Akuta effekter av träning Jessica Norrbom

En presentation över ämnet: "Akuta effekter av träning Jessica Norrbom"— Presentationens avskrift:

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

2 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

3 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..

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

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

6 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

7 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

8 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

9 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

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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/100ml blod

15 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

16 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

17 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

18 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

19 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

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

21 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

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

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

24 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

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

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

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

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

29 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

30 Laktattröskel Ökad bildning & ansamling av laktat OBLA 4mM % av VO 2 max

31 Syreförbrukning i vila Konsumerar ca 0.3 l O 2 /min Relaterad till fettfri kroppsmassa kön ålder kroppstemperatur stress hormoner

32 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

33 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