Akuta effekter av trning Jessica Norrbom jessica norrbomki

Akuta effekter av träning Jessica Norrbom jessica. norrbom@ki. se

Övergripande målbeskrivning Kunna hur dessa system påverkas under ett arbetspass: • Kardiovaskulära systemet – Hjärtfrekvens, slagvolym, hjärtminutvolym (CO), blodtryck, omfördelning av blodvolymen, reglering av CO • Respiration – Andningsdjup & hastighet, syreextraktion, andningsreglering • Skelettmuskulaturen – – Karakterisering av fibertyper ATP-genererande system – när används resp system? Laktattröskel Metabolism; respiratorisk kvot, substratval • Endokrina systemet – Hormonell reglering; hormoner som reglerar glukos- och fettmetabolism

Funktion kardiovaskulära systemet • Transport till vävnad av O 2 och substrat • Transport från vävnad av CO 2 och metaboliter • Transport av hormoner • Involverat i p. H reglering och temperaturreglering • Infektionsförsvar mm. .

Hjärtfrekvens (HF) • Vilofrekvens – Träningsgrad & ålder • Maximal HF – Individuellt – Relativt konstant

Slagvolym (SV) • Fyllnad – Töjbarhet & venöst återflöde • Tömning – Kontraktilitet & blodtryck • Ökar vid träning – Hjärtat arbetar mer effektivt

Slagvolym • Ökar vid arbetet upp till 40 -60% av maximal arbetskapacitet • Avgörande faktor för individuell maximal hjärtminutvolym – Otränad 50 -60 ml i vila jmf 100 -120 ml vid maximalt arbete – Vältränad 80 -110 ml i vila jmf 160 -200 ml vid maximalt arbete

Hjärt- minutvolym • Blodvolym ut från VK / min HMV = HF x SV • Ökar linjärt med arbetsintensitet – 5 l/min 20 -40 l/min • Individuellt max CO beror av träningsgrad & kroppsstorlek

A-VO 2 diff. • O 2 arteriellt – O 2 venöst • VO 2 max (maximalt syreupptag) – CO x A-VO 2 diff – CO viktig för att tillfredställa O 2 behov

Blodtryck • Systoliskt / diastoliskt blodtryck – normalt 120/80 mm. Hg • Vid arbete - systoliskt tryck ökar relativt till arbetsintensitet (% av max). – Relaterat till storlek av aktiverade muskelmassan – Ökar vid ökad arbetsintensitet

Reglering av blodtrycksreceptorerna • Central aktivering & perifera kemoreceptorer ställer om blodtrycksreglering till högre nivå. • Högre acceptansnivån för blodtrycket leder till registrering av för lågt tryck vid början av arbete – stimulerar hjärtat

Blodtryck • Högt blodtryck - ökad energikostnad för hjärtat • Vid längre arbetsperiod på samma intensitet ses fallande blodtryck – Beror på dehydrering och minskad slagvolym. Kan inte helt kompenseras med ökad hjärtfrekvens = minskad CO

Redistribution av blodflöde under arbete • Vila – 15 -20% av hjärtminutvolymen till skelettmuskulaturen & huden • Arbete – 80 -85% av hjärtminutvolymen till skelettmuskulaturen & huden – Minskat blodflöde till magtarmkanalen & hjärnan

Redistribution av blodflöde under arbete • Lokal vs central reglering – upprätthålla blodtrycket på ”rätt” nivå • Generell vasokonstriktion i alla vävnader – Ökat sympatikus via central- och baroreceptoraktivering – Övervinns i aktiv muskelvävnad via muskelpumpen + metaboliter & temperaturinducerad vasodilation – Redistribution av blodflöde till aktiv vävnad

Perifer cirkulation • Utbyte av syre, substrat, koldioxid och metaboliter – i kapillärer via diffusion och aktiv transport • AVO 2 differans ökar med ökad arbetsintensitet – i vila 6 ml/100 ml blod – Vid arbete upp till 15 -16 ml/100 ml blod

Perifer cirkulation • Ökad A-VO 2 differans för syre vid arbete beror av – Sänkt O 2 koncentration i vävnaden – Ökad temperatur och CO 2, sänkt p. H vid arbete, minskar syrets affinitet till hemoglobin

Sammanfattning Vid arbete - Ökad hjärtminutvolym Ökad syretransport till aktiv vävnad - Redistribution av det ökade blodflödet till aktiverad muskulatur - Ökad AV differans för syre Ökad syreextraktion Leder till att kroppens syreupptag är relaterat till arbetsintensitet

Reglering av hjärtminutvolym Integrerad funktion Omställning av tryck receptorer CNS Bortdragande av n vagus Ökad sympatikusaktivering Baro rec. För lågt tryck>aktivering Skelett muskel Ökad hjärtfrekvens, kontraktilitet, perifer resistans Muskelaktivering

Venöst återflöde • Ökas via – Muskelpumpen; skelettmuskeln kramar blod till hjärtat – Andning suger blod upp till bröstkorgen vid inandning – Omfördelning av blod från icke arbetande vävnad • Möjliggörs av klaffsystemet, förhindrar tillbakaflöde

Blod • Minskad plasma volym vid arbete pga - ökat blodtryck > ökad filtration - ökad mängd vävnadsmetaboliter > ökad osmos • Relaterat till - omgivningstemperatur - arbetsintensitet Förklarar fallande blodtryck vid längre tids arbete Kan vara begränsande för prestation

Andningsreglering • Centrala kemoreceptorer – Reagerar på CO 2 – Stimulerar andningscentrum • Perifera receptorer – Reagerar främst på O 2

EPOC Excess postexercise oxygen consumption • Kvarvarande ökat syrekrav efter avslutat arbete, syreskuld – Syre till hemoglobin & myoglobin – Vädra ut CO 2 – Ökad temp ökad metabolism – Ökade nivåer av katekolaminer ökad metabolism

Skelettmuskulaturen • Två huvudsakliga muskelfibertyper – Map kontraktionshastighet – Olika ATPas former – Typ II

Typ I • • • Långsam kontraktionshastighet Hög oxidativ kapacitet Låg glykolytisk kapacitet Hög kapillärdensitet Hög mitokondriedensitet

Typ II Snabb kontraktionshastighet • FTIIa – Relativt hög oxdativ kapacitet – Hög glykolytisk kapacitet – Hög kapillär- och mitokondriedensitet • FTIIb – Låg oxidativ kapacitet – Hög glykolytisk kapacitet – Låg kapillär- och mitokondriedensitet

Skelettmuskulaturens energiutnyttjande • ATP-genererande system – ATP-PCr – Glykolytiska systemet – Oxidativa systemet • Arbetsintensitet • Syretillgänglighet

ATP-PCr • PCr – Hög-energi fosfatmolekyl, lagrar energi – Anaerob energiutvinning • Kort, högintensiv träning – Ex 40 -200 m sprint – Räcker ca 10 -20 s

Glykolytiska systemet • Glukos – Anaerob ATP-produktion • Rel. kort, uttömmande träning – Ex 800 m lopp, 30 s-2 min – Laktatproduktion

Oxidativa systemet • Främst kolhydrater & fett – Aerob ATP-produktion • Effektivt vid uthållighetsarbete • Stor kapacitet

ATP återbildning Storleksordning Mängd ATP 1. Fettförbränning 2. Kolhydratförbränning 3. Glykolys 4. PCr nedbrytning Hastighet (ATP/tid) 1. PCr nedbrytning 2. Glykolys 3. Kolhydratförbr. 4. Fettförbränning

Laktattröskel • Ökad bildning & ansamling av laktat • OBLA 4 m. M • % av VO 2 max

Syreförbrukning i vila Konsumerar ca 0. 3 l O 2/min Relaterad till fettfri kroppsmassa kön ålder kroppstemperatur stress hormoner

Energi från kolhydrat resp fett vid cykling på 70 -80% VO 2 max i 60 min 10% Fria fettsyror, blod 15% Glukos, blod 30% Triglycerider, muskel 45% % av energibidrag Glykogen, muskel

Respiratorisk kvot (RQ) • RQ – Utandad volym CO 2/inandad volym O 2 • Hur stor del av ett visst substrat som används – Bara kolhydrat = 1 – Bara fett = 0. 7