Noiuni introductive de biochimie

Biochimia este un domeniu al studiului vieii. Obiectul ei const n cercetarea fenomenelor vieii, cu ajutorul metodelor chimice.

Biochimia are dou domenii principale:

a) biochimia descriptiv;

b) biochimia dinamic.

Biochimia descriptiv se ocup de cunoaterea naturii chimice a prilor componente ale celulei i se identific n linii mari cu chimia substanelor naturale.Simpla descriere a substanelor chimice ar oferi ns o imagine static, un instantaneu al celulei vii sau al organismului viu, fiind astfel improprie obiectivului de a cerceta fenomenele vieii. Dinamica fascinant a celulei vii, permanenta ei modificare, reprezint o caracteristic proprie vieii, iar studiul transformrilor chimice care au loc n interiorul ei constituie obiectul biochimiei dinamice.

Biochimia modern este aadar, n primul rnd, biochimia dinamic. Prin aceasta trebuie s nelegem nti fenomenele metabolismului, transformarea i catabolismul alimentelor n scopul obinerii energiei chimice i al sintezei substanei proprii celulei.

Aceste reacii au loc sub aciunea catalitic a enzimelor, al cror studiu constituie un capitol larg al biochimiei.

Prin metabolism se nelege schimbul de substane care are loc ntre organism i mediul nconjurtor (adic schimbul dintre protoplasm i substanele din mediul exterior), precum i ansamblul transformrilor fizico-chimice, care au loc la nivelul fiecrei celule.

Totalitatea acestor reacii fizico-chimice, care se petrec la nivelul fiecrei celule dup absorbia substanelor alimentare i pn la obinerea de produse finale precum i totalitatea acestei succesiuni de produse intermediare i de modificri chimice i fizico-chimice, care intervin n schimburile dintre protoplasm i substanele din mediul exterior, constituie metabolismul intermediar.

Metabolismul intermediar al organismului se manifest n dou forme antagoniste i independente de anabolism i catabolism.

Prin anabolism se nelege ansamblul transformrilor chimice, care reprezint fenomene de sintez n organism, adic fenomene de construcie. Procesele anabolice (de asimilaie) sunt n general procese chimice ce se petrec cu consum de energie, din care cauz sunt definite ca procese endotermice sau endergonice. Ele folosesc energia eliberat n reaciile catabolice.

Totalitatea fenomenelor de degradare, care au loc n organism, poart numele de fenomene de catabolism.

Catabolismul are rolul de a asigura organismului energia necesar funciilor sale vitale, cum sunt de exemplu, fenomenele de construcie a edificiului atomic.

Metabolismul energic este constituit din totalitatea modificrilor energetice care nsoesc metabolismul intermediar.

n anabolism asistm la un proces de asimilare, de transformare a materiei nevii n materia vie; n catabolism, asistm la un proces invers, de dezasimilaie, de transformare a materiei vii n materie nevie.

Prin metabolism, materia vie se afl ntr-o continu rennoire.

Viaa nu poate exista deci n afara metabolismului.Compoziia elementar i sumar a organismuluiCercetrile referitoare la compoziia elementar a materiei vii au artat prezena, n primul rnd, a urmtoarelor 12 elemente: C, H, O, N, S, P, Cl, Ca, Mg, K, Na i Fe. Ele intr n organism n proporie de 99,0% din masa organismului i se numesc macroelemente. Din cauz c intr n alctuirea masei organismului n proporie de 99,0% se mai numesc elemente plastice.n afar de macroelemente, n alctuirea organismului intr n proporie de 1% alte elemente, care se afl n cantiti foarte mici, n limita unei sutimi sau miimi de miligram pentru fiecare, ele au fost numite microelemente sau oligoelemente.

Macroelementele i microelementele formeaz mpreun familia elementelor biogene.

n organismul viu, elementele plastice se gsesc sub form de diferite combinaii ca:a. apa care constituie un factor important de legtur ntre organism i mediu, servete la meninerea presiunii osmotice i la reglarea concentraiei ionilor de hidrogen i de hidroxil n organism.

Are rol chimic, provocnd fenomene de hidratare, de hidroliz, de oxido-reducere i de sintez;b. srurile minerale despre al cror rol vom discuta la metabolismul mineral;

c. substane organice plastice, care sunt elemente de construcie anatomic ale organismului: glucidele, lipidele i protidele.

d. substane organice active (catalizatori biochimici) care apar n organism n cantitate foarte mic i provoac transformri chimice pe care le sufer substanele plastice sau determin diferite procese fiziologice (vitaminele, enzimele, hormonii, acizii nucleici i unitile lor structurale . a.);

e. produse intermediare i finale de metabolism care se acumuleaz sau se elimin din organism.

O evaluare procentual n greutate a diferitelor componente ale unui individ adult, efectuat cu aproximaie bun, ofer urmtoarea proporie a elementelor plastice: ap 61,6%, proteine, lipide 13,8% sruri minerale 8,1% i glucide 1,5%. Aceste elemente nu sunt toate la fel de importante. Lipidele, de exemplu, se pot reduce pn la o zecime din valoarea lor fr riscuri deosebite, n timp ce proteinele nu pot fi reduse peste 14%. Nici glucidele nu pot fi reduse sub valoarea de 1,2% n greutate fr a avea grave consecine asupra sntii.Apa i bioelementele

Definitie. Generalitati

Componentele moleculare ale organismului uman difer prin structura i funcia pe care o indeplinesc in cadrul celulei si se impart in:

Biomolecule anorganice : apa si compusii biominerali (saruri minerale)

Biomolecule organice : proteine, glucide, lipide, enzime, hormoni, vitamine, compusi macroergici (ATP)etc.

In medie organismul uman adult este compus din 55% apa, 19% proteine, 19% lipide, 7% compusi anorganici, sub 1% carbohidrati si sub 1% acizi nucleici.

PROPRIETATILE APEI IN ORGANISM

Apa este solventul vietii, indeplinind in organism numeroase roluri biologice :

Rol structural -intra in compozitia celulelor si tesuturilor,

este solventul si mediul de transport al unor substante nutritive si produsi de excretie rezultati din metabolism.

este mediul care favorizeaza miscarea moleculelor intre diferite compartimente celulare si favorizeaza interactiunea dintre ele

este de asemenea un metabolit universal fiind fie reactant fie produs de reactie in diferite procese biochimice fundamentale (reactiile de hidroliza)

Participa la mentinerea homeostaziei organismului (homeostasis proces prin care organismul mentine constantele mediului intern in limitele fiziologice)

Participa la termoreglareCONTINUTUL SI REPARTITIA APEI IN ORGANISM

Apa reprezinta aproximativ 50-60% din greutatea corpului adult, prezentand variatii in functie de sex si varsta.

La copii aceasta poate sa reprezinte pana la 75% din greutatea corporala, scazand cu varsta sau in obezitate, putand ajunge pana la 45%, deoarece grasimea are relativ putina apa asociata.

Femeile au un procent de apa mai mic decat barbatii (50%), persoanele in varsta au si ele un procent mai mic comparativ cu tinerii.Continutul apei in organism

repartitia apei in organism este neuniforma, ea fiind in proportii variate in diferite organe sau lichide.

astfel tesuturile contin aproximativ 80% apa iar scheletul 20%.

lichidele organismului contin intre 96 si 99% apa, cu exceptia sangelui (73-80%).

Saliva contine 99,5% apaCompozitiachimicaa dintelui

Smaltul dentar 96% hidroxiapatita, 4% Apa si substanteorganiceDentina 70% minerale (hidroxiapatitasifosfatde calciu), 20% substante organice, 10% apa

Cementul 45% minerale (hidroxiapatita), 33% substanteorganice(proteine), 22% apa

Proprietile apei n organism

Importanta deosebita a apei pentru fiintele vii se datoreaza proprietatilor deosebite ale apei, ce fac din aceasta o substanta unica:

1.Apa ca solvent :

-natura dipolara a moleculei de apa si capacitatea acesteia de a forma legaturi de hidrogen stau la baza proprietatii apei de solvent universal.

-substantele ionice (sarurile minerale) sau substantele polare (glucide, alcooli etc) se numesc substante hidrofile si se dizolva cu usurinta in apa,

-substantele polare si nepolare (amfipatice) se vor dispersa in apa formand agregate numite micele de forma globulara in care moleculele amfipatice sunt orientate cu partea hidrofila la exterior si partea hidrofoba la interior, permitand dispersia lor in mediul apos al organismului.

2. Apa si termoreglarea:

-Prezinta capacitate termica mare: poate primi sau ceda caldura fara a-si schimba propria temperatura.

-Conductivitatea termica mare a apei faciliteaza disiparea caldurii rezultate in organe cu metabolism intens precum creierul, in sange si pool-ul de apa al organismului.

-Ca urmare a incalzirii apa se transforma in vapori si eliminata la suprafata tegumentelor, avand senzatia de rece.

-Evaporarea a 1L de apa prin piele si prin respiratie face sa se piarda 580Kcal din caldura organismului (25%).

-In consecinta supraincalzirea organismului este preantampinata de caldura mare de vaporizare a apei, asigurand desfasurarea normala a proceselor in organism.Compartimentele fluidelor in organism

Exista doua compartimente:

Compartimentul intracelular : care contine 60%din apa totala din organism

Compartimentul extracelular : 40% din apa totala a organismului

apa plasmatica

apa interstitiala

apa transcelulara (secretia gastro-intestinala, urina, sudoarea, lichidele care strabat peretele capilar acestea fiind responsabile de cresterea presiunii hidrostatice sau de inflamatie. )

Echilibrul apei in organism

In ciuda variatiilor dintre aportul de apa prin ingestie (lichide si alimente) si cea rezultata din metabolism, organismul mentine in limite constante nivelul apei din organism.

Variatiile zilnice ale volumului total al apei din organism sunt sub 1% din greutatea corporala, acest lucru dovedind faptul ca exista in permanenta un echilibru intre apa ingerata si cea excretata.

Cantitate ingerata = cantitate excretata

Acest echilibru (homeostazia lichidelor organismului) este posibil datorita:

controlului hipotalamic-la acest nivel se gaseste centrul setei,

mecanismelor de reglare de la nivel renal regleaza volumul urinar pentru a compensa variatiile pierderilor sa ingestiei de apa

si mecanismelor de reglare hormonale (vasopresina, aldosteronul)-monitorizeaza volmul sanguin si osmolaritatea prin mecanisme ce controleaza edemele si balanta sodiului si a apei. Vasopresina creste reabsorbtia apei la nivelul tubilor renali. Aldosteronul scade eliminarea ionilor de sodiu si creste eliminarea ionilor de potasiu si hidrogen la nivel renal.Din cei 1500ml de urina (diureza/24ore) o cantitate de 500ml se pierde obligatoriu, reprezentand volumul necesar pentru a excreta incarcarea osmolara.

Acest volum minim obligatoriu creste o data cu nevoia de a excreta solviti (aport proteic crescut)

Piederea obligtorie totala de apa este de 1,5l pentru o persoana sanatoasa in conditiile unei clime temperate si activitate moderataAceasta pierdere poate fi crescuta cu 500ml/zi datorita climei calde, 500-1500ml/zi in febra, diaree, vomismente

Necesarul zilnic de apa

Stiind ca pierderea totala obligatorie in cazul unei persoane sanatoase este de 1,5l si ca 400ml de apa provin din metabolism, necesarul zilnic de apa este de 1500 400 = 1100 ml de apa

Acest aport trebuie suplimentat in cazul unei clime calde, transpiratii abundente, efort fizic, diaree, vasaturi, febra.

In unele boli renale necesarul de apa este apreciat la 3000ml/zi

Aportul de apa trebuie respectat cu strictete, variatii ale echilibrului hidric de numai 1-2%, conduce in mod inevitabil la boli grave sau chiar moarte.

Tulburri ale metabolismului apei

Excesul sau deficitul de apa din organism afecteaza atat compartimentul intracelular cat si pe cel extracelular.

Simptomele care apar se datoreaza modificarilor starii de hidratare a celulelor.

1.Deficitul de apa (depletia de apa)

-apare in conditiile unui aport scazut de apa (pacienti varstnici sau inconstienti) asociat cu o pierdere crescuta de apa:

-Diaree, varsaturi, Insuficienta renala, pierderi la nivelul tegumentelor (arsura, transpiratii abundente)Depletia de apa

-Deficitul de apa se poate calcula prin raportare la valoarea sodiului plasmatic: o pierdere de 6l de apa duce la o crestere cu 20mmol/l a concentratiei Na plasmatic.

Simptomele depletiei de apa : nu sunt specifice;

-sete, senzatie de gura uscata, confuzie

-scaderea volumului de apa din compartimentul extracelular stimuleaza sistemul nervos simpatic: vasocontrictie, tahicardieTerapie de rehidratare :

-administrare orala de apa, suficienta pentru a compensa pierderea

-administrarea i.v. de solutii hidroelectrolitice: ser fiziologic (depletia de volum), glucoza 5%Excesulde apa

Cauze: insuficienta renala, administare parenterala excesiva, hipersecretia de ADH.

Simptome: varsaturi, cefalee, oboseala musculara etcBioelemente

99% din masa corpului uman este alcatuita din elemente ce intra in constitutia substantelor organice: C,H,N,P,O,S si din Ca2+.

0,75% reprezinta Potasiu(K), sulf(S) si clor(Cl)

Fluorul(F) nu este necesar pentru viata dar se gaseste la nivelul oaselor si dintilor fiind cunoscut rolul sau in prevenirea cariei dentarePrincipalele minerale

Fosforul(P) alaturi de calciu reprezinta cel mai abundent mineral din organismul uman. Aceste 2 elemente contribuie impreuna la dezvoltarea si osificarea normala a oaselor si dintilor.

85% este prezent in oase si dinti dar este intalnit si la nivelul celulelor si tesuturilor ajutand la eliminarea deseurilor metabolice la nivelul rinichiului si la obtinerea energiei necesara organismului. Este implicat in procesele de crestere, mentinere si reparare tisulara, este constituent al acizilor nucleici.

Surse: lapte, cereale, oua, branza, carne de pui etc

Necesar zilnic: 800-1200 mgHidroxiapatita

Hidroxiapatita este componenta majoritara a smaltului dentar. Fluoruldin apa creste rezistenta dintilor prin transformarea hidroxiapatitei intr-un compus cu duritate mai mare numit: fluoroapatita.Ca5(PO4)3OH + F- Ca5(PO4)3F + OH-Reglarea fosforului

Absorbtia are loc la nivelul intestinului subtire

Vitamina D creste absorbtia fosfatului

Hormoni precum calcitonina si parathormonul regleaza metabolismul fosforului. Calcitonina scade concentratia serica de calciu si fosfor iar parathormonul (PTH) determina cresterea concentratiei serice a calciului si scaderea concentratiei fosforuluiPatobiochimie

Deficitul de fosfor: afecteaza calitatea oaselor si dintilor, produce anomalii celulare

Hiperfosfatemia: afectiuni renale, distrugeri tisulareCalciu

-Bioelement principal

-Alaturi de P se gaseste in oase si dinti sub forma de hidroxiapatita, fosfati, carbonati si alte saruri

-Creste excitabilitatea musculara

-Are rol in coagulare

-Activeaza unele enzime

-Mentine permeabilitatea si integritatea membranelor celulare

-Este mesager secundar intracelular cu rol in semnalizare

Necesarzilnic: 800-1200mg

Surse: produselactate, fasole, vegetaleCalciul (Ca2+)

Hipocalcemia: hipovitaminoza D, hipoparatiroidism, deficit de Magneziu

Clinic: Semnul Cvostek si Trousseau pozitive;

-parestezii, tentanie, crampe musculare, convulsii

-Rahitism la copii si dentitie intarziata, osteoporoza la adult

Hipercalcemia: hipervitaminoza D, medicamentele (diuretice, blocanti ai canalelor de calciu, litiul)

Clinic: calculi renali, IR, manifestari cardio-vasculare (aritmii, HTA, modificari EKG), manifestari neurologice (modificari de personalitate, oboseala, slabiciune, modificarea capacitatii de concentrare)Magneziu

50-60% din cantitatea totala de magneziu se gaseste la nivelul oaselor si dintilor. Restul se gaseste la nivel intracelular. La nivelul dintilor nu intra in compozitia hidroxiapatitei ci se gaseste sub forma de fosfat sau carbonat de magneziu.

Deficienta de magneziu la animale conduce la scaderea rezistentei oaselor si la deficit in dezvoltarea oaselor si dintilor, stabilindu-se astfel o relatie directa intre sanatatea dintilor si aportul de magneziu prin dieta.

Surse de Mg, sunt: leguminoasele uscate, nuci, alune, cacao, ceai, smochine, cerealeintegrale(grau, ovaz, orz), ca si vegetalele verzi, inchise la culoare (salata, spanac, ceapa verde, urzici); de asemenea apele minerale contin magneziu

Necesarul zilnic: 270-400mg

Fluor

Ca5(PO4)3F-fluorapatite-dinti si oase

Compusi cu fluor( NaF) pasta de dinti si apa cu fluor sunt utilizate pentru prevenirea cariei dentare

Surse: apa potabila, ceai, alimente de origine marina, pasta de dinti

Necesar zilnic: 1,5-4mg

Deficitul de fluor favorizeaza aparitia cariei dentareFluor (F)

Excesul de F-fluoroza-distrugerea dintilor. Fluoroza dentar este o afeciune datorat administrrii pe cale general a unei cantiti prea mari de fluor n perioada de formare a dinilor, care duce la colorarea smalului cu linii fine glbui, puncte albe pn la pete maronii

Fluoroza dentar evolueaz n perioada de formarea dinilor, la copiii mici (pn njurul vrstei de 6 ani). Apa de but cu un coninut mare de fluor poate cauza defecte i discromii ale smalului

Alte minerale esentiale pentru organismul uman

Sodiul(Na) este principalul cation din fluidul extracelular

-regleaza volumul plasmatic, echilibrul acido-bazic, functia nervoasa si cea musculara

-Concentratia sodiului in organism este reglata de aldosterona

-Necesarulzilnic : 1100-3300 mg

-Surse: sare(NaCl), carne de vita, carne de pui, sfecla, morcovi

-Excesul de Na conduce la hipertensiune la persoanele susceptibileAlte minerale esentiale pentru organismul uman

Potasiu(K) este principalul cation din fluidul intracelular ce participa in activitatea nervoasa si musculara.

Concentratia de potasiu este reglata de aldosteron

Surse: vegetale, fructe, cereale

Necesar zilnic: 1875-5625 mg

Deficitulde potasiu: dupa administrarea de diuretice. Se manifesta prin scaderea tonusului muscular, paralizii, confuzii mentale

Excesul de potasiu: scaderea frecventei cardiace pana la stop cardio-respiratorAlte minerale eseniale pentru organismul uman

Zincul(Zn)este cofactor pentru unele enzime, participa la vindecarea ranilor, apararea imuna, controleaza contractia muscularaNecesrul zilnic: 12-15 mg

Surse: carne, oua, lapte, cereale, drojdie de bere

Deficienta: intarzierea cresterii si a vindecarii ranilor, alterarea gustului si mirosului

Zincul este continut in pasta de dinti alaturi de triclosan i previne formarea placii bacterieneIodul(I)-este constituent al hormonilor tiroidieni, element important pentru o crestere si dezvoltare normala, asigura sanatatea parului, unghiilor si dintilor

Surse: sarea iodata, animale marine.

Necesar zilnic: 150g

Deficitulde iod: la copii-cretinism

La adult: gusa,

Excesul de iod: tireotoxicoza

Cobaltul-constituent al vitB12, sursaestereprezentatade alimente de origine animala. Necesar zilnic: 0,05-0,2mg

Cuprul-intra in componentasistemelorenzimatice. Deficienta conduce la anemie microcitara hipocroma. Necesar zilnic1,3-3mg.

Surse: legume, fructe, oua,carne

Seleniul-are actiuneantioxidanta. Surse: cereale, legume. Necesar zilnic: 55-70gFierul-constituent al hemoglobineisicitocromilor. Ajutala cresterea i dezvoltarea normala. Necesarul zilnic: 12-15mgDeficitulde fier: anemieferipriva, senzatiede arsurala nivelul cavitatiibucale, limbarosiedepapilata, inflamatiila nivelulmucoasei bucale

Excesulde fier: hemosideroza

Surse: legume (patrunjel, spanac, salataverde, varza), fructe, oua, carneFuncii biologice, semnificaie clinic i modificri la efort

Definiia efortului fizic i activitii motrice

De-a lungul timpului, muli autori au ncercat s formuleze definiii ale acestei noiuni. Astfel, dup P. Popescu-Neveanu (1978) efortul reprezint o conduit conativ de mobilizare, concentrare i accelerare a forelor fizice i psihice n cadrul unui sistem de autoreglaj contient i acontient n vederea depirii unui obstacol, a nvingerii unei rezistene a mediului i a propriei persoane.

Hollman i Hettinger (1980) consider efortul fizic ca o repetiie sistematic de aciuni motrice care au ca obiectiv ameliorarea performanei fr modificri evidente structurale i funcionale.

A. Demeter (1984) definete efortul din antrenamentul fizic ca fiind un proces pedagogic complex, organizat pe o perioad lung i finalizat prin adaptri consecutive, optimale pn la obinerea adaptrii maxime i meninerea ei n timp.

E. Avramoff (1986) arat c efortul fizic din antrenament se reduce la un proces de cretere a capacitii de adaptare a organismului la aciunea stimulilor fizici. Antrenamentul fizic devine, n acest caz, o aciune contient i metodic ce pune n valoare posibilitile de adaptare a fiecrei funcii a organismului.

Efortul fizic reprezint (C.Bota, 1993) o solicitare motric cu caractere bine definite, n funcie de parametrii lui.

n concepia lui M.Epuran (1994) efortul sportiv reprezint o competiie, o ntrecere cu spaiul, timpul, gravitaia, natura, cu alii i cu sine.

Din punct de vedere metodic, tiina sportului privete efortul sportiv ca un proces de elaborare, de continu nvare, a crui form de execuie cuprinde un anumit numr de repetiii efectuate sub diverse forme.

I.Drgan (1994) arat c metodica antrenamentului evolueaz necontenit, iar baza obiectiv a acestuia este suportul fiziologic. n concepia sa, efortul din antrenament este un proces complex, multilateral, psiho-social, morfo-funcional i metodico-pedagogic care urmrete crearea unui individ cu un nalt nivel de sanogenez, cu un grad superior de rezisten la diveri factori exogeni sau endogeni i cu un echilibru neuro-cortical sau neuro-endocrino-vegetativ adecvat obinerii de performane sportive.

Principii fiziologice ale antrenamentului

accesibilitatea (capacitatea de a suporta un efort);

multilateralitatea (dezvoltarea complex i multilateral a sportivului);

individualizarea (corelarea activitii fizice cu vrsta, sexul, antecedentele heredo-colaterale i personale, starea de sntate, capacitatea funcional);

continuitatea (caracterul continuu al antrenamentului);

gradarea efortului (creterea progresiv a efortului);

utilizarea eforturilor susinute n antrenament (eforturile mari ca mijloace de cretere a eficienei funcionale a organismului, a stabilitii homeostaziei);

alternarea efortului cu refacerea (efortul ca parte ergotrop, iar refacerea ca parte trofotrop).

A. Dragnea (1996) definete antrenamentul sportiv ca fiind un proces de lung durat, conceput ca sistem motric-funcional n vederea realizrii unei conduite performante n concurs. Aceast conduit reprezint rezultatul adaptrii superioare a organismului la eforturi fizice i psihice intense.

Din punct de vedere biologic, efortul fizic i n special cel sportiv este un stimul (excitant) biologic adecvat care oblig organismul s rspund prin manifestri electrice, mecanice, termice, biochimice. Un stimul bine dozat i administrat corespunztor particularitilor individului poate conduce la acumulri cantitative i calitative ce vizeaz obinerea naltei performane.

mprtind acest punct de vedere, D.Evule-Colibaba i I. Bota (1997) definesc efortul ca rezultatul multiplelor solicitri musculare, cardio-respiratorii, neuro-endocrino-metabolice, psihice la care este supus organismul n timpul diferitelor activiti. Solicitrile sunt fenomenele-cauz care provoac fenomenele-efect (reaciile organismului).

Efortul fizic reprezint, dup G. Nenciu (1999), totalitatea actelor motrice coordonate n vederea unui lucru mecanic adecvat, care are la baz transformarea optim a energiei chimice n energie mecanic fenomen ntlnit numai la sistemele biologice contractile.

n dicionarul limbii romne moderne efortul este exprimat ca ncordare voluntar a puterilor fizice sau psihice ale organismului n vederea atingerii unui scop.

Motricitate nsuire a fiinei umane nnscut i dobndit de a reaciona cu ajutorul aparatului locomotor la stimuli externi i interni, sub forma unei micri.Motricitatea reunete totalitatea actelor motrice efectuate pentru ntreinerea relaiilor cu mediul natural i social, inclusiv prin efectuarea deprinderilor specifice ramurilor sportive (actele motrice realizate prin contracia muchilor scheletici).

Actul motric definit ca element de baz al oricrei micri, efectuat n scopul adaptrii imediate sau al construirii de aciuni motrice. Acesta se prezint ca act reflex, instinctual.

Activitatea motric desemneaz un sistem de acte motrice prin care se atinge un scop, imediat, unic sau integrat ntr-o activitate motric (mers, alergare etc.). Aciunea este determinat de integrarea factorilor energetici, cinematici i cognitivi ai micrii.

Activitatea motric prezint caracteristici de constan (realizarea unei sarcini motrice n repetate rnduri scrisul) i de unicitate (micarea nu se repet niciodat identic, ci exist mici variaii ale ei).

Interrelaia organism-efort

Efortul fizic solicit i modific, prin caracterul su de stres, nivelul homeostatic al organismului, fixndu-l pentru un moment la un nivel superior. Homeostazia sau meninerea constant a componentelor biochimice i biofizice ale mediului intern se realizeaz printr-o serie de mecanisme reglatoare (A.Guyton, 1996).

Aceast constan nu este absolut; ea este modificat prin nsi activitatea organismului (efort fizic, dezechilibru nutritiv, traumatisme etc.) sau prin rspunsuri de prevenire a disturbanelor (ex.: stres psihic). Perturbrile sunt restabilite prin mecanismele homeostatice, i anume sisteme de comand cu autoreglare. Acestea pot fi clasificate n: fizice, chimice i biologice i acioneaz n direcia adaptrii organismului la mediul de via, ca un tot unitar (A.Demeter, 1987).

Homeostazia se poate realiza numai dac sunt ndeplinite urmtoarele condiii:

organismul s funcioneze normal, s poat opera rapid adaptrile necesare, astfel nct compoziia mediului intern s rmn n limitele precis definite;

reaciile la variaiile impuse de mediu trebuie s asigure desfurarea normal a funciilor fiziologice n noile condiii impuse.

Noiunile de homeostazie i adaptare sunt complementare i valabile pentru toate nivelurile de organizare biologic i n orice situaie.

Particularitile adaptrii confer individualitate fiecrui organism i sunt responsabile de conservarea sntii, de dezvoltarea capacitii de efort sau, cnd acestea sunt depite, de apariia strilor patologice (I. Drgan, 1996).

Organismul sportivului este adesea solicitat pn la limita capacitii sale maxime, n care muli indicatori homeostatici sunt total perturbai pentru o perioad de timp, prezentnd valori etichetate ca fiind anormale (patologice), pentru organismul neantrenat. Prin mecanismele de reglare, ce intervin prompt i eficient, procesele energogenetice (care vor menine la un nivel ridicat parametrii de efort) continu i n perioada de refacere pentru stabilirea homeostaziei. De aceea, organismul sportivului poate fi considerat normal de excepie sau model superior de adaptare (A. Dragnea, 2001).

Devierile homeostaziei impuse de activitatea fizic constituie stimul declanator al mecanismului de refacere i supracompensare care au ca efect final instalarea strii de antrenament, stare ce confer organismului capacitatea de a se angrena n mai mare msur n efort i de a suporta la un nivel superior modificrile parametrilor fiziologico-biochimici (I.Drgan, 1994).

Se delimiteaz, astfel, homo-sportivus un organism de excepie din punct de vedere anatomo-fizio-biochimic. Parametrii acestuia sunt situai n afara valorilor fiziologice, fr a le putea considera patologice, fiind reversibile.

La nivelul marilor performane n cadrul competiiilor sau/i n cadrul antrenamentelor, componenta psihic a stresului din efortul fizic joac un rol deosebit de mare, uneori determinant, cum este cazul sporturilor individuale, unde performana depinde doar de efortul depus de individ i nu de echip (M. Epuran, 1994).

n final, se poate afirma existena unei interrelaii efort-organism, i anume: efortul fizic solicit organismul n totalitatea sa conducnd la modificri adaptative sau la ncetarea activitii i, la rndul su, sistemul biologic execut efortul n condiiile fizio-biochimice impuse de acesta.

Clasificarea eforturilor

Pentru a surprinde diferitele caracteristici, efortul fizic impune o clasificare din mai multe puncte de vedere. Astfel,

n funcie de sfera i prioritile metabolice folosite (Weineck, 1976):-efort specific;-efort nespecific.De cele mai multe ori, caracterul obinuit al efortului competiional poate deveni pentru sportivi nespecific. n antrenament, ns, acesta este depit pentru dezvoltarea i consolidarea calitilor cerute de un efort specific. De exemplu: alergarea sau ridicarea de haltere pentru alpinist.

n funcie de caracterul, cantitatea i condiiile de desfurare (Matveev, 1978):

efort de antrenament;

efort competiional.

Diferenele constau n planul solicitrilor fizice i psihice. n efortul competiional, solicitrile psihice sunt foarte mari i determin, uneori, o supramobilizare a capacitilor fizice, situaie neatins n cazul efortului de antrenament.

n funcie de caracterul repetrii micrii (E.Avramoff, 1980):

efort ciclic (stereotip, ritmic) n care micrile se repet n unitatea de timp, ntr-un anumit ritm; au avantajul unei automatizri mai rapide i se desfoar cu economie energetic;

efort aciclic caracterizat printr-o alternan ntre contracie i relaxare muscular, fr respectarea unui anumit ritm; nu se creeaz o stereotipie dinamic i nici nu se produce automatizarea micrilor.

n funcie numrul de nclziri (R. Mano, 1982):

efort unic;

efort repetat.

Criteriul care sistematizeaz efortul fizic n aceste dou categorii const n efectuarea uneia sau mai multor nclziri n vederea executrii unui efort. De exemplu: o etap a unei curse cicliste ntrunete calitile unui efort unic, iar cele 5 probe ale decatlonului ntr-o zi de concurs vor fi repetate. Se admite ns, c sistematizarea efortului n unic i repetat se poate referi i la acelai efort, dac ntre eforturi sunt pauze mai mari care solicit o nou nclzire.

n funcie de activitatea desfurat (Platonov, 1984):

efort profesional;efort sportiv.

Este o prim departajare care evideniaz c, sub aspectul consumului de energie, ct i a solicitrii psihice, efortul fizic sportiv constituie pentru organism un factor stresant. Efortul fizic profesional are caracterul unei solicitri zilnice uniforme i nu ajunge pn la situaia unei solicitri stresante, dect prin monotonie.

n funcie de modificrile adaptative impuse de obiectivele antrenamentului (Matveev,1986):

efort standard, mereu acelai sau uniform (acelai n fiecare moment al exerciiului);

efort variabil, cu modificri de ritm n timpul exerciiului.

n funcie de locul desfurrii activitii fizice (I. Drgan, 1991):

efort de laborator;

efort de teren.

n diferitele testri de laborator se folosesc cu totul alte tipuri de efort dect cele reale, existente pe teren. Avantajul acestor probe este mare, deoarece parametrii msurabili sunt standardizai, durabili, lucru care nu se ntmpl ntotdeauna n activitatea de teren.

Eforturile de laborator sunt specifice numai din punct de vedere biomecanic (ergometria sau covorul rulant pentru alergtori) i nespecifice, din punct de vedere fiziologic, deoarece lipsesc influenele condiiilor de mediu.

n funcie de capacitatea de rezisten a organismului (Hollmann i Hettinger, 1980; A. Dragnea, 1991):

Susinerea unui efort pe o durat de timp ct mai lung posibil, depinde de capacitatea psiho-fizic a organismului (rezistena). Aceasta este influenat de mrimea maselor musculare implicate. Se manifest:rezistena muscular general, la care efortul solicit 2/3 din masa muscular scheletic;

rezistena muscular regional, la care particip 1/3 2/3 din musculatur;

rezistena muscular local, rsponsabil unui efort cu participare de sub 1/3 din masa muscular. n funcie de durata stimulrii (M. Cordun, 1999):

efort continuu;

efort cu pauze (intervale).

Efortul static prelungit sau cel dinamic, executat ntr-un tempo crescut, solicit cile energetice anaerobe cu acumulare secundar de acid lactic. Acidoza se manifest prin tensiune neplcut n muchi (febr muscular), care impune ntreruperea efortului.

Aceast situaie poate fi prevenit prin executarea unor micri cu durat intermitent, n care alterneaz dou faze, una de micare (static sau dinamic) numit efort de ncrcare i alta de repaus sau refacere numit pauz. Pauzele se realizeaz activ i pasiv.n cazul unui efort dinamic, pauza activ const n mobilizarea unor grupe musculare nesolicitate anterior, reducerea tempo-ului de mers sau adoptarea poziiei stnd, care solicit cu 10 % mai mult O2 dect decubitul (Hollmann i Hettinger, 1980).

Pauza pasiv const n repaus, n poziiile decubit, aezat sprijinit, i se utilizeaz n cazul bolnavilor cu capacitate sczut la efort.

n ceea ce privete durata pauzei, aceasta se stabilete n funcie de intensitatea efortului i capacitatea de efort a individului. n timpul pauzei dintre seriile de micri se produce o refacere energetic i funcional complet sau incomplet.

Durata pauzei de refacere complet este lung i se utilizeaz n cazul unui efort cu intensitate crescut pentru capacitatea limitat a individului.

Durata pauzei de refacere incomplet este scurt i se utilizeaz n cazul unui efort cu intensitate moderat sau cnd capacitatea motric, pulmonar i cardio-vascular nu sunt foarte sczute.

Reluarea efortului n aceast faz, cnd organismul se afl nc n stare de lucru, cu capilarele din muchi deschise, reprezint efortul cu intervale.

n acest caz, intensitatea efortului care reprezint 65-70% din capacitatea maxim i durata pauzelor se stabilesc pe baza frecvenei pulsului din timpul antrenamentului.

Din punct de vedere fiziologico-biochimic, eforturile prestate n viaa cotidian i, mai ales, n activitatea sportiv se clasific dup cum urmeaz (C.Bota, B. Prodescu-Anton, 1997 i G. Nenciu, 1999):

n funcie de intensitatea efortului:efort de intensitate maximal - cu o durat de 10-15 secunde, care se caracterizeaz prin cel mai mare debit energetic (cantitatea de energie eliberat n unitatea de timp).

Durata acestui efort este discutabil, unii autori consider intervalul mai mic, respectiv 3-8 secunde (Zaiorschi). Sistemul energetic solicitat este ATP-ul (acidul adenozin trifosforic), care se resintetizeaz prin intermediul creatinfosfatului (CP);

efort de intensitate submaximal - cu o durat de pn la 1minut.

Sistemul energetic este tot anaerob i folosete ca surs energetic pe lng ATP i CP, substratul glucidic n cadrul glicolizei cu formare de acid lactic;

efort de intensitate mare cu o durat pn la 6 minute i energogenez anaerob suplimentat de cea aerob;

efort de intensitate moderat cu o durat pn la 60 de minute i energogenez aerob (stare stabil relativ ergostaz).

Apare un oarecare echilibru ntre consumul i necesarul de oxigen, cu un mic deficit care va fi acoperit postefort, printr-un consum mrit de O2.

Substratul energetic de baz este cel glucidic;

efort de intensitate mic cu o durat ntre 60 de minute i cteva ore i energogenez aerob.

ntregul necesar de O2 este acoperit de consum (stare stabil adevrat steady-state). Substratul energetic este reprezentat de glucide i lipide. Dup gradul de aprovizionare cu O2 a organismului:

efort anaerob, cnd acesta se realizeaz n condiii de apnee sau ntr-o ventilaie limitat.

Eliberarea energiei se desfoar n lipsa oxigenului i n funcie de substratul energetic. Se difereniaz: efortul anaerob alactacid, cu energie rezultat prin catabolizarea legturilor fosfat macroergice din structura ATP i CP i, efortul anaerob lactacid cu substrat energetic imediat ATP, dar a crui resintez se realizeaz prin glicoliz cu formare de acid lactic;

efort aerob, n care lucrul mecanic se desfoar n condiii aerobe.

Doar n primele 2-3 minute se lucreaz n deficit de oxigen, pn cnd sistemele oxidoreductoare i adapteaz nivelul funcional;

efort mixt care se ntlnete n sporturile unde intensitatea efortului permite aprovizionarea parial a organismului cu oxigen (proba de 1500 m).

Energia este furnizat prin sistemele anaerobe sau aerobe n funcie de intensitatea efortului pe traseu.

Dup tipul de contracie muscular :

efort izotonic (dinamic) n care contraciile musculare presupun creterea iniial a tensiunii interne urmat de pstrarea constant a acesteia pe timpul contraciei; fibrele musculare se scurteaz deplasnd fie segmentele corporale, fie o greutate;

efort izometric (static) care presupune doar creterea tensiunii interne a fibrelor musculare fr scurtarea muchiului i, deci, fr efectuarea de lucru mecanic. n realitate se produce o microdeplasare, neglijabil, ntre momentul creterii tensiunii musculare i cel al relaxrii. Contracia izometric se produce cnd muchiul lucreaz contra unei rezistene egale cu fora sa maxim sau cnd se ncearc deplasarea unei greuti mai mari dect fora subiectului (M. Cordun, 1999);

efort izokinetic, n care tensiunea intern este mare n toate fibrele musculare active, pe toat durata contraciei.

n funcie de consumul energetic:

eforturi uoare, datorate micrilor automatizate, efectuate cu consum energetic redus la mai puin de jumtate din rezerva de efort. Se produc fr creteri voluntare ale tensiunii musculare, iar oboseala este sczut (exemple: mersul pe jos, igiena corporal, alimentaia);

eforturi medii, care includ majoritatea profesiilor, fr efort voluntar mare i n care oboseala secundar se compenseaz prin somnul de noapte (Hettinger, 1980);

eforturi grele, care solicit pn la 80% din capacitatea maxim a individului i sunt urmate de instalarea strii de oboseal (M. Cordun, 1999).

n funcie de gradul de solicitare al principalelor aparate i sisteme din organism (A. Demeter i M: Georgescu, 1969; I. Drgan, 1994):

efort neuromuscular (neuropsihic), n care solicitarea se adreseaz predominant sistemului neuromuscular.

Eficiena acestui efort depinde de nivelul de dezvoltare i organizare a sistemului nervos central i periferic, capabil s mobilizeze prompt, economic i n condiii diverse, efectorii musculari;

efort cardiorespirator, n care aparatul cardiovascular, respirator i sngele sunt direct responsabile de valorile optime ale consumului maxim de oxigen utilizat de esuturi n scopul degajrii unei cantiti suficiente de energie;

efort energetic (sau endocrino-metabolic) ce depinde de posibilitile organismului de a resintetiza chiar n timpul efortului, substratul energetic metabolizat.Refacerea substanelor productoare de energie presupune timp, de aceea numai eforturile aerobe pot oferi aceste condiii. n acest tip de efort intervine reglajul hormonal (de exemplu: ACTH-cortizol care determin i menine glicemia, furniznd substrat energetic prin gluconeogenez sau medulosuprarenala care prin secreia de catecolamine are rol ergotrop mobilizator de efort).

Elemente de biomecanica micrii

Micarea este definit ca rezultatul activitii unui sistem ale crui componente funcioneaz armonic i este condiionat de interrelaia organismului uman cu mediul extern (ecotrop) i cu cel intern (ideotrop), noiuni citate de A. Dragnea i A. Bota (1999).

Prin micare, omul transform mediul n care se dezvolt i, mai ales, se transform pe sine. Toate constantele morfo-fizico-biochimice vor conduce la ntemeierea unei forme superioare de autoreglare, de optimizare valorificnd la maximum resursele fizice i psihice, adic atingerea performanei (depirea nivelului comun) (M. Epuran, 1991).

n activitatea sportiv, micarea este produs n mod activ de contraciile musculare. Datorit acestora, raporturile dintre segmentele corpului se modific conform legiilor prghiilor i principiilor conservrii impulsului, energiei, puterii etc. Deplasarea segmentelor, care se comport asemntor prghiilor ososase, este determinat de contracia muscular care transform energia chimic n energie mecanic (A. Buzescu, 2000).

Oasele corpului uman formeaz prghii de ordinul sau gradul I, II, III (M. Cordun, 1999): prghii de gradul I, n care sprijinul este situat la mijloc, ntre punctul de rezisten i cel de for. Acestea sunt prghii de echilibru; exemplu: articulaiile atlantooccipital i coxofemural;

prghii de gradul II, n care rezistena este situat la mijloc, ntre punctul de sprijin i cel de for. Aceste prghii, numite de for sunt mai rare; exemplu: articulaia talocrural n poziia stnd pe vrful piciorului;

prghii de gradul III, n care fora este situat la mijloc, ntre punctul de rezisten i cel de sprijin. Aceste prghii, sunt cele mai rspndite n organism; acioneaz cu pierdere de for i ctig de deplasare, fiind deci prghii de vitez; exemplu: articulaia cotului.

Pentru prghiile de gradul III, locul de aplicare al punctului de for are o importan foarte mare. Astfel, cnd punctul de for este dispus:

la mijloc, prghia lucreaz cu for i vitez medie;

aproape de punctul de sprijin, prghia lucreaz cu for crescut i vitez mare, i este o prghie de vitez;

mai aproape de punctul de rezisten, prghia lucreaz cu for crescut i vitez sczut, i este o prghie de for.

Micarea voluntar, ideokinetic, poate fi adaptat unui scop precis.

Pentru aceasta, muchii trebuie s acioneze ca:

agoniti, care iniiaz i produc micarea, motiv pentru care se mai numesc motorul primar;antagoniti, care se opun micrii produse de agoniti; au rol frenator, reprezentnd frna elastic, muscular, care intervine de obicei naintea celei ligamentare sau osoase;

sinergiti, prin a cror contracie, aciunea agonitilor devine mai puternic;

fixatori care acioneaz involuntar i au rolul de a fixa aciunea agonitilor, antagonitilor i sinergitilor. Fixarea nu se realizeaz continuu, pe ntreaga curs de micare a unui muchi (M. Cordun, 1999).Musculatura dezvolt dou tipuri de activiti (M.Ifrim, 1988):

static (de asigurare postural) ca rezultat al contraciei izometrice a grupurilor i lanurilor musculare. Acest tip de activitate provoac oboseal muscular rapid; circulaia sanguin i limfatic este ngreunat de comprimarea vaselor de ctre fibrele musculare;

dinamic, realizat de contracia izotonic a muchilor. n acest tip de activitate lucrul mecanic efectuat este proporional cu fora i lungimea scurtrii, iar circulaia sanguin i limfatic este favorizat.

Micrile complexe (mers, alergare) reprezint rezultatul interaciunii dintre forele interne ale organismului i cele externe ale mediului de deplasare. Forele interne intervin n realizarea micrii corpului uman i sunt reprezentate de: impulsul nervos, contracia muscular, prghiile osoase i mobilitatea articular. Forele externe (gravitaia, greutatea corpului sau a segmentelor n micare, presiunea atmosferic, rezistena mediului, ineria, forele de accelerare, de reacie a suprafeelor de sprijin, de frecare) trebuie invinse de forele interne ale organismului (A. Buzescu, 2000).

Alergarea este o micare ce const n trecerea succesiv a unui membru inferior naintea celuilalt, sprijinul efectundu-se numai pe un singur picior. Aceasta ajut la deplasarea mai rapid a corpului (A. Buzescu, 2000).Spre deosebire de mers, alergarea nu prezint perioade de dublu sprijin, naintarea fcndu-se prin mici srituri, separate ntre ele prin perioade de sprijin unilateral.

n alergare centrul de greutate se deplaseaz la intervenia: forei musculare (la care se adaug rezistena suprafeei de sprijin), greutii corpului i rezistenei aerului. La o vitez constant, cele trei fore se menin n echilibru. Dac viteza scade, rezistena aerului se micoreaz, iar fora muscular va aciona pe o direcie mai puin nclinat i va avea o valoare mic. Dac viteza de deplasare crete, rezistena aerului crete i ea, iar fora muscular acioneaz pe o direcie nclinat i va avea o valoare mai mare.

Centrul de greutate se deplaseaz sinusoidal. Cnd membrul inferior se extinde, fora muscular deplaseaz centrul de greutate n sus i nainte.

Cnd aciunea forei musculare se epuizeaz, datorit ineriei, centrul de greutate i continu deplasarea, dar coboar.

n afara acestor deplasri verticale, centrul de greutate se deplaseaz i lateral. Propulsia succesiv a membrelor inferioare orienteaz centrul de greutate, cnd ntr-o parte cnd n cealalt (A. Buzescu, 2000).

Adaptarea organismului la efortul fizic

Prin adaptare se nelege procesul complex de acomodare a organismului la modificrile mediului extern i intern.H. Le Chatelier consider c fenomenul adaptrii poate fi extins la toate sistemele materiale, fizice, chimice i biologice, constnd n acelai timp n tendina unui sistem de ai restabili echilibrul modificat.

Din punct de vedere biologic, adaptarea la mediu (ca i cea specific antrenamentului) este mecanismul complex de aprare fa de solicitrile determinate de schimbrile mediului i const n totalitatea modificrilor morfo-funcionale care realizeaz, n final, trepte superioare de evoluie, devenind mai capabile de supravieuire dect n etapele lor anterioare de existen (M. Ifrim citat de A.Dragnea, 1996).

Fenomenele de adaptare au caracter genetic i fenotipic. Adaptarea la mediu se refer n mai mare msur la mecanismele fenotipice care ofer o gam larg de posibiliti de schimbare a nsuirilor organismelor, ndeosebi n copilrie i adolescen. De aceea, performanele sportive se pun pe seama plasticitii fenotipice indiferent de ras sau alte caractere genetice (A.Dragnea, 1996).

Efortul fizic modific nivelul homeostatic, fixndu-l pentru un moment la o valoare destul de ndeprtat de cea normal, situaie n care se realizeaz permanent reacii adaptative (I. Drgan, 1994).

Antrenamentul - ca proces de adaptare

Efortul sportiv solicit toate subsistemele organismului, ordinea funciilor implicate i intensitatea rspunsului este diferit, cu caracteristici individuale dependente de parametrii efortului. Solicitarea la efort este generalizat i capt caracter de stres att fizic ct i psihic, deoarece implic mecanismele de adaptare (A. Demeter, 1987).

La baza adaptrii organismului la efort st exerciiul fizic din cadrul antrenamentului sportiv. Efectele adaptative ale solicitrii se acumuleaz treptat cu trecerea timpului i duc la accentuarea eficienei funciilor fiziologice i biochimice de la nivel subcelular, celular, tisular, aparat, sistem i ntregul organism, ducnd la mbuntairea rezultatelor sportive n disciplinele i probele sportive practicate (I. Drgan, 1994).

Antrenamentul este considerat un proces complex, organizat pe o perioad lung i finalizat prin adaptri consecutive optimale pn la obinerea adaptrii maxime ce se refer la atingerea miestriei sportive i meninerea ei n timp (I. Drgan, 1994).Efortul de antrenament poate conduce, n funcie de parametrii si (volum, intensitate, complexitate, densitate) la o serie de modificri specifice funcionale la nivelul diferitelor esuturi, organe i aparate ale organismului.

Repetarea sistematic a efortului timp ndelungat determin restructurri morfologice (anatomice) care se oglindesc nu numai prin fortificarea muchilor i perfecionarea funciei sistemului nervos, ci i printr-o serie de hipertrofii tisulare, n funcie de organele int ale efortului. De exemplu:

greutatea ficatului la o persoan neantrenat este de cca 1450 g, n timp ce la sportivul care particip sistematic la un program de antrenament bazat pe eforturi de for rapid (power training) poate ajunge, dup 1 an, la o greutate de cca 1600 g, iar la un sportiv supus unui efort sistematic de rezisten, greutatea ficatului va fi i mai mare (I. Drgan, 1994);

creterea sistematic a greutii inimii i rinichilor, dup 45 de zile de antrenament susinut (R.Mano, 1987);

modificri durabile ale unor parametrii cardiovasculari (frecven cardiac de repaus, oxigen-puls maxim, volum cardiac), respiratori i endocrinometabolici sub influena eforturilor intense i sistematice (S.Israel, 1985);

Adaptarea n cadrul procesului de antrenament se produce contient, dirijat i conduce la modificri structurale biochimice, care au la baz procese metabolice celulare legate de sinteza proteinelor de adaptare (C.Bota, 1997). Astfel, n perioada de refacere va crete numrul de proteine structurale i enzimatice mult mai active datorit exerciiului fizic (Rogozkin, 1976; Millward, 1982; Virec, 1987; Thomason & Boots, 1991).

n cadrul antrenamentului sportiv, avantajele generale ale procesului adaptiv se pot evidenia n mai multe direcii prin caracteristici ce deosebesc un sportiv antrenat de o persoan neantrenat. Astfel, S.Israel (1985) citeaz cteva dintre perfecionrile fiziologice:

creterea toleranei fa de modificrile brute ale temperaturii;

creterea capacitii de a suporta lipsa de oxigen;

mbuntirea stabilitii psihice;

mbuntirea capacitii de aprare mpotriva infeciilor, stresului;

creterea rezistenei fa de toxine.

Gradul de adaptare metabolic a sportivului depinde de gradul de variabilitate a proceselor biochimice, de nivelul lor de angrenare la sarcinile impuse de rezistena tisular. Trecerea de la starea de repaus la effort determin apariia unor modificri imediate (acute) care se menin timp ndelungat i dup ncetarea activitii. Acumulrile cantitative din timpul pregtirilor fizice sistematice conduc la instalarea strii de antrenament, cu profunde modificri morfo-funcionale reflectate biochimic i enzimatic la nivel celular.

Condiiile funcionale constante ale procesului de adaptare sunt asimilarea i acomodarea (J. Plaget, 1967). n antrenamentul sportiv, adaptarea poate fi definit ca un echilibru permanent ntre asimilare i acomodare (A. Dragnea, 1996).

n concluzie, totalitatea reaciilor neuro-endocrino-metabolice, care apar n timpul expunerii organismului la stres, definete adaptarea la efortul fizic i creeaz premisele energetice pentru asigurarea funciunilor organismului n condiiile parametrilor de efort (I. Drgan, 1994).

n antrenament, adaptarea se caracterizeaz printr-o serie de trsturi determinate de particularitile ramurilor de sport practicate, de durata sau vechimea n sport, frecvena cu care sunt administrai stimulii, starea de sntate etc. (A. Dragnea, 1996). Cele mai semnificative trsturi sunt:

amplitudinea sau plasticitatea, la nivel funcional, morfologic, biochimic i motric, n condiiile unei cuantificri corecte; adaptarea este mai ampl sau mai puin ampl n funcie de vrst i disponibiliti;

eficiena (economicitatea) reaciilor organismului la instalarea adaptrii, reducndu-se, astfel, chetuielile energetice raportate n timp; rezervele de adaptare determin direct economia de timp i energie.

ntinderea sau durata, care se refer la timpul ct persist adaptarea; aceasta poate fi dirijat de specialiti n funcie de cerinele ramurii de sport i necesitile refacerii n cadrul dinamicii progresive a capacitii de performan.

ascendena sau evoluia adaptrii, specific necesitii asimilrii i acomodrii treptate a diferiilor stimuli de sarcin, programai n antrenamente. Accesibilitatea proceselor de adaptare este condiionat de creterea treptat i n acelai timp variat a stimulilor de antrenament.

specificitatea: n antrenament, deosebirile individuale privind eficiena pregtirii sunt determinate de aparatul aptitudinal i receptivitatea aparatului genetic al celulei fa de influenele exercitate din mediu.

receptivitatea individual; fiecare individ este o entitate difereniat de ceilali semeni, i deci reaciile adaptative sunt extrem de variate, de la sportiv la sportiv, influenate de particularitile aparatului genetic.

Tipuri de adaptare

Adaptabilitatea este un proces continuu, dinamic, dependent de capacitatea funcional, de posibilitatea mobilizrii i punerii n valoare a rezervelor funcionale ce depind de:

starea morfo-funcional a organelor interesate n reacia adaptativ;

regimul lor de funciune;

antrenarea lor de ctre sistemele reglatoare (I.Drgan,1996).

Totodat, procesul de adaptare la efort se desfoar n raport cu:

necesitile de fond ale metabolismului;

posibilitile de schimb ale organismului;

solicitrile impuse de variaiile efortului fizic.

Antrenamentul sportiv conduce la dezvoltarea acelor adaptri necesare organismului pentru a putea efectua i menine un efort specific impus de ramura sportiv practicat.

Din punct de vedere biologic, adaptarea presupune modificri organice i funcionale provocate de solicitrile intrinseci i extrinseci. Ea apare dup pregtiri fizice de lung durat; este reversibil; poate dispare progresiv la ntreruperea antrenamentelor, putnd fi renoit ori de cte ori este nevoie (C. Bota, 1997).

Clasificarea tipurilor de adaptare se poate realiza pe baza mai multor criterii:

Dup parametrii morfo-funcionali implicai n efort (A. Demeter, 1984):

adaptare specific manifestat prin modificri adaptative la nivelul organelor direct solicitate (ex. hipertrofia muscular prin antrenamentul de for);

adaptare nespecific cnd stimulii influeneaz nu numai organele vizate, ci indirect i alte organe.

n acelai context, Iacovlev (1983) sistematizeaz adaptarea n: general i specific. Adaptarea general apare la nceputul procesului de antrenament i cuprinde att sfera morfologic, ct i cea fiziologic, n timp ce adaptarea specific se realizeaz strict n cadrul disciplinei practicate.

Trebuie precizat c procesul de antrenament conduce la adaptri generale, care prin limitarea parametrilor solicitai devin adaptri specifice.

Dup procesul de antrenament prin ciclicitate, condiii materiale, echipament, aparatur, parteneri (S. Israel, 1985):adaptare metabolic ( dup A. Demeter, 1967 imediat sau acut) cu modificri funcionale i metabolice ce nsoesc imediat efortul (de exemplu: modificri ale frecvenei cardiace, volumului sistolic etc.); toate modificrile somato-viscerale se produc n timpul desfurrii efortului, precum i n perioada revenirii (dup efort).

adaptare epigenetic (dup M. Georgescu i A. Demeter, 1987 tardiv sau de antrenament) cu modificri ale structurilor celulare sau tisulare impuse de solicitrile sistematice i prelungite ale efortului fizic (de exemplu: bradicardia sportivilor, cantitatea i volumul mitocondriilor).

Dup sfera creia i se adreseaz (I. Drgan, 1994):

adaptare somatic manifestat la nivelul aparatului locomotor, sistemului nervos i al analizatorilor;

adaptare vegetativ evideniat prin modificri funcionale ale organelor interne.

Dup aspectul efectelor pozitive sau negative al modificrilor instalate prin antrenament (C. Bota & B. Prodescu-Anton,1997):

adaptare biopozitiv, care se traduce printr-o ameliorare a capacitii de performan; este efectul stimulilor optimi cantitativi i calitativi, ce in cont de capacitatea de solicitare a unui organ sau a organismului;

adaptare bionegativ determinat de suprasolicitarea organismului i poate fi considerat dezadaptare; este consecina destabilizrii sistemului reglator i reprezint cauza oboselii acute sau a supraantrenamentului.

Capacitatea de adaptare a organismului mai poate fi influenat de o serie de factori exogeni (cantitatea i calitatea stimulilor de antrenament, nutriia) i endogeni (vrst, sex, stare de sntate).Modificari metabolice la efort

Metabolismul reprezint transformrile ce au loc n celulele vii pe seama substanelor nutritive, prin care se cldete i rennoiete protoplasma celular i se furnizeaz energia necesar desfurrii fenomenelor i proceselor biologice..

Cerinele energetice sunt cerute de metabolismul bazal, energia necesar organismului aflat n starea de repaus la pat, n vederea meninerii funciilor vitale (1 calorie/kilocorp/24 de ore) i de un metabolism de efort (profesional i de efort). Dac cele dou faze ale metabolismului sunt echilibrate starea de nutriie (totalitatea reaciilor ce se produc n organism dup digestia i absorbia alimentelor n intestin) este bun. Nutriia defectuoas duce la ngrare sau slbire.

Metabolismul efortului sportiv prezint modificri importante n funcie de natura efortului, durat, condiii meteorologice, sex, vrst, etc, nevoile calorice fiind rezolvate prin consumul de substane hrnitoare, trofine; protide 12 15%; lipide 30 - 35%; glucide 55 - 60%. (C.Alexandrescu); Dup A. Nicu proporiile sunt: proteinele 14 20% raie, glucidele 55 -60% i lipidele cea 22 - 28% din raia pentru 24 de ore. Sunt 8 grupe de alimente principale din care se asigur raia caloric la sportivi: I - lapte i derivate {cca 15%); II carne, pete i derivate (cca 10%); III - ou (12%); IV - legume, fructe (15%); V - cereale, leguminoase uscate (40%); VI produse zaharoase (8 10%); VII - grsimi (10%), unt, frica, smntn, ulei, slnin; VIII buturi. Protidele sunt substane ale cror molecule conin C, H, O, N, S i P. Prin digestie se descompun n aminoacizi care ajung n ficat, unde 80% se dezamineaz, aciune n timpul creia o parte din aminoacizi se transform n uree, restul se oxideaz, dnd natere la energie sau se transform n glucoza. Aceasta se poate depozita ca glicogen sau se transform n grsimi.

La sportivi, protidele trebuie s se gseasc ntr-o proporie de: 60% cele de origine animal (carnea, laptele i produsele lor, ou, etc.) i 40% cele de origine vegetal, legume, etc. Protidele n organism au: rol plastic, de formare, cretere i refacere a celulelor i esuturilor; rol biocatalitic - enzimele i hormonii; rol energetic elibereaz prin ardere 4,1 calorii pe gram. n plus, stimuleaz activitatea nervoas superioar i au rol n imunitate, crescnd rezistena organismului la infecii, formeaz substana contractil a muchiului i sunt constituieni ai diferiilor hormoni, enzime, anticorpi.

Consecinele. Lipsa de proteine din organismul sportivului se manifest prin atrofie grav a mduvei osoase, tulburri hepatice, renale i endocrine, dereglarea funciilor corticale, scderea debitului sanguin din muchi, scderea rezistenei la infecii i mbolnviri, etc. Excesul de proteine duce la toxicitate din cauza bazelor urice, suprasolicitarea ficatului i rinichilor, atingeri serioase sntii i performanei sportive.

Lipidele sunt substane nutritive, prin excelen energetice. Cele simple, gliceridele, sterolii, etc. sunt alctuite din carbon, hidrogen, oxigen, iar lipidele complex din C, H, O, N, P, S (fosfatide, cerebrozide, etc). Lipidele de origine animal (untul, frica, smntn, brnza gras, laptele, icrele, carnea gras, seul, untura de pete, ficatul) trebuie s reprezinte 70%, iar cele de origine vegetat (nuci, migdale, alune, msline, dovleac, floarea soarelui, fasole, soia, porumb) 30%.Nevoia de lipide depinde de vrst, ramura de sport, etc. La copii sunt necesare 23 gr./ kilocorp, la aduli - 1 gr., btrni - 0,6 gr., la sportivii ce i desfoar activitatea ntr-un mediu cu temperatur sczut (schi, biatlon, etc.) - 2 2,3 gr./kilocorp n 24 de ore, iar pentru ceilali sportivi 1,5 gr. n organism lipidele au:

- rol de consum energetic, un gram de lipide prin ardere dezvolt 9,3 calorii;

- aciune plastic, intr n structura celulelor; rol de protecie a unor organe interne inima i rinichii care stau pe un strat de grsime;

- rol n termoreglare, prin stratul de grsime de sub piele, ru conductor de cldur, apr de frig; suport al vitaminelor liposolubile; A, D, E, F, K;

- rol n metabolismul muscular, cercetri recente au decis c acizii grai neesterificai nesaturai sunt transformai n ficat n fosfolipide direct asimilabile.

Consecinele - Regimurile prea bogate n lipide prezint inconveniente ca: digestie dificil, asimilaie lent, obosirea ficatului; dac aportul este mai ridicat dect al glucidelor, arderile glucidelor vor fi incomplete producnd tulburri, lipidele nu se pot metaboliza dect n prezena catalitic a glucidelor 1/4 - i protidelor, prin urmare se recomand un regim complex.

Absorbie, metabolism, eliminare. Lipazele (enzimele) din sucurile gastrice descompun lipidele n glicerina i acizi grai, care sunt absorbite la nivelul celulelor intestinale. La nivelul peretelui intestinal sub influena unor enzime anabolizante se produce o sintez a gliceridelor, fosfolipidelor i steridelor.

Organismul absoarbe 90% din lipide. Dup absorbie, 20% din lipide ajung n ficat (steridele i fosfolipidele), iar restul (gliceridele, lecitinele, etc.) pe cale limfatic i sanguin ajung n esutul adipos sub forma lipidelor proprii. Lipidele se mai pot forma din glucide i protide consumate peste necesiti. Ficatul are rolul ce! mai important n metabolismul lipidelor. Eliminarea lipidelor se face n cea mai mare parte prin fecale i ntr-o msur mai mic prin secreia glandelor sebacee.

Glucidele (hidrocarbonatele, zaharidele) sunt substane nutritive care conin C, O i H. Dup complexitatea moleculei, glucidele se mpart n: monozaharide (glucoza, fructoz - levuloz, galactoz]; dizaharide (zaharoza, maltoza, lactoza zahrul din lapte); polizaharide (amidonul, glicogenul, celuloza). n procesul de digestie, glucidele sunt transformate n monozaharide i absorbite la nivelul mucoasei intestinale.

Monozaharidele trec rapid n snge (glucoza) fr s fie supuse procesului de digestie, fapt deosebit de important pentru unele sporturi (ciclism fond, maraton, n pauzele unor meciuri) cnd trebuie completate rezervele energetice. Atenie ns, ntruct consumate n exces produc hiperglicemie, duntoare organismului, afecteaz sistemul nervos, funcia pancreasului i glandele endocrine.

Prin urmare, trebuie consumate numai n proporie de 30 35%, restul 65 70% s provin din polizaharide, care se diger treptat i nu provoac hiperglicemie. Monozaharidele, dup absorbie, prin vena aort ajung n ficat unde sunt sintetizate, cu ajutorul A.T.P. (acidul adenozin trifosforic) n glicogen hepatic (fosforilare). Ficatul, pe lng funcia de glicogenez, mai are i funcia de neoglicogenez (produce glicogen din protide sau lipide) precum i pe cea de glicogenoliz (descompunerea glicogenului). Nu trebuie consumate glucide n exces pentru c hidraii de carbon care nu sunt folosii imediat se transform n lipide i depozitate. n organism glucidele au:

- rol energetic - prin ardere elibereaz 4,1 calorii pentru fiecare gram; o parte din energie se transform n micare prin intermediul adenozintrifosfatului care este suportul contraciei musculare, iar alt parte formeaz energia de rezerv sub forma glicogenului depus n ficat i muchi (200 gr. i 400 gr.),

- rol de detoxificare a organismului - funcie legat de rezervele de glicogen;

- rol plastic - prin aminoacizii care se formeaz din glucide i care intr n constituia proteinelor celulare; rol catalitic - ce se manifest n cadrul metabolismului lipidelor; dac raportul nu este de 4/1 n favoarea glucidelor, lipidele nu pot fi arse pn la faza ultim de CO2 i H2O; n caz contrar se produce acidoz n organism, pentru c lipidele sunt arse pn la fazele intermediare ale acizilor, care se acumuleaz,

- glucidele particip i la termoreglarea organismului, n lupta mpotriva frigului i cldurii; raia de glucide, depinde de: vrst, copiii au nevoie de 8 10 gr./kilocorp i adulii de 5 7 gr., iar vrstnicii de 3 4 gr./kilocorp; sex, femeile au un necesar mai mic, crete n perioada de sarcin i alptare la 4 6 gr., iar dac intervine i o activitate susinut raia se ridic la 8 g / kilocorp n 24 de ore. n eforturile musculare i cnd temperatura este mai sczut, nevoia de glucide crete. n efortul sportiv nevoia de glucide este de 10 g chiar 11 g / kilocorp.Frecventa cardiaca si valorile ei in aprecierea efortului

Un oricat de mic efort provoaca in organism reactii functionale, urmarirea si analiza acestora constituind relatii obiective despre natura si intensitatea solicitarii. Dintre aceste reactii, foarte important pentru antrenori, in aprecierea si dirijarea efortului, este pulsul arterial sau frecventa cardiaca (F.C.), care furnizeaza informatii directe, despre functiile cardio respiratorii, si indirecte, despre alte aparate si sisteme.F.C. are in repaus valori de 70-72 pulsatii/minut, crescand la 100-120 batai/min., dupa un efort moderat (de exemplu incalzirea dinaintea inceperii efortului propriu-zis dintr-o lectie de antrenament), atingand valori intre 180-200 de batai/min. dupa un efort intens prelungit.

Numararea pulsatiilor se face pe intervale mai mici de un minut (10, 15, 30 sec.), cifra obtinuta se multiplica, apoi, cu 6, 4 sau 2, afland astfel valorile standard ale timpului de revenire sau ale oricarui efort precizat ca durata sau (si) numar de repetari, dar daca F.C. ajunge la 180-190 pulsatii/minut ea nu mai poate fi numarata cu exactitate. Noi recomandam numararea pulsului pe primele 10 sec., deoarece, in continuare, revenirea micsoreaza frecventa, iar calculul mentionat nu mai da rezultatul real, ci o medie.

Aceasta revenire este mai accentuata in primele 2-3 min., in urmatoarele minute revenirea fiind mai lenta, dar ceea ce trebuie retinut este faptul ca, odata cu adaptarea la efort, prin antrenamente repetate, revenirea se face tot mai rapid, scaderea timpului de revenire a F.C. fiind inca un indicator al cresterii capacitatii de efort.O apreciere orientativa a valorilor se poate face dupa tabelul urmator:Tip de efortIntensitateaDurataF.C.Directii de dirijare a efortului

Anaeroba lactacidMaximala 4/4; 90-100%1-20 sec.190-200Adaptari pentru efortul de viteza si forta-viteza

Anaerob lactacidMaximala 4/4; 80-90%20-120 sec.175-190Adaptari pentru rezistenta in regim de viteza

Mixt predominant anaerobSub-maxi-mala 75-80%3-5 min. 165- 180Executii de procedee tehnice, actiuni tactice in regim de concurs (jocurisportive, lupte), repetari in conditii de inten-sitate crescuta, rezistenta specifica

Aerob de lucruMare si medie 2/4; 50-60%Peste 6-8 min.140-160Repetari pentru perfectionare, rezistenta generala

Aerob de lucru

si de restabilireMica 25-40%Ore120-140Eforturi la invatarea procedeelor tehnice, in exercitii de coordonare, de incalzire, de sensibilizare neuro-musculara, de restabilire

Tabel cu F.C. dependent de sursele energetice si de durata efortului:Sursa energeticaF. C. Durata

Aeroba120 - 150 (140 p./ min.)Peste 5 min.

Aerob anaerob160 - 190 (175 p./min.)2 5 min

Anaerob lactacid170 - 190 (180 p/min.)21 sec.- 2 min.

Anaerob alactacid180 - 190 (185 p/min.)1 20 sec.

ObosealaOboseala este generata de toti factorii care contribuie la efectuarea contractiei musculare (fiziologici, neuromusculari, metabolici, endocrini, etc.) a caror limita de rezistenta in timp este diferita.

Printre cele mai importante cauze ale oboselii sunt:

-consumarea (diminuarea) rezervelor energetice din muschi, sange, ficat, tesut adipos;

-nerefacerea acestor rezerve la timp;

-acumularea de catabolizante (acid lactic, acid fosforic, bioxid de carbon);

-dereglarea centrilor nervosi din scoarta si bulb;

-dereglari biochimice in placa motorie si la nivelul sinapsei nervoase;

-dereglari ale contractiei in grupele musculare solicitate.

Consecintele oboselii

Instalarea oboselii in organism n urma eforturilor conduce clar la diminuarea capacitatii de efort, iar acest lucru este insotit de urmatoarele fenomene, considerate consecinte ale oboselii:

*scaderea coordonarii neuro - musculare;

*diminuarea excitabilitatii musculare si cresterea cronaxiei; (cronaxie= timpul minim de declansare a unei reactii de excitabilitate la un stimul);

*scaderea puterii functionale a sistemelor si organelor;

*afectarea organelor senzoriale si de percepere a relatiilor cu mediul extern;

*aparitia palorii la fata, a transpiratiei abundente, a senzatiei de sufocare;

*scaderea tonusului psihic si a capacitatilor de vointa;

*imposibilitatea continuarii efortului.

Mecanismul aparitiei oboselii

Nu exista o unanimitate de pareri in randul specialistilor cu privire la producerea oboselii, iar din acest punct de vedere acestia s-au impartit in doua 'tabere':

*o parte dintre specialisti promoveaza teoria 'oboselii centrale', sustinand producerea oboselii mai intai in centri nervosi si in reteaua aferenta si abia dupa aceea sa apara si oboseala periferica;

*a doua grupa de specialisti sustin, din contra, teoria oboselii periferice, acordand primordialitate producerii oboseli la nivelul contractiei musculare si a sistemelor neuro-musculare.

Realitatea practica se pare ca este sustinuta de ambele pareri, solicitarile din antrenamente producand atat fenomenul de oboseala periferica cat si cel de oboseala centrala, lantul de comanda senzoriala a contractiei musculare avand in componenta atat elemente periferice cat si elemente centrale, in care pot aparea reduceri ale randamentului (Dragnea A. cit.de Ungureanu O.).

Mecanismul oboselii poate fi tratat si prin prisma particularitatilor efortului din diverse ramuri de sport. Astfel, localizarea oboselii la nivel central este determinata de sporturile care cer o coordonare neuro-musculara mai deosebita, cum sunt tirul, scrima, sariturile de la trambulina, elementele mai complexe din gimnastica, actiunile din sporturile de lupta, fragmente din jocurile sportive, etc.

In ramurile de sport care nu necesita o coordonare complexa, cum sunt sporturile ciclice sau probele de rezistenta, producerea oboselii are loc mai intai la nivelul componentelor periferice (muschi, marile functiuni, rezerve energetice).

Aceasta diferentiere a mecanismului de producere a oboselii are mare importanta din punct de vedere practic, permitand cresterea volumului si a intensitatii efortului prin alternarea caracteristicilor (alternarea surselor energetice, a grupelor musculare solicitate, a gradului de coordonare, a programarii componentelor a.s., a lucrului pentru diferite aptitudini motrice si combinarile acestora) (cit.id.).

Refacerea sau restabilirea

Practic, refacerea inseamna combaterea oboselii aparute in timpul efortului, care diminueaza randamentul sportiv ulterior.

De la inceput trebuie diferentiata refacerea de notiunea de recuperare.

Recuperarea se situeaza in zona patologiei sportive si ea se refera la vindecarea unei rani sau a unei fracturi, etc. precum si la modalitatile de readucere la parametri functionali a segmentului sau aparatului respectiv.

Refacerea constituie parte integranta din a.s. fiind inclusa in programul fiecarei zile de pregatire, mai mult chiar, capata tot mai mult semnificatia unui proces distinct, care succede efortului sau antrenamentului in totalitate si care beneficiaza de o metodologie proprie, o dotare adecvata, un timp repartizat special in regimul diurn, condus fiind de cadre specializate.

Dupa eforturile din antrenamente sau concursuri urmeaza, imediat, asa numitul repaus anabolic, care exprima, de fapt, scaderea pronuntata a rezervelor energetice la nivelul diferitelor aparate, sisteme si organe ale corpului, si care inseamna starea de oboseala fiziologica. Daca, insa, se depasesc posibilitatile functionale ale organismului se creeaza premisele intrarii intr-o alta faza, a oboselii patologice, cu toate consecintele ei.

Se poate vorbi de o refacere naturala sau spontana a organismului, dependenta de sistemul nervos central, care constituie forma principala de restabilire dupa antrenamente si concursuri. In cadrul refacerii naturale exista un anumit stereotip, o anumita ordine, in care parametrii vegetativi (frecventa cardiaca, frecventa respiratorie, tensiunea arteriala, etc.) se restabilesc primii, la nivel de minute, iar parametrii metabolici, neuroendocrini si enzimatici se restabilesc mai tarziu, la nivel de ore si chiar zile.

Refacerea, ca si efortul, se individualizeaza, tinand cont de varsta, sex, nivel de pregatire, conditii de mediu (altitudinea de 600 - 800 m fiind cea mai indicata), ramura de sport, starea de stress, natura si durata efortului, momentul abordarii ei (in antrenament, dupa antrenament, in microciclu, in mezociclu, in macrociclu etc.).

Refacerea trebuie dirijata de cadre de specialitate si chiar de medici, daca se ajunge la cazuri de consumuri exagerate de energie.

Refacerea dirijata se aplica unor organisme sanatoase, afectate insa de efort, ceea ce o deosebeste inca o data de recuperare, care se aplica unor organisme bolnave (handicapate morfologic sau functional).

De mare importanta este si obiectivizarea refacerii si ea vizeaza: apetitul, dispozitia de antrenament, randamentul, instalarea oboselii, somnul (cantitativ si calitativ ), proba clino-ortostatica (pulsul in culcat, dupa ridicarea din pat si dupa 20 de genuflexiuni), curba ponderala ( dimineata la desteptare, inainte si dupa efort), apneea dupa inspiratie si dupa expiratie, dinamometria etc.). Toate aceste date sunt la indemana sportivului si a antrenorului si ele pot fi urmarite foarte bine intr-un jurnal de autocontrol, care cuprinde toti factorii, obiectivi si subiectivi, modul lor de manifestare fiind urmarit zilnic, fie de sportiv, fie de cei din team-work.

In acelasi timp, se pot culege date in laborator, care privesc capacitatea vitala, urina, viteza de reactie, lactatul capilar, starea de nutritie, starile functionale: cardio-respira-torie, hepato-renala, neuropsihica, neuro-musculara, etc.

Exista o serie de scheme orientative care privesc refacerea, cu o dozare specifica a mijloacelor de refacere, in functie de natura solicitarilor. Rezumativ, o enumerare a acestor mijloace de accelerare a refacerii, ar putea fi urmatoarea (Ghidul sportului curat):

1. Incheierea (in engleza cooling down) antrenamen-tului sau a competitiei cu o alergare continua de intensitate scazuta, 110-120 batai/min, timp de 10-15 min.

Stretching=intinderea muschilor incordati pana la re-simtirea unei usoare dureri si pastrarea pozitiei si tensionarii muschilor timp de 1-2 min.

Mijloace fizio-hidro-balneoterapice:

*dusuri, pentru masarea si relaxarea muschilor incor-dati. Se utilizeaza la tmperatura de 37-38, timp de 2-5 min., sau dusuri alternative: 1o-12 sec. apa rece, 1-2 min. apa calda, repetandu-se de 2-3 ori;

*cada sau bazin la 38-40C, cu adaugare de saruri de Bazna sau de plante (flori de tei, de musetel, frunze de nuc etc.), cu efectuarea unor exercitii de intindere in apa. Baia trebuie facuta in primele doua ore de dupa efort;

*sauna la 80-90 C, fara ca elementii de incalzire sa fie umezi. Pentru a se obtine o refacere optima subiectii vor ramane in sauna pana cand incepe transpiratia. Pot sa urmeze dusuri alternative calde-reci, dupa descrierea de mai sus;

* masaj manual sau instrumental (vibromasaj);

* refacere la 600 - 800 m altitudine;

4. Mijloace psiho-terapeutice: convorbiri, sugestie si autosugestie, tehnici de relaxare neuropsihica, antrenamentul psiho- somatic, antrenamntul autogen etc.;

5. Mijloace dietetice: alimentatie normo-calorica, nor-mo-proteica, hipolipidica, hiperglucidica, bogata in vitamine, care sa refaca in cel mai scurt timp rezerva de energie etc.;

6. Mijloace farmacologice: complexe vitaminice, com-plexe minerale, compusi glucidici, aminoacizi si concentrate proteice, diversi alti produsi ca: piracetam, piravitan, folicisteina, aslavital etc.;

7. Odihna activa si pasiva (somnul). Somnul este una din cele mai importante componente ale refacerii si cea mai la indemana, durata minima a acestuia fiind de 6-8 ore.METABOLISMUL ENERGETIC. CICLUL LUI KREBS. PROCESUL DE FOSFORILARE OXIDATIV

Ciclul lui Krebs

Ciclul acizilor tricarboxilici (TCA), numit i ciclul acidului citric (dup componenta care iniiaz acest ciclu) sau ciclul Krebs (dup numele autorului care a stabilit secvenele mai importante ale acestui ciclu), reprezint o cale oxidativ major de degradare a metabolitelor pn la etapa final CO2 i H2O. Acest ciclu constituie o cale comun de degradare a glucidelor, lipidelor i aminoacizilor (respectiv cetoacizilor corespunztori) i, prin aceasta, stabilete interrelaiile metabolice ale acestor trei grupe de componente fundamentale ale celulei vii.Ciclul lui Krebs este constituit dintr-o succesiune de reacii catalizate de enzime specifice localizate n mitocondrii, reacii de decarboxilri, oxidoreduceri, hidratri n cursul cruia energia eliberat n procesele oxidative este depozitat n ATP sub form de legturi fosfat macroergice, form de energie pe care celula o poate utiliza direct i imediat. Prin numrul mare de molecule de ATP generate n acest ciclu, acesta constituie sursa energetic major pentru organism. Astfel dintr-o molecul de glucoz, prin degradarea sa anaerob la dou molecule de acid lactic, se genereaz 4 legturi fosfat macroergice din care dou se consum pe parcursul degradrii iar dou rmn ca rezerv energetic sub form de doi moli ATP, pe cnd, prin degradarea aerob, pe calea ciclului lui Krebs, dintr-o molecul de acid lactic rezult 18 moli ATP, i respectiv, pentru o molecul de glucoz 36 de legturi fosfat.Ciclul acizilor tricarboxilici, prezentat n figura 14 este iniiat (att pentru glucide, lipide i aminoacizi) prin formarea acidului citric.

Acidul citric rezult printr-un proces de condensare ntre restul acetil sub form de acetil-COA i acidul oxalilacetic. Reacia de condensare este catalizat de o enzim specific de condensare i necesit prezena Mg2+. Aa cum am vzut, prin decarboxilarea oxidativ a acidului piruvic se formeaz radicalul acetil (CH3-CO-) care este activat i rezult acetil-COA, aa numitul acetat activ. Este activat att gruparea carboxil din molecula acidului acetic ct i hidrogenul gruprii metil a aceleiai molecule.

Fig. 1. Ciclul acizilor tricarboxilici sau ciclul Krebs

Urmtoarea etap a ciclului Krebs este transformarea acidului citric n acid cisaconitic i acid izocitric. Reacia are loc sub aciunea unei hidrataze aconitaza, care catalizeaz i trecerea acidului cisaconitic la acid izocitric. Acidul izocitric format sufer o reacie de hidrogenare i trece la acid oxalilsuccinic. Reacia este catalizat de izocitric dehidrogenaza n prezena NADP ca acceptor specific de hidrogen.Transformarea acidului oxalilsuccinic n acid cetoglutaric are loc sub aciunea unei decarboxilaze specifice oxalilsuccinicdecar-boxilaza i necesit prezena Mn2+. n aceast etap are loc trecerea de la acizii tricarboxilici cu 6C la un diacid catonic cu 5C. Echilibrul este mult deplasat n sensul formrii acidului cetoglutaric, dei reacia este reversibil.Transformarea acidului cetoglutaric n acid succinic are loc printr-o decarboxilare oxidativ analoag ca mecanism cu decarboxilarea oxidativ a acidului piruvic i la care particip enzima cetoglutarat dehidrogenaza (cetoglutaroxidaza). Transformarea acidului cetoglutaric are loc printr-o succesiune de reacii complexe, care n final duc la acidul succinic. Aceste transformri au loc n prezena mai multor cofactori: tiaminpirofosfatul (TPP), acidul lipoic LSS, coenzima A(HS-COA), nicotinamidadenindinucleotid (NAD), acidul adenozindifosforic (ADP), acidul guanozindifosforic (GDP) i fosfatul mineral (H3PO4).Aceast etap de trecere de la ac. cetoglutaric la acidul succinic, care are loc printr-o serie de faze intermediare, este importante i pentru motivul c, n aceast etap, are loc trecerea la acizii dicarboxilici cu 4C.

Trecerea de la acidul succinic la acidul fumaric este catalizat de succindehidrogenaza i mai particip citocromul b, citocromul c i a 3 (citocromoxidaza). Acest sistem enzimatic este constituit dintr-un complex de enzime arhitectonic organizat care catalizeaz oxidarea succinatului la fumarat pe calea sistemului citocrom i este o reacie cheie a ciclului Krebs. Este de semnalat c, n reacia de dehidro-genare a acidului succinic, nu particip drept coenzime nicotinadenin-dinucleotidenzimele (NAD i NADP), ci un flavindinucleotid, oxidarea are loc direct printr-un transfer de electroni de pe succinat prin intermediul succindehidrogenazei, respectiv FAD din enzime pe sistemul citocromic, respectiv pe Fe3+ din molecula acestora.Trecerea acidului fumaric la acid malic are loc sub aciunea catalitic a unei hidrataze: fumaraza.

Acidul malic trece n acid oxalilacetic sub aciunea malicdehidrogenazei i necesit prezena NAD. n aceast etap se regenereaz componenta de plecare a ciclului acizilor tricarboxilici.Aceast reacie nchide o turaie complet a ciclului i procur o molecul de acid oxalilacetic, care poate accepta un nou rest acetil. n succesiunea de reacii descrise se formeaz dou molecule de bioxid de carbon i 8 atomi de hidrogen. Bioxidul de carbon format n cursul acestor reacii se elimin prin expiraie, iar cei 8 atomi de hidrogen sunt fixai pe acceptorii enzimatici ai catenei de oxidare fosforilant (NAD, NADP, FAD, citocromi) i sunt activai, putnd reaciona cu oxigenul molecular cu formare de H2O, produsul final al arderilor.

Deci rezultatul procesului de degradare aerob este oxidarea biologic din care rezult bioxidul de carbon i apa conform reaciei:

C6H12O6 + 6O2= 6CO2+ 6H2O

Rezultatul degradrii aerobe a glucidelor este eliberarea unei cantiti mari de energie (688 kcal) pe mol glucoz i din aceast energie cca 45% se depoziteaz n 38 moli ATP i este utilizat n travaliul muscular i n alte activiti consumatoare de energie, iar restul se pierde sub form de energie caloric.

Pentru bilanul energetic al organismului, depozitarea energiei sub form de ATP este mai important dect cldura produs simultan i pentru multe aprecieri este suficient cunoaterea producerii de ATP n moli/mol de acid acetic oxidat (n cursul interaciunii ciclului Krebs cu catena respiratorie).

Stadiul intercelular de cuplare a oxidrii metabolitelor (glucide, lipide, protide) pe calea ciclului lui Krebs cu sinteza ATP, este mitocondria. Astfel rezult:

- din treptele a 3-a, a 5-a i a 9-a prin oxidarea NAD. H, cte 3, n total 9 ATP

- din treapta a 7-a, prin oxidare flavinic 2 ATP

- din treapta a 6-a, prin transferul legturii macroergice 1 ATP

Total 12 ATP

Ciclul lui Krebs nu este numai o cale pentru catabolism, ci i un

colector de produi intermediari. El preia fragmentele C2 din metabolismul glucidic, lipidic i proteic, este legat de sinteza glucozei (substana cheie n acest caz este acidul oxalacetic) i furnizeaz materie prim pentru sinteza unor aminoacizi: aspartic i glutamic. Acidul succinic are rol n sinteza inelului porfirinic, respectiv a hemoglobinei.Oxidri celulare, fosforilarea oxidativ i acumularea de energie.

Oxidarea biologic const n totalitatea proceselor biochimice prin care celula i obine energia necesar activitii ei vitale.

Oxidarea substanelor organice n organism, aa cum am vzut, are loc cu formarea de CO2, H2O i energie, nmagazinat sub form de legturi chimice n compuii macroergici.Karlson schematizeaz procesul de oxidare a substanelor organice n trei etape principale:

1. moleculele organice complexe sunt desfcute n fragmente coninnd 2 atomi de C (aldehidgliceric, acid fosfogliceric, acid piruvic, acetat activ);

2. degradarea fragmentelor cu doi atomi de carbon are loc n ciclul lui Krebs pn la produii finali ai oxidrii biologice 8H i 2CO2. Cei 8H preluai de NAD i FAD sunt activai sub form de protoni n cadrul catenei respiratorii i reacioneaz cu O2- activat de citocromul a3 pentru a forma molecula de ap;

3. energia care rezult n urma acestui proces este datorat reaciei de combinare a hidrogenului cu oxigenul transportat de hemoglobin de la plmn la esuturi. O parte din energia eliberat n urma acestor procese redox cca, 45% este nglobat sub form de legturi macroergice n structura ATP.Legtura macroergic (~) prin hidroliz elibereaz o cantitate de energie de aproximativ 6 Kcal/mol.

Rolul ATP este de stocare a energiei chimice i de transport al energiei. ATP poate difuza spre locuri din celul care necesit energie.

Energia chimic din ATP se elibereaz n timpul transferului grupelor fosfat terminale ctre anumite molecule acceptoare, care n acest mod sunt potenate energetic i pot intra astfel n stare reactiv. Hidroliza ATP elibereaz 12,5 Kcal/mol.

Energia chimic mai poate fi stocat n derivai organici care conin legtura macroergic ~ S (acetil COA). Acetil-COA aa cum am subliniat formeaz fondul metabolic comun.

Lanul respirator reprezint o succesiune de reacii de oxido-reducere bazate pe potenialele redox ale enzimelor implicate. Procesele de respiraie celular i de fosforilare oxidativ au loc aproape n toate celulele aerobe. Enzimele implicate n lanul respirator i n fosforilarea oxidativ sunt localizate n mitocondrii, sediul oxidrii glucidelor, lipidelor, aminoacizilor n cadrul catenei respiratorii, al ciclului Krebs i a degradrii oxidative a acizilor grai. Mitocondriile sunt particule intracelulare de o form globular cu un diametru de aproximativ 1 ce ocup aproximativ 20% din volumul citoplasmei.

Datorit cercetrilor lui Chance, Slater, Lehninger .a., astzi posedm un tablou destul de cuprinztor al componentelor catenei respiratorii. Ea reprezint un sistem multienzimatic care preia atomii de hidrogen din metaboliii ciclului Krebs i ai procesului oxidrii acizilor grai i i transfer spre ultimul acceptor. Acest proces este catalizat de trei clase principale de enzime oxido-reductoare. n catena respiratorie, succesiunea enzimelor este realizat n funcie de potenialele redox ale coenzimelor. Electronii se scurg de la substane relativ electronegative n ordinea cresctoare a potenialului redox spre oxigenul tisular sau celular, furnizat de hemoglobin. Cele trei clase de enzime oxido-reductoare sunt:

1. Piridin-dehidrogenaze avnd drept coeziune NAD sau NADP (catalizeaz mai ales reaciile de sintez);

2. Flavin-dehidrogenaze avnd coenzima FAD sau FMN;

3. Citocromi care conin nucleu porfirinic.

Prin intermediul acestui sistem enzimatic potenialele redox devin din ce n ce mai pozitive pe msura trecerii electronilor de la substrat la O2. Potenialului redox cel mai negativ ( 0,32 V) este posedat de sistemul redox NAD+/NADH + H+, din acest motiv se afl situat la captul catenei respiratorii i acioneaz ca un colector de hidrogeni provenii din ciclul lui Krebs. Cel mai oxidat inel al lanului este format de citocromii a + a3 (E = + 0,28 V) care cedeaz electroni oxigenului ionizndu-l. ntre aceste dou uniti se situeaz alte sisteme cu diferite poteniale.

Modul de aciune

Piridindehidrogenazele NAD transfer 2H de la substrat la forma oxidat a piridinnucleotidei (NAD+).

Piridinnucleotida redus (NADH) cedeaz H flavin enzimelor transformndu-le n forma redus FADH2 sau FMNH2, ea trecnd n forma oxidat NAD+. Unele enzime flavinice reacioneaz direct asupra substratului reducndu-l fr intermediul lui NAD (exemplu dehidrogenaza succinic catalizeaz trecerea de la succinat la fumarat). Acceptorul de electroni a flavienzimelor reduse este sistemul citocromic. Cercetrile recente arat c este probabil, ca preluarea s se fac prin intermediul feroproteinelor nehemice i prin coenzima Q (ubichinona). Prezena Fe n feroproteine face posibil trecerea de la sistemele transportoare de 2 electroni (transportoare de hidrogen) la cele transportoare de 1 electron (citocromi).

Coenzima Q poate funciona ca o molecul solubil n lipidele membranei mitocondriale, face legtura ntre flavine i citocromi. O alt posibilitate este oxidarea direct a flavinenzimelor de ctre sistemul citocromic fr participarea sistemului chinonic (coenzima Q), cazul caracteristic lanului respirator necuplat cu fosforilarea oxidativ.

Citocromii sunt enzime hemice care se afl n celulele cu mecanisme de oxidare aerob. Au gruparea prostetic Fe porfirine, activitatea catalitic bazndu-se pe transformarea reversibilFe2+ Fe3+. Funcia citocromilor este de purttori de electroni.Bazat pe potenialul redox, transferul de electroni n citocromi are urmtoarea succesiune:

citocrom bCccitocrom a + a3 (care reprezint dou stri ale uneia i aceleeai enzime citocromoxidaza sau fermentul respirator Wartburg). Complexul a + a3 reprezint inelul final propriu-zis care reacioneaz cu O2 ionizndu-l. Prin aceast reacie sistemul de citocromi a + a3 este oxidat, reducerea lui este fcut din nou de citocromul C. Produsul final al oxidrii aerobe este apa.Fosforilarea oxidativ

Fosforilarea oxidativ este procesul de cuplare a reaciilor de oxidare a diferiilor produi ai metabolismului intermediar cu fosforilarea ADP, deci cu sinteza de ATPproces care se traduce n ultim instan prin nglobarea temporal a energiei eliberate n cursul reaciilor de oxido-reducere sub form de legturi chimice n molecula macroergic a ATP-ului. Procesul fosforilrii oxidative poate fi redat schematic prin reaciile:DH2+ AD + AH2ADP + PATP

DH2+ A + ADP + PD + AH2+ ATPunde DH2 este un donator de hidrogen, iar A un acceptor de hidrogen. Dup natura acceptatorului de hidrogen se disting dou procese de fosforilare oxidativ:

- fosforilarea oxidativ la nivelul substratului (cnd DH2 i A acceptorii de hidrogen nu fac parte din catena respiratorie);

- la nivelul catenei respiratorii.

Fosforilarea oxidativ la nivelul substratului

Acest tip de fosforilare se ntlnete n faza de degradare anaerob a glucidelor (glicoliz), respectiv la reacia de trecere a acidului piruvic n acid lactic, catalizat de lactatdehidrogenaz cuplat cu oxidarea NADH.

Fosforilarea oxidativ la nivelul catenei res