Μεταβολικές αιτίες κόπωσης

Η κόπωση προκαλείται όταν οι απαιτήσεις σε ΑΤΡ είναι περισσότερες από τη παραγωγή - υποστήριξη.

Για αυτό υπάρχουν κάποιες αιτίες που λαμβάνουν χώρα και παρουσιάζεται αυτή η κόπωση. Επίσης η μυϊκή κόπωση προκαλείται από τη κούραση του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ), που ελέγχει τις εκούσιες κινήσεις. Γενικά, οι αιτίες για τη μυϊκή κόπωση μπορούν να επικεντρωθούν σε σχέση με τα ενεργειακά συστήματα, συσσώρευση μεταβολικών υποπροϊόντων ή νευρομυϊκών παραγόντων. Αυτοί οι παράγοντες μπορεί να μην είναι μεμονωμένοι, αλλά παραπάνω από ένας σε παρατεταμένες έντονες ή ιδιαίτερες δραστηριότητες (πίνακας 1.3).

Πίνακας 1.3 Αιτίες κόπωσης κατά την άσκηση

Ενεργειακά συστήματα και υποπροϊόντα

Επειδή το σώμα δε διαθέτει υψηλά επίπεδα ΑΤΡ και PCr στις αποθήκες κατά της άσκησης, οι μύες θα πρέπει συνεχώς να ταιριάξουν το ρυθμό ανασύνθεσης ΑΤΡ με το ρυθμό προς εξάντληση. Η ένταση της άσκησης ή ο ρυθμός, μπορεί να διατηρηθεί εφόσον και αν, η παραγωγή τριφωσφορικής αδενοσίνης παράγεται τόσο γρήγορα όσο καταναλώνεται.

Οι αιτίες της μυϊκής κόπωσης ποικίλουν αναλόγως του επικρατέστερου ενεργειακού συστήματος που εκείνη τη στιγμή δραστηριοποιείται. Αυτές οι αιτίες ονομάζονται «οριακοί παράγοντες». Η σπουδαιότητα αυτής της διαδικασίας είναι πολύ σημαντική.

Σύστημα PCr (Φωσφοκρεατίνη)

Σε σύντομες, υψηλής έντασης, όπως τα σπριντ που διαρκούν από 30 έως 40 δευτερόλεπτα, η εξάντληση της PCr είναι καίριος περιοριστικός παράγοντας. Η περισσότερη, αλλά όχι όλη, η PCr αναπληρώνεται στα πρώτα 2 - 3 λεπτά κατά την αποθεραπεία μετά την άσκηση. Ωστόσο, παίρνει πάνω των 7 λεπτών για τη πλήρη αναπλήρωσή της μέσα στους μύες μετά από μακρύ σπριντ (60δευτ.), οπότε η μακράς διαρκείας ξεκούραση (ανάρρωση), μετά από μεγάλο σπριντ, απαιτείται για την επανάληψη ανάλογης δραστηριότητας. Άλλωστε οι προπονήσεις ταχύτητας περιλαμβάνουν διαλλείματα μεγάλης διάρκειας (2-3 λεπτών) ανάμεσα στις επαναλήψεις.

Αναερόβιο - γλυκολυτικό σύστημα

Σε υψηλής έντασης προπόνηση διάρκειας 2 - 3 λεπτών, ένας συνδυασμός εξάντλησης PCr και συσσώρευσης γαλακτικού οξέως, αποτελούν περιοριστικούς παράγοντες. Παραδείγματα είναι οι παρατεταμένες ταχύτητες, το μέσης διάρκειας τρέξιμο, κολύμπι, κωπηλασία, ποδηλασία και αθλοπαιδιές, όπως ποδόσφαιρο, μπάσκετ. Κατά τη διάρκεια τέτοιας άσκησης, το γαλακτικό οξύ παράγεται από την αναερόβια γλυκόλυση και συσσωρεύεται στους δρώντες μύες. Υψηλά επίπεδα γαλακτικού οξέως αυξάνει την οξέωση, μειώνοντας το pH, μέσα στους μύες. Ένα οξύ καθορίζεται ως ένα μόριο που δίνει αυξημένα ιόντα υδρογόνου (Η+). Ο υψηλός αριθμός ιόντων υδρογόνου ισούται με υψηλή οξέωση. Το γαλατικό οξύ και αυτό αυξάνει την οξέωση. Το σώμα διαθέτει πολλούς μηχανισμούς, όπως μόρια για την απομάκρυνση οξέωσης, αλλά όχι H+, και δεν είναι σε θέση να απομακρύνουν το υδρογόνο κατά την άσκηση.

Η διαδικασία της γλυκόλυσης αναστέλλεται ή μειώνεται κατά την οξέωση. Αυτή η λειτουργία δρα ως μηχανισμός προστασίας, διότι πολύ υψηλή οξέωση μπορεί να προκαλέσει θάνατο των κυττάρων. Με άλλα λόγια, ο σκελετικός μυς είναι σε θέση να πράξει υπομέγιστο έργο μόνο για 1 - 2 λεπτά, πριν τη συγκέντρωση υψηλών ποσοστών γαλακτικού οξέως από την αναερόβια γλυκόλυση, μειώνοντας τη παραγωγή ΑΤΡ. Τα υψηλά επίπεδα γαλακτικού οξέως απαιτούν 20 - 40 λεπτά για τη πλήρη απομάκρυνσή τους από τους μύες. Η απομάκρυνση αυτή επιτυγχάνεται πιο γρήγορα με ενεργητική αποθεραπεία και όχι παθητική. Ένα πολύ χαλαρό jogging είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος απομάκρυνσης γαλακτικού οξέος, καθώς επιτρέπει τη ροή του αίματος μεταφέροντάς το μέσα στους μύες για τη ανασυνθεση ΑΤΡ, μετά από έντονη παρατεταμένη άσκηση σε σχέση με τη στάση του σώματος (απλό κάθισμα). Σε επαναλαμβανόμενες interval προπονήσεις (6x400μ. τρέξιμο ταχύτητας), συνήθως στην αποθεραπεία συνιστάται ένα χαλαρό jogging, ανάμεσα στις επιταχύνσεις.

Οξειδωτικό σύστημα και προπόνηση αντοχής

Η απόδοση σε παρατεταμένη άσκηση περιορίζεται από άλλους παράγοντες από την εξάντληση PCr και συσσώρευσης γαλακτικού οξέως. Σε περίπτωση που ή άσκηση είναι αρκετά έντονη (>75% την μέγιστης ικανότητας) από 30 - 40 λεπτά έως λίγες ώρες, το μυϊκό γλυκογόνο εξαντλείται, προκαλώντας μείωση του ρυθμού άσκησης λόγω του ότι η παραγωγή ΑΤΡ από το λίπος είναι λιγότερο αποδοτική από τους υδατάνθρακες. Η προπόνηση που προκαλεί εξάντληση του γλυκογόνου περιλαμβάνει υψηλή ένταση, μεγάλη διάρκεια (μαραθώνιος, τρίαθλο, interval training ή επαναλαμβανόμενη επανάληψη με βάρη).

Αναφορές αθλητών αναφορικά με την εξάντληση μυϊκού γλυκογόνου λαμβάνεται σας αίσθημα «χτυπάω το τοίχο» ή αίσθημα υπερβολικής κόπωσης, βαριά πόδια - χέρια, δυσκολία συνέχεια της άσκησης. Άλλοι παράγοντες που συνεισφέρουν στη κόπωση είναι η αύξηση της θερμοκρασίας, η αφυδάτωση, η οποία στρεσάρει το καρδιοαγγειακό σύστημα που μεταφέρει οξυγόνο στους μύες.

Η πτώση του pH θα μπορούσε να «σκοτώσει» τους μύες αφού θα μπορούσε να πέσει από το 7,1-7,0 στο 5,6. Όμως στο σώμα υπάρχουν όξινα ανθρακικά ιόντα τα οποία δρουν ως ρυθμιστές της οξύτητας (buffers). Τα όξινα ανθρακικά ιόντα δεσμεύουν ιόντα υδρογόνου και δημιουργούνται μόρια ανθρακικού οξέος, το οποίο στην συνέχεια διασπάται σε μόρια νερού και διοξειδίου του άνθρακος. Είναι σαφές ότι οι σπρίντερ με την προπόνηση που κάνουν αποκτούν μεγαλύτερη ικανότητα από τους αθλητές αντοχής στην ρύθμιση της οξύτητας. Marc Harqreaves, Martin Thompson «Βιοχημεία της άσκησης», επιστημονική επιμέλεια Παννάκης Γεράσιμος, Ιατρική σχολή Πάτρας, 2000

Κατά τη διάρκεια παρατεταμένης έντονης άσκησης, κατά τη παρέλευση της εξάντλησης μυϊκού γλυκογόνου, η διάσπαση πρωτεΐνης αυξάνεται για να υποστηρίξει τη συνέχεια άσκησης στο οξειδωτικό σύστημα. Τα υποπροϊόντα της διάσπασης της πρωτεΐνης διαχέονται στο αίμα, αυξάνοντας το δείκτη διαφόρων αμινοξέων. Ως συνέπεια αυτό έχει τη κόπωση και του νευρικού συστήματος.

Αποτελέσματα της άσκησης στο μεταβολική δραστηριότητα του σκελετικού μυός

Η προπόνηση κάνει το σώμα να προσαρμόζεται στη περισσότερη παραγωγή ΑΤΡ, οδηγώντας στην αυξημένη ικανότητα άσκησης του οργανισμού. Συχνά λέγεται ότι η άσκηση καθυστερεί την έναρξη της κόπωσης, επιτρέποντας στον ασκούμενο να ασκείται πιο έντονα ή για περισσότερο χρονικό διάστημα. Καθώς η φυσική κατάσταση μεγαλώνει, η διάρκεια της άσκησης αυξάνεται και οι ίδιες ασκήσεις που στην αρχή ήταν πιο δύσκολες, γίνονται πιο εύκολες.

Αυτό συμβαίνει λόγω των μεταβολικών αλλαγών στο μυ, το οποίο αυξάνει το ρυθμό παραγωγής ΑΤΡ κατά την άσκηση. Σύμφωνα με την αρχή της εξειδίκευσης (εισαγωγή), αυτές οι μεταβολικές αλλαγές είναι συγκεκριμένες ανάλογα με το ενεργειακό σύστημα κατά την προπόνηση (πχ. Η διαρκείας άσκηση προκαλεί προσαρμογές στο οξειδωτικό σύστημα, αλλά λίγες ή καθόλου στα άμεσο και αναερόβιο - γλυκολυτικό). Αντίθετα, η δύναμη, ταχύτητα, και η προπόνηση ισχύος (πχ. σπριντ, ή βάρη), δημιουργούν προσαρμογές στο άμεσο και αναερόβιο σύστημα και σχεδόν καθόλου στο οξειδωτικό - αερόβιο (πίνακες 1.4 και 1.5 συγκεντρώνουν τις μεταβολικές αλλαγές στους μύες ως αποτέλεσμα της προπόνησης)

Πίνακας 1.4 Μεταβολικές προσαρμογές προπόνησης σπριντ και δύναμης

Πίνακας 1.5 Μεταβολικές προσαρμογές προπόνησης αντοχής

Άμεσο σύστημα ενέργειας

Οι αποθήκες ΑΤΡ και PCr στο εσωτερικό του μυός μπορεί να αυξηθούν μετά τη προπόνηση συμπεριλαμβάνοντας σύντομη υψηλής έντασης, όπως επαναλαμβανόμενα σπριντ ή ασκήσεις με βάρη. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει περισσότερο ΑΤΡ και φωσφοκρεατίνη κατά την έναρξη της άσκησης, και έτσι περισσότερο έργο μπορεί να παραχθεί προτού η PCr εξαντληθεί. Η προπόνηση, επίσης, αυξάνει τα ένζυμα διάσπασης της φωσφοκρεατίνης.

Αναερόβιο - γλυκολυτικό σύστημα

Επαναλαμβανόμενη interval προπόνηση η οποία ενεργοποιεί στο μέγιστο το αναερόβιο-γλυκολυτικό σύστημα προκαλεί μία ποικιλία αλλαγών αύξησης της παραγωγής ΑΤΡ και στη παράταση ικανότητας αντοχής στην άσκηση (π.χ. 30sec. έως 2 λεπτά). Τα ένζυμα που ελέγχουν την αναερόβια γλυκόλυση αυξάνουν τη δραστηριότητα, οδηγώντας σε υψηλότερη παραγωγή ΑΤΡ μέσω αυτής της οδού. Ταυτόχρονα αυξάνεται η ικανότητα ανοχής του σώματος στα υψηλά επίπεδα γαλακτικού οξέως.

Η αναερόβια προπόνηση αυξάνει τα επίπεδα αποθηκών γλυκογόνου μέσα στις μυϊκές ίνες, παρέχοντας περισσότερο υλικό για την αναερόβια γλυκόλυση (υπενθύμιση, το μυϊκό γλυκογόνο είναι το κύριο συστατικό σε αυτό το σύστημα). Στους αθλητές προπονήσεων με βάρη, κολύμβηση, ποδόσφαιρο, μπάσκετ, όπου η υψηλή ένταση επαναλαμβάνεται περισσότερες φορές, μπορεί να επιφέρει εξάντληση μυϊκού γλυκογόνου. Αυτονόητο είναι ότι τα υψηλά αποθέματα γλυκογόνου, στην αρχή της άσκησης, επιτρέπουν στον αθλητή να πραγματοποιεί επαναλαμβανόμενες ασκήσεις μακράς διάρκειας πριν παρουσιαστεί εξάντληση του γλυκογόνου των μυών. Ένα ζωντανό παράδειγμα είναι το ποδόσφαιρο, χόκεϋ ή μπάσκετ όπου ο αθλητής επαναλαμβάνει επιταχύνσεις πάνω από 30sec. τη φορά, με ελάχιστο διάλειμμα ξεκούρασης ανάμεσα τους, σε παρατεταμένο χρόνο.

Οξειδωτικό Σύστημα

Η προπόνηση διάρκειας συνδέεται με την αυξημένη συμβολή του οξειδωτικού συστήματος στους μύες (π.χ. η αυξημένη ικανότητα των μυών να καταναλώνουν οξυγόνο για τη παραγωγή ΑΤΡ). Αυτό, ουσιαστικά, σημαίνει ότι οι καλά προπονημένοι μύες επιτρέπουν περισσότερο αερόβιο μεταβολισμό και λιγότερη συμμετοχή του αναερόβιου συστήματος κατά τη διάρκεια της άσκησης, ενισχύοντας τη χαμηλή παραγωγή γαλακτικού οξέως.

Μιτοχονδριακή δραστηριότητα

Όπως αναφέρθηκε πρωτύτερα, ο οξειδωτικός μεταβολισμός πραγματοποιείται μέσα στα μιτοχόνδρια. Η προπόνηση έντασης επιφέρει σημαντική προσαρμογή στην ικανότητά τους να παράγουν ΑΤΡ. Το μέγεθος το κυττάρων αυξάνεται με την έντονη άσκηση. Επιπρόσθετα, τα ένζυμα που ελέγχουν το ρυθμό του οξειδωτικού μεταβολισμού αυξάνεται, δημιουργώντας μεγαλύτερα μιτοχόνδρια πιο αποτελεσματικά στη παραγωγή ΑΤΡ.

Αυτές οι αλλαγές σχετίζονται με την ένταση της άσκησης, τη ποσότητα, και τη διάρκεια. Υψηλής έντασης αντοχής προπόνηση προάγει τις μεγαλύτερες αλλαγές στο μέγεθος των μιτοχονδρίων και στην ικανότητά τους παραγωγής ΑΤΡ. Εν τέλει, αυτό, εν μέρει, εξηγεί γιατί οι καλά προπονημένοι αθλητές αντοχής έχουν τόσο μεγάλη χρήση Ο₂.

Γράφει: Μαθιουλάκης Εμμανουήλ Dip.MSc. ACSM, IFPA

ΚΦΑ, Κλ. Εργοφυσιολόγος- Κινησιολόγος αποκατάστασης Κινησιοθεραπεία

Πηγή: http://www.athlisis.gr/