Svensk Idrottsforskning nr 1 • 1997
- t e *
Muskelaktivering vid sprintarbete
Är det någon skillnad mellan könen?
Ett 30 s maximalt cykelarbete är ur metabol synpunkt ett mycket ansträngande arbete. Under detta halvminuts arbete halveras muskelns innehåll av ATF» vilket år den största ATP-uttömningen som
kan uppnås under fysiologiska förhållanden. Kreatinfosfatförrådet töms nästan helt och glykogenmängden minskar med 1/3. Dessutom uppnås en näst intill maximal mjölksyrakoncentration.
• • • V i d muskelarbete omvandlas
kemiskt lagrad energi i muskeln t i l l
mekanisk energi: det sista steget i
denna process är då ATP (adenosintrifosfat) bryts ner t i l l A D P och fosfat (fig.l). Den kemiskt bundna energin i ATP-molekylen kan då
omvandlas t i l l mekaniskt arbete.
ett högintensivt arbete, som t ex ett
30 s sprint, kommer ATPs nedbrytningshastighet att överstiga dess
nybildningshastighet och en del av
ATP-förrådet bryts ner t i l l I M P via
A D P och A M P (fig. 1). En muskelfiber som ackumulerat I M P är sannol i k t en mycket trött fiber.
I muskulaturen finns ett mycket litet
förråd av färdigt ATP som endast
räcker några sekunder v i d högintensivt arbete. Därför måste muskelfib e m nybilda ATP från andra energirika kemiska föreningar i muskeln
under pågående muskelarbete. Det
snabbaste sättet är via nedbrytning
av kretinfosfat som finns lagrat i
muskel f i b e r n Muskelns kreatinfosfatförråd räcker ca 10 s v i d högintensivt muskelarbete. Denna process
startar innan det befintliga ATP förrådet är slut.
Bakgrund och syfte
För att k u n n a utföra ett 30 s maximalt sprintarbete behöver ytterligare en energikälla tas i anspråk.
Denna är muskelglykogen som bryts
ned t i l l laktat samtidigt som ATP
nybildas. I sista hand utnyttjas förbränning. Under ett 30 s maximalt
sprintarbete kan uppskattningsvis
ca 25% av energin komma från kreatinfosfat, ca 60% från glykogennedbrytning ö l l laktat och ca 15% från
förbränningsprocessen ( H i l l , 1993).
Det är framför allt i arbetets slutskede
som
förbränningsprocessen
utnyttjas för att bilda nytt ATP. V i d
Anaeroba
prestationsförmågan,
exempelvis bestämd m e d hjälp av
ett Wingatetest (se metoder), är lägre
för kvinnor än för män, även om
man justerar för skillnader i kroppsdimensioner och tar hänsyn ö l l träningsgrad (Esbjömsson, 1993). K v i n nor ansamlar även mindre laktat i
b l o d och muskel efter ett kortvarigt
högintensivt arbete (30 s Wingatetest) än m ä n (Gråtas- Delamarche,
1994; Jacobs, 1983). Orsaken ö l l dessa båda påvisade könskillnader är
möjligen att kvinnorna aköverar/rekryterar sina muskelfibrer i mindre
grad än männen, speciellt t y p I I
fibrer som har en högre aköveringströskel än t y p I fibrer. För att testa
detta påstående analyserade v i nedb ry tn i n g e n av A T P ö l l I M P och
nebrytningen av glykogen Öll laktat
separat i t y p I och I I fibrer hos både
män och kvinnor i samband m e d ett
30 s Wingatetest.
Metoder
Försöksgruppen bestod av 20 fysiskt
ENERGIUTVINNING FOR MEKANISKT ARBETE
A T P - - > - A D P + Pj + Energi
Vid energikris i muskeln
A T P - - > - A D P - - > - A M P - - » - I M P + NH3
Anaerob ATP-nybildning
kreatinfosfat + A D P - - > - kreatin + ATP
glykogen - - • • laktat + ATP
Fig.l.
Kemis&B rgatfrongr/or aff
whTznna energi
h'M den arbefantJgmwsWn
Esbjörnsson
Liljedahl
Institutionen f ö r
medicinsk laboratorievetenskap
och t e k n i k ,
Huddinge sjukhus
aköva män och 18 fysiskt aköva
kvinnor som studerade och bodde
på Lillsveds idrottsfolkhögskola.
Således hade de likartad arbetsdag,
åt ungefär samma kost och hade sin
f r i ö d i samma miljö. Medelåldern
för män respeköve kvinnor var 25
och 23 år, medelvikten 75 och 65 k g
och medellängden 178 cm och 167
cm. Lårets sträckarmuskel bestod av
ca 60 % t y p I muskelfibrer hos både
män och kvinnor. Ett akövitetsindex
( m i n 5.5 - max 20 poäng) bestämdes
med hjälp av ett frågeformulär innehållande 9 frågor o m fysisk akövitet.
Medelakövitetsindex befanns vara
15.5 för denna försöksgrupp oavsett
Försökspersonerna öck utiöra ett
Wingatetest (Bar-Or, 1980). Detta
innebär att cykla i 30 sekunder m e d
maximal trampfrekvens på en ergometercykel och med en bromskraft
av 75 g per kg kroppsvikt. U ö f r å n
registrering av effekten (Watt) var
femte sekund xmder Wingatetestet
kalkylerades peak power, som är
den högsta registrerade effekten och
mean power, som är medeleffekten
av de sex registrerade effekterna.
Venblodprover togs före och v i d
upprepade tillfällen efter cykelsprintet. Muskelbiopsier togs från
m. vastus lateralis (lårets yttre
sträckarmuskel) före och omedelbart
efter cykelsprintet.
<3C
Svensk Idrottsforskning nr 1 * 1997
Biopsiema frystorkades, separerades därefter i enskilda muskelfibrer
(ca 100 s t / b i o p s i ) och därefter
bestämdes t y p I och I I med hjälp av
en färgningsmetod.
Avslutningsvis poolades t y p I och I I
öbrer var för sig (10-20 fibrer i varje
pool) för biokemiska analyser.
Koncentraöonen av laktat bestämdes i helblod. I de båda fiberpoolerna analyserades koncentraöonen av
glykogen, laktat, kreaönfosfat, ATP
och IMP.
presterade 670 W i peak power och
467 W i mean power.
Typ I I öbrer: (ög. 2-5) Såväl nedbrytn i n g av ATP, kreaönfosfat och glykogen, som ansamling av I M P och
laktat (ej fig) var lika stor för kvinnor
och män under Wingatetestet.
Diskussion
Typ I öbrema däremot uppvisade
en lägre glykogenolyshasöghet hos
k v i n n o r , medan kreaönfosfatnedgång och IMP-ackumulering var lika
for kvinnor och män. Eftersom aköveringen av de högtröskliga t y p I I
öbrema var likartad mellan könen
borde det inte föreligga någon skillnad vad gäller akövering/rekrytering av de lågtröskliga typ I fibrerna.
Detta stöds även av den likartade
nedgången i ATP i typ I öbrer hos
kvinnor och män.
K v i n n o r s lägre anaeroba presta-
Den lägre glykogennedgången i t y p
TYP I öbrer: (ög. 2-5) Nedbrytning
av A T P och kreaönfosfat samt
ansamling av I M P var lika stor för
kvinnor och män. Däremot v a r glykogennedbrytning och laktatansaml i n g (ej ög) lägre för kvinnor än för
män under Wingatetestet.
Resultat
Prestaöon. M ä n n e n
utvecklade
högre effekt än kvinnorna såväl i
absoluta tal som i relaöon Öll
kroppsvikten. Männen presterade i
medeltal 860 W i peak power och
629 W i mean power. Kvinnorna
FAKTARUTA
ANAEROBT ARBETE - kortvarigt
(ca 1-30 s) arbete med hög intensitet, energiutvinning sker till största
del utan syre
KREATINFOSFAT - kreatin med en
fosfatgrupp bundet till sig. Vid
anaerobt arbete avspjålkas fosfatgruppen och överförs till ADP som
då bildar ATP
GLYKOGEN - kolhydrat- finns lagrat i muskel (ca 2g/IOOg muskel)
och i lever (ca 40g/100 g lever)
LAKTAT - mjölksyra- En produkt
som bildas når glykogen bryts ned
och det inte finns tillräckligt med
ATP - förening med kemiskt bunden energi. Energin frigörs vid nedbrytning av ATP och kan av muskeln omvandlas till mekaniskt arbe-
IMP - nedbrytningsprodukt som
bildas vid ATP-nedbrytning. Huvudsakligen vid högintensivt muskelarbete och då muskeln befinner sig i
"energikris"
TYP I - långsam muskelfiber
TYP II - snabb muskelfiber. Typ I
fibrerna har lägre kontraktionshastighet och 8r mer uthålliga ån typ II
öonsförmåga och lägre blodlaktat
efter ett 30 s Wingatetest tycks inte
förklaras av en lägre grad av aköver i n g / r e k r y t e r i n g av t y p I I öbrer,
eftersom såväl nedgång av kreaönfosfat och glykogen, som ackumulering av I M P var lika hos kvinnor och
män efter Wingatetestet.
Blod: Laktatnivån i b l o d var högre
för m ä n än för k v i n n o r efter
Wingatetestet (ej ög).
L/f/örafiJe w
Wmgafefesf.
ATP-/omM
&a/z/eras w?wier
def&z arbete,
z/;/6ef är dem
aörsfa A T P MffÖ?Mf»f%g
som t a » MPP"
y%is ww^er
/ys/o/ogis6a
/or/%M/a»<feM.
Svensk Idrottsforskning nr 1 • 1997
I öbrer tolkas därmed inte som ett
tecken på lägre grad av akövering/rekrytering av dessa fibrer hos
kvinnor än män. Orsaken kan istället vara en lägre kapacitet för glykogenolys eller lägre grad av sömulering av glykogenolysen, Lex via katekolaminer. Den lägre glykogenolyshasögheten i typ I öbrema hos
kvinnor kan vara en förklaring öll
den lägre anaeroba prestaöonsförmågan och lägre blodlaktatnivån
hos kvinnor i jämförelse med män
efter ett sprinttesL
Slutsatser
# Under ett 30 s Wingatetest tycks
kvinnorna utnyttja sina typ II öbrer i
samma omfattning som män, baserat på att metabola förändringar i
dessa öbrer inte skiljer sig mellan
könen
(1993) Fast twitch Hbres may predict anaerobic performance in both females and males.
Int j Sports Med 14 (5)257-263
# Lägre hasöghet av glykogennedbrytning i typ I öbrer hos kvinnor
kan kanske förklara lägre laktatansamling i blodet och därmed lägre
prestaöonsförmåga under ett 30 s
Wingatetest
Gratas-Delamarche A, Le Cam R,
Delamarche P, Monnier M, Koubi H (1994)
Lactate and catecholamine responses in male
and female sprinters during a Wingate test.
Eur) Appl Physiol 6&362-366
Studien har genomförts med ekonomiskt erhållet stöd från OF.
Referenser
Bar-Or O, Dotan R, Inbar O, Rothstein A,
Karlsson J, Tesch PA (1980) Anaerobic capacity and muscle fibre type distribution in
man. Int J Sports Med 1:82-85
Hill W D (1993) The critical power concepL
Sports Medicin 16 (4): 237-254
Jacobs 1, Tesch PA, Bar-Or O, Karlsson J,
Dotan R (1983) Lactate in human muscle
after 10 and 30 s of supramaximal exercise. J
Appl Physiol 55(2)^65-367
Esbjömsson M, Sylvén C, Holm L Jansson E
mmol x kg
torr vikt
mmol x kg
torr vikt
manien
k#mor%iH
man typ I
kvinnor typ I
män typ II
kvinnor typ II
Interaktionsterm:
kön x lid
lyp I NS; typ 11= NS
Fig. 2. ATPnedgang %Wer ef f 30 s Wmgxzfefesf % fyp J odi If Fig. 3. Acbamdenng ar 1A4P wWer eff 30 s Wingafefesf % fyp
m%/sÄugf/%breryör män odi ttTmnor.
I odi II mMsAef/ibrer/br n # i oc/% Wnnor.
Glykogen
mmol x kg
torr vikt
Kreatinfosfat
mmol x kg
torr vikt
-A—
Interaktionslerm:
kön x tid
lyp I p< O M ; typ I*. NS
Fig. 4. KrMön/osxtfnedgdng wnder eff 30 s WmgaCefesf i fyp
I od% I I mwskefiioreryor ?nan odz tpinnor.
Interaktionsterm:
l * p l - NS; lyp M- N 8
kvinnor typ I
-*—
kvinnor typ II
-O—
män typ I
-*—
män typ II
Fig. 5. Gfykogenneå^In^ wn*jer eff 30 s Wingafefesf z h/p I
ock I I mwskeff%brer)%r män odz Wnnor.
