„Kratko o anaerobnom pragu i energiji za rad...temperaturi"

Anaerobni prag predstavlja najviši intenzitet rada koji organizam (teorijski) može beskonačno dugo podnositi bez prekida zbog nastupa mišićne acidoze.

Često se primjenjuje u sportskoj znanosti i treningu i to za programiranje trenažnih opterećenja, praćenje trenažnih adaptacijskih učinaka, te u selekciji sportaša.
Brojna istraživanja su pokazala kako je anaerobni prag bolji pokazatelj aerobne izdržljivosti, a time i bolji prediktor natjecateljskih rezultata od maksimalnog primitka kisika, pa se prvenstveno koristi za sportove opće aerobne izdržljivosti,


“Anaerobni prag – definicija”
AP se može definirati kao intezitet rada ili primitak kisika pri čemu se prvi put značajnije povećava koncentracija laktata u plazmi (krvi). Dakle, povećava se stvaranje CO2 i njegova eliminacija. Također dolazi do porasta respiracijskog kvocijenta te se eksponencijalno povećava plućna ventilacija. Iznad točke anaerobnog praga koncentracija laktata počinje eksponencijalno rasti.

„Kratko o mehanizmima oslobađanja energije u organizmu”

Svako malo čujem kako netko koristi kratice, fraze i parole o laktatima, ATP-u, KP-u, mitohondrijima... i u tim slučajevima, ljudi često pričaju besmislice.

Pa recimo nešto o tome:
Za razumijevanje ovog pojma potrebno je osvrnuti se ukratko na mehanizme oslobađanja energije u organizmu.
Jedini neposredni izvor energije za mišičnu kontrakciju je adenozin-trifosfat (ATP). On se osigurava aerobnim i anaerobnim procesima.

U kratkotrajnim aktivnostima visokog intenziteta zastupljeni su anaerobni mehanizmi oslobađanja energije: sustav energetski bogatih fosfata (ATP i kreatin-fosfat, KP) pohranjenih u stanici, te laktatni sustav (anaerobna glikoliza).

Fosfatni energetski sustav osigurava brzo oslobađanje energije neposrednom razgradnjom ATP-a i brzo obnavljanje ATP-a razgradnjom KP-a.
Ograničuje ga količina pohranjenih fosfatnih spojeva, pa je dovoljan za svega 5-10 sekundi aktivnosti maksimalnog intenziteta. Laktatni sustav osigurava obnavljanje ATP-a citoplazmatskom anaerobnom razgradnjom ugljikohidrata, no zbog istovremene produkcije mliječne kiseline narušava homeostazu porastom vodikovih iona i padom pH krvi i tjelesnih tekućina.

Aerobni ili oksidativni način obnavljanja ATP-a odvija se u mitohondrijima (Mitohondrij je jedina tvar koja stanicama direktno daje energiju pa tako veći broj mitohondrija daje veću izdržljivost) razgradnjom prvenstveno ugljikohidrata i masti, uz prisustvo kisika. Tempo oslobađanja energije ovim načinom manji je nego kod anaerobnih sustava.
Osobe se međusobno razlikuju u aerobnim sposobnostima prema učinkovitosti dopreme i iskoristivosti kisika u stanicama – faktorima koji određuju maksimalni primitak kisika (VO2max), koji određuje maksimalni tempo oslobađanja energije. Ovaj je energetski sustav prvenstveno zastupljen u aktivnostima duljeg trajanja i nižeg intenziteta (maraton)

U oslobađanju energije sudjeluju sva tri sustava, a udio pojedinog sustava određen je intenzitetom i trajanjem aktivnosti.

Tijekom aktivnosti niskog do umjerenog intenziteta (npr. uobičajene svakodnevne aktivnosti), proporcionalno niski zahtjevi za ATP-om zadovoljavaju se oksidativnim putem, kojim se osigurava i ravnoteža između produkcije i razgradnje piruvata.
(Piruvat - je sastavni dio brojnih enzima koji kataliziraju mnoge reakcije u ljudskom metabolizmu, između ostalog i enzima anaerobne glikolize i glikogenolize. Piruvat-kinaza je jedan od enzima koji sudjeluju u procesu glikolize, a to je razgradnja glukoze tj. šećera u svrhu dobivanja energije za rad.)


“Kratko o tjelesnoj temperaturi i termoregulaciji”

Kad pročitam ovaj naslov koji sam napisao, odmah se sjetim svog dragog prijatelja i svoje profesorice sa fax-a.

Reći ću samo da je prof naglasila kako se nikako ne smije trenirati ako osoba ima povišenu temperaturu.
„NIKAKO NE TRENIRATI!”
Frend ovdje nije trenirao, već je trčao utrku

Regulacija tjelesne temperature je jedna od osnovnih homeostatskih funkcija i preduvjet za preživljavanje ljudskog organizma. Čovjek mora održavati temp unutar relativno uskih granica. Tjelesna temp iznad 41,5°C ili ispod 33,5°C onemogućava adekvatnu metaboličku i enzimsku staničnu funkciju te u konačnici može dovesti do smrti. Tjelesna temperatura, mjera stupnja topline/zagrijanosti tijela, jedan je od najstrože reguliranih i čuvanih parametara u fiziologiji ljudskog organizma. Čovjek, kao homeotermno biće, normalno funkcionira kad mu je središnja temperatura između 36,1°C i 37,8°C — odnosno, normalnom središnjom temperaturom može se definirati okvirni raspon od 37°C±0,5°C.

U termoregulacijskom smislu očuvanja i održavanja topline, ljudski se organizam može podijeliti na dva segmenta — središnji (centralni, topliji, „jezgra“) i periferni (hladniji, „ljuska“), pa u tom smislu razlikujemo i središnju i perifernu (ili površinsku) tjelesnu temperaturu. Središnji termalni segment čini lubanjska, prsna i trbušna šupljina, s velikim
organima koji su u stanju mirovanja najveći proizvođači topline. Tu su mozak, srce, pluća, jetra i bubrezi, čija je temperatura strogo održavana unutar uskih granica. Oko 70% od ukupne metabolički stvorene topline u mirovanju nastaje u unutarnjim organima (dakle, u manje od 10% tjelesne mase). Sam pojam „središnje“ temperature zapravo ne opisuje neku određenu anatomsku lokaciju, jer unutrašnjost organizma u temperaturnom smislu nije sasvim uniformna. Najboljim pokazateljem prosječne unutrašnje temperature organizma smatra se temperatura krvi u plućnoj arteriji (miješana venska krv koja se vraća i iz središta i iz periferije tijela). Zbog slabe pristupačnosti plućne arterije, pri rutinskom mjerenju središnje temperature najčešće se koriste druge anatomske lokacije (jednjak, rektum, usna šupljina, i dr.)

U periferna tkiva spadaju koža i potkožno masno tkivo (termoregulacijski su posebno važni gornji i donji ekstremiteti), te skeletni mišići. Ta tkiva imaju nižu temperaturu i funkcioniraju kao izolacija središnjem termalnom segmentu
organizma. Pri neutralnim, temperaturno ugodnim okolišnim uvjetima, temperatura perifernih tkiva (primjerice, šaka) može biti i do 5-6°C niža od temperature unutarnjih organa, a da to ne postavlja posebne zahtjeve na termoregulacijski sustav.

Fiziološki mehanizmi produkcije topline u tijelu su:
a) kontrakcija mišica – drhtanje
– voljna aktivnost (bihevioralno povećanje topline)
b) hranom izazvana termogeneza ili termogeni učinak hrane
c) termogeneza koja nije povezana s drhtanjem
d) produkcija topline potaknuta djelovanjem hormona.


Mišićna kontrakcija je glavni mehanizam za porast produkcije topline u vidu drhtanja i/ili voljne tjelesne aktivnosti.
Drhtanje je nevoljna aktivnost skeletnih mišica koju kontrolira hipotalamus, a karakterizirana je pravilnim kontrakcijama mišićnih skupina.

Hranom izazvana termogeneza ili termogeni učinak hrane je energetska potrošnja uslijed probave i asimilacije hrane. Kod normalne mješovite prehrane, potrošnja energije (a time i proizvodnja topline) u mirovanju naraste za 10-15% nakon obroka. Pritom je porast najveći nakon unosa proteina.

U hormonskoj regulaciji produkcije topline tiroidni hormoni imaju ključnu ulogu, dok drugi hormoni djeluju indirektno ili permisivno - osiguravaju energetske supstrate ili moduliraju termogenezu ovisno o dostupnosti hrane, ali nisu primarni u termoregulacijskoj homeostazi. Tiroidna žlijezda postoji kod svih kralješnjaka, no samo kod homeotermnih vrsta tiroidni hormon povećava stopu metabolizma i stvaranje topline. Tiroidni hormon stimulira obligatornu termogenezu (nedostatak hormona dovodi do 30-50%-tnog pada bazalnog metabolizma), a neophodan je i u fakultativnoj termogenezi. Tako u simptome hipertiroidizma spadaju nepodnošenje topline i pojačano znojenje, dok u simptome hipotiroidizma spada nepodnošenje hladnoće.


Tjelesna temperatura i termoregulacija tijekom tjelesne aktivnosti

Pri tjelesnoj aktivnosti organizam je izložen povećanom toplinskom opterećenju. Na njega odvojeno, i u velikoj mjeri neovisno, djeluju dva izvora fiziološkog opterećenja – metabolička produkcija topline kao posljedica mišićnog
rada, i toplinske karakteristike okoliša u kojem se aktivnost odvija. Metabolička produkcija topline potiče porast središnje temperature tijela, dok toplinski okoliš utječe na temperaturu kože. U kombinaciji ti podražaji određuju razinu odavanja topline, prvenstveno evaporacijom znoja.

Metabolička produkcija topline tijekom tjelesne aktivnosti.

Metabolička produkcija topline u aktivnim mišićima je osnovna komponenta toplinskog opterećenja u tjelesnoj aktivnosti. U mirovanju, produkcija topline iznosi oko 1,5 W•kg. Tijekom naporne aktivnosti tjelesna toplina može porasti 15 do 20 puta iznad razine u mirovanju, tj. produkcija topline može prijeći i 1000 W. Tijekom intenzivne tjelesne aktivnosti čak 90% ukupne proizvodnje topline u tijelu može biti posljedica mišićne aktivnosti. Za svaku litru kisika koja se potroši tijekom aktivnosti, približno 20 kJ energije oslobodi se iz oksidacijske razgradnje ugljikohidrata i masti. Od toga se oko 16 kJ pretvori u toplinu.

Na primjeru sportaša kojemu je primitak kisika tijekom neke aktivnosti 4 l/min, stopa stvaranja topline u tijelu bila bi 16000•4/60=1067 J/s ili vata (W) ili 16•4•60/1000 = 3,84 MJ/sat.
Organizam dio stvorene topline pohranjuje, što dovodi do povećanja središnje temperature tijela.
Specifična toplina tjelesnog tkiva – energija potrebna da bi se jednom kilogramu tkiva temperatura povisila za 1°C, iznosi 3,5 kJ/°C/kg. Tijekom tjelesnih/sportskih aktivnosti, tjelesna temperatura raste i na 38 do 40°C, a više vrijednosti su povezane s iscrpljenjem i opasnošću od hipertermijskih oštećenja.