Energijos tiekimas

Raumenims reikia energijos, kad jie galėtų atlikti savo funkcijas. Energijos tiekimas gali būti garantuojamas įvairiais būdais suskaidant ir paverčiant maistines medžiagas.

Kas yra energijos tiekimas?

Energijos tiekimas raumenų veiklai yra įmanomas 4 skirtingais būdais. Jie skiriasi greičiu ir energijos kiekiu. Raumenų veiklos intensyvumas nusprendžia, kuris iš šių procesų naudojamas energijai tiekti.

Įvairūs procesai dažnai vyksta greta. Anaerobiniame (be deguonies) alaktiniame (be laktato atakos) procese ATP kaupiklis (adenozino trifosfatas) ir kreatino fosfato atsargos trumpam suteikia energijos. Tačiau to pakanka tik 6–10 sekundžių, gerai treniruotų sportininkų - ne daugiau kaip 15 sekundžių, ir jis iškviečiamas esant maksimaliam našumui maksimalios, greitos jėgos ir greičio srityje. Visuose kituose procesuose reikia gliukozės arba riebalų rūgščių. Visiško ar nepilno skaidymo metu jie tiekia ATP (adenozino trifosfatą) įvairiais kiekiais.

Tiekiant pieno rūgšties energiją anaerobiniu būdu, glikogenas, kaupiantis gliukozę, suskaidomas nepilnai. Taigi šis procesas dar vadinamas anaerobine glikolize. Rezultatas yra laktatas ir mažai energijos, kurios užtenka 15–45 sekundėms intensyviam pasirodymui, geriausių sportininkų - 60 sekundžių. Ilgai trunkančiai, mažai intensyviai sportuojančiai veiklai, energija gaunama visiškai sudegus gliukozei ar riebalų rūgštims aerobinės (su deguonies sunaudojimu) energijos gamybos procesuose, vykstančiuose raumenų ląstelių mitochondrijose.

Funkcija ir užduotis

Raumenims reikia energijos, kad jie galėtų atlikti savo funkcijas. Jie tai paverčia mechaniniu darbu, kad judintų sąnarius ar stabilizuotų kūno vietas. Tačiau mechaninis efektyvumas yra labai mažas, nes tik apie trečdalis energijos tiekiama kinetiniams poreikiams patenkinti. Likusi dalis sudeginama šilumos pavidalu, kuri arba išleidžiama į išorę, arba naudojama palaikyti kūno temperatūrą.

Sportininkai, kuriems greitas judesys ar didelis fizinis krūvis yra svarbūs per trumpą laiką, pasisavina energiją iš energijos atsargų, esančių raumenų ląstelių plazmoje. Tipiškos disciplinos, tenkinančios šiuos reikalavimus, yra, pavyzdžiui, 100 metrų sprintas, sunkumų kilnojimas ar aukštas šuolis.

Įprastos sportinės veiklos, kurių trukmė nuo 40 iki 60 sekundžių yra maksimaliai įmanoma, yra 400 metrų bėgimas, 500 metrų greitasis čiuožimas ar 1000 metrų bėgimas dviračiu trasoje, taip pat ilgas paskutinis sprintas ištvermės varžybų pabaigoje. Raumenys energiją šiai veiklai gauna iš anaerobinės pieno energijos apykaitos. Be laktato, gaminasi daugiau vandenilio jonų, kurie palaipsniui parūgštins raumenis ir tokiu būdu yra ribojantis šio tipo sportinės veiklos faktorius.

Ilgalaikio, žemo intensyvumo sportinės veiklos metu energija turi būti nuolat papildoma, neatsiradus medžiagų, kurios leistų nutrūkti. Tai daroma visiškai sudeginant gliukozę ir riebalų rūgštis, gaunamas iš angliavandenių ir riebalų. Galų gale abu energijos šaltiniai po įvairių skaidymo stadijų tampa acetilkoenzimu A citrato cikle, kur jie suyra sunaudodami deguonį ir tiekia žymiai daugiau energijos nei anaerobinė glikolizė.

Svarbu tai, kad kūno riebalų atsargos gali suteikti energijos žymiai ilgiau nei angliavandenių atsargos, nors ir mažesnio intensyvumo. Jei ištvermės atletams nepavyksta papildyti angliavandenių atsargų, gali smarkiai sumažėti jų veikla.

Ligos ir negalavimai

Visos ligos, kurios apsunkina riebalų rūgščių ir gliukozės skilimą, pernešimą ir pasisavinimą, turi neigiamų padarinių energijos tiekimui. Sergant cukriniu diabetu, pirminis sutrikimas yra gliukozės absorbcija iš kraujo į ląsteles, kurioms reikalingas insulinas. Atsižvelgiant į sunkumo laipsnį, tai gali sukelti nepakankamą raumenų ląstelių tiekimą, o tai sumažina našumą. Šio absorbcijos sutrikimo pasekmė yra padidėjęs cukraus kiekis kraujyje - signalas, kad kasa gamina dar daugiau insulino, kad sumažintų šį perteklių. Šis procesas, be ilgalaikio organų pažeidimo, kurį sukelia kraujo sudėties pokyčiai, daro tiesioginį poveikį mobilizuojant riebalų ir gliukozės atsargas kepenyse. Padidėjęs insulino kiekis skatina gliukozės pavertimą jos kaupiamuoju glikogenu ir kaupiamuosius riebalus, o tai slopina šių medžiagų mobilizaciją energijai tiekti.

Kepenų ligos, tokios kaip riebalinės kepenys, hepatitas, kepenų fibrozė ar kepenų cirozė, turi panašų poveikį riebalų mobilizacijai, net jei veikimo mechanizmai yra skirtingi. Šioms ligoms dėl fermentų trūkumo sutrinka pusiausvyra tarp riebalų įsisavinimo ir laikymo, viena vertus, irimo ir transportavimo, kita vertus, ir tai daro įtaką bendrai veiklai.

Yra keletas retų ligų, kurios vyksta tiesiai į raumenų ląsteles ir kai kuriais atvejais turi rimtų padarinių paveiktiems žmonėms. Šios genetinės ligos apibendrinamos kaip metabolinės miopatijos. Yra 3 pagrindinės formos su skirtingais variantais: Sergant mitochondralinėmis ligomis, genetiniai defektai sukelia kvėpavimo grandinės sutrikimus, o tai svarbu aerobiniam gliukozės skaidymui. Tai reiškia, kad ATP nėra arba yra labai mažas kiekis, ir tiekiamas kaip energijos šaltinis. Be raumenų simptomų, priešakyje yra nervų degeneracijos. Glikogeno kaupimosi ligos atveju (geriausiai žinoma forma yra Pompe liga) genetiniai defektai sutrikdo glikogeno virsmą gliukoze. Kuo anksčiau ši liga pasireiškia, tuo blogesnė prognozė. Lipidų kaupimo liga elgiasi panašiai, tačiau yra problemų dėl riebalų virsmo.

Su visomis ligomis pasireiškia įvairūs simptomai. Raumenyse kartais smarkiai sumažėja mankšta, atsiranda greitas nuovargis, atsiranda raumenų mėšlungis, raumenų hipotonija ir, ilgai progresuojant, raumenų išsekimas.