Akuta effekter av träning Jessica Norrbom

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 pH 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 ml i vila jmf ml vid maximalt arbete –Vältränad ml i vila jmf ml vid maximalt arbete

Hjärt- minutvolym Blodvolym ut från VK / min HMV = HF x SV Ökar linjärt med arbetsintensitet –5 l/min 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 mmHg 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 ml/100ml 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 pH vid arbete, minskar syrets affinitet till hemoglobin

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

Reglering av hjärtminutvolym Integrerad funktion Omställning av tryck receptorer För lågt tryck>aktivering CNS Baro rec. Skelett muskel Bortdragande av n vagus Ökad sympatikusaktivering 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 I –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 m sprint –Räcker ca 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 ATPHastighet (ATP/tid) Mängd ATP Hastighet (ATP/tid) 1. Fettförbränning1. PCr nedbrytning 2. Kolhydratförbränning2. Glykolys 3. Glykolys3. Kolhydratförbr. 4. PCr nedbrytning4. Fettförbränning

Laktattröskel Ökad bildning & ansamling av laktat OBLA 4mM % 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 % av energibidrag 10% 15% 30% 45% Fria fettsyror, blod Glukos, blod Triglycerider, muskel 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