ANAEROB ENERGIOMSETNING

Anaerob energiomsetning vil si at oksygenmengden i muskelcellene er utilstrekkelige slik at ATP, CrP og glykogen må bidra til å dekke energibehovet uten tilførsel av oksygen. Dette kan foregå på to måter:

1:                   1 ADP + CrP   ®  1 ATP + Cr
2: 1 glukosegruppe + 3 ADP + 39Pi  ®  2 La + 3 ATP
Nedbrytning av CrP foregår i myofibrillene. Myofibriller er proteintråder i muskulaturen som kan kontrahere seg og utvikle kraft. Det er flere hundre myofibriller i hver muskelfiber. Muskelfibrene er fra 0.01-0.1 mm i diameter, og det er fra 10000 til 500000 fiber i en muskel.

Nedbrytning av glykogen uten tilførsel av oksygen foregår i cellens cytoplastma. Cytoplastma er cellevæsken som ligger innenfor cellemembranen. Nedbrytningen er avhengig av enzymet fosforfruktokinase.

KREATINFOSFAT OG ATP

Kreatinfosfat og ATP finnes i muskulaturen i små mengder, 15-25/5-6 mmol/kg muskel. Omsetningen av ATP og CrP starter umiddelbart ved starten av et arbeid, og energibidraget fra ATP og CrP varer bare maksimalt 10 sekunder. Dette betyr at CrP som energikilde får betydning i kortvarig intensivt arbeid; i begynnelsen av et hardt arbeid, og under intervalltrening med kortvarige perioder av høy intensitet.

Nedbrytningen ev CrP har høy effektivitet, dvs. høy ATP produksjon pr. tidsenhet. Dette medfører at hvis arbeidet er lenger enn 10 sekunder må arbeidsintensiteten reduseres. I hvile og under lett arbeid blir CrP lageret bygd opp igjen i løpet av et par minutter. Under hardt arbeid brukes CrP til å holde ATP mengden konstant.

GLYKOGEN

Glykogen kan brytes ned og gi energi uten tilførsel av oksygen (glykolyse). Fordelen med glykolyse er at dannelsen av ATP molekyler er relativt rask, dette kommer av at prosessen ikke krever oksygen. Glykolysen er ikke så effektiv som nedbrytning av CrP, men den har større ATP produksjon pr. tidsenhet enn aerob nedbrytning av glykogen og fett.

Ulempen ved anaerob glykolyse er at det blir dannet melkesyre. Melkesyre er en ganske sterk syre (pH< 4.0), muskulaturen har en pH på 7.0. Ved pH verdier i muskulaturen på 6.3 (blod 6.9), og melkesyreverdier på 40 mmol/kg muskel / 20 mmol/l blod er muskelen utmattet.

Varigheten av anaerob glykolyse er ca. 45 sekunder. Dette medfører at først etter 40-45 sekunder gir aerobe prosesser en betydelig del (> ¼) av energiomsetningen. For arbeid som varer lenger enn 1 minutt blir derfor evnen til å ta opp og bruke oksygen viktigere.

Tab.1. Egenskaper ved anaerob energiomsetning.
                      ATP, CrP        Melkesyre

Oppstartingstid       0.1s            0.5s
Største hastighet      
mmol×s-1×kg-1 muskel  1.6-3.0         1-2

Mengde mol/kg muskel  0.02-0.03       0.03-0.04*
Maksimal varighet     7-10s           45-60 s

*  Tallene angir mengden av melkesyre ved utmattelse, i  hvile er mengden helt ubetydelig. 


Tab.2. Fordeler og ulemper ved anaerob energiomsetning.
  + energiomsetningen skjer relativt raskt       
  + energimengde pr. tidsenhet er relativt stor
  + ingen transport av stoffskifteprodukter fra cytoplastma
  ¸ relativt liten energiproduksjon pr. mol glukose ® 2 mol ATP
  ¸ laktatproduksjon

Melkesyren kan fjernes på to måter, enten 1) ved oksidering, eller 2) ved gjenoppbygging til glykogen.


1: 1 La + 3O2 +18 ADP +18 Pi ®  3 H2O + 3 CO2 + 18 ATP
2: 2 La + 6-10 ATP ®  1 glukosegruppe + 6-10 ADP + 6-10 Pi

Oksidering av melkesyre skjer under lett arbeid, man bør derfor jogge ned etter hardt arbeid. Eliminasjonsraten er eksponentiellt avtagende, dvs. at det tar lenger tid å få melkesyrekonsentrasjonen ned fra 4-3 mmol/l enn fra 8-7 mmol/l. For laktatverdier over 5 mmol×l-1 er eliminasjonsraten ca. 0.5 mmol×l-1×min-1, for lavere laktatverdier tar det lenger tid å oksydere laktaten.

Ved å jogge ned 15-20 minutter reduseres melkesyrekonsentrasjonen i muskulaturen raskere enn ved inaktivitet. I hvile kan melkesyre bygges opp til glykogen, men det tar 2-3 ganger så lang tid å fjerne all melkesyre ved hvile i forhold til lett arbeid.

Den anaerobe kapasiteten er bl.a. avhengig av hvordan man trener. Kapasiteten svarer til forbrenning av 2-4.5 mmol O2/kg (44.8-100.9 ml/kg). For en 1500 m løper med en løpsøkonomi på 0.185 ml×kg-1×m-1 (8.25mmol×kg- 1×m-1), og en anaerob kapasitet på 3.8 mmol O2/kg (85.2 ml/kg), vil ca. 30.7% av energiomsetningen komme fra anaerobe prosesser på en 1500 meter. (O2 krav 0.185×1500=277,5 - 85.2/285=30.7).

Utøvere som satser på kortere distanser har vanligvis høyere anaerob kapasitet ann utøvere som satser på lange distanser. Hvis to utøvere har samme aerobe kapasitet vil utøveren med høyest anaerob kapasitet sannsynligvis oppnå bedre resultater på distanser der anaerobe prosesser bidrar med mer enn ¼ av den totale energiomsetningen. 

Tab.3. Prosentvis andel av aerob og anaerob energifrigjøring ved maksimal belastning (gjennomsnittsverdier).
                Belastningstid  % anaerobe  % aerobe    
                                 prosesser   prosesser   
Korttidsutholdenhet    10 s          95        5       
                       30 s          85        15       
                       1 min         80        20       
                       2 min         50        50       
Mellomtidsutholdenhet  5 min         30        70       
                       10 min        20        80       
                       30 min        10        90       
Langtidsutholdenhet    1 time         5        95       
                       2 timer        1        99
Det finnes en del metoder for å bestemme den anaerobe kapasiteten til en utøver, men ingen av dem tilfredsstiller alle kravene til en god test. Anaerob kapasitet er den største mengden av energi som kan frigjøres anaerobt for en gitt øvelse som varer tilstrekkelig lenge. Anaerob kapasitet er avhengig av hvor stor muskelmasse som er involvert i arbeidet, dette betyr at anaerob kapasitet blir uttrykt i forhold til kroppsvekten, og at anaerob kapasitet bør bestemmes i den samme bevegelsesformen som konkurranseteknikken.

En metode for måling av anaerob kapasitet er utarbeidet av Medbø et.al. Først bestemmes arbeidsøkonomien - rettlinjet sammenheng mellom O2 krav og arbeidsbelastning. Deretter ekstrapoleres stigningsforoldet til supramaksimale belastninger. En arbeidsbelastning på 110-140% av det maksimale oksygenopptaket vil føre til utmattelse i løpet av 2 minutter.

Utøvere med høy anaerob kapasitet testes på større belastninger enn utøvere med lav anaerob kapasitet. Oksygenopptaket måles under hele arbeidet, og man beregner O2 kravet ut fra arbeidsøkonomien. Differansen mellom det akkumulerte O2 kravet og det akkumulerte O2 opptaket brukes som mål på anaerob kapasitet.

© B.V.N. 1992.

LITTERATUR

Asmussen,E.,Nielsen,M.,(1987).
Lærebog i menneskets fysiologi.

Badtke,G.,(1989).
Sportmedizinische Grundlagen. Körpererziehung und Training.
2.überarbeitete Auflage.

Bahr,R.,Hallèn,J.,Medbø,J.I.,(1992).
Testing av idrettsutøvere.

Forsberg,A.,Saltin,B.,(red.)(1988).
Konditionsträning i teori och praktik.

Forsberg,A.,Saltin,B.,(red.)(1984).
Styrketräning.

Zintl,F.,(1988).
Ausdauertraining. Grundlagen, Methoden, Trainingssteuerung.