bioenergetica umană este un subiect interesant. Cu toate acestea, funcția sistemelor energetice este înțeleasă de puțini și/sau poate fi confuză pentru mulți. Deschideți un text de fiziologie a exercițiilor de calitate și vă poate lăsa să spuneți „nu?”când citiți despre metabolismul energetic aerob, anaerob și imediat. Se poate agrava și mai mult atunci când se trece prin toate procesele biochimice.

este important să puteți explica defalcarea chimică a ciclului oxidativ Krebs sau a glicolizei anaerobe dacă sunteți antrenor sau atlet în formare? Nu chiar. Cu toate acestea, cunoașterea elementelor de bază ale modului în care generăm energie poate fi utilă pentru a înțelege modul în care obosim și ce măsuri de antrenament pot fi utilizate pentru a o minimiza. Să mergem cât mai simplu posibil. Voi face tot posibilul, dar este necesară o discuție „de înaltă tehnologie”.

primul lucru de reținut este că orice contracție musculară/efort de forță se datorează unei molecule numite adenozin trifosfat (ATP). Când o moleculă ATP este combinată cu apă, ultima dintre cele trei grupări fosfat se desparte și produce energie.

această defalcare a ATP pentru contracția musculară are ca rezultat adenozin difosfat (ADP). Depozitele limitate de ATP trebuie completate pentru ca munca să continue; astfel încât reacțiile chimice adaugă o grupare fosfat înapoi la ADP pentru a face ATP.

cum se produce ATP

luați trei activități diferite și puneți-le pe un continuum. La un capăt ar fi o explozie rapidă, explozivă, cum ar fi aruncarea unui pumn. La celălalt capăt ar fi un eveniment extins, de nivel inferior, cum ar fi mersul pe jos cinci mile.

între cele două ar putea fi orice: o activitate intensă de douăzeci și două de secunde, un minut de efort constant de forță sau un eveniment de cinci minute cu intensități variate de efort.

după cum puteți vedea, există multe expresii ale producției de energie în funcție de cantitatea de forță necesară și de durata activității.

care este atunci sursa de energie pentru activitățile care cad pe continuum în diferite puncte? Aceasta este esența bioenergeticii – atât de multe posibilități și atât de mulți factori implicați.

cele trei sisteme energetice

toate sunt disponibile și „pornesc” la începutul oricărei activități. Ceea ce dictează pe care unul (sau doi) se bazează cel mai mult este efortul necesar.

ia acasă punct: ATP trebuie să fie prezent pentru ca mușchii să se contracte. Poate fi produs prin sistemul ATP-PC, sistemul glicolitic sau sistemul oxidativ. Dacă este epuizat, acesta trebuie completat dacă urmează să continue contracția musculară.

efectuați o mișcare explozivă, o singură dată, cum ar fi un salt lung în picioare sau un salt vertical și exercitați un efort maxim, dar ghiciți ce? Nu veți obosi din acest efort unic.

cu toate acestea, sari de mai multe ori și în cele din urmă vei deveni obosit. Mergând all-out pentru cât mai mult timp posibil va epuiza magazinele ATP imediate, apoi magazinele glicolitice.

efortul continuu trebuie alimentat de sistemul oxidativ la o intensitate mai mică, toți ceilalți factori fiind egali. Cea mai pură activitate aerobă care există este somnul sau minciuna comatoasă.

sistemul energetic ATP-PC-putere mare/durată scurtă

ATP și fosfocreatină (PC) compun sistemul ATP-PC, numit uneori și sistemul Fosfogen. Este imediat și funcționează fără oxigen.

permite până la aproximativ 12 secunde (+ sau -) de efort maxim. În primele câteva secunde ale oricărei activități, ATP-ul stocat furnizează energia. Pentru încă câteva secunde dincolo de asta, PC-ul amortizează declinul ATP până când există o trecere la o altă energie system.It se estimează că sistemul ATP-PC poate genera energie la aproximativ 36 de calorii pe minut.

Exemple: un sprint scurt, ridicarea unei rezistențe grele pentru trei repetări sau aruncarea unei mingi de baseball.

sistemul glicolitic – putere moderată/durată moderată

acum devine mai complicat pe măsură ce cererile de energie trec la acest sistem. Sistemul glicolitic este instrumentul „next in line” după ce sistemul ATP-PC își desfășoară cursul.

carbohidrații alimentari furnizează glucoză care circulă în sânge sau este stocată sub formă de glicogen în mușchi și ficat. Glicemia și / sau glicogenul stocat este descompus pentru a crea ATP prin procesul de glicoliză.

ca și sistemul ATP-PC, oxigenul nu este necesar pentru procesul real de glicoliză (dar joacă un rol cu produsul secundar al glicolizei: acidul piruvic). Se estimează că glicoliza poate crea energie la aproximativ 16 calorii pe minut.

aici devine interesant. După ce puterea maximă scade în jur de 12 secunde, o activitate intensă suplimentară de până la aproximativ 30 de secunde are ca rezultat acumularea de acid lactic, o scădere a puterii și, în consecință, oboseala musculară.

acest efort ridicat și extins este etichetat cu glicoliză „rapidă”. Exercitarea unui efort suplimentar de până la aproximativ 50 de secunde duce la o altă scădere a puterii datorită schimbării dependenței de sistemul oxidativ. Linia de fund: devine din ce în ce mai greu.

exemplu: gândiți-vă la un sprint total, la o alergare mai lentă, la o eventuală plimbare. Aceasta este evoluția celor trei sisteme energetice atunci când se desfășoară totul.

introduceți glicoliza „lentă” în discuție (avertisment: mai mult jargon științific înainte, dar stați acolo). Amintiți-vă că produsul secundar al glicolizei este acidul piruvic. În glicoliza rapidă, se poate genera mai multă putere, dar acidul piruvic este transformat în acid lactic și oboseala apare rapid.

glicoliza lentă este diferită. Se generează relativ mai puțină energie, dar acidul piruvic este transformat în acetil coenzima A (acA), alimentat prin ciclul oxidativ Krebs, se produce mai mult ATP și oboseala este întârziată.

astfel, oboseala extremă poate fi evitată (dar efortul relativ mai puțin intens poate continua să fie exprimat) în glicoliza lentă în comparație cu glicoliza rapidă.

Exemple: orice alergări moderat-lungi, cum ar fi 200-400 de metri, a 1:30 efort de toate-out manevre MMA, sau un ecran de un minut Full-instanță de presă-infracțiune – și un alt efort de presă full – instanță în baschet.

sistemul oxidativ – putere redusă/durată lungă

efortul dvs. maxim a fost alimentat inițial de ATP-PC, dar performanța dvs. scade. Efortul continuu duce la un declin suplimentar, fie prin glicoliză rapidă (declin rapid), fie prin glicoliză lentă (declin mai lent).acum intrați în lumea complexă a sistemului oxidativ cu putere redusă, dar cu durată mai lungă, care se estimează că va crea aproximativ 10 calorii pe minut.

Exemple: alergare de 6 mile, muncă manuală de nivel scăzut într-o tură de lucru de opt ore sau o plimbare de 3 mile.

cererea de efort este scăzută, dar ATP în acest sistem poate fi produs în trei moduri:

1. ciclul Krebs
2. lanț de transport de electroni
3. beta oxidare.

permiteți-mi să explic știința și apoi vă voi răspunde în engleză simplă.

ciclul Krebs este o secvență de reacții chimice care continuă să oxideze glucoza care a fost inițiată în timpul glicolizei. Îți amintești de acA? Intră în ciclul Krebs, este descompus în dioxid de carbon și hidrogen și se formează „poof” încă două molecule ATP.

iată problema: hidrogenul produs în ciclul Kreb și în timpul glicolizei face ca mușchiul să devină prea acid dacă nu are tendința. Pentru a atenua acest lucru, hidrogenul se combină cu enzimele NAD și FAD și este trimis în lanțul de transport al electronilor.

prin mai multe reacții chimice în lanțul de transport al electronilor, hidrogenul se combină cu oxigenul, apa este produsă și aciditatea este prevenită.

observați că acest lucru necesită timp din cauza nevoii de oxigen, motiv pentru care energia oxidativă durează un timp și intensitatea efortului scade (adică sprintul complet devine jogging/mers lent).

ciclul Krebs și lanțul de transport al electronilor metabolizează trigliceridele (grăsimile stocate) și carbohidrații pentru a produce ATP.

descompunerea trigliceridelor se numește lipoliză. Produsele secundare ale lipolizei sunt glicerolul și acizii grași liberi. Cu toate acestea, înainte ca acizii grași liberi să poată intra în ciclul Krebs, aceștia trebuie să intre în procesul de oxidare beta, unde o serie de reacții chimice le retrogradează la acA și hidrogen. AcA intră acum în ciclul Krebs și grăsimea este metabolizată la fel ca carbohidrații.

în engleză simplă

datorită liniei de timp, sistemul oxidativ furnizează energie mult mai lent decât celelalte două sisteme, dar are o aprovizionare aproape nelimitată (în locurile dvs. adipoase – da, lucrurile pe care le puteți ciupi!).

sistemul oxidativ în sine este utilizat în principal în timpul odihnei complete și a activității de intensitate scăzută. Poate produce ATP fie prin grăsimi (acizi grași), fie prin carbohidrați (glucoză).

deoarece acizii grași necesită mai mult timp pentru descompunere decât glucoza, este nevoie de mai mult oxigen pentru arderea completă. Dacă eforturile sunt intense și sistemul cardiovascular nu poate furniza oxigen suficient de repede, carbohidrații trebuie să producă ATP.

cu toate acestea, în activități de durată foarte lungă (adică maratoane), carbohidrații pot deveni epuizați, iar organismul privește grăsimea ca producător de energie.

câteva cuvinte despre proteine

în activități extinse proteina poate fi utilizată ca „ultimă soluție” pentru producerea de energie (în cazuri rare în care carbohidrații sunt epuizați și grăsimile stocate sunt minime).

în astfel de cazuri, poate furniza până la 18% din necesarul total de energie. Blocurile de proteine-aminoacizi-pot fi transformate fie în glucoză (prin gluconeogeneză), fie în alte surse utilizate în ciclul Krebs, cum ar fi acA. Dar înțelegeți că proteinele nu pot furniza energie în același ritm ca și carbohidrații și grăsimile, deci este practic o problemă non-problemă).

programare pentru sistemele energetice

se estimează că sistemele ATP-PC și glicolitice pot fi îmbunătățite până la 20%, iar sistemul oxidativ cu 50% (dar numai la subiecții neinstruiți).

indiferent, planurile de condiționare specifice sportului și aportul nutrițional optim trebuie puse în aplicare. Dar fiți conștienți de realitatea geneticii: compoziția dvs. inalterabilă a fibrelor musculare joacă un rol imens.