Human bioenergetik er et interessant emne. Energisystemernes funktion forstås dog af få og / eller kan være forvirrende for mange. Åbn en kvalitet øvelse fysiologi tekst, og det kan lade dig sige “huh?”når du læser om aerob, anaerob og øjeblikkelig energi metabolisme. Det kan blive endnu værre, når man sigtes gennem alle de biokemiske processer.

er det vigtigt at kunne forklare den kemiske nedbrydning af Krebs cyklus eller anaerob glykolyse, hvis du er en træner eller en atlet i træning? Ikke rigtig. At kende det grundlæggende i, hvordan vi genererer energi, kan dog være nyttigt at forstå, hvordan vi træthed, og hvilke træningsforanstaltninger der kan bruges til at minimere den. Lad os komme i gang så enkelt som muligt. Jeg vil gøre mit bedste, men nogle” high-tech ” diskussion er nødvendig.

den første ting at huske er, at enhver muskelkontraktion/kraftanstrengelse skyldes et molekyle kaldet adenosintrifosfat (ATP). Når et ATP-molekyle kombineres med vand, splittes den sidste af tre fosfatgrupper fra hinanden og producerer energi.

denne nedbrydning af ATP til muskelkontraktion resulterer i adenosindiphosphat (ADP). De begrænsede lagre af ATP skal genopfyldes for at arbejdet kan fortsætte; så kemiske reaktioner tilføjer en fosfatgruppe tilbage til ADP for at fremstille ATP.

hvordan ATP produceres

tag tre forskellige aktiviteter og sæt dem på et kontinuum. I den ene ende ville være en hurtig, eksplosiv burst såsom at kaste et slag. I den anden ende ville være en udvidet begivenhed på lavere niveau, såsom at gå fem miles.

mellem de to kunne være hvad som helst: en intens aktivitet på tyve sekunder, et minut med konstant kraftanstrengelse eller en fem minutters begivenhed med forskellige intensiteter af indsatsen.

som du kan se, er der mange udtryk for energiudgang afhængigt af den krævede mængde kraft og aktivitetens længde.

Hvad er energikilden til aktiviteter, der falder på kontinuumet på forskellige punkter? Dette er essensen af bioenergetik-så mange muligheder og så mange faktorer involveret.

De Tre energisystemer

alle er tilgængelige og “tændes” i starten af enhver aktivitet. Hvad der dikterer, hvilken (eller to) der er mest afhængig af, er den krævede indsats.

tag hjem punkt: ATP skal være til stede for muskler at indgå kontrakt. Det kan produceres via ATP-PC-systemet, det glykolytiske system eller det iltningsmæssige system. Hvis det er udtømt, skal det genopfyldes, hvis yderligere muskelkontraktion skal fortsætte.

udfør en eksplosiv engangsbevægelse som et stående længdespring eller lodret spring, og du udøver maksimal indsats, men gæt hvad? Du vil ikke blive træt af denne enkelt anstrengelse.

Spring dog flere gange, og til sidst bliver du træt. At gå all-out så længe som muligt vil nedbryde øjeblikkelige ATP-butikker, derefter glykolytiske butikker.

den fortsatte indsats skal være drevet af det iltende system med en lavere intensitet, hvor alle andre faktorer er ens. Den mest rene aerobe aktivitet, der findes, sover eller ligger comatose.

ATP-PC – energisystemet-høj effekt/kort varighed

ATP og phosphocreatin (PC) komponerer ATP-PC-systemet, også undertiden kaldet Phosphogen-systemet. Det er øjeblikkeligt og fungerer uden ilt.

det giver mulighed for op til cirka 12 sekunder (+ eller -) af maksimal indsats. I løbet af de første par sekunder af enhver aktivitet leverer lagret ATP energien. I et par sekunder mere ud over Det, PC dæmper nedgangen i ATP, indtil der er et skift til en anden energi system.It det anslås, at ATP-PC-systemet kan skabe energi på cirka 36 kalorier minut.

eksempler: en kort sprint, løfte en tung modstand for tre gentagelser eller pitching en baseball.

det glykolytiske System – moderat effekt/moderat varighed

nu bliver det mere kompliceret, da energibehovet skifter til dette system. Det glykolytiske system er det” næste i køen ” værktøj, efter at ATP-PC-systemet løber sin kurs.

diæt kulhydrater leverer glukose, der cirkulerer i blodet eller opbevares som glykogen i musklerne og leveren. Blodglukose og / eller lagret glykogen nedbrydes for at skabe ATP gennem glykolyseprocessen.

ligesom ATP-PC-systemet kræves der ikke ilt til den egentlige glykolyseproces (men det spiller en rolle med biproduktet af glycolyse: pyruvinsyre). Det anslås, at glykolyse kan skabe energi med cirka 16 kalorier pr.

Her er hvor det bliver interessant. Efter maksimal effekt falder omkring 12 sekunder, yderligere intens aktivitet op til cirka 30 sekunder resulterer i mælkesyre ophobning, et fald i magt, og deraf følgende muskeltræthed.

denne høje, udvidede indsats er mærket” hurtig ” glykolyse. 50 sekunder resulterer i endnu et fald i strømmen på grund af skiftet i afhængighed af det iltende system. Bundlinie: det bliver hårdere.

eksempel: tænk på en all-out sprint, til en langsommere jogge, til en eventuel gåtur. Det er udviklingen af de tre energisystemer, når de går all-out.

indtast” langsom ” glykolyse i diskussionen (advarsel: mere videnskabsjargon fremad, men hæng derinde). Husk biproduktet af glycolyse er pyrodruesyre. Ved hurtig glykolyse kan der genereres mere strøm, men pyrodruesyre omdannes til mælkesyre, og træthed opstår hurtigt.

langsom glykolyse er anderledes. Der genereres relativt mindre strøm, men pyrodruesyre omdannes til acetyl-Coen-a (acA), tilføres gennem den oksidative Krebs-cyklus, mere ATP produceres, og træt er forsinket.

således kan ekstrem træthed undgås (men relativt mindre intens indsats kan fortsat udtrykkes) i langsom glykolyse sammenlignet med hurtig glykolyse.

eksempler: eventuelle moderat lange kørsler som 200-400 yards, a 1:30 indsats af all-out MMA manøvrer, eller et minuts fuld-domstol presse – lovovertrædelse display – og en anden fuld-domstol presse indsats i basketball.

det Oksidative System-lav effekt/lang varighed

din maksimale indsats blev oprindeligt drevet af ATP-PC ‘ en, men din ydeevne falder. Fortsat indsats resulterer i yderligere tilbagegang, enten via hurtig glykolyse (hurtig tilbagegang) eller langsom glykolyse (langsommere tilbagegang).

du er nu på vej ind i den komplekse verden af lav effekt, men længere varighed iltning systemet, som anslås at skabe cirka 10 kalorier i minuttet.

eksempler: 6-mile løb, lavt niveau manuel arbejdskraft på en otte timers arbejdsskift eller en 3-mile gåtur.

indsatsen efterspørgsel er lav, men ATP i dette system kan produceres på tre måder:

1. Krebs cyklus
2. elektrontransportkæde
3. Beta-iltning.

lad mig forklare videnskaben, og så vender jeg tilbage til dig på almindeligt engelsk.Krebs-cyklussen er en sekvens af kemiske reaktioner, der fortsætter med at ilte den glukose, der blev initieret under glykolyse. Kan du huske acA? Det går ind i Krebs-cyklussen, nedbrydes til kulsyre og brint, og “poof” dannes yderligere to ATP-molekyler.

Her er problemet: brintet produceret i Krebs cyklus og under glykolyse får muskelen til at blive for sur, hvis den ikke har tendens til det. For at afhjælpe dette kombineres brint med NAD og FAD og sendes til elektrontransportkæden.

gennem flere kemiske reaktioner i elektrontransportkæden kombineres brint med ilt, vand produceres, og surhed forhindres.

Bemærk Dette tager tid på grund af behovet for ilt, hvorfor den iltningsenergi tager et stykke tid, og intensiteten af indsatsen falder (dvs.all-out sprint bliver langsom jogging/gang).Krebs-cyklussen og elektrontransportkæden metaboliserer triglycerider (lagret fedt) og kulhydrater for at producere ATP.

nedbrydningen af triglycerider kaldes lipolyse. Biprodukterne af lipolyse er glycerol og frie fedtsyrer. Men før frie fedtsyrer kan komme ind i Krebs-cyklussen, skal de gå ind i processen med beta-iltning, hvor en række kemiske reaktioner nedgraderer dem til acA og hydrogen. AcA går nu ind i Krebs-cyklussen, og fedt metaboliseres ligesom kulhydrater.

på almindeligt engelsk

på grund af tidslinjen giver det iltningssystem energi meget langsommere end de to andre systemer, men har en næsten ubegrænset forsyning (i dine fedtsteder-ja, de ting du kan klemme!).

det oksidative system i sig selv anvendes primært under fuldstændig hvile og lavintensitetsaktivitet. Det kan producere ATP gennem enten fedt (fedtsyrer) eller kulhydrat (glukose).

fordi fedtsyrer tager mere tid til nedbrydning end glukose, er der brug for mere ilt til fuldstændig forbrænding. Hvis indsatsen er intens, og det kardiovaskulære system ikke kan levere ilt hurtigt nok, skal kulhydrat producere ATP.

i meget langvarige aktiviteter (dvs.maratonløb) kan kulhydrater imidlertid blive udtømt, og kroppen ser på fedt som energiproducent.

et par ord om Protein

i udvidede aktiviteter kan protein bruges som en “sidste udvej” til energiproduktion (i sjældne tilfælde, hvor kulhydrater er udtømt og lagret fedt er minimal).

i sådanne tilfælde kan det levere så meget som 18% af det samlede energibehov. Byggestenene i protein-aminosyrer-kan enten omdannes til glukose (via glukoneogenisis) eller andre kilder, der anvendes i Krebs-cyklussen, såsom acA. Men forstå protein kan ikke levere energi i samme takt som kulhydrater og fedtstoffer, så det er dybest set et ikke-problem).

Programmering af energisystemerne

Det anslås, at ATP-PC og glykolytiske systemer kan forbedres op til 20% og det iltningsmæssige system med hele 50% (men kun hos uuddannede forsøgspersoner).

uanset hvad skal sportsspecifikke konditioneringsplaner og optimalt ernæringsindtag implementeres. Men vær opmærksom på genetikens Virkelighed: din uforanderlige muskelfibersammensætning spiller en enorm rolle.