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人間のバイオエネルギーは興味深いトピックです。 しかし、エネルギーシステムの機能はほとんど理解されておらず、および/または多くの人を混乱させる可能性があります。 品質の運動生理学のテキストを開くと、それはあなたが言って残すことができます”ハァッ?”好気性、嫌気性、および即時のエネルギー代謝について読むとき。 すべての生化学的プロセスをふるいにかけるとき、それはさらに悪化する可能性があります。あなたがコーチやトレーニングの選手であれば、酸化クレブスサイクルや嫌気性解糖の化学的分解を説明できることが重要ですか?
そうじゃない しかし、私たちがエネルギーを生成する方法の基礎を知ることは、私たちがどのように疲労し、それを最小限に抑えるためにどのような訓練措置を使 できるだけ単純に行こう。 私は最善を尽くしますが、いくつかの”ハイテク”の議論が必要です。最初に覚えておくべきことは、筋肉の収縮/力の運動は、アデノシン三リン酸(ATP)と呼ばれる分子によるものであるということです。
筋肉の収縮/力の運動は、 ATPの分子が水と結合されるとき3つの隣酸塩グループの最後は離れて裂け、エネルギーを作り出します。筋肉収縮のためのATPのこの分解は、アデノシン二リン酸(ADP)をもたらす。
ATPの限られた店は仕事が続くために補充されなければなりません;従って化学反応はATPを作るためにadpに隣酸塩グループを加えます。
ATPの生成方法
3つの異なる活動を取り、それらを連続体に置きます。 一方の端には、パンチを投げるような迅速な、爆発的なバーストになります。 もう一方の端には、5マイルを歩くなどの拡張された、より低いレベルのイベントがあります。
二つの間には何もすることができます:強烈な二十秒の活動、一定の力の運動の一分、または努力の様々な強度を持つ五分のイベント。ご覧のように、必要な力の量と活動の長さに応じて、エネルギー出力の多くの表現があります。
あなたが見ることができるように、必要な力の量と活動の長さに応じて、エネルギー出力の多くの表現があります。
それでは、さまざまな点で連続体に落ちる活動のエネルギー源は何でしょうか?
これは生物エネルギー学の本質であり、非常に多くの可能性と非常に多くの要因が関与しています。
三つのエネルギーシステム
すべてが利用可能であり、任意の活動の開始時に”オン”します。 どの1つ(または2つ)が最も頼りにされているかを決定するのは、必要な努力です。ホームポイントを取る:筋肉が収縮するためにはATPが存在する必要があります。
これは、ATP-PCシステム、解糖系、または酸化系を介して生成することができる。 枯渇した場合は、さらなる筋肉収縮が継続する場合は補充する必要があります。
このような立って走り幅跳びや垂直ジャンプなどの爆発的な、ワンタイムの動きを実行し、あなたは最大の努力を発揮しますが、何を推測しますか?
あなたはこの単一の労作から疲れになることはありません。しかし、複数回ジャンプし、最終的にあなたは疲れになります。
しかし、何度もジャンプします。
しかし、 できるだけ長く全力を尽くすことは即時ATPの店、そして解糖の店を使い果たす。
継続的な努力は、他のすべての要因が等しい、より低い強度で酸化系によって燃料を供給されなければならない。 存在する最も純粋な好気性の活動は、眠っているか、または昏睡状態にあることです。
ATP-PCエネルギーシステム–高パワー/短い持続時間
ATPとホスホクレアチン(PC)は、ATP-PCシステムを構成し、時にはホスホゲンシステムとも呼ばれます。 それは即時であり、酸素なしで機能する。
最大約12秒(+または-)の最大努力を可能にします。 あらゆる活動の最初の数秒の間に、貯えられたATPはエネルギーを供給する。 それを超えてさらに数秒間、PCは別のエネルギーへのシフトがあるまでATPの減少を緩和しますsystem.It ATP-PCシステムは約36カロリー分でエネルギーを作り出すことができると推定されています。
例:短いスプリント、三回の繰り返しのための重い抵抗を持ち上げる、または野球を投げる。
解糖系–中程度のパワー/中程度の持続時間
エネルギー需要がこのシステムにシフトするにつれて、より複雑になります。 解糖系は、ATP-PCシステムがコースを実行した後の”次の行”ツールです。
食事の炭水化物は、血液中を循環するか、筋肉や肝臓にグリコーゲンとして保存されるグルコースを供給します。
食事の炭水化物は、血液中を循環 血ブドウ糖および/またはまたは貯えられたグリコーゲンは解糖のプロセスによってATPを作成するために破壊されます。
ATP-PCシステムと同様に、解糖の実際のプロセスには酸素は必要ありません(しかし、解糖の副産物であるピルビン酸との役割を果たします)。 解糖は、毎分約16カロリーでエネルギーを生成することができると推定されています。
ここが面白いところです。 最大パワーが約12秒低下した後、約30秒までのさらなる激しい活動は、乳酸の蓄積、パワーの低下、および結果として生じる筋肉疲労をもたらす。
この高い、拡張された努力は、”高速”解糖とラベル付けされています。 およそ50秒までそれ以上の努力を出すことは酸化システムへの依存の転位による力の別の低下で起因します。 ボトムライン:それは厳しくなっています。
例:すべてのアウトスプリント、遅いジョグ、最終的な散歩を考えてみてください。 それは、すべてのアウトに行くときの3つのエネルギーシステムの進行です。
議論に”遅い”解糖を入力してください(警告:より多くの科学専門用語が先にありますが、そこにハングアップします)。 解糖の副産物はピルビン酸であることを思い出してください。 高速解糖では、より多くの電力を生成することができますが、ピルビン酸は乳酸に変換され、疲労がすぐに続きます。遅い解糖は異なっています。
遅い解糖は異なっています。 比較的少ない電力が生成されるが、ピルビン酸はアセチル補酵素A(acA)に変換され、酸化クレブスサイクルを介して供給され、より多くのATPが生成され、疲労が遅れる。したがって、速い解糖と比較して、遅い解糖では極端な疲労を回避することができる(しかし、比較的少ない激しい努力が発現し続けることができる)。
したがって、速い解糖と比較して、遅い解糖では極端な疲労を回避することができる。
例:200-400ヤードのような適度に長いラン、1:30オールアウトMMA演習の努力,または一分フルコートプレスオフェンスディスプレイ-そしてバスケットボールで別のフルコートプレス努力.
酸化システム–低消費電力/長い期間
あなたの最大の努力は、ATP-PCによって最初に燃料を供給されましたが、あなたのパフォーマンスは低下し 継続的な努力は、速い解糖(速い低下)または遅い解糖(遅い低下)のいずれかを介して、さらなる低下をもたらす。
あなたは今、毎分約10カロリーを作成すると推定されている低消費電力が、より長い持続時間の酸化システムの複雑な世界に入っています。
例:6マイルの実行、八時間の労働シフトで低レベルの肉体労働、または3マイルの散歩。
努力の要求は低いですが、このシステムのATPは三つの方法を生成することができます:
- クレブスサイクル
- 電子輸送鎖
- ベータ酸化。私は科学を説明してみましょう、そして、私は平易な英語であなたに戻って取得します。
私は科学を説明してみましょう。クレブスサイクルは、解糖中に開始されたグルコースを酸化し続ける一連の化学反応である。
クレブスサイクルは、解糖中に開始されたグルコースを酸化し続ける化学反応である。
AcAを覚えていますか? それはクレブスサイクルに入り、二酸化炭素と水素に分解され、さらに2つのATP分子が形成される。
ここで問題があります:クレブのサイクルで生成され、解糖中に生成された水素は、傾向がないと筋肉が酸性になりすぎる原因となります。 これを緩和するために、水素は酵素NADおよびFADと結合し、電子輸送鎖に送られる。
電子輸送鎖におけるより多くの化学反応により、水素は酸素と結合し、水が生成され、酸性度が防止される。
これは酸素の必要性のために時間がかかるため、酸化エネルギーはしばらく時間がかかり、努力の強度が低下する(すなわち、オールアウト短距離走はジョギング/ウォーキングが遅くなる)ことに注意してください。
クレブス周期および電子輸送の鎖はATPを作り出すためにトリグリセリド(貯えられた脂肪)および炭水化物を新陳代謝させます。
トリグリセリドの分解は脂肪分解と呼ばれます。 脂肪分解の副産物はグリセロールおよび脂肪酸なしです。 但し、脂肪酸なしがKrebs周期を書き入れることができる前に一連の化学反応がacAおよび水素にそれらを格下げするベータ酸化のプロセスに入らなけ AcAは今Krebs周期に入り、脂肪は炭水化物のようにちょうど新陳代謝します。
平易な英語で
タイムラインのために、酸化システムは他の二つのシステムよりもはるかにゆっくりとエネルギーを提供しますが、ほぼ無制限の供給を持っています(あなたの脂肪部位で-ええ、あなたがつまむことができるもの!).
酸化系自体は、主に完全な休息および低強度の活性の間に使用される。 これは、脂肪(脂肪酸)または炭水化物(グルコース)のいずれかを介してATPを生成することができます。脂肪酸はグルコースよりも分解に時間がかかるため、完全燃焼にはより多くの酸素が必要です。
脂肪酸はグルコースよりも分解に時間がかかります。
努力が激しく、心臓血管系が十分に迅速に酸素を供給できない場合、炭水化物はATPを産生する必要があります。
しかし、非常に長い期間の活動(すなわち、マラソン)では、炭水化物が枯渇することができ、体はエネルギー生産者として脂肪に見えます。
タンパク質に関するいくつかの単語
拡張された活動では、タンパク質はエネルギー生産のための”最後の手段”として使用することがでこのような場合、総エネルギー要件の18%を供給することができます。
蛋白質のブロック-アミノ酸-はブドウ糖に(gluconeogenisisによって)またはacAのようなKrebs周期で、使用される他の源変換することができます。 しかし、タンパク質は炭水化物や脂肪と同じ速度でエネルギーを供給することができないことを理解しているので、基本的には問題ではありません)。
エネルギーシステムのプログラミング
ATP-PCおよび解糖系は最大20%、酸化系はなんと50%改善できると推定されています(ただし、訓練されていない
それにもかかわらず、スポーツ固有のコンディショニング計画と最適な栄養摂取を実施する必要があります。 しかし、遺伝学の現実に注意してください:あなたの不変の筋繊維組成は大きな役割を果たします。