funcția musculară
mușchii folosesc energia chimică stocată din alimentele pe care le consumăm și o transformă în căldură și energie de mișcare (energie cinetică). Energia este necesară pentru a permite creșterea și repararea țesuturilor, pentru a menține temperatura corpului și pentru a alimenta activitatea fizică. Energia provine din alimente bogate în carbohidrați, proteine și grăsimi.
sursa de energie care este utilizată pentru a alimenta mișcarea contracției în mușchii de lucru este adenozin trifosfatul (ATP), modul biochimic al organismului de a stoca și transporta energia. ATP este o nucleotidă de mare energie care acționează ca o sursă instantanee de energie în interiorul celulei. Când mușchii se contractă, ei descompun ATP într-o reacție care oferă energie. Cu toate acestea, celulele musculare stochează suficient ATP pentru a alimenta câteva secunde de contracție maximă. Odată ce începe contracția musculară, producerea ATP trebuie să înceapă rapid.
deoarece producția de ATP este atât de importantă, celulele musculare au mai multe moduri diferite de a o face. Aceste sisteme funcționează împreună în etape. Cele trei sisteme biochimice pentru producerea ATP sunt, în ordine:
- utilizarea fosfatului de creatină
- utilizarea glicogenului (glicoliza anaerobă)
- utilizarea respirației aerobe (lipoliza glicolizei aerobe)
utilizarea fosfatului de creatină
pentru a continua să funcționeze, celulele musculare trebuie să-și completeze aportul de ATP. Toate celulele musculare conțin un compus cu energie ridicată, fosfat de creatină, care este rapid descompus pentru a face ATP. Deoarece depozitele de fosfat de creatină sunt, de asemenea, limitate, acest sistem energetic poate susține doar producția maximă de mușchi timp de aproximativ 10 secunde. Sistemul fosfagen este sursa primară de energie în timpul exploziilor foarte scurte și rapide de activitate, cum ar fi sprinturile.
folosind glicogen (glicoliza anaerobă)
pentru a susține exercițiile fizice mai mult de 10 secunde, mușchii trebuie să descompună sursele de combustibil, cum ar fi carbohidrații și grăsimile, pentru a furniza energia pentru a re-sintetiza ATP. Metabolismul carbohidraților este mai rapid decât metabolismul grăsimilor. Prin urmare, carbohidrații oferă un procent ridicat de energie în timpul antrenamentelor de intensitate foarte mare. Deoarece carbohidrații pot fi metabolizați anaerob, fără oxigen, ei devin o sursă vitală de energie atunci când alimentarea cu oxigen a mușchilor nu poate ține pasul cu cererea.
descompunerea carbohidraților pentru a furniza energie fără oxigen se numește glicoliză anaerobă. Acest proces eliberează energie foarte rapid și va produce suficientă energie pentru a dura aproximativ 90 de secunde. Este important ca oxigenul să nu fie necesar, deoarece este nevoie de inimă și plămâni ceva timp pentru a obține o aprovizionare crescută cu oxigen a mușchilor. Glucoza și carbohidrații depozitați sub formă de glicogen în celulele musculare sunt defalcate printr-o serie de reacții pentru a forma un compus numit piruvat. Acest proces produce două până la trei molecule de ATP pentru fiecare moleculă de glucoză. Un produs secundar de a face ATP fără oxigen este acidul lactic, care se poate acumula în mușchii dvs. în timpul exercițiilor rapide, provocând oboseală și durere.
folosind respirația aerobă
în termen de două minute de exercițiu, corpul începe să furnizeze mușchii de lucru cu oxigen. Când oxigenul este disponibil, piruvatul poate fi descompus în continuare aerob pentru a produce până la 30 de molecule suplimentare de ATP, făcând metabolismul aerob, deși mai lent, mult mai eficient decât metabolismul anaerob. Grăsimile pot fi defalcate aerob pentru a produce cantități mari de ATP. După antrenamente viguroase, mușchii repopula ATP furnizează aerob.
respirația aerobă poate furniza ATP timp de câteva ore sau mai mult, atâta timp cât durează o cantitate de glucoză. Această glucoză poate proveni din mai multe locuri:
- aprovizionarea cu glucoză rămasă în celulele musculare
- glucoza din alimente în intestin
- glicogen în ficat
- rezervele de grăsime din mușchi
producția de lactat (acid Lactic)
atunci când organismul are o cantitate mare de oxigen, piruvatul este transferat pe o cale aerobă fi defalcate în continuare în ATP (piruvat este produs de glicoliza din defalcarea glucozei). Cu toate acestea, atunci când oxigenul este limitat, organismul transformă temporar piruvatul în lactat, ceea ce permite descompunerea glucozei – și astfel producția de energie – să continue. Celulele musculare de lucru pot continua acest tip de producție de energie anaerobă la rate ridicate timp de una până la trei minute, timp în care lactatul se poate acumula la niveluri ridicate.un efect secundar al nivelurilor ridicate de lactat este o creștere a acidității celulelor musculare. Aceleași căi metabolice care permit descompunerea glucozei în energie au performanțe slabe în acest mediu acid. Acesta este un mecanism natural de apărare pentru organism. Previne deteriorarea permanentă în timpul efortului extrem prin încetinirea sistemelor cheie necesare pentru menținerea contracției musculare. Odată ce organismul încetinește, oxigenul devine disponibil și lactatul este transformat înapoi în piruvat, permițând metabolismul aerobic continuu și energia pentru recuperarea organismului după evenimentul intens.
acumularea de lactat nu este responsabilă pentru durerea resimțită în zilele următoare exercițiilor fizice intense. Mai degrabă, producția de lactat și alți metaboliți în timpul efortului extrem este rezultatul unei senzații de arsură resimțită adesea în mușchii activi. Această senzație adesea dureroasă ne determină, de asemenea, să oprim suprasolicitarea corpului, forțând astfel o perioadă de recuperare în care organismul curăță lactatul.
