17/11/2015

1

Hvorfor bliver jeg træt, når jeg løber ?

Løberseminar, SDU 2015

Institute of Sports Science and Clinical Biomechanics University of Southern Denmark, Odense, Denmark.

Mid Sweden University, Östersund Nationellt Vintersportcentrum (NVC)

Niels Ørtenblad

Trætheds menú

Muskeltræthed – hvad er muskeltræthed ?

Årsager til muskeltræthed

Træning og muskeltræthed

Hvordan undgår man træthed

17/11/2015

2

Cykling 85 min

Muskelkraft efter 1 min intenst-arbejde og i den

efterfølgende restitutionsperiode

Sahlin & Ren, J. Appl. Physiol. 67: 648-654, 1989

17/11/2015

3

maksimale kraftudvikling

nødvendige kraftudvikling udmattelse

Kraft

Tid

Træthed og udmattelse

Træthed er foreslået forstået som en sikkerheds-mekanisme som

forhindrer, eller begrænser, muskelskade som følge af arbejde.

Hvorfor bliver vi trætte og hvad er træthed ?

17/11/2015

4

Begrebet træthed er komplekst

Mental træthed Træthedsfølelse Fysisk træthed

Begrebet træthed er komplekst

Under hvilke omstændigheder: • Intenst- eller langvarigt arbejde • Arbejdsform (statisk vs dynamisk) • Store vs små muskelgrupper • Varme betingelser • Højde (ilttryk etc.) • …

17/11/2015

5

Central- og perifærtræthed

central hjerne/nerver

perifært muskler

Hvad er årsagen til træthed ?

17/11/2015

6

Mælkesyre/pH og muskelfunktion

pH 7.15

pH 6.68 pH og laktat før og efter 5 min intenst arbejde

Laktat H+ + Lac-

Lac-

mælkesyre

17/11/2015

7

Genvindingen af musklens kraftudvikling er uafhængig af pH

Sahlin & Ren, J. Appl. Physiol, 1989

kraftudviklingen

pH

Effekten af 30 mM laktat på kraftudviklingen i muskelfibre

Laktat og lav pH er ikke årsagen til træthed !!

Lac Lac

17/11/2015

8

Westerblad, Bruton & Lännergren, 1997

pH 7.4

7.0

6.6

Forsuring af musklen har meget lille effekt ved fysiologisk temperatur

og næsten ingen ved 37oC

Laktat og lav pH er ikke årsagen til træthed !!

Laktat H+ + Lac-

mælkesyre

Mælkesyre under helkropsarbejde

Netto mælkesyre produktion

Netto mælkesyre forbrug

Mælkesyre er ikke kun et ”affaldsprodukt” men i høj grad også et substrat

Hvis man måler mælkesyre produktion og forbrug i arme og ben Kun arm arbejde, så er der en netto produktion af mælkesyre.

Både arm + benarbejde, så er der en netto produktion i armene og optag i benene (20-30% af kulhydrat omsætningen er mælkesyre).

17/11/2015

9

Time (min)

0 50 100 150 200

Fo

rce

(%

of

forc

e a

t 4

mM

K+)

20

40

60

80

100

4 mM K+ 4 mM K

+

and MS11 mM K

+ and MS 11 mM K

+ and 20 mM Lac

De Paoli, Ørtenblad, Holm Pedersen, Jørgensen & Bækgaard Nielsen, J Physiol 2010

Depolarisering

træthed

mælkesyre

Effekten af mælkesyre på kraftudviklingen i muskler

Under nogle omstændigheder forbedrer mælkesyren

kraftudviklingen modvirker træthed!!

Der er meget lidt der tyder på, at lavt pH i sig selv er en træthedsårsag.

Mælkesyre-ionen (Lac-) og lav pH kan I nogle tilfælde have en gavnlig

effekt på muskelfunktionen.

Mælkesyre/pH og muskelfunktion

17/11/2015

10

Energiomsætningen

Løber vi tør for energi?

0

1

2

3

4

Rest Marathon 5000 m 400 m 100 m

Whole body ATP turnover (mol/min)

10.2 m/s

9.8 s

9.2 m/s

43.5 s

6.4 m/s

780 s

(13 min)

5.5 m/s

7610 s

(2 h, 7 min)

Løbehastighed:

Varighed

Hvile

Hvile x14

Hvile x17

Hvile x27

Hvile x42 Hvile x100

På muskelniveau

Energiomsætnings-hastighed

Energ

iom

sæ

tnin

gshastighed

(A

TP

/min

, l ilt

/min

, kJ/m

in e

tc)

100 watt

17/11/2015

11

ATP

Fedt Glukose O2 CO2

Fedt

Mitokondrie

Tarm (føden)

Pyruvate

ATP

Glykogen (glukose)

Fedtvæv

Lever glykogen

(glukose)

Tarmen

Energilagre og -omsætning

Fedt Glukose

Oxidation af fedt

Oxidation af

glykogen

Glykolyse til

laktat

PCr

ATP

ATP

ATP

ATP

Energisystemers kapacitet og power

Kapacitet Power

17/11/2015

12

Frayn 2009

90 gr = 3,3 MJ 1000 gr = 3,3 MJ

Hastighed er ca.

50% af glykogen

Energilagerets størrelse KAPACITET

Energilagerets evne til at generere energi (ATP)

Hvorfor har vi forskellige energidepoter ? Hvorfor er kulhydrat vigtigt ?

”løbe ind i muren”

”gå sukkerkold” etc.

Fedtvæv

Glykogen (glukose)

langsom dannelse

hurtig dannelse

Ubegrændset

energilager

Begrændset

energilager

Energilager

17/11/2015

13

Der er en klar sammenhæng mellem musklens glykogenindhold og den samlede mængde arbejde der kan udføres indtil udmattelse

• Muskelglykogen indholdet er vigtigt for præstationsevnen ved længerevarende arbejde (+1-1 ½ time).

• Muskelglykogen er vigtigt for normal muskelfunktion.

TG

Glukose

CHO

Fedt

0

100

O2 forbrug/tid

Utrænet

120 min

RQ 0.91

Glykogen

Plasma FA

TG

Glukose

CHO

Fedt

Trænet

120 min

RQ 0.82

Glykogen

Plasma FA

Glykogen er klart begrænsende for præstationen

under længerevarende (+1,5 times arbejde).

17/11/2015

14

Lavt glykogenniveau bevirker, at

musklens evne til at frigive

aktiveringssignalet kalcium

nedsættes → muskeltræthed

Muscle fibre/cell

EM-pic 6300x

nucleus

sarcolemma

mitochondria

TG

TEM image of sarcomer (x40,000 magnification)

C

Subsarcolemmal glycogen

X 5.000 magnification

17/11/2015

15

musklens relaksationshastighed

Vigtigt for muskeludholdenhed

HVORNÅR SKAL MAN TÆNKE PÅ KULHYDRATINDTAG ?

Kulhydrat indtag under længerevarende arbejde forbedrer præstationsevnen

Det er kun relevant at tænke på indtag af kulhydrat, hvis der løbes med høj intensitet over 1 time eller varighed af arbejdet er +1 ½ time.

17/11/2015

16

KULHYDRATINDTAG UNDER ARBEJDE

Kulhydratindtag og arbejdets varighed < 45-60 min ingen

1-2 timer ca. 30 gr kulhydrat/time

2-3 timer ca. 60 gr kulhydrat/time, evt 2 glukose: 1 fruktose

+2½ timer ca. 60- +60 gr kulhydrat/time inklusiv mere komplekse kulhydrater (maltodextrin) og frugt etc.

Trænede op til 90 gr kulhydrat/time.

KULHYDRATINDTAG UNDER ARBEJDE

Kulhydrat kan indtages som væske, typisk 6-8% opløsning (6-8 gr/100 ml). (undgå drikke med meget høj CHO, 10-20% mavebesvær).

Det kan eksempelvis gøres ved at indtage ca. 800 ml af drik per time. Drik ofte, dvs ca 2-3 ml/kg (150-200 ml) hver 15-20 min.

Start med, at drikke tidligt og drik regelmæssigt (start af arbejdsperiode).

Gør drikken indbydende Væsken koldere end omgivelserne smag NaCl

Den generelle anbefaling er at indtage ~60 g  kulhydrat per time under udholdenhedsidræt. Det kan eksempelvis gøres ved at indtage 800-1000 ml af drik med 6-8 % kulhydrat (typisk energi-drik er 8-10% kulhydrat).

17/11/2015

17

FORSKELLIG FORMER FOR KULHYDRAT

Ved indtag i større koncentration/mænge af fruktose giver det maveproblemer (tynd mave og mave-ubehag). Individuelle forskelle!

2:1 ratio af glukose:fruktose kan øge kulhydrat optag og forbrug under arbejde

En lang række kommercielle sportsdrikke indeholder 2:1 ration eller lignende af glukose + fruktose.

Tømning af maven Kulhydrat transporteret til blod

Indtag flere former for kulhydrat; glukose, fruktose, glukose polymerer (maltodextriner). Ved at bruge forskellige former for kulhydrat kan oxidationen (forbruget) øges fra ca. 1 gr CHO/kg/time til 1,2-1,5 gr/kg/time. Maltodextrin og lign komplekse kulhydrater er ikke så søde og binder ikke så meget vand.

KULHYDRATINDTAG UNDER TRÆNINGEN

Under de fleste former for træning er der ingen grund til, at bruge energidrik, sportsbar eller lignende, forudsat at man har et relativ normalt kostindtag. Det kan ligefrem argumenteres for, at man får et øget træningsudbytte, ved at undlade kulhydratindtag før/efter træningen. ”train low – compete high” Kun ved lange træningspas, flere træninger per dag, eller ved meget højintenst træning kan det være en god idé at fokusere på kulhydrat indtaget.

17/11/2015

18

MUNDSKYL MED KULHYDRAT

En del nyere studier har fulgt op på ældre data der viser, at der kan være præstationsforbedrende effekt af at “skylle munden” med kulhydrat. Sødestoffer har ingen effekt!

5 sec mundskyl med kulhydrat forbedredrede præstationen ved nedsat arbejdstid (kørte hurtigere) + højere power output hos udholdenhedstrænede cykelryttere.

From Carter et al., 2004

Prøv at have vingummi i munden under længerevarende løbeture.

Træning Hvad forbedres

17/11/2015

19

Respiration og hjertefunktion

Ilt-transport Blodvolumen

Hæmoglobin Koncentration

Fordeling af blod-flow

Muskel Mitokondriefunktion

Antal kapillærer

Ilttransport og forbrug (kondition)

O2

O2

O2

O2

I musklen omsættes vores energilagre af fedt og glukose til ATP.

Det sker i mitokondrierne (energifabrikkerne) og kræver ilt.

ATP bruges til muskelarbejdet

Respiration og hjertefunktion

Ilt transport Blodvolumen

Hæmoglobin Koncentration

Fordeling af blod-flow

Muskel Mitokondriefunktion

Antal kapillærer (blodårer)

O2

O2

O2

O2

Iltoptag (kondition) +110%

(3 vs. 6,3 L O2/min) – kondition på 50 vs 80 ml O2/kg/min

Blodvolumen (5 vs. 7 L blod)

Minutvolumen (20 vs. 35 L blod/min)

Maxpuls (200 slag/minut)

Slagvolumen +75% (100 vs. 175 ml blod/slag)

Hvorfor får vi en bedre iltoptagelse (kondition) med træning ?

Ingen forandring

Ingen forandring

O2

Op til dobbelt så mange

blodårer/muskelfiber

Bedre til, at bruge den ilt

som musklen får tilbudt (15 ud af 20 ml O2/100 ml blod til

18 ud af 20 (+20%)).

17/11/2015

20

Aerob effekt

Ilttransportevnen pr. tidsenhed (kondition)

- Hjertets pumpekapacitet

- Blodvolumen

- (Hæmoglobin konc.)

“den centrale komponent”

Aerob kapacitet - (udholdenheden)

Energiomsætnings-evnen i skeletmuskulaturen

- Kapillærantal

- Enzymkapacitet

- Glykogendepoternes str.

“den perifere komponent”

AEROBE EGENSKABER

O2

O2

O2

O2

Aerob effekt

Ilttransportevnen pr. tidsenhed (kondition)

- Hjertets pumpekapacitet

- Blodvolumen

- (Hæmoglobin konc.)

“den centrale komponent”

Aerob kapacitet - (udholdenheden)

Energiomsætnings-evnen i skeletmuskulaturen

- Kapillærantal

- Enzymkapacitet

- Glykogendepoternes str.

“den perifere komponent”

AEROBE EGENSKABER

O2

O2

O2

O2

Høj intensitet / intervaltræning

Længerevarende arbejde

med relativ lav intensitet

17/11/2015

21

Held og lykke med jeres løb