Πηγές μυϊκής ενέργειας

Πηγές μυϊκής ενέργειας

  Η τριφωσφορική αδενοσίνη (ΑΤΡ) είναι η άμεση πηγή ενέργειας, το «ενεργειακό νόμισμα» των κυττάρων, που χρησιμοποιείται για την παραγωγή μυϊκού και κάθε μορφή βιολογικού έργου. Από κάθε γραμμομόριο ΑΤΡ που υδρολύεται, διασπάται ένας φωσφορικός δεσμός υψηλής ενέργειας, που αποδεσμεύει περίπου 10 θερμίδες ενέργειας. Τα αποθέματα της ΑΤΡ στους μυς αρκούν μόνο για την ενεργειακή προμήθεια 1,7 χιλιοθερμίδων. Αυτό σημαίνει πως για να συνεχιστεί το μυϊκό έργο, η ΑΤΡ πρέπει να ξαναγεννιέται από άλλες έμμεσες πηγές ενέργειας. Οι πηγές αυτές είναι η  φωσφοκρεατίνη , που προμηθεύει το μέσο άνθρωπο μέχρι 5 χιλιοθερμίδες, οι δεξαμενές γλυκογόνου , που δίνουν περίπου 1500 χιλιοθερμίδες και, τα αποθηκευμένα λίπη , που η ενεργειακή τους δυναμικότητα ξεπερνά τις 50000 χιλιοθερμίδες.

 Χρήσιμο είναι να γνωρίζουμε τους μηχανισμούς παραγωγής μυϊκής ενέργειας.

Μηχανισμοί παραγωγής μυϊκής ενέργειας

  Η ανασύνθεση της ΑΤΡ από τη φωσφοκρεατίνη γίνεται στιγμιαία, ενώ από το γλυκογόνο και τα λιπαρά οξέα γίνεται με μια σειρά χημικών αντιδράσεων, που η διεξαγωγή τους παίρνει χρόνο.

 Το κεντρικό γνώρισμα των δύο μεταβολικών οδών με τις οποίες παράγεται ενέργεια από την αποδόμηση των δύο βασικών καυσίμων, λιπών και υδατανθράκων, είναι η οξειδωτική φωσφορυλίωση, όπου το ΑΤΡ δημιουργείται από ADP και φώσφορο, χρησιμοποιώντας ενέργεια που παρέχει το σύστημα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Εδώ τα ιόντα υδρογόνου (Η) ενώνονται με το οξυγόνο και παράγουν νερό.

 Τα ιόντα υδρογόνου παράγονται κατά την αποδόμηση των λιπών (β - οξείδωση) και των υδατανθράκων (γλυκόλυση). Τα προϊόντα της αποδόμησης αυτής καταλήγουν στο ακετυλοσυνένζυμο Α (AkCoA). Το συνένζυμο αυτό εισέρχεται στον κύκλο του Krebs, όπου σε κυκλική χημική αντίδραση αντιδράσεων παράγονται πρόσθετα υδρογόνου και διοξείδιο του άνθρακα. Κατά τις διεργασίες αυτές που είναι αερόβιες, παράγονται μεγάλες ποσά ενέργειας.

 Ενέργεια όμως παράγεται και απευθείας από τη γλυκόλυση, που είναι μια αναερόβια διεργασία και δεν απαιτεί οξυγόνο. Η ποσότητα ενέργειας στην περίπτωση αυτή είναι μικρή.

 Η διάσπαση ενός μορίου γλυκόζης παράγει συνολικά 38 μόρια ΑΤΡ, δηλαδή, 2 μόρια αναερόβια και 36 μόρια αερόβια. Αυτό σημαίνει, πως η αναερόβια γλυκόλυση απαιτεί 19 φορές περισσότερη γλυκόζη από την αερόβια για να παραχθεί η ίδια ποσότητα με αυτή. Επειδή η αναερόβια γλυκόλυση είναι πολύ δαπανηρός μηχανισμός παραγωγής ενέργειας, δεν χρησιμοποιείται παρά μόνο σε περιπτώσεις επείγουσας ανάγκης, όπου χρειάζεται να παραχθεί ενέργεια αμέσως.

Συμμετοχή των ενεργειακών μηχανισμών στο μυϊκό έργο

  Στην παραγωγή μυϊκής ενέργειας συμμετέχουν οι ενεργειακοί μηχανισμοί ανάλογα με την ένταση και τη διάρκεια της άσκησης. Σε προσπάθειες μικρής διάρκειας και υψηλής έντασης (για παράδειγμα μια κούρσα ταχύτητας), επικρατεί ο αναερόβιος μηχανισμός παραγωγής ενέργειας. Σε έντονη μυϊκή προσπάθεια, που διαρκεί περίπου 2,5 λεπτά, την απαιτούμενη ενέργεια τη μοιράζονται οι δύο μηχανισμοί, η μισή, δηλαδή,  ενέργεια παράγεται αερόβια και η άλλη μισή αναερόβια. Σε παρατεταμένες προσπάθειες , χαμηλής έντασης επικρατεί ο αερόβιος μηχανισμός.

Ενεργειακές φάσεις του μυϊκού έργου

  Διακρίνουμε τρεις φάσεις ενεργειακής δαπάνης κατά την άσκηση, που ορίζονται από τη πρόσληψη οξυγόνου. Οι φάσεις αυτές είναι σε χρονική σειρά η μεταβατική , η φάση της σταθεροποίησης και η φάση της αποκατάστασης .

  Στη μεταβατική φάση η παροχή οξυγόνου καθυστερεί και οι ενεργειακές δεσμεύσεις του μυϊκού έργου καλύπτονται από τη διάσπαση της φωσφοκρεατίνης και σε έντονες προσπάθειες από τον σχηματισμό γαλακτικού οξέος.

 Στη φάση της σταθεροποίησης , οι ενεργειακές εφαρμογές της άσκησης ικανοποιούνται από την πρόσληψη οξυγόνου, όταν ΄έντασή της είναι χαμηλή, όχι όμως όταν είναι υψηλή. Όσο πιο έντονη είναι η άσκηση, τόσο και η διαφορά μεταξύ προσλαμβανόμενου και του απαιτούμενου οξυγόνου, κατά τη φάση της σταθεροποίησης, είναι μεγαλύτερη.

  Κατά τη φάση της αποκατάστασης , η αυξημένη πρόσληψη οξυγόνου συνεχίζεται για να αντιστρέψει τις αναερόβιες εξεργασίες της άσκησης και να επαναφέρει τις λειτουργίες του σώματος στην κατάσταση ηρεμίας.

Χρέος οξυγόνου

  Το οξυγόνο που καταναλώνεται κατά τη φάση της αποκατάστασης και που είναι παραπανίσιο από το απαιτούμενο στην κατάσταση ηρεμίας, ονομάζεται χρέος οξυγόνου .

  Το χρέος οξυγόνου χωρίζεται σε αγαλακτικό και γαλακτικό χρέος. 

  Το αγαλακτικό χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο για την επανασύνθεση υψηλών δεσμών ενέργειας. 

  Το γαλακτικό για την απομάκρυνση του γαλακτικού οξέος, που σε μεγαλύτερο ποσοστό (75%) οξειδώνεται και σε ένα μικρότερο ποσοστό (10%) μετατρέπεται σε γλυκόζη.

Ενεργειακά όρια της μυϊκής προσπάθειας

  Σε υπερμέγιστες προσπάθειες που διαρκούν μέχρι 10 δευτερόλεπτα, ο προσδιοριστικός παράγοντας είναι η αποθηκευμένη φωσφοκρεατίνη στις μυϊκές ίνες ταχείας συστολής.

 Η μείωση της μυϊκής απόδοσης σε προσπάθειες διάρκειας από μισό μέχρι 2 λεπτά, οφείλεται από τη μια μεριά στην ανάλυση των αποθεμάτων μυϊκού γλυκογόνου στις μυϊκές ίνες ταχείας συστολής και, από την άλλη οξύτητα του κυτταρικού περιβάλλοντος , που προκαλείται με την παραγωγή γαλακτικού οξέος.

 Οι παράγοντες που περιορίζουν την απελευθέρωση ενέργειας στα μητοχόνδρια είναι οι προσδιοριστικοί σε μεγάλες προσπάθειες, που διαρκούν από 5 έως 30 λεπτά.

 Ο κάματος στις παραταμένες προσπάθειες με διάρκεια από μισή ώρα πάνω, οφείλεται κυρίως στην εξάντληση αποθεμάτων μυϊκού γλυκογόνου.

Πηγή : ΕΡΓΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ - ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΒΑΣΗ ΤΗΣ ΜΥΙΚΗΣ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑΣ

ΒΑΣΙΛΗ ΚΛΕΙΣΟΥΡΑ