Aerobni i Anaerobni metabolizam
Organizam poseduje dva metabolička puta koji služe kao izvor energije neophodne za sve procese u našem telu. To su aerobni i anaerobni metabolički put.
Aerobni metabolizam podrazumeva obezbedjenje energije uz potrošnju kiseonika. Anaerobni metabolizam obezbedjuju energiju bez potrošnje kiseonika, ali uz produkciju mlečne kiseline (laktata). Proizvodnja mlečne kiseline veoma brzo dovodi do zasićenja ćelije H+ jonima, tj. ćelijske acidoze (porasta kiselosti) što prouzrokuje nastanak bola u mišićima, blokadu enzima i "pucanje" mišića. Produkt oba metabolička puta je ugljendioksid koji se izbacuje iz organizma putem pluća, ali i putem bubrega (u vidu bikarbonata). Metabolički put koji dominantno obezbedjuje energiju u mišićnim ćelijama tokom fizičke aktivnosti odredjen je intenzitetom aktivnosti. Tokom fizičke aktivnosti niskog intenziteta, aktivan je aerobni metabolički put. Kada su energetski zahtevi takvog intenziteta da aerobni metabolizam mišića više nije dovoljan za produkciju potrebne energije, aktivira se anaerobni metabolički put. Tokom aerobnog metabolizma troše se O2 i glukoza, a stvaraju se energija, CO2 i H2O. Tokom anaerobnog metabolizma troši se glukoza, a stvaraju se energija, CO2 i mlečna kiselina. Količina energije koja se stvara tokom aerobnog metabolizma značajno je veća nego u anaerobnom metabolizmu, medjutim aerobni metabolički sistem znatno sporije oslobađa energiju. Aktivnosti nižeg i srednjeg intenziteta dobijaju dovoljno energije putem aerobnih procesa, medjutim kod eksplozivnih aktivnosti visokog intenziteta, aerobni put ne obezbedjuje dovoljno energije u kratkom vremenu, što pojačava intenzitet anaerobnog metaboličkog puta. Sa druge strane, visokointenzivna fizička aktivnost je vremenski ograničena zbog nagomilavanja mlečne kiseline i laktata. Trajanje fizičke aktivnosti visokog inenziteta koju sportista može da obavlja u kontinuitetu zavisi od stepena utreniranosti sportiste.
Energetska potrošnja organizma
Bazalni metabolizam (BMR) je minimalna količina energije koja je potrebna telu za održavanje osnovnih ćelijskih procesa. Bazalni metabolizam predstavlja minimalnu potrošnju energije u našem telu u stanju mirovanja, za održavanje osnovnih fizioloških procesa. Bazalna metabolička potrošnja zavisi u najvećoj meri od bezmasne telesne mase (lean body mass) i površine tela. Bezmasna telesna masa je značajna zbog toga što su ćelije glavni potrošači energije, a masno tkivo ima mali broj ćelija koje su metabolički slabo aktivne. Varijacije telesne mase mogu biti na račun mišićnog i masnog tkiva. Osoba sa većim procentom mišića ima viši bazalni metabolizam od osobe koja ima manju količinu mišićnog tkiva. Žene imaju veći procenat masnog tkiva od muškaraca i istovremeno niži procenat mišićne mase. Veća površina tela podrazumeva veće odavanje toplote, pa su i veći energetski zahtevi za održavanjem telesne temperature. Bazalna metabolička potrošnja se odredjuje u ležećem položaju nakon 8h spavanja i 12h gladovanja. Prosečna bazalna metabolička potrošnja iznosi od 1200 do 2400 kcal/danu. Sa druge strane prosečna energetska potrošnja iznosi od 1800 do 3000 kcal/danu pri svakodnevnim aktivnostima. Dnevna (24h – ovna potrošnja) organizma se odredjuje kao proizvod bazalne potrošnje i nivoa fizičke aktivnosti (PAL - physical activity level). Svaki oblik fizičke aktivnosti ima svoj izračunati indeks sa kojim se pomnoži vrednost BMR kako bi se dobila potrošnja po satu za neki vid aktivnosti (sedenje, šetnja, vožnja bicikla, trčanje, plivanje). Danas se umesto izraza bazalna potrošnja koristi termin potrošnja u mirovanju RMR (resting metabolic rate), što u suštini predstavlja identičnu vrednost.
Metabolička energetska potrošnja organizma zavisi od više faktora:
- fizičke aktivnosti
-starosti
- pola
- visine
- težine
- telesnog sastava
Maksimalni kapacitet aerobnog vežbanja (VO2max)
Sa porastom intenziteta vežbanja povećava se i energetska potrošnja u našem telu. Intenzivan mšićni rad dovodi do povećanja potrošnje energije u organizmu, što je praćeno povećanjem potrošnje kiseonika. Medjutim, potrošnja kiseonika (VO2) u organizmu je limitirna u intenzitetu, a ne u trajanju. Sa povećanjem intenziteta vežbanja povećavaju se energetski zahtevi mišića, što uzrokuje povećanje potrošnje kiseonika. Porast enegetske potrošnje praćen je povećanjem potrošnje kiseonika do odredjene granice. Maksimalni kapacitet (sposobnost) organizma za potrošnju kiseonika se naziva VO2max i predstavlja gornju granicu sposobnosti organizma za iskorišćavanjem kiseonika iz vazduha. Maksimalni kapacitet organizma za potrošnju kiseonika razlikuje prosečnog i vrhunskog sportistu, kao i utreniranog i neutreniranu osobu. VO2max se povećava unutar 8-12 nedelja vežbanja, nakon čega dostiže plato koji se daljim treningom ne povećava.
VO2max je ograničen:
-kapacitetom pluća za uzimanje kiseonika iz vazduha (gotovo neograničeno)
-kapacitetom srca kao pumpe
-transportnim kapacitetom krvi za kiseonik
-metaboličkim kapacitetom ćelija za korišćenje kiseonika
Ukoliko se intenzitet vežbanja povećava i dalje, nakon dostizanja vrednosti VO2max, organizam ulazi u anaerobni režim. Kada se zbog povećanih energetskih zahteva intenziteta vežbanja ne obezbedjuje dovoljno energije putem aerobnog metabolizma, aktivira se anaerobni metabolizam. U anaerobnom režimu se potrebna energija obezbedjuje pretežno iz anaerobinih metaboličkih puteva. Nakon ulaska organizma u anaerobni režim rada, dolazi do veće produkcije CO2 od potrošnje O2, kao i do nagomilavanja laktata.
Laktatni prag (lactate treshold)
Laktatni prag predstavlja trenutak tokom vežbanja kada vrednost koncentracije laktata u krvi počinje naglo da raste. Tokom mirovanja vrednost laktata u krvi je 1-2mmol/L. Tokom vežbanja u aerobnoj zoni vrednost laktata se povećava do 4mmol/L i ostaje konstantna na toj vrdnosti. Sa povećanjem intenziteta vežbanja, kada energetski zahtevi prekoračuju sposobnost organizma da aerobni m metabolizmom obezbedi dovoljno energije, aktiviraju se anaerobni metabolički putevi u većem kapacitetu. Dolazi do povećanja produkcije laktata u ćelijama. Kada intenzitet produkcije laktata u telu prevazidje sposbnost organizma da ih uklanja, dolazi do nagomilavanja laktata u telu i porasta vrednosti laktata u krvi (preko 4mmol/L). Sportista sa višim laktatnim pragom ima takmičarsku prednost u sportovima izdržljivosti. Laktatni prag je odredjen:
- produkcijom laktata u mišićima
- kapacitetom organizma za uklanjanje laktata iz krvi
Uklanjanje laktata iz krvi odvija se jetri, skeletnim mišićima, srčanom mišiću. Laktatni prag je definisan kao trenutak u porastu intenziteta fizičke aktivnosti kada količina produkcije laktata prevazidje sposobnost organizma za njihovo uklanjanje.
Vrednost laktatnog praga se može posmatrati u odnosu na vrednost VO2max. Kod netreniranih osoba laktatni prag se dostiže već pri intenzitetu vežbanja od 50-60%VO2max. Kod visoko utreniranih osoba, laktatni prag se dostiže tek na vrednosti 90%VO2max. Laktatni prag odredjen u odnosu na VO2max predstavlja najbolji pokazatelj stanja utreniranosti sportista.
