II.2. “Az izommunka energiaforrása” az ATP, energiatermelés és raktározás

Az izomösszehúzódás közvetlen energiaszükségletét az ATP hidrolízise biztosítja.

Testünk csak kis mennyiségű ATP-t raktároz. Edzés következtében energiaszükségletünk hírtelen megnövekszik és az ATP készlet néhány másodperc alatt elhasználódik.

 

  • Foszfagén rendszer

 

 

A kreatin foszfát izomsejten belül raktározódik. A rendszer gyorsan fel tudja szabadítani az energiát de korlátozott mértékben.A kreatin elsősorban a májban termelődik,a véren keresztülaz izomba jut, ahol a foszfáttal összekapcsolódva kreatin-foszfátot képez (PC). Amikor a keratin foszfát ATP-vébomlik le (energiává válik), visszaalakíthatókreatin-foszfáttá (PC), vagy átalakíthatóegy másik anyaggá, kreatininné, amelya veséken keresztül vizelettel távozik.Kreatint az ételekből nyerhetünk, pl.halból, csirkéből, marhából.

  • Anaerob glikolízis

A glikolízis során a glükóz piruváttá oxidálódik. Ebből anaerob (oxigén jelenlétét nem igénylő)körülmények között laktát keletkezik. Az aneorob úton keletkező tejsav értékes üzemanyag. Amikor egy gyakorlat intenzitása lecsökken, a tejsavnak két útja van. Egy részük átalakul egy másik anyaggá, piruváttá, ami oxigén jelenlétében ATP-vé bomlik le. Vagyisa tejsav ATP-t képez, és az aerob gyakorlatokhoz szükseges hasznos energiát adja. A másik lehetőség, hogy a tejsav elkerülhet az izmokból a vérereken keresztül a májba, ahol visszaalakulhat glükózzá, onnan visszakerülhet az erekbe. A májban a glükoneogenezis folyamatában belőle glükóz képződik, ami glikogénné szintetizálódik (Cori kör). Minden glükózmolekula csak két ATP molekulát termel anaerob feltételek mellett, így ez a rendszer nem hatékony.
  • Aerob ATP képződés színtere a mitokondrium

Az aerob rendszer (oxigén jelenlétében) ATP-t tud építeni a szénhidrát lebontásából (glikolízis) és a zsírok lebontásából (lipolízis) oxigén jelenlétében.Ebben a körfolyamatban 1 molekula glükóz 38 molekula ATP-t tud képezni, így az aerob energiatermelés sokkal hatékonyabb,mint az anaerob energianyerés.

A zsír szintén tud energiát termelni az aerob rendszerben. A zsírsav 80-200 molekulaATP-t tud termelni. A zsír a szénhidrátoknál még hatékonyabb energiakészlet. Aerob edzés során energiaként az izombanlévő glikogént és zsírt használjuk. Az alacsony intenzitású gyakorlatoknál (amikora VO2max kevesebb mint 50%) az energiaszolgáltató főleg a zsír. Amikor növeljük agyakorlat intenzitását, nagyobb arányban használunk glikogént, mint zsírt. Közepes intenzitású edzésnél a maximális oxigén fogyasztás (VO2max 50-70%) a glikogénfelhasználás a szükséges energiának kb. a felét teszi ki, a többizsírból származik. Amikor az edzés intenzitásanagyobb, mint a VO2max 70%-a, a zsír nem tud lebomlani, és nem lehet olyan gyorsanszállítani, hogy az energiaszükségletnek megfelelőlegyen, így az izomban lévő glikogénbiztosítja az energia legkevesebb 75%-át. Az anaerob edzés során viszont a glikogénraktár 30-45 percen belül ürül ki. Ha az izomglikogén-raktárak egyszer kiürülnek,a fehérje fog növekvő mértékben hozzájárulni az energiaszükséglethez (5. ábra).

A vázizomrostok anyagcseréjük, elektrofiziológiai és mechanikai tulajdonságaik alapján tipizálhatók. A gyors izmok nagy anaerob kapacitásúak, gyors, de viszonylag rövid ideig tartó erőkifejtésre képesek. A nagy oxidatív kapacitású izmok teljesítménye nagymértékben függ az oxigénkínálattól (azaz a jó vérellátástól), emellett saját oxigénraktárral is rendelkeznek mioglobin tartalmuk révén. Kevésbé fáradékonyak, tartós munkavégzésre képesek (3. táblázat). Az izommunka „bruttó" hatásfokán értjük a hasznos munka és az összenergia-felszabadulás hányadosát. A „nettó" hatásfok a hasznos munka és az azzal kapcsolatos teljes energiafelszabadulás hányadosa. Ez utóbbi érték kb. 20 %.

Az izommunka hatásfokát befolyásoló tényezők:

  • a munkavégzés sebessége
  • fáradás
  • izomláz
  • tréning

Jellemző

IIA

IIB

I


Gyors glkolitikus

Fehér izom

Gyors oxidatív

Vörös izom

Lassú oxidatív

Vörös izom

Miozin ATPáz aktivitása

nagy

nagy

Alacsony

Oxidatív kapacitás

kicsi

nagy

Nagy

Glikolitikus kapacitás

nagy

nagy

Mérsékelt

Mechanikai válasz

gyors

gyors

Lassú

3. táblázat Izomrostok típusai

5. ábra Aerob anaerob edzésformák