Fysiologi
Allmänt om kondition och uthållighet
Gemene man har säkert en uppfattning om vad kondition är, t.ex. allmänt bra flås, eller förmågan att orka jobba i flera timmar. Man har försökt beskriva konditionsbegreppet med att mäta en individs syreupptagningsförmåga i relation till kroppsvikten, det så kallade testvärdet. Man talar också om aerob respektive anaerob kapacitet, alltså kroppens förmåga att arbeta med eller utan tillräcklig syretillförsel till arbetande muskler. En del anser att kondition står för uthållighet, men uthållighet är ett något luddigt begrepp. Både en 400 meterslöpare och en längdskidåkare i långlopp behöver vara uthållig mot slutet av sitt lopp, trots vitt skilda distanser! En längdskidåkare är givetvis uthållig då kravet är att den skall arbeta på nästan maximal nivå i några minuter upp till flera timmar (från 1,5km i sprint upp till 90km i Vasaloppet).
Central och lokal effekt
Träningen som en längdskidåkare genomför har en central och lokal (perifer) effekt. Med central träningseffekt menas att lungor, hjärta, blodomlopp och blodvolym påverkas då stora muskelgrupper får arbeta över tid. Med lokal effekt menas att muskulatur, nervsystem samt teknik anpassas till en högre förmåga och bättre rörelseekonomi.
Central och lokal kapacitet
Den centrala kapacitetens delar återfinns till största del i bröstkorgen och innefattar:
- Hjärtat – vår ”motor”
- Blodomloppet – små och stora blodkärl
- Lungorna – där luftens syre överförs till blodet i blodkärlen
Den centrala kapaciteten tränar du om du arbetar med stora muskelgrupper (t.ex. ben) i arbetstider längre än 2-3 minuter. Då behöver dessa syresättas och hjärtat som är själva motorn i syretransporten till musklerna utsättas då för ”träning” i att slå ut mer blod på varje slag. Hjärtat blir starkare.
Du använder stora muskelgrupper då du springer, cyklar eller åker skidor och då helst under en längre tid med en arbetsintensitet som är minst 60-70% av max hjärtfrekvens (puls). Denna typ av träning kallas lågintensiv träning eller att man kör ett distanspass. Hjärtat utsätts för ännu högre krav om man tränar hög intensivt eller så kallade intervallpass (85-100% av max hjärtfrekvens). Denna typ av träning är mest effektiv men kräver längre återhämtning än ett distanspass.
Den lokala kapacitetens delar återfinns till största del i muskelcellen och den innefattar:
- Kapillärer – blodomloppets minsta kärl som ligger närmast muskeln
- Mitokondrier – muskelcellens kraftverk. Där förbränns kolhydrater (glykogen) och fett tillsammans med syre och energi utvinns Enzymer – katalysator i energiframställningsprocessen
- Röda blodkroppar – blodets syretransportörer
- Glykogendepåer – muskelns lagringsförmåga av glykogen (kolhydrater, energisubstrat)
”Man blir bra på det man tränar”. Vill man bli en effektiv längdskidåkare så vill man även träna den lokala kapaciteten. Man gör det genom att åka skidor, så grennära som möjligt. Då får de aktuella musklerna anpassa sig till syrekrav och rörelsekrav. Tekniken blir bättre och mer effektiv. Vill t.ex. man bli en mer effektiv löpare så bör man löpträna.
Kroppens funktion
För att vi skall kunna röra oss och träna krävs det ett samspel mellan skelett, nervsystemet, muskler och inre organ. Lungorna skall ta emot syret vi andras in och föra över det till blodet som pumpas i kroppen runt av hjärtat. Det syrerika blodet skall transporteras till arbetande muskulatur så att vi kan framställa energi. Musklerna måste kunna kontraheras (dras samman) och det gör de genom elektriska impulser från hjärnan genom nerverna ut till arbetande muskulatur.
Lungorna
I vila är ventilationen 5-6 liter/min medan det vid max ansträngning kan vara uppåt 220 liter/min hos en fullvuxen vältränad man. De flesta kvinnor har en kapacitet på ca 125-150 liter/min. Lungorna är inte den begränsande faktorn i om du är en god uthållighetsidrottare eller ej (det är hjärtat och slagvolymen som till störst del är den begränsande faktorn) men kontinuerlig träning innebär givetvis att andningsmuskulaturen blir starkare och mer uthållig. I lungornas alveoler övergår syret från luften till kroppens blodomlopp, som sedan kan transporteras vidare till arbetande muskulatur.
Hjärtat och pulsen
Hjärtat är en muskel som också måste tränas. Pulsen, eller hjärtfrekvensen (HF) är de slag som hjärtat slår varje minut. De flesta har en vilopuls på 60-70
slag/min när vi är i vila. Denna kan påverkas med hjälp av träning. Ju större och stakare hjärtat blir, med hjälp av kontinuerlig fysisk träning, desto mer blod kan hjärtat slå ut på varje slag, slagvolymen (SV) ökar. Maxpuls (max HF) är så många slag vårt hjärta kan slå under maximal ansträngning. Man brukar säga att ens maxpuls ungefär är 220 slag minus åldern. Denna sänks med åldern och är ingen indikator på hur bra eller mindre bra tränad man är.
Vilopuls och maxpuls kan man testa själv. Det är bra att veta sin maxpuls då styrning av träning genom intensitetszoner baseras på maxpulsen (% av max HF).
Blodomloppet och blodkärlen
Från hjärtat går kroppens största blodkärl ut – aorta. Aorta förgrenar sig i mindre och mindre kärl ju längre ut i kroppen man kommer. Aorta blir till artärer, som till sist närmast muskeln blir till kapillärer, kroppens minsta och finaste blodkärl. Ju fler kapillärer man kan ha runt sin muskel, desto mer syre kan komma in till muskeln och bidra till energiframställning. Detsamma gäller bortförsel av slaggprodukter så som mjölksyra. Fler kapillärer får man av kontinuerlig uthållighetsträning.
Blodet
Blodvolymen är ca 4-5 liter hos en fullvuxen man och 3-4 liter hos en kvinna. Blodet består av blodkroppar och plasma. De röda blodkropparna (som utgör ca 45% av blodvolymen) innehåller ett järnhaltigt ämne som kallas hemoglobin. Hemoglobin (Hb) binder syre till sig och transporterar detta ut till arbetande muskulatur. En man har ca 140-150 g hemoglobin/liter blod och en kvinna något mindre ca 120-130 (p.g.a. menstruation). Därav kapacitetsskillnaderna hos män och kvinnor i uthållighetsidrotter.
Musklerna
Våra muskler utgör ca 40% av kroppsvikten och består av ca 300 muskler i varierande storlek och funktion. De minsta musklerna i fingrarna väger bara några gram medan de största i låret kan väga flera kilo. Människan har två muskelfibrertyper, långsam och snabb och de kallas Typ1 (långsam) eller Typ2a och x (snabb respektive extremt snabb). Namnen bygger på deras olika kontraktionshastigheter vid arbete. De långsamma har hög förbränningsförmåga tack vare många och stora mitokondrier (muskelcellens kraftverk), och god förmåga till glykogeninlagring (kolhydrater), stor kapillär- och mitokondrietäthet och stort motstånd mot trötthet. De snabba har hög kontraktionshastighet, kan utveckla stor kraft, liten förbränningsförmåga men stor förmåga till mjölksyrabildning och liten kapillär- och mitokondrietäthet. Vi föds med en blandning av dessa muskelfibertyper men en sprinter har förmodligen en större del av Typ2 fibrer och en längdskidåkare har till större del Typ1 fibrer. Muskelfibrerna påverkas av träning. Med tung styrketräning växer fibern i volym och vid mer uthållighetsbetonad träning förbättras de funktioner som har med energiframställning under lång tid att göra.
Energiframställning, aerob och anaerob process
ATP (adenosintrifosfat) är en energirik fosfatförening som är den enda energiform muskeln direkt kan använda för att kunna arbeta. En liten mängd finns lagrad i muskeln men räcker endast i några sekunder. Men fortsätter arbetet måste nytt och mer ATP framställas. Detta kan ske på två sätt; genom förbränning (aerob process) eller genom spjälkning (anaerob process). Vid förbränning finns tillräcklig tillgång på syre för att kunna förbränna kolhydrater och fett. Det sker t.ex. vid skidåkning i lugnt tempo med låg intensitet och puls. Ökas intensiteten hastigt och man måste spurta eller hänga med i ett ryck så går kroppen över på en mycket snabbare energiframställningsprocess: spjälkning av kolhydrater. Då är syretillförseln inte längre tillräcklig och en biprodukt av spjälkning av kolhydrater är mjölksyra (laktacid process). Energiframställningen vid ett superkort ryck på några sekunder sker också genom spjälkning, men av ATP och CrP (kreatinfosfat) men då utan mjölksyra som biprodukt (alaktacid process). I varje energiprocess ingår specifika enzymer som påverkas av träningen. Vissa enzymer, speciellt de som är involverade vid anaeroba processer påverkas relativt snabbt av träning. Man kan träna upp den förmågan på kort tid, medan de aeroba processernas enzymer tar längre tid att påverka med träning.
Dessa processer ”tränas” så klart på olika sätt när vi tränar i olika intensiteter. Kör vi ett distanspass med låg intensitet under 1-2 timmar framställs energi genom aerob process. Ökar vi intensiteten och kör ett intervallpass med inlagda spurter så kommer både den aeroba processen men också den laktacida och alaktacida aneroba processen kopplas in. Muskeln väljer alltså själv vilket system som skall användas beroende på arbetets längd och intensitet. En längdskidåkare behöver träna alla processer av energiframställning, så en varierad träning med både lågintensiv och hög intensiv träning behövs!
Mjölksyra
Vid arbete där energikravet är högt och syretillförseln inte är tillräcklig väljer muskeln spjälkning av kolhydrater med mjölksyra som biprodukt. Surheten i mjölksyran påverkar pH-värdet i muskeln och påverkar dess funktion negativt. Man brukar generellt säga att när halten av mjölksyra överstiger 4 mmol/liter blod så har man gått över den så kallade mjölksyratröskeln. Då börjar det kännas som att det brinner i armar och ben, och man blir stum. Mjölksyra i sig är ett energirikt ämne och kan användas som bränsle direkt i muskeln. Resterande forslas bort via kapillärerna med blodet till levern där återbildas till nytt bränsle för muskelarbetet.
För att återhämta sig bättre efter tuff träning bör man varva ner på lätt belastning. Då hjälper man kroppen att både forsla bort men också att förbränna mjölksyran, så att den inte ligger kvar i musklerna till nästa pass.
Enzymet LDH (laktatdehydrogenas) bestämmer om mjölksyran skall användas i muskeln eller forslas till levern. LDH finns i fem olika former och har träningen varit sprint- eller intervallbetonad kommer den form som forslar mjölksyran ut ur muskeln att dominera. Har träningen varit uthållighetsbetonad kommer den form som vill förbränna mjölksyran direkt i muskeln att dominera. Även här förstår man att olika typer av träning måste bedrivas för att träna olika system!
Ju bättre uthållighetstränad man är desto fler kapillärer har man tätt liggandes runt muskeln. Ju fler kapillärer, desto större möjlighet har man att forsla bort mjölksyran ur muskeln. Jämför detta med en muskelbyggare som har stor diameter på sin muskelfiber och således inte lika tätt med kapillärer runt om, den har sämre förmåga att bli kvitt sin mjölksyra. Jämför en maratonlöpares muskulatur med en sprinters!
Syreupptagning
Syret används till att hålla livsnödvändiga processer igång (hjärnan, andning, nervsystem, inre organ) och i vila är syreupptagningen ca 0,3 l/min. När vi börjar röra på oss ökar kravet på syretillförsel för att kunna framställa energi. Ju mer tempot ökas desto mer syre måste transporteras till arbetande muskulatur. Då ökar även andningen och hjärtverksamheten. Arbetsbelastning och syreupptag ökar rätlinjigt. Varje individ har en övre gräns vid vilken syreupptaget inte kan ökas, denna kallas maximal syreupptagning. En extremt vältränad uthållighetsidrottande man kan ha uppåt 6-7 liter/min, och de bästa kvinnorna 4-5 liter/min alltså att man varje minut kan använda den mängden syre till arbetande muskulatur. Men en stor och lång individ har oftast en högre litersiffra. Man relaterar denna siffra till kroppsvikt och får då fram det så kallade testvärdet. En kvinna med 4 liter/min som väger 60kg får testvärdet 66.7 ml/kg/min (4000ml/60kg= 66,7 ml/kg/min). Testvärdet blir mer intressant i idrotter som transporterar kroppsvikten i kuperad terräng (löpning, cykel, längdskidor) än i idrotter som transporterar sin kroppsvikt på plant underlag
(kanot, simning). Det tar lång tid att bygga upp sitt maximala syreupptag, det krävs mycket träning över lång tid. Därför är det inte helt ovanligt att uthållighetsidrottare når sin peak i karriären i närmare 25-30 års åldern.
Det maximala syreupptaget betyder inte allt. Man måste också bli bra på att nyttja stor del av sitt syreupptag, den så kallade nyttjandegraden måste ökas. Det gör man bland annat genom att man blir mer effektiv i sin teknik, bättre åkekonomi samt att man tål att ligga på hög belastning (nära sitt ”tak”) över en längre tid. Eliten kan ligga på närmare 90% av sitt maximala syreupptag under tävling och motionären på ca. 60-70%.
Man kan testa sitt syreupptag på ett sportcenter eller idrottslabb. Då mäter man koldioxid och syre i in- och utandningsluft och får fram hur mycket syre man förbrukar. Det krävs speciella maskiner för att mäta syreupptaget och det behövs göras under kontrollerade former med utbildad personal.
Pulstester
Man kan testa sin vilopuls genom att räkna antal slag hjärtat slår under 30 sekunder och gångra det med två. Maxpulsen skall man helst göra under sex eller tio sekunder (och gångra det med 10 resp. 6) efter ett maximalt arbete. Har man en pulsklocka kan man läsa av värdet där.
- Värm upp ordentligt, kör gärna 3-4 stegringslopp där du ökar farten successivt innan testet.
- Finn en uppförsbacke där lutningen stegras och blir brantare mot slutet. Detta för att inte mjölksyran skall slå till med full kraft för tidigt och benen stumnar innan man nått maxpuls.
- Spring 3-4 intervaller á 4 minuter i backen där sista minuten av intervallen skall vara riktigt jobbig, närmare 18-19 på Borgskalan. Läs av högsta pulsen på pulsklockan under de sista 30 sekunderna, alternativt mät pulsen vid halsen under 6 sekunder och gångra med 10.
Man kan även göra ett maxpulstest på ett lab. Där får man springa eller åka rullskidor på ett rullband, eller cykla på en ergometercykel, med en succesivt ökande belastning till att man når sin maxpuls. Denna mäter man med pulsklocka. Gör man ett syreupptagningstest på ett lab så kommer maxpulsen med automatiskt.