Az edzettség jellemzése – az energiaszolgáltató folyamatok

A mért teljesítmény-élettani mutatók egyrészt a normál határok között vannak, másrészt esetenként rendkívül szélsőséges – az élettel nehezen összeegyeztethető – változásokat  is mutathatnak. A teljesítmény-élettan, mint az alkalmazott élettan egyik területe, az élettan és  a kórélettan között helyezkedik el és így a tárgyalása mindkét tudományágban indokolt.

Az aerob és az anaerob anyagcsere folyamat  a cytoplazmában és az izomrost mitochondriumában játszódik le. Az aerob folyamat révén 1 glukóz molekulából 36 ATP molekula képződik, míg anaerob úton csak 2 ATP molekula jön létre. Egyidejűleg a két folyamat egymás mellett mindig párhuzamosan megy végbe, de esetenként egyik vagy másik folyamat előtérbe kerül.

Az anaerob energiaszolgáltatás az erőkifejtés megkezdésekor, az erőkifejtés intenzitásának minden növelésekor és az individuálisan nagy erőkifejtések során válik fontossá, amikor az erőkifejtéshez szükséges energia az oxigénfelvevő képesség behatárolódása miatt aerob úton már nem fedezhető.   Az erőkifejtés megkezdésekor az első 10-15 mp-ben az izomrostban tárolt nagyenergiájú foszforvegyületek (kreatinfoszfát és ATP) a fő energiaforrások. A terhelést tovább folytatva, mintegy 3-4 percen keresztül a tejsavas folyamat kerül előtérbe, amit az intenzív tejsav termelődés következtében kialakuló metabolikus acidózis is igazol. Az energiaszolgáltatás mindkét fázisa tehát anaerob folyamat ; a tartalék energia rovására történő  energianyerés alaktacid, míg a tejsavtermelődéssel járó laktacid folyamat. Az anaerob energiaszolgáltatás előtérbe kerülésének  okaként elsősorban az erőkifejtés változásához képest aránylag lassú légzés-szabályozást említhetjük.

Tovább folytatva a terhelést az energiaszolgáltatásban az aerob folyamat válik uralkodóvá és a cardiorespiratórikus rendszer funkcióját jellemző mutatók (pl. a percventilláció,  az oxigénfelvétel, a szívfrekvencia, a széndioxid leadás) a nyugalmi értékhez képest megemelkednek, de közelítőleg állandó szinten stabilizálódnak. Ezt az állapotot „steady state”-nek, a terhelést steady state terhelésnek nevezik. Kedvező és nagy állóképességű sportolókra jellemző, hogy a steady state aránylag nagy intenzitású erőkifejtések alatt is ki tud alakulni. Ennek alapfeltétele az aktív izomsejtek bőséges ellátása  oxigénnel, ami nagyrészt a kapillarizáció növekedése  révén valósul meg. Így a teljesítmény függvényében mért oxigén-felvétellel a terhelés intenzitását élettanilag jellemezhetjük.

A terhelés intenzitásának növelésével kezdetben a  percventilláció, az oxigén felvétel és a  szívfrekvencia lineárisan emelkedik, míg a metabolikus acidózist okozó vértejsav szint nem változik, vagy csak minimálisan nő. Az intenzitás további fokozásával a steady state behatárolódik, a percventilláció emelkedése exponenciálissá válik, a szívfrekvencia emelkedésének linearitása megtörik, valamint a vértejsav szint is emelkedni kezd és     az acidózis fokozódik.  Az időegység alatt képződött tejsav egyre inkább meghaladja a vizsgált személy eliminációs kapacitását. Az ilyen élettani helyzetet kiváltó terhelési szint individuálisan változik, az edzettségi állapot jó megítélését teszi lehetővé és kedvező, ha nagy terhelési intenzitásnál következik be.  Egészségeseknél, különösen nagy állóképességű sportolóknál a terhelés intenzitása még ezután is jelentősen növelhető, majd individuálisan jellemző intenzitásnál az oxigénfelvétel és a szívfrekvencia valamint az aciditás eléri maximumát és a teljesítőképesség behatárolódik. Ezt az állapotot „vita maxima”-nak, a terhelést vita maxima terhelésnek nevezték el.

Rendkívül nagy motiváció esetén (pl. sportversenyeken) egyes sportolók az anaerob-laktacid energiaszolgáltatás rovására teljesítményük további fokozására is képesek. Ezt a teljesítményt „szupra-maximális”-nak hívják és laboratóriumi körülmények (pl. futószalagon történő terhelés) esetén többnyire 0,5-1,0 percig teljesíthető. Szupra-maximális teljesítmény esetén nyilvánvaló, hogy rendkívül nagy acidózis alakulhat ki.

A fokozatosan növekvő intenzitású terhelés során tehát  –  mind a terhelés megkezdésekor, mind a terhelés intenzitásának fokozásakor-  az aránylag lassú légzés-szabályozás miatt „oxigén-hiány” alakul ki; az ennek megfelelő energia kisebb része a sejtben tárolt nagyenergiájú foszforvegyületek (KP és ATP)  rovására, azaz anaerob alaktacid módon, míg a fennmaradó, nagyobb része a  tejsavas glikolizis révén, azaz anaerob laktacid úton realizálódik.

Az egész terhelési folyamat során az „oxigén-hiányok” összegződnek és a vizsgált személyre, edzettségi állapotára jellemző  oxigén-adósság alakul ki; törlesztésére  az erőkifejtés utáni, un. restituciós fázisban kerül sor; üteme szintén individuális és összefügg az edzettséggel.  Nyilvánvaló ezek alapján, hogy az anaerob módon nyert energia hitelezést jelent, amit később   –  pl. mérsékelt intenzitású erőkifejtés alatt, vagy az erőkifejtés befejezése után  –  aerob módon kell letörleszteni, azaz  a képződött tejsavat le kell bontani, el kell égetni, ki  kell választani (pl. Cori-kör, veseműködés), illetve a nagyenergiájú foszfor vegyületek tartalékát helyre kell állítani.

Rövid ideig tartó és intenzív erőkifejtések során az oxigén-adósság rendkívül nagy lehet, pl. 100 m-es futás esetén elérheti a 7-8 litert, míg maratoni futóknál az érték a 15 litert alig éri el.  Természetes, hogy az oxigén-adósság nagysága és az erőkifejtés intenzitása közti összefüggést a sav-bázis háztartás egyes mutatói is tükrözik.

A témáról az Edzésélettan könyvünkben részletesen olvashat!, rendelje meg!