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
