Czas czytania – 9 minut
Wstęp
Niezależnie czy trenujesz amatorsko, pół-profesjonalnie lub zawodowo – określanie konkretnego celu treningowego w każdym przypadku zwiększa szanse, że w Twojej sylwetce i zdrowiu zajdzie jakaś zmiana. W dodatku – najlepiej pozytywna. Dlaczego o tym wspominam? Poprzez niewłaściwie dobraną intensywność można także wpłynąć na organizm negatywnie, zasilając ciało makroskładnikami, które nie są nam aż tak potrzebne w danym momencie przygotowania do zawodów lub cyklu treningowym. Np. zamiast węglowodanów w postaci płynnej w celu uzupełnienia glikogenu spożyjemy posiłek białkowo tłuszczowy – organizm nie zregeneruje się tak dobrze jest szansa, że będzie brakowało energii na kolejnej jednostce treningowej.
Poniższy opis przeznaczony jest dla początkujących. Temat jest skomplikowany natomiast starałem się uprościć materiał i tłumaczyć zawiłe kwestie fizjologi na zrozumiały język.
Na wstępie abyś lepiej zrozumiał kontekst, czyli czym w ogóle jest system energetyczny i do czego służy.wykorzystam tutaj koncepcją domu, którą zastąpimy ciało. Mamy w nim różne systemy zasilania: prąd, gaz, piec olejowy, panele słoneczne, turbiny wiatrowe. Każdy z tych systemów generuje energię, która jest magazynowana.
Organizm przechowuje energię w postaci glukozy, glikogenu, tłuszczu i białek. Glukoza i glikogen są przechowywane we krwi, mięśniach i wątrobie, która w razie potrzeby uwalniana jest z tych zapasów do krwiobiegu. Tłuszcz jest magazynowany w tkance tłuszczowej, a białka w mięśniach i w tkance tłuszczowej.
Czy korzystamy tylko z jednego źródła w danym momencie? Nie. To nieustanny proces kalibracji organizmu do warunków w jakich się znajdzie ciało, aby zoptymalizować jego pracę.
Jeżeli trenujesz siłowo lub eksplozywnie, wytwarzasz dużą ilość energii w krótkim czasie – w dużym stopniu uproszczenia będzie to oznaczać, że pracujesz głownie z udziałem systemu fosfagenowego i glikolitycznego ponieważ jest to najszybciej uwalniana forma energii lecz zapasy organizmu są niewielkie dlatego przy sprintach zwykle po 30 sekundach zaczyna brakować pary.
Przy dłuższych biegach o umiarkowanym tempie lub rowerowych aerobach będzie to system tlenowy.
Jakie więc są główne czynniki wpływające na użycie systemu?
- INTENSYWNOŚĆ ćwiczenia.(Jak ciężko pracujesz).
Im bardziej intensywne ćwiczenie, tym większa ilość (energii beztlenowej) – fosforanu kreatyny i glikogenu mięśniowego zostanie wykorzystana. Ćwiczenia o niskiej lub średniej intensywności wykorzystują głównie system aerobowy. - CZAS
Jeśli ćwiczenie jest intensywne i trwa ponad 2 minuty to zarówno fosfokreatyna, jak i glikogen mięśniowy zostaną wyczerpane i będą wymagały uzupełnienia. Intensywność ćwiczenia spadnie, gdy system aerobowy stanie się bardziej dominujący. - SPRAWNOŚĆ
Indywidualne poziomy sprawności zarówno tlenowej jak i beztlenowej będą miały wpływ na dominujący system energetyczny. Wyższy poziom sprawności aerobowej oznacza, że osiągnięcie progu anaerobowego zajmie wykonawcy więcej czasu (punkt, w którym wykonawca otrzymuje więcej energii z systemów anaerobowych niż aerobowych). Jest to korzystne, ponieważ kiedy osoba zaczyna pracować beztlenowo, ma tylko ograniczony zapas dostępnej energii (PC i glikogen mięśniowy – maksymalnie do 2 minut wysyłku). Jeśli czas ćwiczenia będzie rósł, wtedy skończy się energia beztlenowa i wrócimu do korzystania z tlenowej, przez co wydajność spadnie. Im większa sprawność beztlenowa, tym dłużej zawodnik może pracować w strefie beztlenowej.
W rzeczywistości większość ludzi ma zapasy beztlenowe, które starczą na nieco ponad minutę pracy. Wytrenowana osoba może wytrzymać nawet 2 minuty, a także jest w stanie „tolerować” większe ilości kwasu mlekowego w swoich mięśniach generowane podczas wysiłku.
Strefy tlenowe
Zawieśmy na chwilę temat systemów i przyjrzyjmy się kwestii stref tętna.
Generalnie jest ich pięć, chociaż w kolarstwie przy pomiarach FTP można uznać aż 7 (gdzie 6 oraz 7 to praca grubo ponad granice wytrzymałości statystycznego sportowca..
Są to strefy w jakich pracuje Twoje serce, warunkujące wykorzystanie dominującego systemu energetycznego.
Aby rozpocząć pracę na strefach, zaczynamy od wyznaczenia HRmax, czyli tętna maksymalnego. Sposobów jest kilka natomiast lepiej skorzystać z gotowych rozwiązań jak np gotowy kalkulator [LINK])
Jeżeli masz już wyznaczone HRmax, strefy tętna wyglądają następująco:
- Strefa tętna 1 – Bardzo lekka: 50-60% tętna maksymalnego.
- Strefa tętna 2 – Lekka: 60-70% tętna maksymalnego.
- Strefa tętna 3 – Umiarkowana: 70-80% tętna maksymalnego.
- Strefa tętna 4 – Intensywna: 80-90% tętna maksymalnego.
- Strefa tętna 5 – Bardzo intensywna: 90-100% tętna maksymalnego
Trenując wg wyżej opisanych stref zyskasz ważną informacją o swoim organizmie, czyli wiedzę, co właściwie zachodzi w Tobie podczas wysiłku oraz, czy zmęczenie wynika rzeczywiście ze zwiększonej intensywności, czy może z przemęczenia i warto wyluzować stosując protokoły recovery.
Systemy energetyczne
Wróćmy jednak do tematu systemów energetycznych.
Wyróżniamy 3 systemy energetyczne z których organizm jest w stanie pozyskać energię:
- System Fosfagenowy ATP/ATP-PC (Niebieski i Fioletowy)
- System Glikolityczny (Żółty)
- System Tlenowy (Zielony)
Na poniższym wykresie znajdują się 4 krzywe przedstawione w zależności procentu % wytworzonej energii do czasu.
Od samego początku widać, że systemy przeplatają się w zależności od tego, jak intensywna pracę wykonujemy oraz jak długo.
Poniższy wykres przedstawia zmianę wydatku energetycznego z poszczególnych źródeł w miarę zmiany intensywności wysiłku (%Wmax).
Jeżeli dotarłeś do tego miejsca, obliczyłeś HRmax i sprawdziłeś jak wyglądają przedziały Twoich stref tlenowych to już masz wiedzę niezbędną do planowania treningu.
Jeżeli do tego miejsca wszystko jest jasne – teraz czas wyjaśnić Ci, jak działają poszczególne systemy.
SYSTEM FOSFAGENOWY
Jest to system , który jest najbardziej aktywny w pierwszych 10 sekundach intensywnego wysiłku. Należy do beztlenowych systemów energetycznych. System fosfagenowy składa się z trzech podstawowych reakcji:
- Pierwszą jest rozpad ATP na ADP PC (grupa fosforanowa) i wyzwolenie energii.
- Drugą reakcją jest resynteza ATP z ADP i fosfokreatyny (PCr), gdzie fosfokreatyna rozpada się na grupę fosforanową i kreatynę. Dzięki temu „P”, czyli grupa fosforanowa, może przyłączyć się do ADP i utworzyć ATP.
- Trzecią reakcją zachodzącą w ramach systemu fosfagenowego jest rozpad ADP na AMP i P, dzięki czemu grupa fosforanowa może przyłączyć się do innej cząsteczki ADP i ponownie utworzyć ATP (taki trochę recykling). Podczas działania tego systemu nie wzrasta poziom kwasu mlekowego.
Regeneracja systemu do normy następuje już w ciagu kilku minut, a po 30 sekundach od wysiłku, system odtwarzany jest nawet do 70%.
Ten system dominuje podczas krótkotrwałych i maksymalnych wysiłków takich jak sprint lub podnoszenie ciężarów (1RM).
SYSTEM GLIKOLITYCZNY
Jest to system, który zaczyna dominować po 10 sekundach wysiłku i trwa około 60-90 sekund. Szczyt mocy systemu glikolitycznego następuje około w 30 sekundzie wykonywania wysiłku. Energia powstaje w tym przypadku z rozpadu glukozy pochodzącej z krwi i zasobów glikogenu, a utylizacja glukozy zachodzi bez udziału tlenu. W beztlenowych warunkach cząsteczki glukozy przekształcają się w ATP i kwas mlekowy. Następnie każda cząsteczka glukozy tworzy w warunkach beztlenowych tylko dwie cząsteczki ATP, a jeśli zdolność danego organizmu do przekształcania kwasu mlekowego jest słaba (niska wydolność) to kwas mlekowy zaczyna gromadzić się w organizmie, co w następstwie powoduje zmęczenie.
Już po 2 minutach wysiłku udział tego systemu w produkcji energii spada aż do około 35-50%. Wtedy właśnie obniża się intensywność wysiłku i spada szybkość rozpadu glukozy i glikogenu. Jeśli organizm jest sprawny, będzie w stanie część kwasu mlekowego przekształcić w kwas pirogronowy. Kwas ten następnie może trafić do mitochondriów i na drodze metabolizmu tlenowego przekształcić się w ATP (zjawisko tzw „second wind”). Odbudowa całego zapasu glikogenu trwa około 24 godziny. System glikolityczny jest wykorzystywany w takich sportach jak sprint na 400-800m lub pływanie na 100m.
SYSTEM TLENOWY
Jest to system energetyczny, w którym ATP może zostać utworzone przez rozkład węglowodanów i tłuszczu dzięki takim procesom, jak glikoliza tlenowa oraz lipoliza tlenowa (rozpad cukrów i tłuszczy). W systemie tlenowym reakcja pozyskiwania ATP zachodzi w obecności tlenu i podczas wysiłku nie powstaje kwas mlekowy. Na proporcję zużywania węglowodanów i tłuszczów przez ten system ma wpływ wiele czynników takich jak: intensywność wysiłku, wytrenowanie danej osoby, czas trwania wysiłku, poziom kondycji.
Przy mało intensywnych wysiłkach, poniżej 50% maksymalnego pułapu tlenowego, organizm do uzyskania energii korzysta głównie z tłuszczy. Przy intensywności na poziomie 50-70% tego pułapu organizm pozyskuje energię z węglowodanów (glikogen mięśniowy). Przy wykorzystaniu energii powstającej z tłuszczów organizm jest w stanie wykonywać dany wysiłek bardzo długo. System tlenowy jest wykorzystywany w takich sportach jak maraton, triathlon, biegi narciarskie.
Próg tlenowy / Próg beztlenowy
Ostatnia sprawa – W akapicie wyżej użyłem określenia progu tlenowego. Jest to zwyczajnie moment w którym organizm przełącza się z jednego systemu na drugi. Oprócz progu tlenowego istnieje także próg beztlenowy, czyli punkt w którym organizm nie nadążą z „utylizowaniem” kwasu mlekowego z mięśni i rozpoczyna się wysyłek beztlenowy.
Podsumowanie
Jak widzisz, ciało posiada ponadprzeciętne metody kalibracji wysiłkowej.
Gdy słyszymy o ultratriathlonistach pokonujących ogromne dystanse – to własnie kombinacja cholernie silnej psychy i perfekcyjnej adaptacji organizmu.
Mam nadzieję, że chociaż trochę rozjaśniłem Ci temat stref tlenowych i od tego momentu Twój trening stanie się bardziej świadomy. O metodach pomiarowych nie wspominam ponieważ każdy sportowy zegarek posiada taką funkcję. Jest ona obarczona pewnym marginesem błędu, lecz aby uzyskać super-precyzyjny wynik należałoby wykonać próbę wysiłkową z wykorzystaniem specjalnej aparatury.
Poniżej znajdziesz protokół treningowy z którego sam korzystam gdy chce budować konkretny system energetyczny.
W pigułce:
- Systemy energetyczne współpracują ze sobą w celu uzupełnienia ATP.
- Trzy systemy energetyczne to ATP-PC, glikoliza beztlenowa i tlenowa.
- Wszystkie systemy energetyczne pracują razem w tym samym czasie, aby uzupełniać ATP. W żadnym momencie nie będzie używany tylko jeden system energetyczny, ale często jest system dominujący.
- Dominujący system energetyczny wykorzystywany podczas ćwiczeń zależy od intensywności i czasu trwania aktywności oraz poziomu sprawności fizycznej danej osoby.
- System ATP-PC jest wykorzystywany głównie podczas aktywności o maksymalnej intensywności, trwającej nie dłużej niż 10 sekund.
- System glikolizy beztlenowej jest wykorzystywany głównie podczas ćwiczeń o wysokiej intensywności, trwających około 1 minuty.
- System aerobowy jest wykorzystywany głównie podczas aktywności o średniej i niskiej intensywności.
- Dominującym systemem energetycznym wykorzystywanym w spoczynku jest system aerobowy.
- Dominujący system energetyczny wykorzystywany podczas ćwiczeń zależy od intensywności i czasu trwania aktywności oraz poziomu sprawności fizycznej danej osoby.
- System ATP-PC jest wykorzystywany głównie podczas aktywności o maksymalnej intensywności, trwającej nie dłużej niż 10 sekund.
- System glikolizy beztlenowej jest wykorzystywany głównie podczas aktywności o wysokiej intensywności, trwającej około 1 minuty.
- System aerobowy jest wykorzystywany głównie podczas aktywności o średniej i niskiej intensywności.
- Dominującym systemem energetycznym wykorzystywanym w spoczynku jest system aerobowy.
Przykładowe protokoły treningowe
Tak jak wspomniałem wcześniej – nie istnieje uniwersalny protokół poniważ wszystko zależy od Twojego indywidualnego stopnia wytrenowania. Poniżej załączam 3 gotowe protokoły i zachęcam Cię, abyś podczas ich wykonywania obserwował swoje tętno – w ten sposób dowiesz się, jak pracuje Twój organizm i dostosujesz tempo do celu.
Protokół nr 1:
„Kilometr za kilometr”
Sugerowana częstotliwość: 1 do 3 razy w tygodniu
W przypadku biegania – włączasz zegarek monitorujący trasę i przebiegasz kilometr w najszybszym możliwym dla siebie tempie. Ważne aby był to ciągły bieg. Po kilometrze przechodzisz do marszu. Następnie powtarzasz taki interwał od 3 do 5 razy.
Protokół nr 2:
Czasówka
Sugerowana częstotliwość: 2 razy w tygodniu
W przypadku roweru sprawa wygląda odrobinę inaczej. Jeżeli nie posiadasz w rowerze sprzętu do pomiaru mocy, możesz zastosować analogiczną do protokołu 1 formę w postaci treningu w charakterystyce „Minuta za minutę”. Na początku ustal dwa tempa – tempo pracy oraz tempo odpoczynku, pamiętając o tym, aby znacząco różniły się od siebie. Wykonuj interwał naprzemiennie przechodząc z jednego do drugiego.
Taki trening, jest łatwiejszy niż biegowy, więc 10 rund to minimum. Opcją dla amatorów mocnych wrażeń lub rowerowych twardzieli jest wykorzystanie airbike’a – wtedy zmniejsz ilość rund do 8 i wydłuż czas pracy oraz odpoczynku z minuty na 30 sekund.
Ten protokół możesz też oczywiście zastosować w bieganiu lub pływaniu.
Protokół nr 3:
„All-out”
Sugerowana częstotliwość: 1 raz w tygodniu
Ten protokół jest trudny, a poziom endorfin po jego wykonaniu jest olbrzymi.
Wyznaczasz prostą trasę o długości od 20 do nawet 200 metrów. Może to być kawałek chodnika lub w miarę równej ścieżki w lesie. Ustawiasz się na linii startu i starasz się dotrzeć do mety jak najszybciej tylko potrafisz. Następnie odpoczywasz 90 sekund wracając marszem na linię startu i powtarzasz całą procedurę od 3 do 5 razy. Jeżeli Twoje tętno po wybiegu jest wciąż tak wysokie, że nie jesteś w stanie wydobyć słowa – poczekaj chwilę, aż się unormuje.
W każdym z tych protokołów świetnym rozwiązaniem ułatwiającym trening i jego kontrolę jest korzystanie z zegarka lub innego gadżetu służącego do monitorowania strefy tętna w której, aktualnie się znajdujesz. Ideą treningu wydolnościowego w którym zwiększasz pułap tlenowy jest osiągnięcie tętna submaksymalnego na określony czas, a następnie powrót do drugiej strefy tętna. W ten sposób jesteśmy w stanie sukcesywnie przesuwać pułap tlenowy do góry.
Dzięki!
#dayone #dyscyplina
Źródła:
- „Wydolność 2.0”; Ben Greenfield
- „Trening wytrzymałościowy”; Philip Maffetone
- „Fizjologia wysiłku i treningu fizycznego”; Redakcja naukowa: Jan Górski
Wydawca: PZWL Wydawnictwo Lekarskie - „Energy System Development and Load management throught the rehabilitation and return to play process”; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5534159/;Scot Morrison, PT, DPT, OCS, CSCS,
1,2 Patrick Ward, MS, CSCS, LMT,3 and Gregory R duManoir, PhD4; Published online 2020 Jul 7 - „Energy System Contributions and Physical Activity in Specific Age Groups during Exergames”; Seung-Bo Park, Minjun Kim, Eunseok Lee, Doowon Lee, Seong Jun Son, Junggi Hong, and Woo-Hwi Yang*;Int J Sports Phys Ther. 2017 Aug; 12(4): 697–710.