lidská bioenergetika je zajímavé téma. Funkce energetických systémů je však chápána jen málo a / nebo může být pro mnohé matoucí. Otevřete kvalitní text fyziologie cvičení a může vás nechat říkat „huh?“při čtení o aerobním, anaerobním a okamžitém energetickém metabolismu. Může se ještě zhoršit při prosévání všech biochemických procesů.

je důležité být schopen vysvětlit chemický rozpad oxidačního Krebsova cyklu nebo anaerobní glykolýzu, pokud jste trenér nebo sportovec v tréninku? Ani ne. Znalost základů toho, jak vyrábíme energii, však může být užitečná při pochopení toho, jak jsme unavení a jaká tréninková opatření lze použít k minimalizaci. Pojďme tak jednoduše, jak je to možné. Udělám, co bude v mých silách, ale je nutná nějaká „high-tech“ diskuse.

první věc, kterou si musíte pamatovat, je, že jakákoli svalová kontrakce / námaha síly je způsobena molekulou zvanou adenosintrifosfát (ATP). Když je molekula ATP kombinována s vodou, poslední ze tří fosfátových skupin se rozdělí a vytvoří energii.

Tento rozpad ATP pro svalovou kontrakci vede k adenosindifosfátu (ADP). Omezené zásoby ATP musí být doplněny, aby práce pokračovala; takže chemické reakce přidávají fosfátovou skupinu zpět do ADP, aby se vytvořil ATP.

jak se vytváří ATP

vezměte tři různé aktivity a dejte je na kontinuum. Na jednom konci by byl rychlý, výbušný výbuch, jako je házení úderu. Na druhém konci by byla prodloužená, událost nižší úrovně, jako je chůze pět mil.

mezi nimi může být cokoli: intenzivní dvacetisekundová aktivita, jedna minuta konstantní síly nebo pětiminutová událost s různou intenzitou úsilí.

jak vidíte, existuje mnoho výrazů energetického výkonu v závislosti na množství požadované síly a délce aktivity.

jaký je tedy zdroj energie pro činnosti, které spadají na kontinuum v různých bodech? To je podstata bioenergetiky-tolik možností a tolik faktorů.

všechny tři energetické systémy

jsou k dispozici a „zapnout“ na začátku jakékoli činnosti. Co určuje, na který z nich (nebo dvou) se nejvíce spoléhá, je požadované úsilí.

vezměte domů bod: ATP musí být přítomen, aby se svaly stahovaly. Může být produkován prostřednictvím systému ATP-PC, glykolytického systému nebo oxidačního systému. Pokud je vyčerpán, musí být doplněn, pokud má pokračovat další svalová kontrakce.

proveďte výbušný jednorázový pohyb, jako je skok do dálky nebo vertikální skok, a vynaložíte maximální úsilí,ale hádejte co? Nebudete unaveni z této jediné námahy.

nicméně, skákat vícekrát a nakonec se stanete unavený. Pokud bude vše co nejdéle, vyčerpá okamžitě obchody ATP, pak glykolytické obchody.

pokračující úsilí musí být poháněno oxidačním systémem při nižší intenzitě, přičemž všechny ostatní faktory jsou stejné. Nejčistší aerobní aktivitou, která existuje, je spánek nebo ležící komatóza.

energetický systém ATP-PC-vysoký výkon / krátké trvání

ATP a fosfokreatin (PC) tvoří systém ATP-PC, někdy také nazývaný Fosfogenní systém. Je okamžitý a funguje bez kyslíku.

umožňuje až přibližně 12 sekund (+nebo -) maximálního úsilí. Během prvních několika sekund jakékoli činnosti zásobuje energii uložená ATP. Ještě několik sekund po tom, PC tlumí pokles ATP, dokud nedojde k posunu k jiné energii system.It odhaduje se, že systém ATP-PC může vytvářet energii přibližně 36 kalorií za minutu.

příklady: krátký sprint, zvedání těžkého odporu pro tři opakování nebo nadhazování baseballu.

Glycolytic Systém – Střední Výkon/Střední Délka

Teď, to se stává složitější, jak energetické náročnosti posun do tohoto systému. Glykolytický systém je nástrojem „další v řadě“ poté, co systém ATP-PC běží.

dietní sacharidy dodávají glukózu, která cirkuluje v krvi nebo je uložena jako glykogen ve svalech a játrech. Glukóza v krvi a / nebo uložený glykogen se štěpí za vzniku ATP procesem glykolýzy.

stejně jako systém ATP-PC není kyslík vyžadován pro skutečný proces glykolýzy (ale hraje roli s vedlejším produktem glykolýzy: kyselinou pyrohroznovou). Odhaduje se, že glykolýza může vytvářet energii přibližně 16 kalorií za minutu.

zde je to zajímavé. Po poklesu maximálního výkonu kolem 12 sekund má další intenzivní aktivita až přibližně 30 sekund za následek akumulaci kyseliny mléčné, snížení výkonu a následnou svalovou únavu.

Toto vysoké, rozšířené úsilí je označeno jako“ rychlá “ glykolýza. Vynaložení dalšího úsilí až do přibližně 50 sekund má za následek další pokles výkonu v důsledku posunu závislosti na oxidačním systému. Sečteno a podtrženo: je to stále těžší.

příklad: pomyslete na all-out sprint, na pomalejší běh, na eventuální procházku. To je postup tří energetických systémů, když jde all-out.

zadejte do diskuse „pomalou“ glykolýzu (varování: více vědeckého žargonu dopředu, ale vydržte). Připomeňme, že vedlejším produktem glykolýzy je kyselina pyrohroznová. Při rychlé glykolýze může být generováno více energie, ale kyselina pyrohroznová se přemění na kyselinu mléčnou a rychle následuje únava.

pomalá glykolýza je odlišná. Relativně méně energie je generována, ale kyselina pyrohroznová je převeden na acetyl koenzym A (acA), které jsou napájeny přes Krebsův cyklus oxidativní, více ATP je produkován, a unavený se zpožděním.

tak se lze vyhnout extrémní únavě (ale relativně méně intenzivní úsilí může být i nadále vyjádřeno) v pomalé glykolýze ve srovnání s rychlou glykolýzou.

příklady: jakékoli středně dlouhé běhy, například 200-400 yardů, a 1:30 úsilí all-out MMA manévrů, nebo jeden minutový Full-court press-offense display – a další full-court tiskové úsilí v basketbalu.

Oxidační Systém – Nízká spotřeba/Dlouhé Trvání

Vaše maximální úsilí byl poháněný zpočátku ATP-PC, ale váš výkon klesá. Pokračující úsilí vede k dalšímu poklesu, buď rychlou glykolýzou (rychlý pokles) nebo pomalou glykolýzou (pomalejší pokles).

nyní vstupujete do složitého světa oxidačního systému s nízkým výkonem, ale delším trváním, který podle odhadů vytváří přibližně 10 kalorií za minutu.

příklady: běh 6 mil, manuální práce na nízké úrovni na osmihodinové pracovní směně nebo 3 míle chůze.

úsilí poptávka je nízká, ale ATP v tomto systému lze vyrobit třemi způsoby:

1. Krebsově cyklu,
2. Elektronového transportního Řetězce
3. Beta Oxidace.

dovolte mi vysvětlit vědu, a pak se vrátím k vám v jednoduché angličtině.

Krebsův cyklus je sekvence chemických reakcí, která pokračuje v oxidaci glukózy, která byla zahájena během glykolýzy. Pamatuješ na acA? Vstupuje do Krebsova cyklu, rozkládá se na oxid uhličitý a vodík a“ poof “ se tvoří další dvě molekuly ATP.

Tady je problém: vodík vyrobený v Krebsův cyklus a během glykolýzy způsobuje, že svaly, aby se stal příliš kyselé, ne-li tendenci. Aby se to zmírnilo, vodík se kombinuje s enzymy NAD a FAD a je poslán do elektronového transportního řetězce.

prostřednictvím více chemických reakcí v elektronovém transportním řetězci se vodík kombinuje s kyslíkem, vytváří se voda a zabraňuje se kyselosti.

Všimněte si, že to vyžaduje čas kvůli potřebě kyslíku, což je důvod, proč oxidační energie chvíli trvá a intenzita úsilí klesá (tj.

Krebsův cyklus a elektronový transportní řetězec metabolizují triglyceridy (uložený tuk) a uhlohydráty za vzniku ATP.

rozklad triglyceridů se nazývá lipolýza. Vedlejšími produkty lipolýzy jsou glycerol a volné mastné kyseliny. Než však mohou volné mastné kyseliny vstoupit do Krebsova cyklu, musí vstoupit do procesu beta oxidace, kde je řada chemických reakcí snižuje na acA a vodík. AcA nyní vstupuje do Krebsova cyklu a tuk se metabolizuje stejně jako sacharidy.

V jednoduché angličtině

Vzhledem k době-line, oxidativní systém poskytuje energii mnohem pomaleji než ostatní dva systémy, ale má téměř neomezenou zásobu (v vaše tukové stránky – ano, to všechno můžete špetka!).

samotný oxidační systém se používá především během úplného odpočinku a aktivity s nízkou intenzitou. Může produkovat ATP buď tukem (mastnými kyselinami) nebo uhlohydráty (glukózou).

protože mastné kyseliny zabírají více času na rozklad než glukóza, je pro úplné spalování zapotřebí více kyslíku. Pokud je úsilí intenzivní a kardiovaskulární systém nemůže dodávat kyslík dostatečně rychle, musí uhlohydrát produkovat ATP.

při velmi dlouhých činnostech (tj. maratonech) se však sacharidy mohou vyčerpat a tělo vypadá jako tuk jako producent energie.

několik slov o proteinu

v rozšířených aktivitách lze protein použít jako „poslední možnost“ pro výrobu energie (ve vzácných případech, kdy jsou uhlohydráty vyčerpány a uložený tuk je minimální).

v takových případech může dodávat až 18% celkových energetických požadavků. Stavební kameny bílkovin-aminokyselin-mohou být přeměněny na glukózu (prostřednictvím glukoneogenisis) nebo jiné zdroje používané v Krebsově cyklu, jako je acA. Ale pochopte, že bílkoviny nemohou dodávat energii stejnou rychlostí jako sacharidy a tuky, takže je to v podstatě problém).

Programování pro Energetické Systémy

odhaduje se, že ATP-PC a glycolytic systémy mohou být vylepšeny až o 20% a oxidativní systém o neuvěřitelných 50% (ale v netrénovaných jedinců).

bez ohledu na to je třeba provést sportovní kondicionační plány a optimální příjem výživy. Ale uvědomte si realitu genetiky: vaše nezměnitelné složení svalových vláken hraje obrovskou roli.