4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice

8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice

1/62


2/62

Capacitatea sistemului muscular activ de aelibera energia necesara producerii unui lucru

mecanic cat mai mare si mentinerii acestuia

un timp cat mai indelungat

Poate fi crescuta prin antrenamentul sportiv care

imbunatateste performanta:

- adaptarea morfo-functionala a organelor

implicate in efort

- cresterea calitatilor motrice de baza (forta, viteza,

rezistenta, coordonare, etc).


3/62

1.ANAEROBE – in absenta O2.

(cerinta de oxigen a muschiului depaseste capacitatea

organismului de a aduce aceasta cantitate de oxigen)

a.efortul este de intensitate maximala

b.la inceputul efortului (eforturi scurte) -1min

2.AEROBE – in prezenta 02(echilibru intre cerintele si aportul de O2)

a. efort de intensitate submaximala/medie/mica

b.eforturi de durata mai mare - peste1min


4/62

ANAEROBE1.Faza ALACTACIDA (primele 15 sec de efort)

utilizarea COMPUSILOR MACROERGICI- 5 - 6 sec utilizarea ATP-ului (Adenozintrifosfat)- 5 -15 sec utilizarea CP ( creatinfosfat)

2.Faza LACTACIDA (15- 45 sec de la inceputul efortului)GLICOLIZA ANAEROBA

AEROBEGLICOLIZA AEROBA

LIPOLIZA

PROTEINOLIZA


5/62


6/62

reprezinta cea mai rapida si importanta sursa

pot fi utilizati si in absenta si in prezenta O2-

glicoliza anaeroba si aeroba

1 gr GLUCOZA 4 KCAL

Se utilizeaza sub doua forme

- glucoza circulanta

- glicogen *hepatic (100gr)

*muscular (400gr)


7/62

Carbohidratii reprezinta sursa preferentiala de

energie la inceputul exercitiului fizic si in timpulexercitiilor de intensitate crescuta (>75% din VO2 max)

organismul detine stocuri de carbohidrati in muschi siin ficat sub forma de glicogen, care sunt insa limitate sipot fi epuizate dupa cateva ore de exercitii.

O dieta bogata in carbohidrati poate creste sinteza de

glicogen in timp ce una saraca in carbohidrati scaderezervele de glicogen disponibile pentru sustinereaactivitatii fizice.


8/62

Lipidele reprezinta sursa de energie pentru:

eforturile de lunga durata(>30 minute) si

intensitate scazuta (50-60%).

avantaj= reprezinta o sursa f. mare de energie,cantitatea organismului de a stoca lipide estepractic nelimitata (un adult 70 00- 100 000kcal)

pot constitui sursa energetica doar pentru eforturilede tip aerob

1gr LIPIDE 9KCAL


9/62

sursa energetica doar. eforturile cu anduranta de

lunga durata care produc o depletie energetica

severa- cand pot suplini 10-15% cheltuieli

energetice

necesita prezenta oxigenului (eforturile de tip

aerob)

1gr PROTEINE 4KCAL


10/62

ATP-ul reprezinta forma de stocare siconservare intracelulara a energiei si de aceeaeste denumita si “moneda energetica” a

organismului

Contractia musculara nu ar fi posibila fara cantitati

adecvate de ATP

Sustine energetic toate formele de activitate

biologica ( agentul ideal de transfer energetic ) Asigura primele 5 sec de efort ( 100g)

ATP-ul se “reface” din sursele energetice alimentare

(glucide, lipide, proteine)


11/62

ATP-ul se formeaza prin trei sisteme energetice:

sistemul fosfagen (ATP-CP),

sistemul g licolitic anaerob

sistemul oxidativ ( ciclul Krebs, lantultransportorilor de electroni si ß-Oxidarea)

In sistemul oxidativ pot fi oxidate glucoza

(glicoliza aeroba), lipide (lipoliza) si

proteine (proteinoliza)!


12/62

Formarea ATP via sistemul fosfagen si glicoliza

anaeroba nu necesita oxigen si sunt deci

anaerobe.

Formarea ATP-ului pe cale oxidativa necesita

oxigen fiind un proces aerob.


13/62

Energia generata de reactiile anaerobe este

“exploziva”, permite viteze si forte mai mari, dar

pe durata scurta.

Reactiile aerobe sunt mai economice, genereaza o

energie care poate sustine un efort de intensitate

submaximala, medie sau mica dar pe durate lungide timp.


14/62

Asigura energia care sustine primele 10-15 s

de efort maximal

ATP+CP = Compusi Fosfat MacroergiciNu necesita prezenta oxigenului (anaerob)

Calitatile motrice sunt FORTA si VITEZA


15/62

Procesul de eliberare a

energiei se realizeaza

prin hidroliza ATP subactiunea ATP-azei

Copyright Cmassengale


16/62


17/62

Rezervele intracelulare de compusi macroergici fiind

limitate, este necesara resinteza lor pentru continuareaefortului. Acest lucru se poate realiza:

prin glicoliza anaeroba (ansamblul de reactii enzimatice de

degradare a glucozei in absenta oxigenului) ;

pe cale aeroba prin reactii oxidative ale glucidelor, lipidelor,

proteinelor care genereaza ATP, deci energie. Reactiile de

oxidare (se pierd electroni ) si reducere ( sunt acceptatielectroni) sunt cuplate si reprezinta mecanismul biochimic

care sta la baza metabolismului energetic aerob.


18/62

Glicoliza anaeroba are loc in sarcoplasma celuleimusculare si reprezinta aportul energetic candefortul este foarte intens si nevoile de oxigen ale

muschiului nu pot fi satisfacute

Asigura energia in sec 15 - 45 de la inceputul efortului

Foloseste ca substrat glucoza circulanta sau glicogenul

muscular (rezervorul de glucoza) De desfasoara in datorie de oxigen

Se elibereaza ACID LACTIC (faza ANAEROBA LACTACIDA)

calitatea motrica influntata este viteza in regim de forta


19/62


20/62

Este produs de glicoliza anaeroba (valori in

repaus de 1-1,8mmol/l sange iar in efort 12 –

18 mmol/l sg)

produce o acidoza (pH 6,8 fata de 7,4 normal)

care inhiba glicoliza anaeroba pentru a nu

distruge proteinele intracelulare efortul

inceteaza sau se comuta pe efort de tip aerob

care are insa intensitate mai mica


21/62

Este cu atat mai mare cu cat aportul de oxigen

este mai mic sau sportivul mai prost antrenat,

fiind un bun mijloc de urmarire alantrenamentului.

Ne permite sa indentificam sistemul cel mai des

utilizat in timpul efortului


22/62

In prezenta O2 organismul poate utiliza acidul lacticrezultat in alte celule (hepatice, cardiace, musculare)

care contin enzima LDH (lacticdehidrogenaza)

La sportivul bine antrenat, sinteza lactatuluieste slaba, consumul lui de catre alte celule este

important, eliminarea urinara moderata, iar

reintoarcerea la valori normale dupa incetarea

exercitiului este sub o ora.


23/62

distribuția fibrelor rapide și echipamentul lor

enzimatic pentru căile metabolice anaerobe

rata de producere a ATP-ului în fibrele muscularerapide

capacitatea de a tolera niveluri crescute de acid

lactic în sânge și în musculatura

capacitatea de a tolera acidoza sanguină


24/62

Deficitul de oxigen din efortul anaerob se plateste

la sfarsitul efortului (datoria de oxigen) => un

consum de oxigen mai mare decat in repaus =

EPOC

Consumul de oxigen suplimentar este necesar

pentru refacerea rezervelor energetice, reparatii

tisulare, oxidarea acidului lactic, acoperirea

nevoilor metabolice crescute cauzate de cresterea

temperaturii corporale

In primele 15 minute se plateste aprox 50% din

datoria de oxigen dar integral se acopera in ore


25/62

Consum de O2, deficit & datorie O2Exercitiu intens

O x y g e n c o n s u m p t i o n

Oxygen requirement

Repaus Exercitiu Refacere

Refacerea

datorieiO2

O2 deficit

Max VO2


26/62

Consum de O2, deficit & datorie O2

Exercitiu de intensitate mica si moderata

O x y

g e n c o n s u m p t

i o n

Steady rate VO2

Repaus Exercitiu Refacere

Refacere

datorie O2

O2 deficit


27/62

Testul Wingate (Bar-Or, 1987; 1994)

Testul Travaliul Total Realizat (TTTR) (Szogy şi Cherebeţiu,

1974)

Testul Bosco (1981 ) ( Bosco, Luhtanen şi Komi, 1983)

Testul Margaria, Aghemo și Rovelli ( Margaria, Aghemo şiRovelli, 1966)

Testul Miron Georgescu (Georgescu, 1953) Testul Sargent (Sargent, 1921)


28/62

Definitie: capacitatea organismului de a produce

un lucru mecanic cat mai mare in conditiile unui

echilibru intre cerinta de oxigen a musculaturii si

aportul de oxigen

Sisteme energetice: oxidativ (glicoliza aeroba,

proteinoliza si lipoliza)


29/62

Efortul fizic efectuat în condiții strict aerobe se

realizează prin atingerea unei stări de echilibru

între cerința și aportul de oxigen numită

“steady-state”,

Este evidențiată de o alură ventriculară

constantă pe durata efortului respectiv (cu o

valoare 120-170 batai/min)


30/62

Definitie: degradarea glucozei in prezenta

oxigenului

Poate utiliza ca substrat glucoza circulanta sau

glicogenul muscularProduce mai multa energie decat glicoliza

anaeroba dar se desfasoara mai lent

Sustine predominant efortul dupa primul

minut pana in minutele 30-35.


31/62

Glicoliza aeroba la nivel mitocondrial: reactiichimice care duc la transformarea piruvatului inacetil coenzima A( CoA ), care impreuna cuoxalacetat formaeza citratul;

Ciclul Krebs sau ciclul acidului citric, careconstituie placa turnanta a sistemului aerob; seformeaza bioxid de carbon si atomi de hidrogen


32/62

Atomi de H oxidati (isi pierd electronii) intra intr-un

sistem de reactii cuplate, catalizate de diferite enzime

numit sistemul transportatorilor de electroni.

Energia eliberata la sfarsitul acestei cascade de reactii

este utilizata pentru refosforilarea ADP-lui in ATP deaceea procesul se numeste fosforilare oxidativa.

In final se ajunge la formarea apei prin cedarea de

hidrogen oxigenului adus de sange.


33/62

Glicoliza aeroba este un proces mai economic

decat cea anaeroba, care se desfasoara mai

lent insa si nu permite o intensitate de efort

la fel de mare ca cea sustinuta de glicolizaanaeroba.


34/62


35/62

aeroba : Cantitatea de lipide disponibila pentruenergie este aproape nelimitata!

SURSE

- trigliceridele musculare-depozitate langamitocondrii in fibrele lente- trigliceridele circulante- sunt sub forma decomplexe lipoproteice - --

- trigliceridele din depozitele adipoase

1molec TG 406 molecule ATP


36/62

TG (1 molec) + H2O AG (3 molec) + GLICEROL

a. GLICEROLUL se utilizeaza pe doua cai

- fosforilare ciclul Krebs

- gluconeogeneza in ficat

b. ACIZII GRASI liberi

Acizii grasi liberi intra in mitocondrie cu ajutorul carnitin

acetiltransferazei si sufera un proces de beta-oxidare ( scurtarea

lantului carbonic cu cate 2 atomi de C)

Beta-oxidarea continua pana intraga molecula de acid gras estetransformata in acetil CoA,care intra in ciclul Krebs si parcurgeaceleasi reactii ca si in cazul glucidelor până la bioxid de carbonsi apa .


37/62

Desi produce mai multe kcal de energie decat

carbohidratii, oxidarea grasimilor necesita mai

mult O2 decat oxidarea carbohidratilor pe cale aeroba

Important!Carbohidratii reprezinta combustibilul preferat intimpul exercitiilor aerobe de intensitatesubmaximala , iar lipidele se pot utiliza numai in

exercitii de intensitate medie/mica.


38/62

Proteinele pot fi utilizate pentru formarea ATP

doar sub forma unitatilor de baza, aminoacizii,

care sunt convertiti in produsi metabolici

intermediari ce intra in reactii de eliberareenergetica.

Principalele locuri pentru desfasurarea acestui

proces sunt: ficatul si musculatura scheletica care

contin enzimele necesare.


39/62

Cand proteina este folosita pentru producerea

energiei gruparea amino, ce contine azotul, trebuie safie eliminata din organism prin urina. Din acest motiv

catabolismul proteic excesiv mareste necesitatile

lichidiene ale organismului

Produsii catabolismului proteic (uree,creatinina,

acid uric) sunt indicatorii intrarii proteinelor ca

sursa energetica.


40/62

Consumul maxim de oxigen (VO2max)

Pragul lactatEconomia de efort


41/62

Reprezinta cantitatea maxima de O2pe care o

poate livra si utiliza organismul pe minut

Orice efort care se desfasoara la o intensitate a

carei sustinere energetica prin procese aerobe

ar necesita un consum de oxigen mai mare

decat VO2max, declaseaza interventia

mecanismelor anaerobeEste exprimată ml/kgcorp/min.


42/62

Expresia sa matematică a fost stabilită de Fick încă din1890 și este produsul dintre diferența arteriovenoasa

a presiunii oxigenului și debitul cardiac maxim.


43/62

• Genotip (25-50%)

• Sex (F = B-25%)• Varsta (1%/an dupa 25 ani)

• Compozitia

musculaturii

• Starea deantrenament


44/62

Maximum Oxygen Consumption

Highest recorded Female: 74 ml/kg/min

Highest recorded Male: 94 ml/kg/min

Lance Armstrong, cyclist: 83.8 ml/kg/min.


45/62


46/62

Există o limitare genetică si în ceea ce privește

valoarea maximă pe care o poate atinge VO2max,

valoare care nu poate fi depășită prin nici o

modificare adusă programului de antrenament.

Această limită superioară poate fi atinsă într-un

interval de antrenament cuprins între 8 și 18 luni

(Wilmore si Costill, 2005).


47/62

Nu apare la intensitatea de efort care corespunde

cu VO2max deoarece o parte din fibre produc acid

lactic si la intensitati de efort sub VO2max

De aceea se poate exprima si ca procent din

VO2max


48/62

50% din VO2max pentru persoanele neantrenate

80-90% din VO2max pentru peroanele antrenate

< Pe măsură ce crește starea de antrenament,

mecanismele anaerobe intervin la intensități din ce în

ce mai mari de efort!


49/62

Consumul maxim de oxigen

reprezintă potențialul aerob pe care îl

are un sportiv

Pragul lactat este un marker pentru

cât de bine este folosit acest potențial.


50/62

FACTORI CARE LIMITEAZA CAPACITATEA

AEROBA

Epuizarea substraturilor implicate in generarea

energiei

Depasirea capacitatilor functionale ale sistemelor

implicate in efort

Acumularea unor produsi intermediari de

metabolism- ex. acidul lactic Factori externi: caldura, umezeala,etc

Factori patologici(traumatisme, infectii virale etc


51/62

Antrenamentul aerob va realiza îmbunătățirea

VO2 max prin modificările adaptative pe care le

produce asupra aparatului respirator și cardio-

vascular dar și asupra conținutului enzimatic

oxidativ muscular și al procentului de fibre

musculare lente (Foster et al, 1978; Jones şi

Carter, 2000).


52/62

Testarea VO2max

Testarea pragului aerob-anaerob


53/62

Metode directe: spiroergometria

Metode indirecte: testul Bruce, testul Balke,

testul Cooper, testul Astrand etc


54/62

Pista/alergare

cicloergometru

Cicloergometru pentru brate scari


55/62


56/62

Criteriu pentru atingereaVO2max: aplatizarea curbei

care nu mai creste chiar daca

intensitatea efortului creste


57/62

Se bazează pe existența unei relații între frecventa

cardiaca de efort și consumul de oxigen, folosind

normograma Astrand-RhymingSe execută pe un cicloergometru a cărui încărcătura

rămâne constantă pe durata testării


58/62

valoarea încărcăturii pentru sportivii de

performanță este de aproximativ 1.5-2 watt/kgcorp

(se corectează în funcție de vârstă, sex, cerințele

probei).

Se interpreteaza FC stabilă (din minutul șase)


59/62

≤ 20 ml/kg/min. = foarte slab

30-35 ml/kg/min. = mediocru

35-45 ml/kg/min. = mediu 45-60 ml/kg/min. = bun

60-75 ml/kg/min. = foarte bun

≥ 75 ml/kg/min. = excelent


60/62

F.C.A. = F.C.R. + % [ F.C.M. – F.C.R.]

F.C.A = frecventa cardiaca de antrenamentF.C.R. = frecventa cardiaca de repaus

F.C.M. = frecventa cardiaca maxima ( 220-

varsta)


61/62

Utilizând analizoare portabile de lactat in timpul

testelor de efort pe pista sau pe ciclorgometru cu

intensitate gradată, efectuate în laborator sau în

efort specific Intensitatea efortului este crescută la intervale

regulate(la fiecare 3 min) și este recoltat sange

capilar la fiecare interval.

Valoarile lactatului recoltat se exprima grafic înraport cu încărcătura efortului

Punctul în care apare o inflexiune bruscă

reprezintă pragul lactat


62/62

FC de repaus

• scade odata cu antrenamentul aerob

• cresterea inexplicabila poate fi un semn patologic

FC de efort

alura ventriculara la prag 70-80% AVMax

=> antrenament aerob cu randament maxim se

face la o intensitate a efortului careia ii corespunde oo alura ventriculara imediat sub prag

Documents

4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice