10.6 Hreyfing og vöðvaafköst
10.6 Hreyfing og vöðvaafköst
Námsmarkmið
Að loknum þessum hluta áttu að geta:
- Lýst ofvexti og rýrnun
- Útskýrt hvernig styrktaræfingar byggja upp vöðva
- Útskýrt hvernig árangursbætandi efni hafa áhrif á vöðva
Líkamsþjálfun breytir útliti beinagrindarvöðva og getur breytt vöðvaafköstum. Aftur á móti getur hreyfingarleysi skert afköst og breytt útliti vöðvanna. Þótt stærð vöðvafrumna geti breyst myndast ekki nýjar frumur þegar vöðvar stækka. Þess í stað bætast byggingarprótín við vöðvaþræðina í ferli sem nefnist ofvöxtur og við það eykst þvermál frumnanna. Gagnstæða ferlið, þegar byggingarprótín tapast og vöðvamassi minnkar, nefnist rýrnun. Aldurstengd vöðvarýrnun (sarcopenia) fylgir hækkandi aldri. Frumuhlutar vöðvanna geta einnig breyst eftir því hvernig notkun vöðvanna breytist.
Þolþjálfun
Hægir þræðir eru einkum nýttir í þolæfingum sem krefjast lítils krafts en margra endurtekninga. Loftháð efnaskipti hægra vöðvaþráða gera þeim kleift að viðhalda samdrætti í langan tíma. Þolþjálfun breytir þessum hægu þráðum og eykur skilvirkni þeirra með því að fjölga hvatberum, sem gerir meiri loftháð efnaskipti og ATP-myndun mögulega. Þolþjálfun getur einnig aukið magn vöðvarauða í frumu þar sem aukin loftháð öndun eykur súrefnisþörfina. Vöðvarauði er í vöðvafryminu og geymir súrefni fyrir hvatberana.
Þjálfunin getur örvað myndun þéttara nets blóðháræða umhverfis þráðinn. Ferlið nefnist nýæðamyndun og tryggir súrefnisflutning og brottnám úrgangsefna efnaskipta. Til að blóðháræðanetið geti séð dýpri hlutum vöðvans fyrir súrefni eykst vöðvamassinn ekki mikið; þannig er dreifingarleið næringarefna og lofttegunda áfram stutt. Allar þessar frumubreytingar gera vöðvanum kleift að viðhalda vægum samdrætti lengur án þess að þreytast.
Hlutfall hægra oxandi (SO) vöðvaþráða í vöðva ræður því hve vel vöðvinn hentar til þolvinnu og getur verið þeim í hag sem stunda þolgreinar. Stöðuvöðvar innihalda marga SO-þræði en tiltölulega fáa hraða oxandi (FO) og hraða glýkólýtíska (FG) þræði og halda þannig bakinu beinu (mynd 10.18). Þolíþróttafólk, svo sem maraþonhlauparar, nýtur einnig góðs af hærra hlutfalli SO-þráða. Ekki er þó ljóst hvort fremstu maraþonhlaupararnir hafa frá náttúrunnar hendi marga SO-þræði eða hvort endurtekin þjálfun fjölgar þeim. Þolþjálfun getur valdið ofálagsmeiðslum, svo sem álagsbrotum, liðbólgu og sinabólgu.
Styrktarþjálfun
Styrktaræfingar, ólíkt þolæfingum, krefjast mikils fjölda FG-þráða til að mynda stuttar og kraftmiklar hreyfingar sem eru ekki endurteknar lengi. ATP er vatnsrofið hratt og krossbrýr myndast ört í FG-þráðum; það leiðir til kröftugra vöðvasamdrátta. Vöðvar sem sinna aflmiklum hreyfingum hafa hærra hlutfall FG-þráða miðað við SO/FO-þræði og hjá þjálfuðu íþróttafólki er hlutfall FG-þráða enn hærra. Styrktarþjálfun örvar myndun vöðvaþræðlinga og eykur þannig þykkt vöðvaþráðanna. Þessi aukning veldur ofvexti, það er stækkun vöðvanna, eins og sést á stórum beinagrindarvöðvum vaxtarræktarfólks og annars íþróttafólks (mynd 10.19). Þar sem vöðvarnir stækka við að byggingarprótínum er bætt við neytir íþróttafólk sem reynir að auka vöðvamassa oft mikils magns prótína.
Frumubreytingarnar sem sjást við þolþjálfun verða yfirleitt ekki við styrktarþjálfun, að undanskildum ofvexti vegna fjölgunar vöðvaliða og vöðvaþræðlinga í beinagrindarvöðva. Hvatberum eða þéttleika blóðháræða fjölgar yfirleitt ekki að ráði. Styrktarþjálfun eykur þó myndun bandvefs. Bandvefurinn eykur heildarmassa vöðvans og styður við vöðvana þegar þeir mynda sífellt kröftugri samdrætti. Sinarnar styrkjast einnig og verða síður fyrir skemmdum þegar krafturinn sem vöðvinn myndar flyst yfir í sinarnar sem festa hann við bein.
Til að styrktarþjálfun skili árangri þarf að auka ákefð æfinganna jafnt og þétt. Til dæmis eykur áframhaldandi lyftingaþjálfun ekki stærð vöðvanna ef þyngd álagsins helst óbreytt. Til að ná sífellt meiri árangri þarf að þyngja lóðin, svo vöðvarnir eigi erfiðara með að hreyfa álagið. Vöðvinn aðlagast síðan þyngra álaginu og ef auka á vöðvamassann enn frekar þarf að nota enn meira álag.
Ef styrktarþjálfun er framkvæmd rangt getur hún valdið ofálagsmeiðslum í vöðvum, sinum eða beinum. Slík meiðsli geta orðið ef álagið er of mikið, ef vöðvarnir fá ekki nægan tíma til að jafna sig milli æfinga eða ef liðum er ekki haldið í réttri stöðu meðan æft er. Frumuskaði á vöðvaþráðum eftir ákafa áreynslu felur meðal annars í sér skemmdir á vöðvafrumuhimnu og vöðvaþræðlingum. Þessi vöðvaskaði á þátt í eymslum eftir erfiða áreynslu, en vöðvamassinn eykst þegar skaðinn grær og nýjum byggingarprótínum er bætt við í stað þeirra skemmdu. Of mikið álag á beinagrindarvöðva getur einnig skemmt sinar og jafnvel bein ef álagið er meira en vöðvarnir ráða við.
Árangursbætandi efni
Sumt íþróttafólk reynir að bæta frammistöðu sína með ýmsum efnum sem geta aukið vöðvaafköst. Vefaukandi sterar eru meðal þekktustu efnanna sem notuð eru til að auka vöðvamassa og afl. Vefaukandi sterar eru afbrigði af testósteróni, karlkynshormóni sem örvar vöðvamyndun og eykur þannig vöðvamassa.
Þolíþróttafólk kann einnig að reyna að auka súrefnisframboð til vöðva og þar með loftháða öndun með efnum á borð við rauðkornavaka (EPO). Rauðkornavaki er hormón sem myndast venjulega í nýrum og örvar myndun rauðra blóðkorna. Vöðvarnir geta síðan nýtt aukasúrefnið sem þessi blóðkorn flytja til loftháðrar öndunar. Vaxtarhormón manna (hGH) er annað efni sem er notað í þessu skyni. Þótt það geti auðveldað uppbyggingu vöðvamassa er meginhlutverk þess að stuðla að gróanda vöðva og annarra vefja eftir mikla áreynslu. Aukið magn hGH kann að flýta bata eftir vöðvaskaða, stytta nauðsynlega hvíld eftir æfingar og gera langvarandi afköst á háu stigi möguleg.
Þótt árangursbætandi efni bæti oft frammistöðu eru flest þeirra bönnuð samkvæmt reglum íþróttasamtaka og ólögleg nema í læknisfræðilegum tilgangi. Notkun þeirra vekur siðferðilegar spurningar um svindl, því hún veitir notendum ósanngjarnt forskot á þá sem ekki nota efnin. Enn meira áhyggjuefni er þó sú alvarlega heilsufarsáhætta sem notkuninni fylgir. Aukaverkanirnar eru oft verulegar, óafturkræfar og í sumum tilvikum banvænar. Lífeðlisfræðilegt álag sem efnin valda er oft meira en líkaminn ræður við og afleiðingarnar geta því verið ófyrirsjáanlegar og hættulegar. Notkun vefaukandi stera hefur verið tengd ófrjósemi, árásargjarnri hegðun, hjarta- og æðasjúkdómum og krabbameini í heila.
Á sama hátt hefur sumt íþróttafólk notað kreatín til að auka afl. Fosfórkreatín tryggir skjóta ATP-myndun í vöðvum á fyrstu stigum samdráttar. Talið er að aukið framboð kreatíns í frumum auki ATP-myndun og þar með sprengikraft, þótt dregið hafi verið í efa að það skili árangri sem fæðubótarefni.