Minden a metabolikus energiarendszereiről

Legtöbben megértjük testünket, éppúgy, mint autóinkat. Tudjuk, hogy egyszer-egyszer el kell vinnünk őket egy pörgetésre, és jól meg kell tartanunk őket. De amikor pontosan meg kell értenünk, hogyan alakul ez az üzemanyag mozgássá - nos, nem vagyunk teljesen biztosak benne.

Vessünk egy pillantást a motorháztető alá, ugye?

A hibrid motorhoz hasonlóan a testének is többféle lehetősége van arra, hogy az elfogyasztott dolgokat az Ön által készített dolgokká alakítsa. Mindezek az anyagcsere-energiarendszerek bekapcsolnak a fizikai aktivitás során, de mindegyikük más szerepet játszik a rendelkezésre álló energiától és a feladat sajátos igényeitől függően. Mindegyik egy meghatározott típusú üzemanyagot éget el egy adott sebességgel - ezáltal egy meghatározott módon befolyásolja a zsírvesztést és az izomnövekedést.

Ez a három rendszer:

Az adenozin-trifoszfát – kreatin-foszfát (ATP-CP) rendszer,vagy foszfagén rendszer, nagyon rövid, nagy intenzitású tevékenységeket támogat, mint például egyfeszültségű függőleges ugrás.
A glikolitikus rendszer energiát nyújt valamivel hosszabb időtartamú és alacsonyabb intenzitású tevékenységekhez, például az erőnléti edzéshez.
Az oxidatív rendszer támogatja a hosszú ideig tartó, alacsonyabb intenzitású tevékenységeket, mint a gyaloglás vagy a távfutás.

Az elmúlt években a testedzés-fiziológusok megtanulták, hogyan lehet az egyes rendszereket speciális képzéssel megcélozni, hogy jobban felkészítsék az egyéneket egy adott eseményre vagy sportágra.

Fedezze fel, hogyan hatnak egymással testének energiarendszerei - hogyan lehet mindegyiket kihívni, hogy gyorsabban és hatékonyabban érhesse el fitnesz céljait.

Első válaszadó: Az ATP-CP energiarendszer

Akár 40 méteres kötőjelet futtat, akár felugrik, hogy válaszoljon a telefonra, vagy ha elkap egy gyereket, aki leesik a majomrácsokról, az ATP-CP rendszer reagál először. Három energiarendszere közül ez a leggyorsabb, és a leginkább felkészült a vészhelyzetekre. Akkor indul be, amikor az oxidatív rendszer, a test normális energiaellátási módszere, nem elég gyors ahhoz, hogy kezelje a vele szemben támasztott igényeket.

Mindhárom energiarendszere végső soron adenozintrifoszfáton vagy ATP-n fut. Táplálja az összes fizikai funkciót - evés, lélegzés, futás hegyi sprinteken. Ezeknek a rendszereknek az a célja, hogy megfelelő mennyiségű ATP-t biztosítsanak a testének időben, annak érdekében, hogy bármilyen feladatot elvégezzen, amire kéri. A glikolitikus és oxidatív rendszerei használják ki ennek az ATP-nek a legnagyobb részét, előállítva azt, amint szükség van az elfogyasztott ételből és a belélegzett levegőből.

Kis mennyiségű ATP-t elzárnak az izmaidba, amikor rövid energiát kell sürgősen elköltened. Tegyük fel, hogy egyetlen súlyzó guggolást végez, közel a maximális súlyhoz. A súly növelésével a csípő, a comb és a hát alsó részének izmai azonnal átégnek ATP-táraikban. Miután az ATP elvégezte munkáját, vagy tovább bontják, vagy újrafeldolgozzák (kreatin-foszfát vagy CP segítségével), így több energiát tud biztosítani dolgozó izmainak.

Mennyire gyors ez a rendszer? Pislogj, és hiányozni fog. "Miután elkezdte a kemény tevékenységet, mindössze ezredmásodpercekre van szükség, hogy a foszfagén rendszer beinduljon" - magyarázza Christopher Scott, PhD, a Dél-Maine-i Egyetem testmozgás-, egészség- és sporttudományok professzora.

Ennek a sebességnek és hatékonyságnak azonban költsége van: Csak annyi ATP-t és CP-t tárolhat az izmaiban, hogy körülbelül 6–10 másodperces komoly erőfeszítéseket tápláljon. Az ATP-CP útvonalának kiképzése javítja a robbanásveszélyes sebességet és energiát (így magasabbra ugorhat, gyorsabban sprintelhet, és messzebb dobhat), de ez nem növeli az ATP-CP raktárait - és nem teszi lehetővé a teljes működést néhány másodpercnél hosszabb ideig fojtja. Éppen ezért az olyan tevékenységek, mint a gerelyhajítás, az olimpiai súlyemelés és a 100 méteres gyorsvonás, már elit szinten is „egy és kész” törekvés. A legtöbb edzett sportolónak három-öt perc pihenőre van szüksége, mielőtt az ATP-jét feltöltenék ahhoz, hogy a korábbi erőfeszítések szintje közelében teljesítsenek.

Az ATP-CP a mindennapi életben is szerepet játszik, amikor például felvonul egy liftbe, vagy megragad egy vázát, mielőtt megbukna.

"Az életkor előrehaladtával sokat veszítünk a gyors erőfeszítések képességéből" - mondja Scott. "Tehát ennek a képzésnek a lebonyolítása egyszerűen az életminőség fenntartása érdekében fontos."

Az ATP-CP edzés általában nem éget el sok zsírt és nem izomzatot, de ez nem azt jelenti, hogy ki kellene vágnia. Egyrészt szórakoztató lehet - és mivel kevesebb ismétlést hajt végre, ezért nem fog különösebben fájni. Ez a legjobb módszer a komoly erő, sebesség és erő felépítésére is.

Hogyan képezheti az ATP-CP rendszert? „Időszakos edzés” - mondja Bill Hartman gyógytornász, PT, CSCS, az Indianapolis Fitness and Sports Training társtulajdonosa. Ez rövid (10 másodperc vagy kevesebb) nagy erőfeszítéseket jelent, sok tevékenység (két vagy több perc) pihenéssel a tevékenységek között.

Az ATP-CP rendszer edzése

Sebesség: Robbanó
Elsődleges tüzelőanyag: Adenozin-trifoszfát és kreatin-foszfát, az izmokban tárolva
Minta tevékenységek: Golfütő lengetése, sprintelés az első bázisra, nehéz súly emelése egy-háromszor
Hogyan kell edzeni: Nehéz erősítő edzés, gyógyszerlabda-dobások, ugrások, rövid sprintek, sportágra jellemző gyakorlatok
Készletek/Ismétlések/Pihenés:

Három-nyolc készlet
8-15 másodpercig tartó maximális erőfeszítések; egy vagy két nehéz ismétlés az erősítő edzés során
Hosszú pihenés a sorozatok között (legfeljebb öt perc); erőfeszítések közötti teljes felépülés

Frekvencia: Hetente legfeljebb háromszor

Milyen gyorsan működik az ATP-CP rendszer? Pislogj, és hiányozni fog.

A jól képzett ATP-CP rendszerrel rendelkező sportolók gyorsak, erősek és robbanékonyak, rövid, egyetlen erőfeszítéssel foglalkoznak, mint például a softball ütő lengetése, olimpiai súlyemelés, magasugrás és lövés. A mező- és csapatsportokban versenyző sportolók, mint például a foci, a lacrosse, a tenisz, a harcművészetek, a kosárlabda és egyéb tevékenységek, szintén nagy mértékben támaszkodnak az ATP-CP rendszerre a legnagyobb erőfeszítéssel járó pillanatokban, amikor sprintelnek, rúgnak vagy hajtanak a karikára.

Gyors és dühös: A glikolitikus energiarendszer

Amint az ATP-CP rendszere kifolyik, a glikolitikus rendszere belép, és még körülbelül egy percig mozgásban tartja Önt, mire előtte is fogyni kezd az üzemanyag.

Ha valaha teljes körű max pushup-készletet vagy 400 méteres sprintet hajtott végre, akkor ismeri, milyen érzés a maximálishoz közel gyakorolni a glikolitikus rendszert. Egyszóval fáj.

A glikolízis a szénhidrátokból (glükózból) ATP-vé átalakult energiára támaszkodik. Az edzés közben érzett égő érzést hidrogénionok felhalmozódása okozza, a glikolízis mellékterméke, amely gátolhatja az izmok összehúzódását, és kb. Egy perc teljes erőfeszítés után ingatag térdeket eredményez.

Minél többet edzed a glikolitikus rendszeredet, annál jobban képes vagy pufferelni ezeket az ionokat, és annál gyorsabban tudsz helyreállni a halmazok között.

A fitnesz profi ajánlják ezt a megközelítést azoknak, akik izmokat akarnak gyarapítani, zsírokat veszíteni és a lehető legtöbbet kihozni az edzőteremben töltött idejükből.

"A 400 méteres sprinter remek példa egy olyan sportolóra, akinek edzései többnyire glikolitikusak" - mondja PhD Mike Nelson testedzés-fiziológus. "Ez egy szép kompromisszum az erő és az állóképesség között."

A glikolitikus tréning olyan hatékonyan égeti el a zsírt, mert jelentős „anyagcserezavarokat” okoz - magyarázza. És a felépülés mindhárom energiarendszertől munkát igényel. Ily módon a glikolitikus tréning javítja az egyes rendszerek működését és a zökkenőmentes átmenet képességét közöttük.

Az anyagcsere-rugalmasság a hosszú távú egészség és erőnlét jelentős eleme, jegyzi meg Nelson, és „az intelligens edzés nemcsak a három rendszert fejleszti elszigetelten, hanem fejleszti azt a képességét is, hogy áttérjen az egyik üzemanyagforrásról a másikra, így mindhárom anyagcsere út hatékonyan működjenek együtt. ”

A cukorbetegek és a nagyon elhízottak általában anyagcsere-rugalmatlanok. Kisebb mértékben a korlátozott szénhidráttartalmú étrendet folytató sportolók, például a ketogén megközelítés - amely a testet arra készteti, hogy a szénhidrátok és cukrok helyett energiaforrásként zsírokat égessen el - szintén küzdenek az energiarendszerek közötti átmenetért. A szénhidrátokat élesen megfékezi, mondja Nelson, „és a szénhidrát-égető gépe nem képes teljes mértékben működni.”

A versenyző sportolók és a keto diétát folytató komoly edzők érezhetik ezt a hiányosságot, amikor egy verseny végén extra sebességet próbálnak elérni, és rájönnek, hogy nincs ott.

A glikolitikus rendszer edzésének legjobb módja az ismételt, nagy erőfeszítéseket igénylő tevékenység, az erőfeszítések között a teljesnél jobb helyreállítással:

20-30 másodperces sprintek gyalog, medencében vagy kerékpáron, egy perc pihenő között; vagy erősítő edzés 30–60 másodpercig tartó sorozatban. Számos mezei sport is ezt az utat képezi.

Képzése a Glikolitikus rendszer

Sebesség: Közepesen gyors és gyors
Elsődleges tüzelőanyag: Szénhidrát
Minta tevékenységek: Hagyományos erősítő edzés; 200–400 méteres sprintelés; 50 méteres gyorsúszás
Hogyan kell edzeni: Közepes intenzitású erőedzés, intervall edzés, stadion lépcsők vagy dombok futása, harci kötelek rázása, ugróköteles sprintek, kettlebell edzések; az úszás megismétlődik
Készletek/Ismétlések/Pihenés:

Két-négy készlet
Nagy erőfeszítés 20-40 másodpercig tartó készletek esetén; nyolc-12 ismétlés az erősítő edzés során
Rövid pihenő a szettek között (legfeljebb két perc); részleges felépülés az erőfeszítések között

Frekvencia: Heti kétszer edzett izomcsoportonként vagy testrészenként

Ha valaha is megtett egy 400 méteres sprintet, akkor ismeri, milyen érzés a glikolitikus rendszer gyakorlása. Egyszóval fáj.

A glikolitikus sportolók olyan tevékenységekre szakosodtak, amelyek körülbelül 30 másodperctől két percig tartanak. Gyorsak és fáradhatatlannak látszanak - bár talán nem olyan erősek, mint az ATP-CP atlétája, és nem is olyan kitartók, mint az oxidatív atléták -, és izmosak és soványak. Ez a fajta edzés ideális a zsírégetéshez (gyógyulás közben) és az izomtömeg növeléséhez. Erőedzés nyolc-12 ismétléssel és 400 méteres vagy annál kevesebb sprinteléssel jellemzi a glikolitikus edzést.

Hosszú, lassú égés: Az oxidatív energiarendszer

Az oxidatív (vagy aerob) rendszer a lassan égő kemencéd, amely mindig a háttérben dúdol, akár mélyen alszol, akár keményen futsz. Nagyrészt a zsír és a glükóz táplálja. A testmozgást támogató három anyagcsere-út közül csak ez igényli közvetlenül az oxigént a működéséhez.

"Főleg aerob lények vagyunk" - mondja Scott. "Hetekig mehetünk étkezés nélkül, napokig víz nélkül, de ha néhány percnél hosszabb ideig oxigénhiányban szenvedünk, akkor halottak vagyunk."

Tehát, bár a testmozgás során lassabban növekszik, az oxidatív rendszer a legfontosabb energiarendszer. Ha nem működik, akkor sem.

Bármely hosszútávú állóképességi sportban versenyző sportolóknak - kerékpározás, futás, sífutás, triatlon - kivételes aerob kapacitásra van szükségük, csakúgy, mint a folyamatos pályás és csapatsportokban, például kosárlabdában, fociban vagy az Ultimate Frisbee-ben.

Szerencsére az oxidatív rendszer reagál a testmozgásra. "Edzés révén akár 240 százalékkal is növelheti az aerob anyagcsere kapacitását" - mondja Hartman. "És minél jobban működik, annál hatékonyabban égetsz zsírt az edzéseken."

Bár ez a rendszer folyamatosan aktív és rengeteg energiát termel, a zsír felhasználható energiává alakításának folyamata eltarthat egy ideig. Amint elindul, testének legmegbízhatóbb motorja hosszú ideig. Hartman szerint egy 10 másodperces sprint alatt az aerob rendszered csak a szükséges energia körülbelül 13 százalékát képes beindítani; intenzív négyperces távon azonban hozzájárulása 80 százalékra emelkedik.

A testedzés fiziológusai egykor úgy vélték, hogy az oxidatív rendszer fejlesztésének legjobb módja a hosszú, lassú kardió edzés - hetente többször vagy több órán át. Minden bizonnyal jól reagál az ilyen típusú edzésekre, de a legújabb kutatások szerint ez a rendszer is keményen dolgozik - valójában nagyon keményen -, hogy segítsen felépülni egy nagy intenzitású anaerob erőfeszítés után, mint egy guggolás vagy egy domb sprint. Csinálj egy második, harmadik és negyedik szettet, mielőtt teljesen felépültél volna az előzőből, és ez még erősebben növeli erőfeszítéseit.

"Az erőnléti edzés az oxidatív rendszer fokozódó erőfeszítéseinek sorozatához hasonlít" - mondja Nelson. Ezért készteti Önt az erős edzés és a sprintelés nagy intenzitása után, annak ellenére, hogy maguk a tevékenységek technikailag anaerobak. A rendszer túlhajtásra vált, hogy feltöltse a kimerült ATP-CP raktárakat, és kitisztítsa a másik két energiarendszer által generált glikolitikus melléktermékeket.

Az intenzív erőedzés vagy intervallum edzés végén az oxidatív rendszer gyakran továbbra is túlórázik, jellemzően órákig, néha egy-két napig. Ez a jelenség az úgynevezett túlzott oxigénfogyasztás utáni oxigénfogyasztás (EPOC), amely folyamat az edzés befejezése után hozzájárul a zsírégetéshez.

Hacsak nem versenyképes állóképességű sportoló vagy, valószínűleg nem kell hetente órákig tartó hosszú, lassú kardió. A magasabb intenzitású tevékenységek ugyanolyan hatékonyak lehetnek a szív- és érrendszeri egészség építésében és a karcsúság megőrzésében.

Gyakorolja az oxidatív rendszerét úgy, hogy kötéllel ugrik, könnyű súlyokkal edz, vagy szokásos kardio gyakorlatokat végez egy-öt percig, egy-öt percig pihen a sorok között, legfeljebb hat sorozatig.

Ha komolyan gondolja az aerob képességeinek fejlesztését, akkor is végezhet egy-öt nagy erőfeszítést igénylő, 10-20 perces rohamot, 5-10 percet pihenve közöttük.

Mivel az alacsony intenzitású aerob tevékenység felgyorsítja a többi testmozgás okozta kisebb károk felépülését, az oxidatív tréningek talán a legmegfelelőbbek a helyreállítási eszközként.

Az oxidációs rendszer edzése

Sebesség: Lassú és közepes
Elsődleges tüzelőanyag: Zsír
Minta tevékenységek: Kocogás, lassú úszás, kerékpározás, gyaloglás, túrázás, harcművészetek, folyamatos cselekvésű csapatsportok (kosárlabda, végső frizbi, futball)
Hogyan kell edzeni: Könnyű körkörös edzés, öt perc vagy annál hosszabb futás, távolsági ciklin, hagyományos kardiógépek, hosszú, lassú úszás
Készletek/Ismétlések/Pihenés:

Vagy három-hat egy-öt perces közepes-nagy erőfeszítés, egy-öt perc pihenéssel a sorok között, vagy
Egy-három nyolc-20 perces közepes erőfeszítés, négy-10 perc pihenés az ismétlések között

Frekvencia: Hetente egy-három alkalommal

Bár utoljára indul, az oxidatív rendszer a legfontosabb energiarendszer. Ha nem működik, akkor sem.

Az oxidatív sportolók általában karcsúbbak és könnyebbek, mint a másik két atlétikai típus. Örökké haladhatnak lassú és közepes tempóban, főleg zsírt égetve - ez a végső nagy hatékonyságú, lassan égő üzemanyag. Az oxidatív edzés elengedhetetlen az állóképességi sportokhoz, de a terepi sportolóknak nem szabad elhanyagolniuk ezt a fajta edzést. Mérsékelten végezve az oxidatív edzés kiválóan alkalmas más, intenzívebb mozgásformák felépüléséhez is.

Teljes sebesség elé: Energiarendszerek idővonal

Tegyük fel, hogy futni mész, és meg akarod nézni, mennyit tudsz meddig menni. Fűzöd a cipőd, elindítod a stoppert, és indulhatsz. Itt van egy pillanatról-pillanatra az ütemterv arról, hogy mi történik a három energiarendszerében, amikor felégeti az utat.

ATP-CP rendszer

0 másodperc – 10 másodperc
Az ezredmásodpercben, amellyel elindul, mindhárom energiarendszer alapja a munka. De elsőként az ATP-CP rendszer gyullad ki, amely éghető erősen éghető tüzelőanyagokat, köztük az adenozin-trifoszfátot is tárol, amely a dolgozó izmokban található. Mint egy dragster motor üzemanyaga, ez is forrón és gyorsan ég. Mindez csak 10 másodperc alatt telik el.

Glikolitikus rendszer

10 másodperc – 75 másodperc
A következő lépés a glikolitikus rendszer, amely néhány másodperc alatt növeli erőfeszítéseit a futás során, és elsősorban szénhidrát-üzemanyagra támaszkodik. Ahogy a lábizmaid átjárják ezeket a szénhidrátokat, a hidrogénionok és egyéb melléktermékek gátolják az izmok összehúzódását és fájnak a lábad. Próbáld ki, ahogy lehet, nem tudsz nem lassítani egy kicsit.

Oxidatív rendszer

75 másodperc – 10 perc és több
Az oxidatív rendszer egész idő alatt energiát termelt, de egyidejűleg más dolgokon is dolgozott (például az emésztés és a szív- és érrendszeri funkciók). Futása során a tested nagyobb hangsúlyt fektet arra, hogy oxigént juttasson el dolgozó izmaihoz, elsődleges zsírként használja a zsírt. A zsírégetés azonban hosszabb ideig tart, mint a szénhidrátok elégetése, így kénytelen lesz lassítani a tempóját.

Amint beindul az oxidatív rendszere, általában a munkában marad, és sokáig folytatódhat, miután a másik két rendszer kiállt. Ha eléri a legjobb aerob tempót (egy pont az anaerob küszöb alatt vagy az AT alatt), akkor képesnek kell lennie arra, hogy jó ideig - órákig - tartsa, ha jól képzett. A magasan képzett állóképességű sportolók pedig körülbelül egy órán keresztül lebeghetnek az AT-n vagy akár valamivel felette is.

Üzemanyag kölcsönhatás

Az alábbi ábra azt mutatja be, hogy a test három energiarendszere hogyan hat egymással és támogatják egymást a tartós tevékenység első 130 másodpercében. Elöl van az ATP-CP rendszer (kék), amely rövid, kezdeti intenzív energiát ad. A glikolitikus rendszer (piros), amely csak minimálisan vesz részt az elején, gyorsan megnöveli a teljesítményét, amikor az ATP-CP rendszer leesik. Amint tartósabb erőfeszítés válik szükségessé, az oxidatív rendszer (zöld) veszi át a hatalmat. Az átmeneti fázisokból láthatja, hogyan működik együtt a három rendszer, hogy a megfelelő energiát biztosítsa a megfelelő időben.

Ez a cikk eredetileg "All Systems Go" néven jelent meg az Experience Life 2012. júniusi számában.