Et eksempel fra STX 2.g
Kondital ved Åstrands to-punktstest og Watt-max test | Rapport
Brug materialet til at undersøge opbygning, metode og faglige valg.
Lær af eksemplet på 15 minutter
Læs med de tre spørgsmål herunder, og skriv et kort svar på hvert, gerne med et sidetal. Så har du noget konkret at tage med over i din egen opgave.
- 4 min
Find formålet. Står det som noget, forsøget kan måle eller teste?
- 4 min
Følg ét tal fra måletabellen til resultatet. Kan du se hvert regnetrin?
- 4 min
Læs fejlkilderne. Siger rapporten, hvor meget hver fejlkilde betyder for resultatet, eller nævner den dem bare?
- 3 min
Din egen opgave: Står der i din egen rapport, hvor langt dit resultat ligger fra det forventede, og hvorfor?
Skal du selv skrive rapport? Kravene og en skabelon står her: Rapport og journal i biologi, del for del med et gennemregnet forsøg
Om opgaven
Ophavet er ikke dokumenteret for denne post. Katalogoplysninger: STX 2.g, Biologi C, 9 sider. Brug materialet til at se, hvordan teksten er bygget op, og hvilke faglige valg der er truffet.
Læs, hvilke metoder biologi giver dig, og hvad du kan skrive en stor opgave om: Biologi i gymnasiet.
Hele opgavens tekst
Se originaldokumentetLæs teksten direkte her på siden. Figurer og den præcise opsætning af tabeller og formler finder du i originaldokumentet.
Gå til en side
Side 1
Kondital test - Rapport
Formål
Formålet med dette forsøg er at teste to forsøgspersoners kondital ved anvendelse af Åstrands to punkts test og en watt max test
Teori
Konditallet er et tal for, hvor god ens kondition er. Det er et udtryk for hvor effektiv ens krop er til at optage ilt. Dvs. hvor gode lungerne er til at ilte blodet, hvor effektivt hjertet kan pumpe blodet rundt i kroppen, samt hvor gode muskelcellerne er til at optage ilten og udnytte den til energiproduktion. For at kunne
sammenligne personer af forskellige størrelser uafhængigt af hinanden måles konditallet i mLO /min./kg.
2Drenge i alder 15-19 års alderen har i gennemsnit et højere kondital end piger. Det skyldes bl.a., at drenges gener koder til at blive bygget med et lidt større hjerte, lidt mere blod, større muskler og lidt mindre fedtdepoter end piger gør. Det kan også skyldes at drenge i ungdomsårene generelt er mere aktive end piger. Derudover er hæmoglobin koncentrationen, som er af betydning for ilttransporten i blodet, lavere hos kvinder end den er hos mænd.
Et middelkondital for unge mennesker ville ligge mellem 40 og 55, mens nogle eliteidrætsudøvere ligger helt oppe i 90’erne, bl.a. lagrend løbere der har de højeste, da hele kroppen er i brug konstant over lang distance og der kræves derfor konstant et højt iltindtag for at kunne opretholde energien i musklerne.
Sådan et højt kondital er ikke nødvendigt blandt fx 100-meter løbere, vægtløftere og spydkaster, for der er der nemlig tale om anaerob arbejde. Anaerob træning betyder ”ikke iltkrævende” træning, det skyldes at når der skal arbejdes 100 % kan den normale ilttilførsel til musklerne ikke følge med. Derfor har musklerne nogle alternativer til at sikre sig energi til genopbygning af ATP via processer, der ikke kræver ilt.
Kreatinfosfat (KrP) ligger lagret i muskelfibrene som en alternativ energikilde. Når KrP spaltes, frigøres energi, som bruges til genopbygning af ATP. Processen forløbes således:
KrP + ADP → ATP + Kr
Når musklerne stopper med at arbejde bliver KrP genopbygget ved, at processen forløber i den modsatte retning. Ved maksimal intensitet, med KrP som eneste energikilde, er der energi nok til at man kan arbejde i ca. 6 sekunder. Dog vil den situation aldrig forekomme i praksis, da der altid vil være andre former for
Side 2
energikilder, fx glykogen som også er lagret i musklerne. Ved få sekunders arbejdes vil denne form for energi især blive anvendt. Det sker ved spaltning af glykogen (glukose). Processen forløbes således:
Glykogen + 3 ADP + 3 P → 3 ATP + 2 Mælkesyre
Under hårdt arbejde møder man på et tidspunkt træthed, det skyldes musklernes ionbalance er forskudt, sådan at der mangler kalium i musklerne. Mælkesyren som også bliver dannet i processen, beskytter mod et for stort kaliumtab. Denne grund til træthed er forholdsvis ny opdagelse i videnskaben og kan ikke bekræftes 100 %, derfor skal denne teori tages med forbehold.
Det modsatte er anaerob træning er aerob træning, hvilket vil sige at der bliver dannet energi i musklerne med ilt som energikilde. Denne metode anvendes normalt ved længere tids arbejde, da de anaerobe energikilder hurtigt løber tør. Derfor snakker vi især om sportsgrene som lagrend, maraton, cykling og triatlon.
Ilt og glukose optages i muskelcellerne, hvorefter affaldsstofferne kuldioxid og vand bliver ført tilbage i blodet og ud af kroppen igen. Mens der bliver dannet energi til genopbygning af ATP i muskelcellerne.
Processen ser således ud:
C H_{12} O_{6} + 6O_{2} + 30(ADP + (P)) → 6CO_{2} + 6H_{2} O + 30 ATP6
Denne form for energi kan teoretisk fortsætte i en uendelighed, så længe der er energi og glukose til stede.
Men ved høj intensitet er der selvfølgelig også andre faktorer, der spiller ind.
De to tests, der anvendes i dette forsøg er begge indirekte tests. Det skyldes, at testene er taget ud fra andre parameter end selve iltoptagelsen og ved hjælp af beregning kommet frem til resultatet.
Resultaterne bliver derfor, logisk nok, ikke præcise. Hvis man skulle lave en direkte test krævede det udstyr,
som skal kunne måle forsøgspersonens (FPs) ilt- og CO_{2} -koncentrationer samt volumen på ud- ogindåndingsluften. Så udregner man, hvor stor forskellen fra den ilt der kommer ind til den ilt der kommer ud. Dermed får man det præcise kondital.
Der er dog stadig meget forskel på de forskellige indirekte tests. Bl.a. har vi i dette forsøg at gøre med en sub max test og en max test. Forskellen er, at man ved max testen ved hvad den præcise intensitet FP max kan klare. Mens man ved en sub max test, regner sig frem til hvad FP kan klare og derfor giver usikkerheder i oprigtigheden. Man vil normalt bruge sub max testen til bestemmelse af kondital ved personer der fx kan have dårligt hjerte eller meget overvægtige personer og generelt mennesker der kan komme i livsfare ved
Side 3
en for høj puls. Max testen anvendes mere til personer, der ikke har det nøjagtige udstyr til måling af iltoptagelse. En max test vil være den mest optimale og normale af de to.
Materialer
• Ergometercykel
• Puls ur
• Øvelsesvejledning med tabeller
Metode
Åstrands to punkts test: o Sadelhøjden indstilles og pulsmåler monteres.
o Cykelarbejdet påbegyndes.
o Testen gennemføres ved fast kadence.
o Belastning (bremsekraften) indstilles. Belastningen indstilles således at pulsen ligger stabilt
(efter ca. 6 min.) i området mellem 120-140 slag/min.
o Effekten og pulsen noteres, mens tiden startes forfra og FP fortsætter med en højere
submaksimalt arbejde med en konstant puls på ca. 150-170 slag/min til steady-state-puls.
o Effekt og puls noteres igen.
o VO_{2} max bestemmes ved hjælp af bilag 2 i øvelsesvejledningen.Watt max test o Sadelhøjde indstilles og pulsmåler monteres.
o Startbelastning vælges ud fra alder, køn og forventet arbejdsevne. Det kan være 45 W for kvinder og 60 W for mænd.
o Kadencen holdes i hver arbejdsperiode og der arbejdes til udmattelse.
o FP påbegynder cykelarbejdet og stopuret startes.
o FP arbejder nøjagtig i 2 min, hvorefter belastningen øges et trin (45 W for kvinder og 60 W for mænd).
o Belastningen øges fortløbende i 2 minutters intervaller, indtil FP ikke kan fastholde arbejdsintensiteten. Ved dette tidspunkt stoppes uret og tiden samt pulsen noteres.
o VO_{2} max bestemmes ved hjælp af bilag 3 i øvelsesvejledningen.Side 4
Resultater
Åstrands to punkts test:
Effekt (W) Puls (slag/min)
1. belastning 125 W 118
2. belastning 210 W 153
Værdierne indsættes i et koordinatsystem med puls ud af x-aksen og effekt op af y-aksen og der tegnes en ret linje igennem begge punkter:
FP’s max puls udregnes med denne formel Max puls = 220 - alder:
220 − 18 = 202
Aflæsning af effekt svarende til den estimerede maksimale puls: ca. 325 W. Dette tal er den maksimale ydre
effekt P_{y} målt i wattIndsættelse af P_{y} i følgende formel (hvor 1,2 W/kg er hvilestofskiftet) for at finde den maksimale indre
effekt (P_{i}) målt i watt:Side 5
𝑃_{𝑖} = 1,2 · 𝑘𝑟𝑜𝑝𝑠𝑚𝑎𝑠𝑠𝑒 𝑖 𝑘𝑔 + 4 · 𝑃_{𝑦}𝑊 𝑘𝑔
= 1,2 · 74 𝑘𝑔 + 4 · 325 𝑊 ≈ 1388,8 𝑊
𝑤 𝑘𝑔
Bestemmelse af VO max ved at dividere P med 333 W/lO /min.:
2 i 21388,8 𝑊
333 𝑊/𝑙𝑂_{2} /𝑚𝑖𝑛≈ 4,170571 𝑙𝑂_{2} /𝑚𝑖𝑛For at bestemme konditallet, skal det omregnes til ml og divideres med FP’s kropsmasse (i kg):
4,170571 · 1000
𝑙𝑂_{2}𝑚𝑖𝑛
74 𝑘𝑔
≈ 56,35907 𝑚𝑙𝑂_{2} /𝑚𝑖𝑛/𝑘𝑔FP’s kondital er derfor 56,3
Watt max test:
Tid(min.) Start(0 min) 2 4 6 8 10
Effekt(W) 0 60 120 180 240 300
Puls(slag/min) 120 128 145 176 192 206
Sluttid: 10 min og 14 sek
Udregning af Watt-max:
14 sek. i ny belastning. Dette divideres med 120 sek, fordi hver belastning cykles i to min = 120 sek.
Derefter ganges med 60, fordi W steg med 60 for hvert interval._{120 𝑠𝑒𝑘}^{14 𝑠𝑒𝑘} ∗ 60 𝑊 = 307 𝑊 𝑚𝑎𝑥Bestemmelse af VO max ved hjælp af bilag 3 i øvelsesvejledningen: 4,28 lO /min
2 2For at bestemme konditallet, skal det omregnes til ml og divideres med FP’s kropsmasse (i kg):
4,28 · 1000
𝑙𝑂_{2}𝑚𝑖𝑛
73 𝑘𝑔
≈ 58,63014 𝑚𝑙𝑂_{2} /𝑚𝑖𝑛/𝑘𝑔FP’s kondital er derfor 58,6
Side 6
Diskussion
(FP1 er forsøgsperson fra Åstrands to punkts test og FP2 er forsøgsperson fra Watt max test)
1. Vurdér forsøgspersonernes kondital i forhold til normalværdier for unge mennesker (se figur 65 side 44 i Biologi til tiden). Hvordan stemmer resultatet overens med hvor fysisk aktiv forsøgspersonen er til daglig?
Hvis man kigger på figur 65 på side 44 i Biologi til tiden ud for mænd 15-19 år (da begge FP er mænd), så ses det at både 56,3 og 58,6 ligger helt oppe i den høje ende. Dvs. både FP1 og FP2 burde være i ret god form. Disse værdier er ikke helt så høje, hvis man kigger på andre lignende
tabeller på nettet, der skal man nogle steder over 60 for at være blandt de højeste i den alder^{1}.Hvis der først tages udgangspunkt i FP1, så spiller han fodbold på rimelig højt plan og træner fodbold eller styrketræner dagligt. Derfor ville man godt kunne tro hans kondital ville være højere end 56,3. Sammenlignet med FP2, der har et kondital på 58,6, så skulle man tro FP2 dyrker mere motion end FP1, men det er ikke tilfældet. FP2 har det sidste halve år ikke dyrket ret meget sport, dvs. lidt volleyball en gang om ugen og noget indendørs fodbold en gang om ugen. Derfor skulle man tro de 2 tal skulle være byttet om, eller FP1 bare skulle have et højere kondital. Man kunne godt undre sig over hvad forskellen er, men det er her fejlkilderne fra test-metoden eventuelt kan spille ind.
2. Angiv nogle fejlkilder ved test-metoden som gør, at resultatet måske ikke stemmer helt overens med forsøgspersonernes faktiske kondital.
Som beskrevet i teorien, så er test-metoden taget ud fra andre parameter end selve iltoptagelsen og ved hjælp af beregning kommet frem til resultatet. Den anvender nemlig FP’s puls i stedet for iltoptagelse. Man kan derfor ikke være sikker på om den er sand. Derudover, i Åstrands to punkts test, udregner man FP’s max puls ved at sige 220 minus alderen, i stedet for at måle den direkte, hvilket heller ikke giver et optimalt tal, da pulsen kan svinge fra person til person. Fx er FP2’s puls på 206, som er over 202, som skulle være det normale for en mand på 18 år. Man kan jo antage at FP1’s hjertefrekvens var højere end 202, det vil medfører, at personen kan klare flere watt og
1
http://www.motion-online.dk/konditionstraening/testning/konditalstabel_-_hvad_er_et_godt_kondital%3F/ http://www.altomkost.dk/Fakta/Kondition_og_kondital/forside.htm
Side 7
derfor have en højere iltoptagelse. Det kunne være en grund til, at FP1’s puls ser ud til at være lavere end forventet.
Der er nogle andre faktorer der kan have påvirket det faktiske kondital, som ikke nødvendigvis har noget med test-metoden at gøre: Bl.a. angav FP1, at han var forkølet, hvilket gør, at slimen lægger sig på bronkierne og derved er iltoptagelsen ikke helt optimal. Andre former for sygdom kan også have spillet ind. Hvis FP ikke havde fået nogen næringsstoffer inden forsøget blev foretaget, kunne FP også hurtigt have gået ”sukkerkold”. Kadencen kan have svinget under forsøget, da den kun var kun fastsat ved øjemål. Det medfører, at pulsen kan have været for høj, hvis man havde trykket for hårdt i pedalerne i en periode og omvendt kunne pulsen have været for lav. Andre småting der kan spille ind på, hvor højt konditallet, er hvordan generne koder (især forskel på drenge og piger), men også om man har en overvægt at røde- eller hvide muskelfibre. Hvis man har flest røde muskelfibre, vil man automatisk være mere udholdende, men ikke være så god eksplosivt. Derudover spiller FP’s vilje også ind på, hvordan resultater ender, hvis man har tendens til at opgive hurtigt, giver det også et lavere kondital. Hvis man derimod, har høj viljestyrke og presser sig selv til det yderste, får man også et højere kondital.
3. Diskuter kort hvilke faktorer der påvirker konditallet.
Der er mange ting der kan påvirke konditallet og konditionen generelt. En af de store syndere til en god kondition er rygning. Kulilte, som udgør en stor bestanddel af cigaretrøg, binder sig til hæmoglobinet i de røde blodlegemer, hvilket ilt også gør. Forskellen er bare, at kulilte binder sig 200 gange bedre end ilt gør. Derfor er konkurrencen ligesom afgjort og der vil ikke komme så meget ilt til kroppen som der
2 ville, hvis kulilte ikke havde været til stede.
Alkohol påvirker også konditionen, da leveren skal bruge kræfter på at nedbryde alkoholen, i stedet for at producere glukose til andre organer i kroppen. Det føre til lavt blodsukker, især ved fysisk aktivitet, og forringer præstationsevnen.
Kosten påvirker også ens kondition, da næringsstofferne fra maden er ligesom benzinen til en bil, man kan ikke være aktiv uden. Alt efter hvad man spiser, så kan man få hurtig og kortvarig energi
(druesukker), som kommer hurtigt igennem fordøjelsessystemet, som er godt under kortvarigt arbejde.
2
http://www.liv.dk/fileadmin/user_upload/skadevirkninger/Rygning_og_kondition.pdf
Side 8
Mens noget mad (brød) er bedre til langvarigt arbejde, da det tager længere tid at komme igennem fordøjelsessystemet og derfor kan blive ved med at holde energien på et fornuftigt niveau.
Endelig påvirker alderen også ens kondital: jo ældre man er, jo lavere et kondital.
4. Sammenlign kort de to testformer submax og maxtest. Giver en indirekte konditest et realistisk billede af konditallet og hvornår giver det mening at teste kondition med disse to tests?
De to testformer både ens og forskellige. Som sagt, er de begge indirekte tests, hvor den ene arbejder på et submaksimalt niveau, dvs. pulsen ikke kommer helt op på max, som den gør ved en max test.
Man kan sige, at disse former for test, giver et ca. billede af hvordan ens kondital er. De er gode at bruge til normale mennesker, der ikke udøver sport på topniveau, da disse tests kan udføres med meget lidt og billigt udstyr og stadig give et fornuftigt resultat. Testene ville være super gode at bruge i sammenhæng med, at man gerne vil se en udvikling, fx hvis man ønsker at komme i bedre form. Man kan teste inden man går i gang og derefter teste igen efter nogle måneder for at se udviklingen.
Testene vil ikke blive anvendt i sammenhæng med, at man prøver at slå verdens højeste kondital, da tallet aldrig vil være helt præcist.
5. Forklar begrebet iltgæld.
Når man er forpustet efter at have været aktivt er det, fordi lageret af ATP og kreatinfosfat er i bund og skal gendannes. Det sker via respirationsprocessen, hvortil man skal bruge ilt. En del af den ilt man skylder, går også til muskelcellernes indhold af myoglobin, som har afgivet det mest af deres iltlager og skal også genopbygges. Derudover har både muskel- og leverceller brug for ilt til at omdanne mælkesyre til glykogen. Det kalder man iltgæld. Gælden er tilbagebetalt efter et minuts tid.
6. Angiv nogle grunde til at det er vigtigt at have et godt kondital
Når man har et godt kondital, er man i god form. Når man er i god form, forebygger diabetes 2, forhøjet
blodtryk og andre hjerte/karproblemer. Man forebygger fedme og overvægt. Man undgår forskellige
kræftformer. Man får mere energi og overskud, når man er i god form. Samtidig med at det giver et bedre selvværd og større selvtillid. Til sidst, men ikke mindst, kan man gøre konditionstræning til en
Side 9
social begivenhed og på den måde have det sjovt på samme tid med, at man undgår alle problemerne med en dårlig form.
Konklusion
For at summere op, så blev forsøget gennemført som formålet angav. Vi fik to kondital på 56,3 og 58,6 som stemte rimelig fornuftigt overens med, hvilken form de 2 forsøgspersoner er i. Dog skulle man have troet, at FP1 havde højere kondital end FP2, da FP1 dyrker en del mere sport end FP2. Mens som angivet fra fejlkilderne, så kan test-metoden have spillet ind på, hvor præcis konditallet var. Det kan derfor konkluderes, at disse tests kan anvendes, men altid skal tages med en smule forbehold, da det aldrig vil blive præcist.
Litteraturliste
Bog:
Biologi til tiden
Nettet:
http://sitecore.dif.rove.dk/asp/publikationer_pdf.asp?pdfid=651
http://www.viivaa.dk/alkohol-og-traening.aspx
http://www.liv.dk/fileadmin/user_upload/skadevirkninger/Rygning_og_kondition.pdf
http://www.e-pages.dk/trygfonden/76/167
Se opgaven i originaldokumentet eller gå til tekstens begyndelse.
Materialet
Fuld skærmOpgaven åbner, når du ruller ned til den.