View
2
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Träning av uthållighet – molekylärbiologisk teknik ger vetenskaplig evidens till nya
träningsmodeller.Kent Sahlin,Åstrandlaboratoriet, GIH
Upplägg:• Allmänt om kondition och uthållighet• Lite fysiologi och biokemi • Metodik• Nya experimentella studier
Varför ska man träna uthållighet/kondition?
• Undvika sjukdom• Må bättre• Förbättra kondition – orka mer• Prestation – tävling
Uthållighet på korta och långa distanser
Långa distanser (>10 min):Aerob uthållighet (syreupptag)
Korta distanser (<1-2 min):Anaerob uthållighet (mjölksyra)
Kondition:Maximal syreupptagningsförmåga
VO2max
Kräver labresurser
Kan uppskattas från puls:Åstrandstest
Prof. P-O Åstrand
Faktorer av betydelse för aerob uthållighet:
• Maximal syreupptagningsförmåga (VO2max)• Ämnesomsättning: minskad mjölksyra
ökad fettförbränning• Teknik• Mentala faktorer
Arbetsbelastning: t.ex. LöphastighetRelativ arbetsbelastning: %VO2max eller %maxPuls
Träningszoner:Mycket ansträngande:>85% VO2max el. >90% maxpuls
Ansträngande/lätt:70% VO2max el. 80% maxpuls
Lätt:50% VO2max el. 70% maxpuls
Uthållighet påverkas även av andra faktorer än VO2max
60
30
0
90Tränad
Otränad
% VO2max
Vid arbete på 70% VO2max (ca 80% av maxpuls)Otränad trött efter 40 min.Tränad (ej elit) trött efter 90 min
Minuters arbete
Effekter av träning
Träningsvolym / intensitet
TräningsstatusIndividens teoretiska maxnivå
otränad
tränadelit
Träningsbarhet beror på arv
Bouchard et al 1999: The Heritage Family Study
Olika typer av träning:• Distansträning – låg belastning under lång tid• Träning vid hög belastning under kort tid• Intervallträning• Kombinationsträning styrka-uthållighet• Nutrition/kosttillskott i samband med träning
Hur vet man vilken träningsmodell som är bäst?
• Praktisk erfarenhet• Träna som eliten• Specificitet: Träna på det man skall tävla i.• Vetenskaplig evidens:
– Longitudinella studier (samma individ – olika träningsmodeller)– Tvärsnittsstudier (olika individer – olika träningsmodeller)– Utvärdering av träningseffekten efter ett träningspass
med ny teknik.
Lite fysiologi: Transport av syre från luft till muskel
Central nivå:andninghjärta
Mellan-nivå:blodvolymhemoglobin
Muskel-nivå:små blodkärl (kapillärer) mitokondrier (motorn)
Mitokondrier: muskelns förbränningsmotor
I mitokondrierna sker förbränningen med hjälp av syre.Bränslet är huvudsakligen fett och kolhydrater.Processen ger energi till bl.a. arbete
Tonkonogi et al. J Physiol. 528:379-388, 2000.
0
5
10
15
20
25
30
35
40% Ökning
VO2max
Mitokondrievolym
6 veckors träning av otränade fp
Mitokondrier och träning.
Mitokondrier
VO2max
Henriksson et al 1975
Mitokondrier är färskvara.
Uthållighetsträning minskar mjölksyrabildningen.
Löphastighet (km/tim)
Ny metodik för att undersöka olika träningsmodeller
Ökad mängd mitokondrierFörbättrad prestation
1-3 tim efter ett träningspass
4-8 veckors träning
Ordergivning Instruktion
Resultat
Från DNA till mitokondrier Metodik för att bestämma träningseffekt:
• Muskelprovtagning.• Klassisk metodik (muskelprov före och efter 4-8 veckors träning):
Bestämning av mängd mitokondrier (oxidativ enzymaktivitet) och prestation.
• Ny metodik (muskelprov före och 3 tim efter ett träningspass): Bestämning av genmarkörer som signalerar mitokondriell tillväxt
Snabba och långsamma gener PGC-1alfa är en genetisk markör som signalerar bildning av mitokondrier
Ökad PGC-1alfa
Ökad bildning av mitokondrier Ökad fettförbränning
Ökad uthållighet
Perixosome proliferator-activated receptor γ coactivator 1α
Genetisk manipulation av möss:Ökad mängd PGC1alfa – superatletisk mus
Röd färg visar på muskler med mycket mitokondrier Uthålligheten ökar med 300%
Dopning???
Träningsstudier på människa där man har använt signalmarkören PGC-1alfa för att utvärdera olika träningsmodeller.
Tidsförlopp för muskelns PGC-1alfa efter ett träningspass:
Pilegaard 2005
Markör för bildning av mitokondrier (mRNA PGC-1alfa)
Diet med kolhydrater
Diet utan kolhydrater75 min cykling vid75% av VO2max9 fpMuskelprov före/efter
Slutsats: Bättre träningsanpassning om man undviker kolhydrater efter ett träningspass.
Sprintträning och aerob uthållighet
Sprintintervaller (4-7st 30 s cykling vid maxbelastning)
3,5 min
Försökspersoner: 8 fysiskt aktiva studenter: VO2max 45 ml O2/min/kg2 veckors träning: totalt 6 sessioner med 3,5 min arbeteTotal träningstid: 15 min
= Maximalt anaerobt arbete
Burgomaster et al J Appl Physiol 98: 1985-1990, 2005
Sprintträning och uthållighet
- Sprintträningen förbättrade uthålligheten vid 80% VO2max från 26 min till 51 min!!!!- Mängden mitokondrier ökade med 38%- VO2max oförändrad
Burgomaster et al J Appl Physiol 98: 1985-1990, 2005
MitokondrierUthållighet
Sprintträning med elitcyklister
Pre 2h Post
Sprintintervaller (7x30 s)~184% av VO2max
3,5 min
Pre 2h Post
Tröskelträning (3x20 min)~87% av VO2max
60 min
10 st cyklister på nationell elitVO2max 68 ml/min/kgJämförelse mellan två träningsmodeller
Psilander et al. Eur J Appl Physiol 2010
0
2
4
6
8
SIE IE
PGC-1α
mR
NA
leve
l (fo
ld c
hang
e)
**
0
2
4
6
8
SIE IE
PGC-1α
mR
NA
leve
l (fo
ld c
hang
e)
**
TröskelSprint
Sprintträning och uthållighet: resultatMarkör för bildning av mitokondrier(mRNA PGC-1alfa)
Sprintträning är lika effektiv som tröskelträning hos elit.
Psilander et al. 2010
SM
Träning med låga kolhydratdepåer
7 otränade fpTräningsstudie 10 veckors träning (träning 5 dagar, vila 2 dagar)
Ben 1: Träning 1 timme varje dag.Ben 2: Träning 2 timmar varannan dag
(dvs dubbel träning – låg halt kolhydrater i muskeln under sista timmen)
Hansen et al. J.Appl. Physiol. 2005
Träning med låga kolhydratdepåer ger bättre träningseffekt
Uthållighet (min) vid 90% VO2max
Låg Hög
Låg Hög
Oxidativa enzymer(mängd mitokondrier)*
*
Hansen et al. J.Appl. Physiol. 2005
Kolhydrater
Kolhydrater
Varför har man inte i tidigare forskning sett att kombinationsträning ger positiva effekter på muskelns mitokondrier?
Timing mellan passen kan vara viktig.
Design: 20 veckors träning • uthållighet (intervall)• styrka (benpress 6 sets 15-20 rps)2x 8 försökspersoner (fysiskt aktiva)Grupp A: kombinerad session styrka-uthållighetGrupp B: separata dagar med styrka resp. uthållighet
Resultat: Muskelns mängd mitokondrier ökade i grupp A (+25%) men ingen förbättring i grupp B.
Sale et al. Med Sci Sp Exerc. 1990 Grupp A Grupp B
20 st tränade fp (VO2max=54 ml/kg/min)20 st otränade fp (VO2max=45 ml/kg/min)4 veckors träning (65 min konditionsträning 5 d/v) med och utan antioxidanter (vit C, vit E)
Markör för muskulär oxidativanpassning (mRNA PGC-1alfa)
Träning och antioxidanter
Ristow et al. PNAS 2009
Summering:• PGC-1alfa är en markör för hur förbränningsmotorn
anpassar sig till träning.• Intervallarbete med en hög intensitet ger snabb
träningseffekt.• Kolhydrater efter ett träningspass försämrar
träningseffekten.• Träning med låga kolhydratdepåer i muskeln
förbättrar träningseffekten.• Styrketräning efter konditionsträning kan förstärka
träningseffekten.• Antioxidanter kan försämra träningseffekten.
Medarbetare:
Per BerthelssonEva BlomstrandMikael FlockhartHenrik MascherMarjan Pontén
GIHHögskolan i Dalarna. LIVI
Michail TonkonogiJens Westergren
Niklas PsilanderLi Wang
Recommended