Jak zwiększyć wydolność organizmu?

Jak zdefiniować pojęcie treningu?

Trening sportowy to PROCES polegający na poddawaniu organizmu stopniowo rosnącym obciążeniom, w wyniku czego następuje adaptacja, wzrost poziomu poszczególnych cech motorycznych i poprawa ogólnej wydolności organizmu. Pojęcie treningu obejmuje naukę nawyków ruchowych związanych z daną dyscypliną sportu, a poprzez połączenie go z właściwymi nawykami żywieniowo-suplementacyjnymi, można kształtować pewne cechy morfologiczne np. zwiększać masę mięśniową czy redukować poziom tkanki tłuszczowej.

W ostatnich latach w Polsce i na świecie zmieniło sie postrzeganie treningu, jako aktywności zarezerwowanej jedynie dla zawodowych sportowców. Sposób myślenia o zdrowiu i chorobie sprawił, że szczególnie amatorzy (osoby nie zajmujące się sportem zawodowo), czują się odpowiedzialni za swoje zdrowie, i decydują się na bardziej prozdrowotny tryb życia, zatem codzienne zachowania w dużej mierze służą, a nie szkodzą zdrowiu. Czynnikiem sprzyjającym jest aktywność fizyczna, która jest warunkiem zachowania równowagi i dobrostanu psychicznego, fizycznego i społecznego. Na tej podstawie można zaryzykować hipotezę, iż trening powinien być nieodłącznym elementem zdrowego stylu życia.



Należy jednak pamiętać, że każdy wysiłek jest stresem, który wymusza na organizmie adaptację do nowych, zmieniających się warunków otoczenia. Trening wywołuje w mięśniach zmiany adaptacyjne, które polegają na przystosowaniu wielu ich cech do charakteru i poziomu realizowanej aktywności fizycznej. Wielkość zmian i tempo ich progresji zależą od uwarunkowanego genetycznie składu mięśni, ich stanu wyjściowego, czasu trwania i poziomu aktywności realizowanej w ramach treningu, częstotliwości i intensywności ćwiczeń oraz dominujących rodzajów skurczów mięśniowych.

Adaptacja przejawia się jako zmiany w średnicy włókien mięśniowych, ich odporności na zmęczenie, powoduje rozwój kapilaryzacji włókien mięśniowych oraz poprzez proces obrotu białek tworzenie w tych włóknach białek kurczliwych.

Ze względu na cel prowadzonego treningu wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje treningu: wytrzymałości i siły. Trening siły powoduje znaczący wzrost średnicy włókien mięśniowych, a przez to również wzrost masy mięśniowej i siły skurczu mięśni. Wzrost średnicy włókien mięśniowych dotyczy zwłaszcza włókien szybko kurczących się. Trening siły powoduje zwiększenie potencjału beztlenowego, powiązane ze wzrostem aktywności enzymów metabolizmu beztlenowego, spadek poziomu mioglobiny, oraz wywołuje pewną poprawę odporności na zmęczenie i rozbudowę unaczynienia kapilarnego włókien mięśniowych. Skurcze o charakterze wysiłku izometrycznego oraz ekscentrycznego powodują większy przyrost masy mięśniowej niż skurcze izotoniczne oraz koncentryczne.



Skutkiem specyficznego treningu jest ekonomizacja wydatku energetycznego podczas wysiłku poprzez eliminowanie skurczów dodatkowych grup mięśniowych. Systematycznie wykonywane ćwiczenia ruchowe prowadzą do doskonalenia utrwalonych nawyków ruchowych. Dzięki temu mechanika ruchów podczas biegu staje się bardziej precyzyjna, rytmiczna  i harmonijna a w efekcie wydatek energetyczny wysiłku mniejszy.

Systematyczny wysiłek fizyczny prowadzi do lepszego (o 20-30%) wykorzystania tlenu i poprawy wydolności fizycznej poprzez:

• zwiększenie pojemności życiowej płuc, 
• zwiększenie stężenia mioglobiny w tkance mięśniowej, 
• zwiększenie ukrwienia mięśni pod wpływem chemokin i czynników wzrostu, oraz neowaskularyzacji (VEGF), 
• zwiększenie zdolności do gromadzenia większych ilości glikogenu i fosfokreatyny w mięśniach.

Czym jest wydolność fizyczna?

Jest wypadkową wielu czynników biomechanicznych, fizjologicznych i psychologicznych. Najbliższą prawdzie próbą zdefiniowania pojęcia jest określenie wydolności jako zdolności do wykonywania krótkich i długotrwałych wysiłków fizycznych z:

1. możliwie najmniejszym zachwianiem homeostazy (równowagi organizmu),
2. możliwie najwyższą tolerancją zmian wysiłkowych,
3. zachowaniem najbardziej skutecznej regeneracji po zakończeniu wysiłku.

Wydolność determinuje tlenowy i beztlenowy potencjał energetyczny komórek mięśniowych, zdolność do wykorzystania tlenu (i utylizacji produktów przemiany materii), sprawność mechanizmów termoregulacyjnych organizmu oraz czynniki psychologiczne (motywacja wewnętrzna i zewnętrzna.Niektórzy badacze podają, iż decydującym kryterium (poza wyżej wymienionymi) są czynniki genetyczne. Na podstawie metaanaliz dostępnych badań nad genetycznymi uwarunkowaniami zdolności motorycznych (rozumianych jako zespół predyspozycji) przypuszcza się, że stosunkowo są one najwyższe w przypadku zdolności szybkościowych (wysokie korelacje), niższe dla koordynacyjnych i wytrzymałościowych zdolności (średnie korelacje), korelacje) i siłowych (niskie korelacje). 

Jednym z najlepiej przebadanych genów pod kątem motorycznych predyspozycji sportowych jest gen ACTN3. Odpowiedzialny jest za budowę mięśni, przyczynia się do powstawania białka o nazwie α-aktynina-3, którego umożliwia mięśniom zdolność do szybkiego kurczenia się (mięśnie szybkokurczliwe). Zdolność ta ma zasadnicze znaczenie w dyscyplinach gdzie liczy się nagle uwalniana energia np. sprint podczas biegu, czy podrzut w podnoszeniu ciężarów. Zmiana pojedynczego nukleotydu w obrębie genu ACTN3 prowadzi do zahamowania produkcji α-aktyniny-3 i zmiany właściwości włókien mięśniowych. Mięśnie takie, nazywane wolnokurczliwymi, odznaczają się większą odpornością na zmęczenie, a więc mogą predysponować do sportów wytrzymałościowych, m.in. biegów długodystansowych czy kolarstwa.

Oznaczenie wariantu genu ACTN3, a tym samym określenie rodzaju mięśni wytwarzanych przez organizm umożliwia indywidualizację planu treningowego, wybór dedykowanych dyscyplin sportowych oraz świadome kształtowanie aktywności fizycznej i wydolności. 

Wydolność fizyczna a zdolności wysiłkowe

Alternatywnym określeniem dla "wydolność fizyczna" może być pojęcie "zdolności wysiłkowej", którą wyznaczają takie czynniki jak:

• metaboliczne zabezpieczenie pracy fizycznej, 
• zdolność transportowania tlenu i substancji energetycznych (systemy energetyczne), 
• zdolność usuwania produktów przemiany materii, 
• termoregulacyjną wydolność organizmu, 
• sensoryczno-motoryczną funkcję koordynacyjną,
• neurohormonalną funkcję integracyjną,
• system kontroli postawy,

Wydolność fizyczna określa potencjał organizmu do wykonywania wysiłków z udziałem dużych grup mięśniowych, w wyniku czego wyróżnić możemy:

• wydolność tlenową (aerobową), która związana jest z wysiłkami trwającymi dłużej niż 15 min do kilku godzin pracą, opartą o procesy uzyskiwania energii na drodze utleniania związków chemicznych; ten rodzaj aktywności określa aktywne możliwości poboru, transportu i zużycia tlenu przez tkanki aktywne,
• wydolność beztlenową (anaerobową), która związana jest z krótką pracą, trwająca do 30 sekund o dużej intensywności.Czynniki pozafizjologiczne, które także determinują zdolności wysiłkowe to m.in. czynniki konstytucjonalne i psychologiczne (motywacja).

Strefy intensywności wysiłku fizycznego

• AR (active recovery) – strefa aktywnego wypoczynku – w której wykonywana praca ma za zadanie przyśpieszyć procesy wypoczynku po intensywnych wysiłkach.  
• LI (low intensity) – strefa niskiej intensywności – w której wykonywana praca ma za zadanie zwiększać zdolność do wykonywania długotrwałych wysiłków w warunkach umiarkowanego zmęczenia.  
• MI (middle intensity) – strefa średniej intensywności – w której wykonywana praca ma za zadanie zwiększać zdolność do wykonywania wysiłków o charakterze tlenowym (aerobowym) – wykonywana w długim czasie intensyfikuje spalanie tkanki tłuszczowej. 
• HI (high intensity) – strefa wysokiej intensywności – w której wykonywana praca ma za zadanie sprzyjać adaptacji do wysiłków o znaczącym udziale metabolizmu beztlenowego typowych dla np. gry w squasha, tenisa, grach zespołowych, kolarstwa górskiego, sportach walki. 
• VHI (very high intensity) – strefa bardzo wysokiej intensywności – w której wykonywana praca ma za zadanie sprzyjać adaptacji do wysiłków krótkotrwałych o maksymalnej intensywności wykonywanych w czasie do 60 s, typowych dla gier indywidualnych i zespołowych, sportów walki, pływania sportowego itp.

Parametry wysiłku fizycznego

• V02max – Poprzez ten parametr rozumie się maksymalną ilość tlenu, jaką ustrój może pochłonąć w jednostce czasu. Jest to jeden z najpopularniejszych wskaźników wydolności fizycznej, szczególnie wydolności tlenowej. VO2 max odgrywa decydującą rolę w zdolności wykonywania większości wysiłków fizycznych. Im większe VO2 max, tym większa zdolność do wykonywania długotrwałej intensywnej pracy, bez większych zaburzeń równowagi czynnościowej ustroju. U osób o niskim pułapie tlenowym, szybciej i przy znacznie mniejszym obciążeniu, będą włączały się beztlenowe procesy metaboliczne w wytwarzaniu energii do pracy. W związku z tym w mięśniach i we krwi będzie występowało większe stężenie mleczanów i szybciej wystąpi uczucie zmęczenia i ograniczenie zdolności do wykonywania wysiłków. Im wyższy VO2max, tym więcej tlenu organizm jest wstanie dostarczyć mięśniom, dzięki temu procesy beztlenowe występują przy względnie wyższej intensywności wysiłku. 
  
  
• HRmax– maksymalna wartość częstości skurczów serca (tętna) podczas wykonywanej pracy. 
  
  
• Próg przemian beztlenowych AT– charakteryzuje go obciążenie wysiłkowe podczas któregorośnie gwałtownie udział przemian beztlenowych w resyntezie ATP. Jest to wskaźnik ważny z punkt widzenia treningowego, ponieważ określa intensywność, przy której zaczynamy pracować przy przewadze procesów beztlenowych. Wytworzona w ten sposób energia jest w znacznym stopniu ograniczona a towarzyszący jej produkcji kwas mlekowy jest przyczyna zmęczenia mięśni, znacznego spadku efektywności pracy a w konsekwencji jej zaprzestania. 
  
  
• Próg przemian tlenowych LT– podobnie jak w AT charakteryzuje go intensywność wyrażona w częstościach skurczów serca HR (tętno) przy której energia produkowana jest niemal wyłącznie w oparciu o przemiany tlenowe. Ich pojemność jest dużo większa niż beztlenowych a koszt uzyskanej w ten sposób energii dużo niższy.

Autor: Jakub Surmacz