Aerob og anaerob energi


Er du fokuseret på performance, når du dyrker sport?
MitoActive er udviklet til dig, som leder efter mere overskud.
Læs topatleternes anbefalinger her.


Energi i musklerne - Atletens vigtigste våben
 

af sportsfysiolog Thomas P. Gunnarsson

Uden energi ingen bevægelse. Uden tilstrækkelig energi, intet overskud.

Energidannelse i musklerne er helt afgørende for atletisk præstation. Men hvordan danner vi energien til vores muskler og hvad er de begrænsende faktorer?


Muskler, energi og ATP
 

Vores muskler består af bundter af tusinder af muskelfibre. Muskelfibre kan variere i længde fra få mm til ca. 30 cm. Hos voksne er de ca. 0.05-0.1 mm tykke. Muskelfibre adskiller sig fra fibre i andre væv ved at indeholde mange cellekerner. I cellekernerne opbevares bl.a. vores DNA i kromosomerne.

Muskelfibre kan skabe muskelsammentrækning ved at tusindvis af fibre koordineret trækker sig sammen og giver slip igen.

Muskelsammentrækning kræver energi, som leveres af ATP-molekyler. ATP er en slags energimønt, der kan veksles til energi under omdannelse til ADP. Processen går den modsatte vej, når der skal genoplagres energi i molekylet ved at ADP omdannes til ATP.
 

Aerob og anaerob energiomsætning
 

Energi til oplagring gendannes primært ved aerob (’med ilt’) energiomsætning, hvor den ilt vi indånder optages i muskelcellerne og indgår i energi-dannelsesprocessen sammen med fedt eller kulhydrat. Undtagelserne er, når vi skal lave en eksplosiv bevægelse som f.eks. at sprinte, sparke til en bold eller hoppe. Dér har vi brug for en så stor mængde energi på kort tid, at det aerobe energisystem ikke kan følge med og her træder det anaerobe energisystem til (omsætning af kulhydrat til energi uden forbrug af ilt).

Aerob energidannelse går ikke særligt hurtigt, mens anaerob energidannelse giver en stor mængde energi på kort tid, hvilket er en fordel ved korte sprinter og højintensitetsarbejd.
Så længe arbejdstiden er kort, er der ingen problemer ved at aktivere det anaerobe energisystem, men når den er lang, kan vi ikke opretholde den høje energiomsætning og der opstår hurtigt træthed, som tvinger os til at stoppe eller nedsætte intensiteten i arbejdet betydeligt.
 

Energiomsætning under sport
 

Overordnet set er vi 99% afhængige af den aerobe energiomsætning i hverdagen. Under sportsudøvelse/konkurrence er det intensiteten af sportsudøvelsen, der afgør, hvor stor aerob eller anaerob energiomsætning, der trækkes på.

Jo mere intensiv, jo højere et bidrag fra det anaerobe energisystem.

Under længerevarende sportsudøvelse (fra 10 minutter og op) er vi omvendt meget afhængige af en stor aerob energiomsætning og knap så meget anaerob.

Det anslås, at det samlede aerobe bidrag under et 400-m løb er ca. 40%, mens det under et 1500-m løb er oppe på ca. 85%.

Også under længerevarende sportsudøvelse kan andelen af anaerob energiomsætning dog være høj, hvis der er tale om hyppigt aktivitetsskifte med mange intensive udladninger. F.eks. kan cykling foregå med rykvise kraftfulde udladninger, ligesom i fodbold, hvor der konstant er aktivitetsskift og høj-intense aktioner.

Selvom fodboldspilleren bruger 75% af kamptiden på at gå eller jogge rundt, så er pulsen stadig 85% af makspuls, fordi der er et voldsomt højt energiforbrug under de højintensive ”anaerobe aktioner”, altså muskelarbejde der kræver anaerob energiomsætning.

Den høje puls skyldes, at de anaerobe aktioner er så energikrævende, at de hæver iltoptagelsen markant i pauseperioderne, selvom aktionerne i fodbold i gennemsnit varer under 1 sekund. 
 

Kapillærerne: forsyningsvejene
 

Aerob energiomsætning kræver ilt. Ilten kommer fra luften via lungerne, hvor det optages i blodet, som pumpes rundt af hjertet. De røde blodlegemer binder og transporterer ilten i blodet. Blodårerne, som kommer fra hjertet, kaldes arterier. Den største er aorta, som udgår direkte fra hjertet. Arterierne bliver gradvist mindre (arterioler) og mere forgrenede jo tættere vi kommer på musklerne.

I musklerne, som består af tusinder af muskelfibre, er arteriolerne yderligere forgrenet i et hårfint netværk kaldet kapillærerne. Kapillærerne snor sig ind og ud og mellem hver muskelfiber. Tager man et tværsnitsbillede af en muskelfiber med et mikroskop, kan man se en kapillærtæthed på ca. 500 styk per mm2!

I kapillærerne frigives ilten fra de røde blodlegemer og optages i muskelfibrene, hvor ilten indgår i energi-produktionen. Blodet binder i stedet den CO2, som musklerne producerer og transporterer den til lungerne til udånding.
 


Kapillær-tæthed og fysisk træning
 

Fysisk træning øger antallet af kapillærer, og afhængig af træningsstatus kan den enkelte muskelfiber være omgivet af op til 6-8 kapillærer. 

Antallet af kapillærer er af stor betydning for præstationsevnen, fordi det er med til at afgøre, hvor meget ilt, der kan optages i musklerne, samt hvor stor en mængde ”træthedsstoffer” (f.eks. H+ og K+ ioner), der kan bortskaffes under intenst arbejde. Dette skyldes bl.a., at flere kapillærer fører til øget tid for udveksling mellem blodbane og muskler (en øget mean transit time - MTT). 

Flere nyere studier peger i retning af, at kapillær-tætheden ikke øges gennem intens intervaltræning, men skal øges gennem mængde-træning ved lavere intensitet.


Mitokondrierne – cellernes kraftværker
 

I muskelfibrene ligger små cellestrukturer kaldet mitokondrier.

Mitokondrierne kan betragtes som cellens kraftværker, der producerer energien til musklerne under forbrug af ilt. Der ligger også store mængder mitokondrier i nerveceller, der ligesom muskler er storforbrugere af energi.

Mitokondrierne forbrænder fedt og kulhydrat ved hjælp af ilt og skaber energi, som mitochondrierne binder i ATP og som igen frigives ved muskelarbejde, når ATP nedbrydes til ADP. Samtidig dannes vand og kuldioxid (CO2).

Det er i virkeligheden ret enkelt: Jo flere og jo bedre fungerende mitokondrier, desto mere energi kan muskelcellen danne aerobt.

Antallet og funktionsgraden af mitokondrier afhænger bl.a. af muskelfiberens type samt af personens træningstilstand.

Størrelsen og antallet af mitokondrier øges med træning og særligt med udholdenhedstræning, ligesom selv en kort pause i træningen medfører fald i antallet af mitokondrier. For udholdenhedsatleter er antallet og størrelsen af mitokondrierne afgørende for præstationsevnen.

Flere studier viser stærke sammenhænge mellem musklens evne til at omsætte ilt til energi, og antallet og størrelsen af mitokondrierne. 

Kapillærtæthed og mitokondrie-størrelse og tæthed er vigtige parametre for den maksimale iltoptagelse (VO2-max) og evnen til at udnytte iltoptagelsen under konkurrence (performance VO2).

 











Thomas P. Gunnarsson
skriver om sport













 
Muskelsammentrækning kræver energi, som leveres af ATP-molekyler.















Aerob energidannelse går ikke særligt hurtigt, mens anaerob energidannelse giver en stor mængde energi på kort tid, hvilket er en fordel ved korte sprinter og højintensitetsarbejde.










Jo mere intensiv, jo højere et bidrag fra det anaerobe energisystem.


























Kapillærtæthed og mitokondrie-størrelse og tæthed er vigtige parametre for VO2-max og evnen til at udnytte iltoptagelsen under konkurrence.













Fysisk træning øger kapillærtætheden og af stor betydning for præstationsevnen.











Mitokondrierne kan betragtes som cellens kraftværker, der producerer energien til musklerne.