt muskulatur finns i väggarna på blodkärl, magsäck, tarmarna, luftrör, och urinvägar, denna kan inte påverkas av viljan eller nervsystemet. De är blekröda till färgen och platta till formen (Atrell, 1994). Hjärtmuskulaturen är tvärstrimmig men står inte under viljans inflytande (Tibblin, 1994 & Atrell mfl, 1994). Denna muskel kan inte bilda mjölksyra (Atrell, 1994). Muskeltyperna skiljer sig ifrån varandra genom sin grovlek, färg, sammandragningshastighet och uthållighet (Stilling, 1994). En muskelbuk består av flera muskelbuntar som i sin tur innehåller ett flertal muskelfibrer (muskelceller) (Sandgren; Källström, 2001). Muskelfibrerna är samlade i större knippen som omges av en sammanhållande hinna, slutligen är flera sådana knippen sammanbuntade till en muskel som är omsluten och sammanhållen av en kraftigbindvävshinna (Tibblin, 1994).Vid muskeländarna övergår hinnan till oelastiska senor som fäster i benvävnaden och förmedlar kraften till hästens ben (Stilling, 1994).

Figur 1 Visar muskelns uppbyggnad. De minsta beståndsdelarna i muskeln är myofibriller som består i sin tur av myofilament, de som utför själva sammandragningen (Sandgren, Källström, 2001). Figur 2 visar en uppsättning myofilament i avspänt läge överst och en sammandragning i muskeln underst. Vid varje kroppled arbetar två muskelgrupper. Den ena sträcker och den andra böjer leden (Stilling, 1994). Dessa muskler står i spänningsförhållande tillvarandra, den sträckande motverkar i viss mån den böjande eller tvärtom. Genom denna så kallade antagonistverkan uppnås kontroll, jämnhet och mjukhet i rörelsen och ytterlägesskador förhindras (Tibblin, 1994). Skelett muskelvävnaden är sammansatt av ett stort antal fibrer som har förmågan att dra ihop sig (kontraheras), antingen snabbt eller långsamt, beroende på vilken funktion den

har (Tibblin, 1994). Denna muskulatur producerar den energi som gör att hästen kan röra sig (Atrell, mfl, 2000). Muskelfibrernas benämning och funktion Typ I röda till färgen (Stilling, 1994), är långsamma och uthålliga muskelfibrer, dessa arbetar långsamt och behöver ständigt tillförsel av syre, så kallat aerobt arbete (Atrell mfl, 2000). Denna muskeltyp kan utföra ett långsamt arbete under lång tid utan att tröttas (Källström, Sandgren, 2001) ex. distans el skogsarbete. (Attrell mfl. 2000) Dessa fibrer innehåller mycket myoglobin (järnhaltigt protein) kan bilda syre, de är relativt långsamma till kontraktion (sammandragning) (Stilling, 1994) Typ II A vita till färgen (Stilling, 1994), har utvecklats specifikt hos hästen för att kunna erhålla maximal snabbhet och uthållighet (Källström, Sandgren, 2001) ex. travare och galoppörer. (Attrell mfl 2000). Dessa fibrer är snabba till kontraktion (sammandragning) men inte så uthålliga då de arbetar under syrefattiga förhållanden (Stillingf, 1994). Typ II B även benämnd som typ II ad och typ x i engelska artiklar. Dessa är stora och mycket snabba fibrer. Dessa tas i bruk när hästen springer i ett snabbare tempo. Denna kan arbeta en lite stund utan tillräckligt med syre tillförsel det är då mjölksyra bildas = muskelfibrerna tröttnar fort. Fölen har störst andel av denna muskel typ, eftersom att hästen är ett flykt djur (Källström, Sandgren, 2001). Typ II C även benämnd som typ II d och typ ax i engelska artiklar, förekommer endast sparsamt hos häst och finns egentligen inte som en egen muskelsort men det anses vara en övergångsform mellan olika fiber typer (Stilling, 1994). Träning av muskelfibrerna Muskelarbete innebär att kemisk bunden energi omvandlas till mekaniskbunden energi (Essén-Gustavsson, 1986) så kallat en energiomsättning, som mest blir 25 procent av den producerade energin utnyttjad till mekaniskt arbete, resten blir värme som gör att kroppstemperaturen stiger (Stilling, 1994). Eftersom olika typer av muskelfibrer tas i anspråk vid olika typer av arbete krävs också att man lägger upp träningen så att just den viktiga fibertypen får arbeta (Stilling, 1994). Ett stort problem är att senor, ligament, leder, ben och hovar inte tränas upp lika fort som musklerna, det är mycket viktigt att lägga upp långsiktiga träningsprogram över många månader för att få en hållbar häst (Attrell mfl. 2000). Senorna är konstruerade så att den kan tåla ner än den kraft som dess muskel maximalt kan prestera (Attrell, mfl. 2000). Proportionen mellan typ I och II är delvis ärftligt betingad (Stilling, 1994). Vid rätt typ av träning ökar muskelfibergruppen Typ II A i antal fram till fyra års ålder. Hos de bästa hästarna ses en hög andel av typ II A fibrer (Källström, Sandgren, 2001). Uthållighets träning resulterat i fiberövergångar (Stilling, 1994) Kallblodig skogshäst måste kunna prestera länge och uthålligt kunna dra ett timmer lass medan en fullblodsgaloppör under någon eller några minuter löper en kort distans på maximal hastighet (Attrell, mfl. 2000). Hopp- dressyr- och fälttävlanshästar arbetar på ett mer varierat sätt och kräver träning av flera typer av muskelfibrer (Atrell mfl. 2000). Vid trav i låg fart används framförallt de långsamma typ I fibrerna, vid ökad belastning och tempohöjning ökar succesivt användningen av de snabba typ II fibrerna (Stilling, 1994) Viktigt att veta detta i planering av träning, rätt fibrer som används vid tävling skall också tränas så effektiv som möjligt (Stilling, 1994).

Vid låga belastningar och långa träningspass (mer än två timmar) kommer typ I fibrerna tömmas succesivt på glykogen och typ II fibrerna kommer att rekryteras. Vid träning av trav, hoppning, fälttävlan sker arbetet till största delen genom de snabba fibrerna. Det finns samband mellan vilka fibertyper som används vid en muskelsammandragning och den kraft som utvecklas (Stilling, 1994). Psykisk påverkan är också en faktor att ta hänsyn till det är såklart beroende på vilken disciplin hästen går i, men ett explosivt kortlopp påverkar hästen mentalt annorlunda än sexton mil lång distansritt, just därför är det så viktigt att hästen är rätt tränad för just sin gren för att inte bara klara det fysiskt utan också mentalt (Stilling, 1994). Träning med hög intensitet - maximal hastighet och styrka kräver två till fyra dagars återhämtning före nästa pass (Stilling, 1994). Träning med lägre intensitet, för uthållighet kan däremot utföras varje dag. I börja av en träningsperiod bör vilan vara några dagar (Stilling, 1994) Otränade hästar kan inte tillgodogöra sig träningen om den utförs varje dag, man bör börja med 2-3dagar i veckan under en anpassningsperiod för att inte äventyra hälsan hos hästen (Stilling, 1994). Hästen kan träna upp förmågan att stå ut med syreskuld och mjölksyrabildning så kallat anaerobt arbete, muskelfibrerna ökar då sin förmåga att lagra och omsätta glykogen. Dessutom ökar antalet blodkärl kring muskelfibrerna och därmed transportkapaciteten vilket resulterar i att man utökar muskelns styrka och uthållighet (Attrell, mfl. 2000). Ett halvblods mjölksyratröskel ligger pulsen om den är otränad runt 160 slag per minut pch om den är tränad rund 190 slag per minut (Stilling, 1994). Dressyrhästen skall vid arbete ligga på ett pulsintervall på 140 slag per minut, hopphästen skall ligga på 160 slag per minut, återhämntnings pulsen skall ligga på 80-100slag per minut för bästa resultat (Stilling, 1994). Normal vilo puls för hästen är 28-40 slag per minut (Attrell, mfl, 2000). Genom träning kan muskulaturens energiomsättning ökas. Det är viktigt att lungornas och blodets syreupptagnings förmåga är god eftersom muskeln är beroende av tillräcklig syretillförsel. Detta uppnås genom konditionsträning (attrell, mfl. 2000). Tillgången av förbrännings bart bränsle är också en avgörande faktor och de får hästen genom riktig utfodring och vid träning ökar det musklernas upplagrande förråd av muskelglykogen = kolhydrater som finns i musklerna och i levern(attrell mfl. 2000). Det är framför allt kolhydrater som används vid hårt arbete och en normalt tränad hästens lager av glykogen räcker för ca 1 2 timmars hårt arbete (Attrell, 2000). Musklerna varierar mycket i storlek och utseende, hur stor en rörelses omfång är beror på den verkande muskulaturens längd, ju längre och smalare en muskel är desto större rörelser kan den producera. En muskels styrka beror på hur många muskelfibrer som ingår. Så en kort och tjock muskel kan producera mycket styrka men de rörelser de reglerar är av mindre omfång (Tibblin, 1994) Forskning Det finns inte mycket forskning på detta ämne att ändra muskelfibrer på ridhästar, vilken träning som gynnar vilken muskel typ och vilket sorts arbete som påverkar de olika muskelfibrerna till omvandling. Det går att finna några studier som är gjorda på trav- eller/och galopphästar. Under 1960-talet började man kunna ta muskelbiopsi på människa och under 1970-talet kom denna teknik att användas även på häst (Essén-Gustavsson, 1986). Fibertyp sammansättningen har visat sig skilja väldigt beroende på raser och individer (Essén- Gustavsson), och den ändras vid träning (Ronéus, 1987). I allmän träning ökar den aeroba kapaciteten och kraften i störst andel hos typ I och typiia fibrerna (Rietbroek, mfl. 2007).

Tidig träning, vid 7-8 månaders ålder, påverkar inte hästens muskelfibersammansättning nämnvärt. Börja träna din häst vid 1,5års ålder till 4 års ålder då förvandlingen är som störst (ronéus, 1987). Utvecklingen från sex månader till tre år är betydande för fibersammansättningen framförallt typ II A och II B. Studien av Rietbroek, mfl, (2007) har tittat på muskelfiber sammansättningen och typ förändringen i gluteus medius muskeln (stora kors muskeln) resultatet visade en förändring i MyHC (myosin heavy chain), fibertyp sammansättningen som blev en ökning andel av typ II A fibrer och minskning av typ II B fibrer (Rietbroek mfl. 2007). En ökning av antalet kapillärer runt muskelfibrerna har setts redan efter 6 månaders kontroventionell träning av travhästar (Ronéus, 1987). Musklerfibrer med en stor tvärsnittsyta genererar i mer spänning och styrka än en muskelfiber med liten tvärsnittsyta (Rietbroek, mfl. 2007). Antalet typ II A fibrer ökar och typ II B fibrer minskar. Denna förändring sker då hästarnas tränas i högre tempon detta var vid 2,5års ålder (Ronéus, 1987). Frågeställningar att diskutera Vilken muskelfiber typ jobbar när? Hur lägger man upp träningen för att förändra muskelfibertyperna för att gynna den unga hästens muskulatur? Ange en specifik övning för hjälpa hästen omvandla sina muskelgrupper till önskat ändamå i hoppning och i dressyr, redogör tanke sättet. Följ bilaga 1. Diskussion För att man skall få en så hållbar för ändamålet, individ som möjligt är det viktigt att sätta upp mål både långsiktiga och kortsiktiga, och inte att förglömma är uppföljningen av målen där man då kan utvärdera och kanske upprepa någon del för att uppnå önskat resultat (Stilling, 1994). När våra hästar föds har de en uppsättning och kombination av muskelgrupper som kan förändras fram till och med fyra års ålder (Attrell, mfl, 2000), största förändringen sker mellan ett och ett halvt års ålder och tre års ålder. Intressant är att om hästen är sent tagen som man hör många säger, kan den aldrig komma till att prestera maximal kapacitet (Lindholm, Kallings, 1987). Det är viktigt att lägga en bra grund hos den unga hästen. För att uppnår starka prestationer ställs det stora krav på kroppens olika delar. Finns det någon svaglänk eller att man försökt påskynda uppbyggnaden eller genat i utbildningsgången påverkar detta hästen negativt och prestationsförmågan minskar (Stilling, 1994). Muskelfibrerna är indelade i olika typer, det vi eftersträvar är att ha störst andel typ I och typ IIA fibrer, de är de uthålliga och snabbaste, exempel om man hoppar en bana måste hästen vara uthållig så den orkar galoppera runt med full focus på hindren och ryttaren och sedan ha ork till att spänstigt hoppa av så de klarar hindren. En dressyr häst behöver också vara uthållig men inte lika viktigt för den att ha de snabbaste typ IIA fibrerna eftersom de inte behöver utföra så mycket explosivt arbete. Att hästen är lösgjord innebär att spänningsförhållandet mellan muskelgrupperna är ändamålsenligt, inte att den är lealös (Tibblin, 1994).

Referenser Attrell, B., Björnhag, G., Dalin, G., Furugren, B., Philipsson, J., Planck. och Rundgren, M. 2000.Hästens biologi, utfodring och avel.falköping; Natur och kultur / LTs förlag och författarna. Stilling, L.1994. Hästens träningslära. Rättvik; Kullgrens tryckeri Tibblin, B. 1994. Ridlära. Helsingborg; AB boktryck. Källström, A-L. och Sandgren, B. 2001. Hästens fysiologi. Uppsala; TK-tryck Revold, T., Mykkänen, A. K., Karlström, K., Ihler. C. F., Pösö. A. R. och Essén-Gustavsson B. 2010. Effect of training on equine muscle fibres and monocarboxylate transporters in young coldblooded trotters. Equine veterinary journal. Rietbroek. N., Dingboom. E., Joosten. B., Eizema. K. och Everts. M. 2007.Effect of showjumping training on the development of locomotory muscle in young horses. AJVR. Vol 68. No 11. Essén-Gustavsson. B. 1986. Grundläggande muskelfysiologi. Svensk veterinärtidning 38, 7, suppl 9. Ronéus. M. 1987. Träningseffekter på muskulaturen hos trav- och galopphästar. Svensk veterinärtidning, 39, 10, suppl 14. Lindholm. A. och Kallings. P. 1987. Nya forskningrön inom träningsfysiologin. Svensk veterinärtidning, 39, 10, suppl 14.

Bilaga 1 Övning för att gynna muskelomvandlingen på en unghäst Gren: Presentera övningen: Vilken intensitet/omfattning/tempo måste övningen göras för att ge resultat? Vilken effekt kommer den att ge?