Muscle Function
az izmok a tárolt kémiai energiát az ételből, amit eszünk, és átalakítani, hogy a hő és a mozgás energiája (kinetikus energia). Energiára van szükség a szövetek növekedéséhez és helyreállításához, a testhőmérséklet fenntartásához és a fizikai aktivitás táplálásához. Az energia szénhidrátban, fehérjében és zsírban gazdag ételekből származik.
az energiaforrás, amelyet a munkaizmok összehúzódásának mozgására használnak, az adenozin-trifoszfát (ATP), a szervezet biokémiai módja az energia tárolására és szállítására. Az ATP egy nagy energiájú nukleotid, amely azonnali energiaforrásként működik a sejten belül. Amikor az izmok összehúzódnak, lebontják az ATP-t egy olyan reakcióban, amely energiát szolgáltat. Az izomsejtek azonban csak annyi ATP-t tárolnak, hogy néhány másodpercnyi maximális összehúzódást tápláljanak. Amint az izom összehúzódása megkezdődik, az ATP előállításának gyorsan meg kell kezdődnie.
mivel az ATP termelés annyira fontos, az izomsejteknek többféle módja van annak előállítására. Ezek a rendszerek fázisokban működnek együtt. Az ATP előállítására szolgáló három biokémiai rendszer sorrendben van:
- kreatin-foszfát használata
- glikogén (anaerob glikolízis) használata
- aerob légzés (aerob glikolízis lipolízis) használata
kreatin-foszfát használata
a munka folytatásához az izomsejteknek fel kell tölteniük ATP-ellátásukat. Minden izomsejt tartalmaz egy nagy energiájú vegyületet, a kreatin-foszfátot, amely gyorsan lebomlik, hogy ATP-t hozzon létre. Mivel a kreatin-foszfát tárolása is korlátozott, ez az energiarendszer csak körülbelül 10 másodpercig képes fenntartani a maximális izomteljesítményt. A foszfagén rendszer az elsődleges energiaforrás nagyon rövid, gyors aktivitási kitörések, például sprintek során.
glikogén felhasználásával (anaerob glikolízis)
a testmozgás 10 másodpercnél hosszabb ideig történő fenntartásához az izmoknak le kell bontaniuk az üzemanyagforrásokat, például szénhidrátokat és zsírokat, hogy energiát biztosítsanak az ATP újra szintetizálásához. A szénhidrát anyagcsere gyorsabb, mint a zsíranyagcsere. Ezért a szénhidrátok az energia nagy százalékát biztosítják a nagyon nagy intenzitású edzések során. Mivel a szénhidrátok anaerob módon metabolizálhatók, oxigén nélkül, létfontosságú energiaforrássá válnak, amikor az izmok oxigénellátása nem képes lépést tartani a kereslettel.
a szénhidrátok oxigén nélküli energiaellátásának lebontását anaerob glikolízisnek nevezzük. Ez a folyamat nagyon gyorsan felszabadítja az energiát, és körülbelül 90 másodpercig elegendő energiát termel. Fontos, hogy nincs szükség oxigénre, mert a szívnek és a tüdőnek egy kis időre van szüksége ahhoz, hogy megnövelje az izmok oxigénellátását. A glükózt és az izomsejtekben glikogén formájában tárolt szénhidrátokat egy sor reakció során lebontják, hogy piruvát nevű vegyületet képezzenek. Ez a folyamat két-három ATP molekulát eredményez minden glükózmolekulához. Az ATP oxigén nélküli előállításának mellékterméke a tejsav, amely gyors edzés közben felhalmozódhat az izmokban, fáradtságot és fájdalmat okozva.
aerob légzés alkalmazásával
az edzés után két percen belül a test elkezdi ellátni a dolgozó izmokat oxigénnel. Ha oxigén áll rendelkezésre, a piruvát aerob módon tovább bontható, hogy akár 30 további ATP molekulát is előállítson, így az aerob anyagcsere, bár lassabb, sokkal hatékonyabb, mint az anaerob anyagcsere. A zsírok aerob módon bonthatók le, hogy nagy mennyiségű ATP-t termeljenek. Erőteljes edzés után az izmok újratelepítik az ATP-t aerob módon.
Az aerob légzés több órán keresztül vagy hosszabb ideig képes ellátni az ATP-t, amíg a glükózellátás tart. Ez a glükóz több helyről származhat:
- maradék glükóz ellátás az izomsejtek
- glükóz az élelmiszer a bélben
- glikogén a májban
- zsír tartalékok az izom
Laktát (tejsav) termelés
amikor a szervezet bőséges oxigén, piruvát át egy aerob útvonal tovább bontható ATP-re (a piruvátot glikolízissel állítják elő a glükóz lebontásából). Ha azonban az oxigén korlátozott, a test ideiglenesen átalakítja a piruvátot laktáttá, ami lehetővé teszi a glükóz lebontását – és így az energiatermelést – a folytatáshoz. A működő izomsejtek nagy sebességgel folytathatják az ilyen típusú anaerob energiatermelést egy-három percig, amely idő alatt a laktát magas szintre halmozódhat fel.
a magas laktátszint mellékhatása az izomsejtek savasságának növekedése. Ugyanazok az anyagcsere-utak, amelyek lehetővé teszik a glükóz energiává történő lebontását, rosszul teljesítenek ebben a savas környezetben. Ez a test természetes védekező mechanizmusa. Megakadályozza a maradandó károsodást a szélsőséges erőfeszítések során azáltal, hogy lelassítja az izomösszehúzódás fenntartásához szükséges kulcsrendszereket. Amint a test lelassul, az oxigén elérhetővé válik, és a laktát visszaalakul piruváttá, lehetővé téve a folyamatos aerob anyagcserét és energiát a test felépüléséhez a megerőltető eseményből.
a Laktát felhalmozódása nem felelős a megerőltető testmozgást követő napokban érzett fájdalomért. Inkább a laktát és más metabolitok termelése a szélsőséges terhelés során az aktív izmokban gyakran érezhető égő érzés eredménye. Ez a gyakran fájdalmas érzés arra is késztet bennünket, hogy abbahagyjuk a test túlterhelését, ezáltal kényszerítve a helyreállítási időszakot, amelyben a test megtisztítja a laktátot.
