Milyen változások következnek be edzés hatására az emberi szervezetben? Ezt a kérdést először a XIX. században tették fel, és a sportélettani kutatásokkal foglalkozó szakemberek mind a mai napig keresik rá a válaszokat.
Minden élő szervezet működéséhez energiára van szükség. A sejtek az energiát az adenozintrifoszfátból (ATP) nyerik. Nyugalomban egy 70kg-os férfi 24 óra alatt kb. 145 kg ATP-t „fogyaszt”, azaz alakít át adenozindifoszfáttá (ADP) és foszforrá, de ugyanakkor csak kb. 51 gramm ATP áll rendelkezésre. Ezt a szervezet úgy valósítja meg, hogy az ATP-t folyamatosan felhasználja és újratermeli, így naponta mintegy 3000-szer kell az ATP-nek újraépülnie. Az ATP készlet (51 g) nyugalomban mintegy 30 mp-re elég, a szükséglet kb. 0,1 kg/perc. Aktív izommunka esetén azonban az ATP-„fogyasztás” pillanatok alatt 0,5 kg/perc-re emelkedhet. Az ATP-nek nincs energiaraktározó funkciója, ezt a szerepet elsősorban az izomban és az agyban a kreatin-foszfát tölti be. A kreatin-foszfát formájában tárolt energia közvetlenül mobilizálható. A másik lehetőség a glikogén illetve a glukóz „elégetése”. A glukózt minden sejt képes hasznosítani. Az emberi szervezet igénye kb. 160 gramm glukóz naponta és ebből kb. 40 gramm glukózt fordítunk ATP-szintézisre. 1 molekula glukózból 2 molekula ATP és 2 molekula piruvát (piroszőlősav) keletkezik. Magasabb intenzitású edzések, terhelések során, ha a szervezet számára nem áll rendelkezésre megfelelő mennyiségű oxigén (anaerob körülmények), a glukóz-égetés felgyorsul, a piruvátból tejsav képződik. Amennyiben elegendő mennyiségű oxigén (aerob) áll rendelkezésre (nyugalomban, alacsony intenzitású terheléskor) a piruvátból acetil-CoA keletkezik, ami sejt mitokondriumában elég és még 30 molekula ATP képződik. Ilyenkor a glukóz-égetés sebessége csak töredéke az anaerob körülményekhez képest. A harmadik jelentős energiaforrás a zsírsav. A zsírsavak elégetése aerob körülmények között történik, a keletkezett acetil-CoA a citrátkörben ég el. 1 molekula 18 szénatomos zsírsav elégetésekor 441 molekula ATP képződhet. Ebből az adatból is jól látszik, hogy eredményes fogyókúrához rendszeresség, nagy türelem és kitartás vezethet.
Az ATP-regeneráló folyamatok mértékét jelentősen meghatározza a terhelés intenzitása, és időtartama. 100 méteres síkfutás esetén a képződött ATP mintegy 49,5 százaléka kreatinfoszfátból, 49,5 százaléka a glukóz anaerob elégetéséből és csak 1 százaléka keletkezik az aerob folyamatokból. 400 méteres síkfutás esetén ez az arány 26,7 százalék, 55,3 százalék, és 18 százalék. Maratoni futás során 0 százalék, 5 százalék és 95 százalék. Az arányokból jól látszik, hogy a rövid ideig tartó, magas intenzitású terhelés során a kreatinfoszfátnak jelentős szerepe van, a hosszú ideig tartó, alacsony intenzitású terheléskor az arány teljesen megfordul, az aerob anyagcsere folyamat válik döntővé. Az előbb említettek alapján könnyen levezethető, hogy milyen jellegű edzésmunkára van szükség, ha valaki az állóképességét vagy a gyorsaságát szeretné fejleszteni.
A mindennapi gyakorlatban lehetőség van az egyes anyagcsere folyamatok mérésére. Az aerob állóképesség jellemzésére legalkalmasabb módszer, a maximális oxigénfelvétel meghatározása. A maximális oxigénfelvétel az előbb említetteknek megfelelően a hosszútávfutóknál, maratoni futóknál, országúti kerékpárosoknál a legmagasabb, meghaladhatja a 80 ml/perc/kg-t. A sprintereknél ez az érték 50-55 ml/perc/kg között mozog. Az anaerob anyagcserét a vér tejsav koncentrációjával jellemezzük. Állóképességi sportágakban ez az érték alacsonyabb. A vizsgálatokat természetesen pulzusméréssel egészítjük ki. Ezekből az adatokból és a teljesítményből meghatározhatók azok a pulzus intenzitás zónák, melyeket figyelembe véve az optimális edzés kialakítható.
Fizikai terhelés hatására az egyes szervrendszerek működésében akut változások jönnek létre. A rendszeresen végzett fizikai terheléshez az élettani funkciók alkalmazkodnak, ezt nevezzük adaptációnak. A terhelés módja, intenzitása, időtartama és a pihenés ideje szabja meg az alkalmazkodási folyamatok mértékét. Ugyanakkor az egyén adottságai (genetika, nem, alkat stb.) is jelentősen befolyásolják a terhelésre adott választ.
A vázizomzatot alkotó izomrostok között szerkezeti és működésbeli különbségek vannak. Az izomrost anyagcseréjét figyelembe véve, három rosttípus különböztethető meg, a lassú oxidatív (SO), a gyors glikolitikus (FG) és gyors oxidatív glikolitikus (FOG). A hosszantartó alacsony intenzitású erőkifejtésnél elsősorban a lassú (SO) rostok, míg, a rövid ideig tartó magas intenzitású terheléseknél, a gyors rostok (FG) aktiválódnak. Sprintereknél ugró-, dobó- atlétáknál már veleszületetten magasabb a gyors rostok aránya a lassú rostokéhoz képest, a maratoni és hosszútáv-futóknál pedig fordítva. A mindennapi edzésmunkában, szabadidősport tevékenység során ezeket a sajátosságokat figyelembe kell venni, hiszen zömében lassú rostú izomzattal rendelkező egyén erőfejlesztéséhez jóval több időre és türelemre van szükség, mint a gyors rosttal rendelkezők esetében.
Fizikai terhelés során emelkedik a pulzusszám, a légzésszám, a vérnyomás, az oxigén felvétel, a széndioxid leadás. A terhelés típusa, befolyásolja a változás mértékét. A rendszeresen végzett dinamikus terhelés (futás, kerékpározás, úszás, evezés) hatására, csökken a nyugalmi és a terheléses pulzusszám, a vérnyomás csökken, a maximális oxigén-felvevő képesség nő. Statikus terhelés (pl. erőfejlesztés) során a pulzusszám kevésbé emelkedik, de a vérnyomás emelkedés jelentősebb. Statikus terheléseknél a keringési adaptáció mérsékelt. Magas vérnyomásban szenvedő betegeknek ezért elsősorban a dinamikus edzés javasolt.
Az aerob edzés a legalkalmasabb eszköz a szív és a légzőrendszer teljesítőképességének emelésére. Idősebb korban a gyaloglás a legelterjedtebb mozgásforma, de ajánlható az úszás, kondicionáló torna vagy a szobakerékpár is. Fiatalabbaknál elsősorban a futás, túlsúlyosaknál úszás, kerékpározás, torna javasolt. A megfelelő edzésintenzitás, az időtartam megválasztása függ az egyén előző aktivitási szintjétől, esetleges alapbetegségétől. Normál esetben hetente 3-4 alkalommal végzett fizikai aktivitás az optimális. A kezdő időtartam 10-15 perces nyújtás, lazítás után 20-30 perces terhelés a maximális pulzusszám 70-85 százalékával. A maximális pulzusszámot úgy határozzuk meg, hogy 220-ból levonjuk az életkorunkat. Így egy 40 éves személy maximális pulzusszáma 180/perc, 80 százalékos edzés intenzitás esetén a munka pulzusa 144/perc.
A túl gyakori, a nagyon intenzív, vagy hosszú edzések a szervezet alkalmazkodó képességét nem segítik, sőt túledzettséghez vezethetnek!
Dr. Györe István
Főorvos, sportszakorvos
OSEI Terhelés Élettani Laborvezető