Biologiska effekter av fysisk aktivitet – Fokus på hjärta och skelettmuskulatur
Fysisk aktivitet (FA), särskilt aerob träning, har djupgående effekter på kroppens vävnader. De två mest centrala och studerade systemen är hjärta och skelettmuskulatur. Denna sammanfattning fokuserar på hur dessa påverkas både akut (under och direkt efter aktivitet) och långsiktigt (vid regelbunden träning).
SKELETTMUSKULATUR
Struktur och funktion
Skelettmuskler består av muskelfibrer som varierar i egenskaper: typ 1-fibrer (långsamma, uthålliga) och typ 2-fibrer (snabba, kraftfulla). Muskelarbetets intensitet styr vilka fibrer som rekryteras. Vid lågintensivt arbete aktiveras främst typ 1-fibrer. Vid hög intensitet tillkommer typ 2A och 2X (snabbaste) fibrer.
Muskelfibrerna använder ATP som energikälla, vilken produceras via nedbrytning av kolhydrater och fett—antingen aerobt (med syre) eller anaerobt (utan syre, vilket ger mjölksyra).
Akuta effekter av fysisk aktivitet
-
Ökad energibehov → ökad ATP-omsättning.
-
Ökat blodflöde och kapillärdilatation i aktiva muskler.
-
Frisättning av hormoner och tillväxtfaktorer (t.ex. VEGF).
-
Förändrad cellmiljö (ökat kalcium, sänkt pH, högre temperatur).
Dessa förändringar aktiverar signalvägar som påverkar genaktivitet. Detta inkluderar bland annat ökning av transkriptionskoaktivatorn PGC-1α, som spelar en nyckelroll i mitokondriell biogenes (nybildning).
Långsiktiga effekter av träning
Regelbunden träning omformar musklerna både strukturellt och funktionellt:
1. Mitokondrier och kapillärer
-
Mängden mitokondrier ökar med 30–40 % på 4–6 veckor.
-
Kapillärtätheten ökar → förbättrad syreleverans.
-
Högre fettförbränningskapacitet → kolhydrater sparas.
2. Fibertypsförändring och tillväxt
-
Typ 2X-fibrer omvandlas till 2A (uthålligare).
-
Typ 1-fibrers andel ökar något.
-
Muskeltillväxt (hypertrofi) främst vid styrketräning via aktivering av satellitceller.
3. Metabol anpassning
-
Ökad fettförbränning och minskad mjölksyraproduktion vid given belastning.
-
Bättre mjölksyrabuffring och högre laktattolerans.
-
Förbättrad glukosupptag och insulinkänslighet (ökning av GLUT-4).
4. Energilagring
-
Glykogeninlagring i musklerna kan öka 3–4 gånger.
-
Även triglyceridlagring ökar.
5. Muskeltrötthet
-
Minskar vid given arbetsbelastning tack vare bättre energitillgång och buffring.
-
Sker via minskad ansamling av oorganiskt fosfat och vätejoner.
HJÄRTA
Akuta effekter vid fysisk aktivitet
-
Ökad hjärtfrekvens och slagvolym → minutvolymen kan öka från 5 L/min i vila till 25–40 L/min.
-
Ökad blodgenomströmning i hjärtats kranskärl (5–8 gånger).
-
Förbättrad kontraktionskraft → bättre tömning av hjärtats kamrar (ökad ejektionsfraktion).
-
Aktivering sker via sympatiska nervsystemet och centrala signaler från hjärnbarken.
Långsiktiga effekter av träning
Träning anpassar hjärtats struktur och funktion kraftigt.
1. Kammarhypertrofi
-
Koncentrisk hypertrofi först (tjockare vägg utan ökad volym).
-
Excentrisk hypertrofi därefter (ökad kammarvolym).
-
Förbättrad fyllnadsförmåga (compliance) särskilt efter långvarig träning.
2. Slagvolym och puls
-
Slagvolymen ökar i vila och arbete.
-
Vilopuls sänks → pulsen vid submaximalt arbete minskar.
-
Ökad ejektionsfraktion (mer blod töms per slag).
3. Blodvolym och fördelning
-
Total blodvolym ökar.
-
Ökad andel av blodet går till arbetande muskler.
-
Minskad sympatisk aktivitet → sänkt vilopuls och blodtryck.
4. Kapillarisering och mitokondrier
-
Antalet kapillärer i hjärtat ökar.
-
Hjärtmuskelns mitokondriella densitet förbättras.
-
Kranskärlens vidgningsförmåga ökar (bättre perfusion).
5. Kärlstyvhet och blodtryck
-
Artärer (ex. carotis) blir mer elastiska.
-
Systoliskt och diastoliskt blodtryck sjunker (även vid submaximalt arbete).
-
Förbättrad baroreflex (blodtrycksreglering via nerver i halskärlen).
Samspel mellan hjärta och muskler
Träning förbättrar samspelet mellan hjärtat och musklerna:
-
Högre hjärtminutvolym möjliggör bättre syretillförsel till aktiva muskler.
-
Tränade muskler utnyttjar syre effektivare → hjärtat belastas mindre vid samma arbete.
-
Fördelning av blodflöde optimeras mellan muskler, hjärta, hud och andra organ.
Avslutande reflektion
Hjärta och skelettmuskulatur är starkt anpassningsbara organ. Regelbunden fysisk aktivitet medför förbättrad hjärtstruktur och -funktion, ökad muskeluthållighet, styrka och ämnesomsättning. Detta sammantaget minskar risken för sjukdomar som hjärtinfarkt, hjärtsvikt, typ 2-diabetes och metabola syndrom. Anpassningen är beroende av träningsfrekvens, intensitet och typ, samt individens genetik.
Att träna är att förändra sin fysiologi—och träningseffekterna på hjärta och muskler är bland de mest genomgripande i kroppen.
