Human bioenergetik är ett intressant ämne. Energisystemens funktion förstås emellertid av få och / eller kan vara förvirrande för många. Öppna en kvalitetsövning fysiologi text och det kan lämna dig att säga ” va?”när man läser om aerob, anaerob och omedelbar energimetabolism. Det kan bli ännu värre när man siktar igenom alla biokemiska processer.

är det viktigt att kunna förklara den kemiska nedbrytningen av oxidativ Krebs-cykel eller anaerob glykolys om du är tränare eller idrottare i träning? Egentligen inte. Att känna till grunderna för hur vi genererar energi kan dock vara till hjälp för att förstå hur vi tröttnar och vilka träningsåtgärder som kan användas för att minimera det. Låt oss komma igång så enkelt som möjligt. Jag kommer att göra mitt bästa, men en del ”högteknologisk” diskussion är nödvändig.

det första att komma ihåg är att någon muskelkontraktion/kraftansträngning beror på en molekyl som kallas adenosintrifosfat (ATP). När en ATP-molekyl kombineras med vatten delas den sista av tre fosfatgrupper isär och producerar energi.

denna nedbrytning av ATP för muskelkontraktion resulterar i adenosindifosfat (ADP). De begränsade butikerna av ATP måste fyllas på för att arbetet ska fortsätta; så kemiska reaktioner lägger till en fosfatgrupp tillbaka till ADP för att göra ATP.

hur ATP produceras

ta tre olika aktiviteter och sätt dem på ett kontinuum. I ena änden skulle det vara en snabb, explosiv explosion som att kasta ett slag. I andra änden skulle vara en förlängd, lägre nivå händelse som att gå fem miles.

mellan de två kan vara vad som helst: en intensiv tjugo sekunders aktivitet, en minut med konstant kraftansträngning eller en fem minuters händelse med varierande intensiteter av ansträngning.

som du kan se finns det många uttryck för energiproduktion beroende på mängden kraft som krävs och aktivitetens längd.

vad är då energikällan för aktiviteter som faller på kontinuumet på olika punkter? Detta är kärnan i bioenergetik-så många möjligheter och så många faktorer inblandade.

de tre energisystemen

alla är tillgängliga och” slås på ” i början av någon aktivitet. Vad som dikterar vilken (eller två) som åberopas mest är den ansträngning som krävs.

ta hem punkt: ATP måste vara närvarande för att musklerna ska komma i kontakt. Det kan produceras via ATP-PC-systemet, det glykolytiska systemet eller det oxidativa systemet. Om den är utarmad måste den fyllas på om ytterligare muskelkontraktion ska fortsätta.

utför en explosiv engångsrörelse som ett stående längdhopp eller vertikalt hopp och du utövar maximal ansträngning, men gissa vad? Du kommer inte att bli trött från denna enda ansträngning.

hoppa dock flera gånger och så småningom blir du trött. Att gå ut så länge som möjligt kommer att tömma omedelbara ATP-butiker, sedan glykolytiska butiker.

fortsatt ansträngning måste drivas av det oxidativa systemet med lägre intensitet, alla andra faktorer är lika. Den mest rena aeroba aktiviteten som finns är att sova eller ligga komatos.

ATP-PC – energisystemet-hög effekt/kort varaktighet

ATP och fosfokreatin (PC) komponerar ATP-PC-systemet, även ibland kallat Fosfogensystemet. Det är omedelbart och fungerar utan syre.

det tillåter upp till cirka 12 sekunder (+ eller -) maximal ansträngning. Under de första sekunderna av någon aktivitet levererar lagrad ATP energin. För några sekunder utöver det dämpar PC nedgången av ATP tills det finns en övergång till en annan energi system.It beräknas ATP-PC-systemet kan skapa energi på cirka 36 kalorier minut.

exempel: en kort sprint, lyft ett tungt motstånd för tre repetitioner eller pitching en baseball.

det glykolytiska systemet-måttlig effekt / måttlig varaktighet

nu blir det mer komplicerat när energibehovet flyttas till detta system. Det glykolytiska systemet är” next in line ” -verktyget efter att ATP-PC-systemet har kört sin kurs.

dietkolhydrater levererar glukos som cirkulerar i blodet eller lagras som glykogen i musklerna och levern. Blodglukos och / eller eller lagrad glykogen bryts ner för att skapa ATP genom glykolysprocessen.liksom ATP-PC-systemet krävs inte syre för den faktiska glykolysprocessen (men det spelar en roll med biprodukten av glykolys: pyruvsyra). Det uppskattas att glykolys kan skapa energi med cirka 16 kalorier per minut.

här blir det intressant. Efter att maximal effekt minskar cirka 12 sekunder resulterar ytterligare intensiv aktivitet upp till cirka 30 sekunder i mjölksyraackumulering, minskad effekt och därmed muskeltrötthet.

denna höga, utökade ansträngning är märkt” snabb ” glykolys. Att utöva ytterligare ansträngning upp till cirka 50 sekunder resulterar i ytterligare en minskning av effekten på grund av förändringen i beroende av det oxidativa systemet. Bottom line: Det blir hårdare.

exempel: tänk på en all-out sprint, till en långsammare jogga, till en eventuell promenad. Det är utvecklingen av de tre energisystemen när man går all-out.

Ange” långsam ” glykolys i diskussionen (varning: mer vetenskap jargong framåt, men häng in där). Minns biprodukten av glykolys är pyruvsyra. Vid snabb glykolys kan mer kraft genereras, men pyruvsyra omvandlas till mjölksyra och trötthet följer snabbt.

långsam glykolys är annorlunda. Relativt mindre kraft genereras, men pyruvinsyra omvandlas till acetyl-koenzym A (acA), matas genom oxidativ Krebs-cykel, mer ATP produceras och trötthet försenas.

således kan extrem trötthet undvikas (men relativt mindre intensiv ansträngning kan fortsätta att uttryckas) vid långsam glykolys jämfört med snabb glykolys.

exempel: alla måttligt långa körningar som 200-400 yards, a 1:30 ansträngning av All-out MMA-manövrer, eller en minuts Full-court press – offense display – och en annan Full-court press ansträngning i basket.

det oxidativa systemet-låg effekt/lång varaktighet

din maximala ansträngning drevs ursprungligen av ATP-PC, men din prestanda minskar. Fortsatt ansträngning resulterar i ytterligare nedgång, antingen via snabb glykolys (snabb nedgång) eller långsam glykolys (långsammare nedgång).

du går nu in i den komplexa världen av det oxidativa systemet med låg effekt men längre varaktighet, vilket beräknas skapa cirka 10 kalorier per minut.

exempel: 6 mil körning, låg nivå manuellt arbete på en åtta timmars arbetsskift eller en 3 mil promenad.

ansträngningsbehovet är lågt, men ATP i detta system kan produceras på tre sätt:

1. Krebs cykel
2. elektrontransportkedja
3. Beta Oxidation.

Låt mig förklara vetenskapen, och sedan kommer jag tillbaka till dig på vanlig engelska.

Krebs-cykeln är en sekvens av kemiska reaktioner som fortsätter att oxidera glukosen som initierades under glykolys. Kommer du ihåg acA? Det går in i Krebs-cykeln, bryts ner till koldioxid och väte, och ”poof” bildas ytterligare två ATP-molekyler.

här är problemet: väte som produceras i Krebs cykel och under glykolys gör att muskeln blir för Sur om den inte tenderade att göra det. För att lindra detta kombineras väte med enzymerna NAD och FAD och skickas till elektrontransportkedjan.

genom fler kemiska reaktioner i elektrontransportkedjan kombineras väte med syre, vatten produceras och surhet förhindras.

Observera att detta tar tid på grund av syrebehovet, varför den oxidativa energin tar ett tag och intensiteten av ansträngningen minskar (dvs All-out sprinting blir långsam jogging/promenader).Krebs-cykeln och elektrontransportkedjan metaboliserar triglycerider (lagrat fett) och kolhydrater för att producera ATP.

nedbrytningen av triglycerider kallas lipolys. Biprodukterna av lipolys är glycerol och fria fettsyror. Men innan fria fettsyror kan komma in i Krebs-cykeln måste de gå in i beta-oxidationsprocessen där en serie kemiska reaktioner nedgraderar dem till acA och väte. AcA går nu in i Krebs-cykeln och fett metaboliseras precis som kolhydrater.

på vanlig engelska

på grund av tidslinjen ger det oxidativa systemet energi mycket långsammare än de andra två systemen, men har en nästan obegränsad tillgång (på dina fettplatser-ja, det där du kan klämma!).

det oxidativa systemet i sig används främst under fullständig vila och lågintensiv aktivitet. Det kan producera ATP genom antingen fett (fettsyror) eller kolhydrater (glukos).

eftersom fettsyror tar mer tid att bryta ner än glukos behövs mer syre för fullständig förbränning. Om ansträngningarna är intensiva och kardiovaskulärsystemet inte kan leverera syre tillräckligt snabbt, måste kolhydrat producera ATP.

men i mycket långvariga aktiviteter (dvs. Maraton) kan kolhydrater bli utarmade och kroppen ser ut som fett som energiproducent.

några ord om Protein

i utökade aktiviteter kan protein användas som en” sista utväg ” för energiproduktion (i sällsynta fall där kolhydrater är utarmade och lagrat fett är minimalt).

i sådana fall kan den leverera så mycket som 18% av det totala energibehovet. Byggstenarna av protein-aminosyror – kan antingen omvandlas till glukos (via glukoneogenisis) eller andra källor som används i Krebs-cykeln, såsom acA. Men förstå protein kan inte leverera energi i samma takt som kolhydrater och fetter, så det är i grunden en icke-fråga).

programmering för energisystemen

det uppskattas att ATP-PC och glykolytiska system kan förbättras upp till 20% och det oxidativa systemet med hela 50% (men endast i otränade ämnen).

oavsett, sportspecifika konditioneringsplaner och optimalt näringsintag måste genomföras. Men var medveten om genetikens verklighet: din oföränderliga muskelfiberkomposition spelar en stor roll.