FIZIOLOGIJA SPORTA Prof dr sci med Momilo Pavlovi

FIZIOLOGIJA SPORTA Prof. dr sci. med. Momčilo Pavlović

• Anaerobna energija označava energiju koja nastaje iz hrane bez istovremene potrošnje kiseonika • Aerobna energija podrazumeva energiju koja nastaje isključivo putem oksidativnog metabolizma (uz korišćenje kiseonika) • Aktivnosti izdržljivosti obavljaju se pri submaksimalnom intenzitetu • Fizička aktivnost visokog ili maksimalnog kapaciteta prevazilazi sposobnost sportiste da unese potrebnu količinu kiseonika (anaerobni izvori energije) • Ugljeni hidrati su jedina značajna hrana koja se može da obezbedi energiju bez upotrebe kiseonika

ENERGETIKA MIŠIĆNE KONTRAKCIJE Za sve procese u organizmu, pa i za mišićni rad, energiju obezbeđuje ATP (adenozin trifosfat) • To je , , energetski novac organizma” •

NAČINI STVARANJA ATP-a Glukoza (aerobnim i anaerobnim putem) • Glikogen • Kreatin fosfat (fosfokreatin) • Masti • Proteini • Proceci stvaranja ATP-a se odigravaju u mitohondrijama

ATP (ADENOZIN-TRIFOSFAT) Odvajanje fosfatnog radikala↓ -50 KJ (12 kcal) ADP (ADENOZIN-DIFOSFAT) Odvajanje fosfatnog radikala↓ -50 KJ(12 kcal) AMP (ADENOZIN-MONOFOSFAT) • Kada su veće količine ATP-a na raspolaganju, onda se većina energije koristi za sintezu fosfokreatina, i obrnuto • Fosfokreatin služi kao rezrva fosfatnih radikala koji se prenose na ADP i AMP kada se istroši ATP • Mišićna vlakna imaju 2 -4 x veće količine fosfokreatina od ATPa, i fosfokreatin oslobađaja više energije

ANAEROBNI IZVORI ENERGIJE TIP VREME AKTIVIRANJA ATP Fosfokreatin-kreatin Glikogen-mlečna kiselina Trenutno 5 -10 sek. TRAJANJE 1 -3 sek. 8 -10 sek. oko 100 sek.

IZVORI ENERGIJE TOKOM VEŽBANJA

Fosfokreatin (kreatin i fosfatni jon) • Količina energije je 3 -8 puta veća nego ona koja se oslobađa iz ATP-a • Sportisti koji izvode maksimalno fizičko naprezanje 8 -10 sec moraju se odmarati 2 -4 min. da bi omogućili regeneraciju fosfokreatin Glikoliza (glikolitički sistem) • Glukoza koja se nalazi u ćelijama se pretvara u pirogrožđanu kiselinu, a 2 molekula ove kiseline stvaraju mlečnu kiselinu • Glukoza se oslobađa i iz glikogena u mišićima • Glikogen služi kao depo energije, njegovim razlaganjem se oslobađa glukoza, a iz nje nastaje ATP • Glikogen se deponuje u mišićima (do 1 -3%), i u jetri (do 5 -8%)

ŠTA SE DOGADJA KAD SE ISTROŠE ANAEROBNI KAPACITETI? Promena nastupa nakon oko 2 minuta intenzivne mišićne aktivnosti • Dolazi do prelaska u aerobni režim rada ili prekida aktivnosti usled iscrpljenosti • Anaerobni i aerobni metabolički procesi se odvijaju istovremeno, pri čemu intenzitet aktivnosti određuje koje će metaboličke reakcije preovladati za snabdevanje ATP •

AEROBNI IZVORI ENERGIJE • Masti – glavni izvor energije u aerobnim aktivnostima, masne kiseline oslobađaju veliku količinu energije za fizičku aktivnost koja traje duži vremenski period • Ugljeni hidrati – oni su potrebni za potpuno sagorevanje masti • Proteini - oko 5% potreba za energijom pri aerobnim aktivnostima se dobija iz aminokiselina

• Mehanički rad je proizvod mišićne sile (jačine) i dužine puta na kojoj ta sila deluje • Mišićna snaga zavisi od mišićnog rada i u zadatom vremenskom periodu • Snaga se izražava u vatima (W) Vreme Početnih 10 -15 sek Sledeći minut Sledećih pola sata W 1. 200 650 300

• Izdržljivost zavisi od snabdevenosti mišića hranljivim materijama, prvenstveno glikogenom • Izdržljivost se povećava uzimanjem hrane bogate ugljenim hidratima TRČANJE DO POTPUNE ISCRPLJENOSTI Ishrana Bogata ugljenim hidratima Mešovita Bogata mastima min 240 120 85 g/kg glikogena u mišiću 40 20 6

Fosfageni sistem Glikogen-ml. kis. i aerobni Sprint na 100 m Skok u dalj Dizanje tegova Ronjenje Sprint u fudbalu Trčanje na 800 m Plivanje na 200 m Klizanje na 1500 m Boks Veslanje na 2000 m Trčanje na 1500 m Plivanje na 400 m Fosf. i glikogen-ml. kis. Sprint na 200 m Košarka Sprint u hokeju Pretežno glikogen-ml. kis. Sprint na 400 m Plivanje na 100 m Tenis Fudbal Aerobni sistem Klizanje na 10000 m Maraton Rekreativno trčanje Skijaško trčanje u prirodi

TIPOVI MIŠIĆNIH VLAKANA • TIP II (IIa, IIb) BRZA MIŠIĆNA VLAKNA • TIP I MIŠIĆNA VLAKNA SPORA MIŠIĆNA BELI MIŠIĆI - ANAEROBNI METABOLIZAM - BRZO ZAMARANJE - MIŠIĆI VAŽNI ZA BRZE I PRECIZNE POKRETE CRVENI MIŠIĆI - AEROBNI METABOLIZAM - SPORO ZAMARANJE - MIŠIĆI KOJI ODGOVARAJU SPORO, ALI SA PRODUŽENOM KONTRAKCIJOM

RAZLIKE IZMEĐU BRZIH I SPORIH VLAKANA • Brza vlakna imaju 2 x veći dijametar • Enzimi koju su potrebni za anaerobni metabolizam 2 -3 x su aktivniji u brzim vlaknima • Spora vlakna imaju više mitohondrija u stvaranju aerobne energije i mioglobina • Broj kapilara je veći kod sporih vlakana

Aerobni trening pretvara prelazna brza vlakna tip IIa u spora mišićna vlakna tip I • • Taj proces je ograničenog karatkera Odlučujući faktor (predispozicija) za bavljenje aerobnim ili anaerobnim sportovima (zavisi od procenta brzih i sporih vlakana) je je genetika •

Maratonci Plivači Dizači tegova Sprinteri Skakači Neutrenirani BRZA SPORA 18% 26% 55% 63% 55% 82% 74% 45% 37% 45%

m. triceps surae 1. m. gastrocnemius (brza vlakna) 2. caput laterale et mediale 3. medijalni i lateralni kondil femura spaja se sa m. soleusom u Ahilovu tetivu - zadnja strane kalkaneusa 2. m. soleus (spora vlakna) zadnji delovi okrajaka tibije i fibule na kosoj liniji (linea solei) – Ahilova tetiva

Promene koje se dešavaju u IIa vlaknima tokom aerobnog treninga: • Povećava se broj mitohondrija • Povećava se količina enzima koji učestvuju u oksidativnom metabolizmu • Povećava se sposobnost mišićnih ćelija da koriste masti kao izvor energije • Povećava se broj kapilara u mišićima • Primećeno je da se kod dugoprugaša formiraju zalihe masti u mišićnim ćelijama (a ima ih veoma malo u potkožju)

HIPERTROFIJA MIŠIĆA • Snaga mišića koja se kontrahuje bez opterećenja povećava se veoma malo čak i posle dugotrajnog treninga • Mišići koji se kontrahuju sa više od 50% maksimalne snage vrlo brzo će povećati jačinu i kada se kontrakcije izvode samo nekoliko puta na dan • Treningom mišići se mogu uvećati (hipertrofisati) za 30 -60 procenata

HIPERTROFIJA MIŠIĆA • Povećanjem broja miofibrila • Povećanjem enzima u mitohondrijama do 120% • Povećanjem komponenata anaerobnog metaboličkog puta (ATP-a, fosfokreatina) • Povećanjem zaliha glikogena • Povećanjem zaliha triglicerida za 75 -100% • Umnožavanjem ćelija

OPORAVAK METABOLIČKIH SISTEMA U MIŠIĆIMA POSLE MIŠIĆNOG RADA • Intenzivan fizički rad izaziva stvaranje mlečne kiseline • Nakupljanje laktata i mlečne kiseline dovodi do zamora • Nakon završetka vežbanja najveći deo mlečne kiseline se pretvara u glukozu koja se dalje pretvara u glikogen, a manji deo u energiju

OBNAVLJANJE ZALIHA GLIKOGENA • U slučaju ishrane bogate ugljenim hidratima kompletno obnavljanje nastaje nakon dva dana, dok je u ishrani sa mastima i belančevinama znatno sporije, što govori o značaju ishrane bogate ugljenim hidratima • Sportista ne treba da učestvuje u iscrpljujućim fizičkim aktivnostima 48 sati pre važnog sportskog događaja

KARDIOVASKULARNI SISTEM U TOKU VEŽBANJA • Tokom mišićne kontrakcije privremeno se smanjuje protok krvi kroz mišić • U toku mišićnog rada znatno se povećava protok krvi u mišićima (max. oko 25 puta) • Kod utreniranih osoba se srčane šupljine i masa srca povećavaju za ≥ 40% • Zdrava neutrenirana osoba može da poveća svoj minutni volumen srca malo više od 4 puta, dok sportisti povećavaju minutni volumen 6 puta (maratonci 7 -8 puta)

POREĐENJE MINUTNOG VOLUMENA IZMEĐU MARATONCA I NETRENIRANE OSOBE Udarni volumen (ml) Frekvencija srce (udara/minuti) Mirovanje Netrenirana osoba Maratonac 75 105 75 50 Maksimalan napor Netrenirana osoba Maratonac 110 162 195 185

SPORTSKO SRCE • Terminom sportsko srce označava se spektar kardiovaskularnih promena i uvećanje srca kod sportista • Promene nastaju kao odgovor na fizičke napore i smatraju se fiziološkim • Adaptacija na napor se manifestuje povećanjem mase (hipertrofijom) srčanog mišića i zadebljanjem miokarda leve komore • Dinamičko vežbanje (trčanje na duge staze) pretežno utiče na povećanje frekfencije i udarnog volumena srca, sa padom vaskularnog otpora u sistemskoj cirkulaciji i dovodi do blagog sniženja krvnog protiska • Kod statičkog vežbanja (dizanje tegova) povećava se debljina zida komore bez povećanja unutrašnjih dimenzija i dovodi do povećanja krvnog pritiska

IZNENADNA SRČANA SMRT SPORTISTA • U većini ustanovljenih slučajeva umiru mladi sportisti muškog pola koji se bave takmičarskim sportovima visokog intenziteta (fudbal, košarka) • Smrt nastupa iznenada tokom treninga ili takmičenja, ili nastupa u roku od jednog sata nakon fizičke aktivnosti kod sportista koji nisu imali simptome srčanih oboljenja • Svi sportisti sa simptomima kardiovaskularnih oboljenja (otežno disanje, bol u grudima, lupanjem srca-palpitacijama i sinkopomnaglim gubitkom svesti) treba detaljno ispitati • Ispitivanje se radi uzimanjem uzoraka krvi, EKG-om u mirovanju i tokom opterećenja, i ultrazvučnim pregledom srca

KISEONIČNI DUG (period snažnog disanja nakon završetka jače fizičke aktivnosti) VO 2 max–maksimalna potrošnja kiseonika pri maksimalnom aerobnom metabolizmu

RAZLOZI ZA NASTANAK KISEONIČNOG DUGA • Ponovo pretvaranje mlečne kiseline nazad u glukozu • Obnavljanje ATP-a (pretvaranje ADP u ATP) • Pretvaranje kreatina i fosfata u fosfokreatin • Uspostavljanje normalne koncentracuije kiseonika u plućima • Uspostavljanje normalne koncentracije kiseonika vezanog za mioglobin i hemoglobin

PLUĆNA VENTILACIJA Plućna ventilacija tokom max. mišićnog rada Max. minutni volumen disanja L/min 100 -110 150 -170 • Maksimalni minutni volumen disanja je tokom maksimalne fizičke aktivnosti veći od aktuelne plućne ventilacije za oko 50% • Respiratorni sistem nije faktor koji snabdevanje mišića kiseonikom najviše ograničava

UTICAJ PUŠENJA NA PLUĆNU VENTILACIJU U TOKU VEŽBANJA • Nikotin izaziva suženje terminalnih bronhiola u plućima, što povećava otpor protoku vazduha • Nadražujuće dejstvo dima izaziva pojačanu sekreciju tečnosti u bronhijalnom stablu • Nikotin parališe treplje na površini epitelnih ćelija koje svojim pokretima odstranjuju višak sekreta i strane čestice iz disajnih puteva

EMFIZEM PLUĆA KAO POSLEDICA PUŠENJA

HVALA NA PAŽNJI