Date post: | 07-Jul-2018 |
Category: |
Documents |
Upload: | andrew-sig |
View: | 242 times |
Download: | 1 times |
of 62
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
1/62
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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).
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
5/62
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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)
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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)
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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)!
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
15/62
Procesul de eliberare a
energiei se realizeaza
prin hidroliza ATP subactiunea ATP-azei
Copyright Cmassengale
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
16/62
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
19/62
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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)
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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)
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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)
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
34/62
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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 .
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
40/62
Consumul maxim de oxigen (VO2max)
Pragul lactatEconomia de efort
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
43/62
• Genotip (25-50%)
• Sex (F = B-25%)• Varsta (1%/an dupa 25 ani)
• Compozitia
musculaturii
• Starea deantrenament
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
45/62
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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).
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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!
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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.
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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).
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
52/62
Testarea VO2max
Testarea pragului aerob-anaerob
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
53/62
Metode directe: spiroergometria
Metode indirecte: testul Bruce, testul Balke,
testul Cooper, testul Astrand etc
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
54/62
Pista/alergare
cicloergometru
Cicloergometru pentru brate scari
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
55/62
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
56/62
Criteriu pentru atingereaVO2max: aplatizarea curbei
care nu mai creste chiar daca
intensitatea efortului creste
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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)
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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)
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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
8/18/2019 4. Capacitatea de Efort - Baze Fiziologice Si Biochimice
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