Uvod v znanost o športu

Športna fiziologija

Tesen preplet različnih telesnih sistemov

skeletni sistem – opora gibanju

srčno-žilni sistem – dostava hranil in snaga odpadnih snovi

srčnopljučno žilni sistem – dostava kisika in odstranjevanje hlapljive kisline

površni sistem – uravnavanje telesne temperature

urinarni sistem – homeostaza tekočin, elektrolitov, kislin/baz in arterijskega tlaka

živčni in endokrini sistem - koordinacija

Fiziologija telesne aktivnosti in športna fiziologija

fiziologija telesne aktivnosti preučuje kratkoročne in dolgoročne prilagoditve na povečano telesno aktivnost

športna fiziologija se ukvarja s fiziološkimi procesi, ki lahko izboljšajo športni rezultat prehrana športnika

težave pretiranega treninga

Monitoring fizioloških parametrov med telesno aktivnostjo

aktivnosti srca

respiratorna aktivnost

površinska in globoka temperatura

mišična aktivnost

poraba kisika

presnovni parametri (glukoza, laktat, maščobne kisline)

Dejavniki, ki vplivajo na fiziološke meritve (tek 14 km/h)

Okoljski dejavnik srčna frekvenca (utripi/minuto)

mirovanje vadba

Temperatura (50% vlaga)21 oC35 oC

6070

165190

Zračna vlaga (21 oC)50%90%

6065

165175

Raven hrupa (21 oC, 50%)nizkavisoka

6070

165165

Vnos hrane (21 oC, 50%)malo, 3 ure prejveliko, 0,5 ure prej

6070

165175

Diurnalna variacija srčnega utripa v mirovanju in med vadbo

razmere čas dneva

2:00 6:00 10:00 14:00 18:00 22:00

mirovanjelahka vadbazmerna vadbamaksimalna vadbaokrevanje, 3 min

65100130179118

69103131179122

73109138183129

74109139184128

72105135181128

69104134181125

Kronične fiziološke adaptacije na aerobni trening

Osnovni principi treninga

individualnost

specifičnost

neuporaba

progresivno nadobremenjevanje

Tipi programov treninga

obremenitveni trening

intervalni trening

kontinuirni trening visoka intenziteta (85-95% HRmax)

nizka intenziteta (60-80% HRmax)

Fartlek (menjava intenzitete)

krožni trening

Pomen intervalnega treninga

Pomen kontinuirnega treninga nizke intenzitete

Osnove premikanja

• mišična kontrola med vadbo

• živčna kontrola vadbe

• živčno-mišične adaptacije na trening

Cilji

• Struktura skeletne mišice, mišičnega vlakna in miofibrile

• Celični dogodki, ki privedejo do krčenja mišice

• Krčenje mišice med telesno vadbo

• Tipi mišičnih vlaken in pomen pri fizični aktivnosti

Zveza breme – hitrost - moč

Učinek dolžine na moč kontrakcije pri intaktni mišici

Sklopitev vzdraženja in krčenja skeletne mišice

Zveza med Ca2+ in krčenjem skeletne mišice

Tvorba energije za krčenje skeletne mišice

Tipi mišičnih vlaken

Počasna oksidativna vlakna, tip I (~50%)

Hitra vlakna, tip II

tip IIa (25%), hitra oksidativna/glikolitična (FOG)

tip IIx pri človeku (~25%) ~ IIb pri živalih, hitra glikolitična (FG)

tip IIc (1-3%)

Odstotek posameznih mišičnih tipov mišičnih vlaken se razlikuje med mišicami, posamezniki in tipom vadbe

Utrujanje skeletne mišice

Izometrična kontrakcija – hitra in počasna vlakna

Razporeditev tipov vlaken pri različnih športnikih

športna zvrst spol mišica % počasnih % hitrih vlaken

šprint 100 m MŽ

dvoglava mečnamišica

2427

7673

tek na dolge proge MŽ

dvoglava mečnamišica

7969

2131

kolesarjenje MŽ

vastus lateralis 5751

4349

plavanje M posteriorni deltoid 67 33

dvigovanje uteži M dvoglava mečnamišica

44 56

triatlon MŽ

dvoglava mečnamišica

59 41

nešportnik MŽ

dvoglava mečnamišica

4752

5348

Biopsija skeletne mišice

Fotomikrografija, ki kaže tip I, tip IIa in tip IIxmišičnih vlaken

tip I (črna), tip IIa svetlo siva), tip IIx (temno siva)

Razvoj tipov skeletno-mišičnih vlaken

kapilare oksidativna vlakna

glikolitična vlakna

Strukturne in funkcionalne lastnosti skeletno-mišičnih vlaken

Počasna oksidativna vlakna (Tip I)

Hitra oksidativna vlakna (Tip IIA)

Hitra glikolitična vlakna (Tip IIB)

Presnovne lastnosti

hitrost krčenja počasna hitra hitra

ATPazna aktivnost miozina počasna hitra hitra

primarna pot sinteze ATP aerobna aerobna/anaerobna anaerobna

vsebnost mioglobina visoka visoka nizka

skladišče glikogena nizko srednje visoko

zaporednje nabora prvi drugi tretji

hitrost utrujanja počasna srednja hitra

Optimalna aktivnost

maraton, stanje hoja, sprint kratkotrajni in intenzivni gibi

Strukturne lastnosti

barva rdeča rdeča/rožnata bleda

premer vlakna majhen srednji velik

mitohondriji mnogo mnogo malo

kapilare mnogo mnogo malo

Določitev izooblik miozina

Kvantifikacija funkcionalnih lastnosti skeletno-mišičnih vlaken

Počasna oksidativna vlakna (Tip I)

Hitra oksidativna vlakna (Tip IIA)

Hitra glikolitična vlakna (Tip IIB)

razvoj moči med tetaničnim krčenjem (mN)

10-130 50-550 300-1300

hitrost trzaja (ms) 58-110 30-55 20-47

fuzijska frekvenca tetaničnega krčenja (Hz)

10-20 50-200

hitrost prevajanja po živčnem vlaknu (m/s)

75-99 84-113 85-114

Tvorba sile med stimulacijo različnih frekvenc

Adapted, by permission, from G.A. Brooks, et al., 2005, Exercise Physiology: Human bioenergetics and its applications, 4th ed. (New York: McGraw-Hill), 388. With permission of the McGraw-Hill Companies.

Nastavitev napetosti (moči) na celotni mišici

načelo vse ali nič

seštevanje moči

nabor vlaken

frekvenčno seštevanje

Zveza med hitrostjo daljšanja in krajšanja mišice in tvorjene sile