ATP, strefy wysiłku oraz trening mocy i pojemności

Podczas treningu organizm stale potrzebuje dostawy energii, a jednostkami za to odpowiedzialnymi są molekuły ATP. Ich zapas w organizmie jest niewielki, gdyż ważą one dość sporo. Jak oszacowano, do przebiegnięcia maratonu potrzebujemy około 80 kilogramów ATP. Jasne zatem staje się, dlaczego korzystniej dla nas jest nieustanne odnawianie składów ATP niż ich magazynowanie w tak ogromnej ilości.

Jedna molekuła ATP (adenozyna trifosforan) składa się z adenozyny oraz trzech połączeń fosforanu. Związki między fosforanami są bogate w energię. Dzięki rozbiciu ostatniego połączenia, energia może być uwolniona. W skutek tego procesu ATP zmienia się na ADP (adenozynę dwufosforan).

Sposoby odnawiania rezerw ATP

Istnieją trzy podstawowe sposoby odtwarzania składów ATP. Rozpoczynają one swoją pracę jednocześnie z rozpoczęciem wysiłku, ale ich rola w resyntezie ATP zależy od intensywności i czasu trwania ćwiczeń.

1) ATP - Fosfokreatyna

• Strefa: beztlenowa (ATP - fosfokreatyna)
• Kiedy: wysiłki bardzo krótkie (poniżej 6 sekund) i bardzo intensywne - wszystkie wysiłki "wybuchowe", sprinty
• Charakterystyka: W komórkach oprócz molekuł ATP, znajdują się także molekuły o dużym natężeniu energetycznym - fosfokreatyna. Pod wpływem kinazy kreatyninowej cząsteczki fosfokreatyny rozbijają się na kreatynę oraz fosforan, umożliwiając przemianę ADP na ATP.
• Jak długo: w ciągu kilku sekund zasoby fosfokreatyny się wyczerpują - organizm nie może kontynuować wysiłku z taką samą intensywnością, więc wysiłek w tej strefie może trwać zaledwie kilka sekund.

2) Glikoliza beztlenowa

• Strefa: beztlenowa "mlekowa"
• Kiedy: Wysiłki pośrednie (20 sekund - 2minuty) i intensywne
• Charakterystyka: produkcja energii polega na wykorzystywaniu cukrów zawartych w mięśniach (glikogen) oraz we krwi (glukoza). Produkując w ten sposób ATP, organizm produkuje także kwas mleczny, który składa się z mleczanu oraz jonów wodorowych. Ten pierwszy, mleczan, może być ponownie użyty przez wątrobę lub nerki, natomiast jony wodorowe powodują zakwaszenie mięśni i obniżenie ich wydajności. Stąd w pewnym momencie organizm nie jest w stanie kontynuować wysiłku z tą samą (dużą) intensywnością.

3) Glikoliza tlenowa

• Strefa: tlenowa
• Kiedy: Wysiłki długie (ponad 3 minuty) o mniejszej intensywności - jazda od paru km po maratony.
• Charakterystyka: Do resyntezy ATP w tej strefie organizm potrzebuje tlenu. Zanim jednak dostawa tlenu do komórek mięśniowych się ustabilizuje musi minąć kilka minut. Dopiero wówczas organizm zaczyna produkować ATP w znacznej mierze przez spalanie glukozy w obecności tlenu. Po ok 30-40 minutach wysiłku o umiarkowanej intensywności organizm włącza spalanie tłuszczy. Dodatkowo w tej strefie, w wypadku niewystarczających zasobów węglowodanów lub tłuszczy, używane mogą być także proteiny (białka). Ich udział jest minimalny, widoczny głównie w przypadku wysiłków typu maraton (w fazie końcowej sięga 10-15 % procent).
• Jak długo: teoretycznie ta strefa powinna pozwolić na kontynuowanie wielogodzinnego wysiłku fizycznego

Pomiędzy tymi strefami możemy także wyróżnić strefy mieszane, czyli takie, w których dochodzi do przejścia między dwoma sposobami resyntezy ATP.

Pojemność a moc strefy

Przystępując do planowania cyklu treningowego należy mieć na uwadze rozróżnienie między mocą strefy, a jej pojemnością. Wiedząc jakie współczynniki ograniczają moc i pojemność danej strefy (Fot: Tabela 2), można wnioskować, jakie elementy dzięki treningom mogą być polepszone.

Pojemność danej strefy oznacza globalną ilość energii, jaką dana strefa może dostarczyć. Moc natomiast oznacza maksymalną ilość energii, która może być dostarczona w danej chwili, oznacza więc jej potencjalną siłę. Z wysiłkiem w strefie tlenowej wiąże się pojęcie progu beztlenowego. Gdy zwiększamy intensywność wysiłku, który opierał się na tlenowej resyntezie ATP, organizm nie jest w stanie zapewnić dostaw energii tylko przy pomocy tej strefy. Jest zobowiązany odwołać się do strefy beztlenowej "mlekowej". Próg ten oznacza moment, w którym intensywność treningu przekracza zdolności organizmu do ewakuacji kwasu mlekowego, zapewniając jednocześnie niezmienioną intensywność wysiłku.

Trening rozwijający moc

• Cel: podwyższenie górnego pułapu energii, do której dociera dana strefa, czyli na polepszeniu pracy enzymów i na zwiększeniu ich ilości.
• Trening: stosowanie wysiłków maksymalnych, trwających najczęściej krócej niż maksymalny czas trwania danego systemu. Duże znaczenie ma rodzaj i czas odpoczynku. Powinien on być kompletny, aby organizm miał czas odnowić rezerwy energii np. fosfokreatyny i ATP w przypadku wysiłków kilkusekundowych. Gdy rezerwy te nie są w pełni odnowione, niemożliwe będzie osiągnięcie poprzedniej maksymalnej wydajności, a tym bardziej jej podwyższenie.
• Czas wysiłku danej strefy: 0-6 sek. - moc beztlenowa (ATP - fosfokreatyna), 6-45 sek. - moc "mlekowa", 2-30 min. - moc tlenowa

Trening rozwijający pojemność

• Cel: zwiększenie ilości substratów, które wykorzystywane są w danej strefie do resyntezy ATP. Istotne jest więc "pokazanie" organizmowi, że elementy te występują w ilości niewystarczającej. Należy nałożyć na organizm taką formę pracy, by zmusić go do zwiększenia rezerw.
• Trening: stosowanie wysiłków o intensywności mniejszej niż maksymalna lecz trwających dłużej niż maksymalny czas pracy danej strefy. W tej sytuacji istotne jest stosowanie odpoczynku nie pełnego, tylko w ten sposób możemy pokazać naszym komórkom, że skład substratów jest niewystarczający. Gdybyśmy pozwalali na pełną odnowę rezerw, pracowalibyśmy moc danej strefy.
• Czas wysiłku danej strefy: 6-20 sek. - pojemność (ATP - fosfokreatyna), 45 sek. - 3 min.- pojemność "mlekowa", powyżej 30 min. - pojemność tlenowa

Więcej informacji o ATP w artykułach: ATP: Waluta energetyczna, ATP: Wysiłki krótkie, dynamiczne., ATP: Glikoliza, ATP: Trzy strefy, ATP: strefy mieszane; trening mocy i pojemności stref, Strefy a rodzaj wysiłków.