Alimentarea cu energie

Mușchii au nevoie de energie pentru a-și îndeplini funcțiile. Alimentarea cu energie poate fi garantat în diverse moduri prin descompunerea și conversia nutrienților.

Care este furnizarea de energie?

Alimentarea cu energie pentru activitățile musculare este posibilă în 4 moduri diferite. Ele diferă în ceea ce privește viteza și cantitatea cu care pot furniza energie. Intensitatea activității musculare decide care dintre aceste procese este utilizat pentru a furniza energie.

Diferitele procese se desfășoară adesea cot la cot. În procesul anaerob (fără oxigen) alactic (fără atac de lactat), depozitarea ATP (adenozina trifosfat) și stocarea fosfatului de creatină asigură energie pentru o perioadă scurtă de timp. Cu toate acestea, acest lucru este suficient doar 6-10 secunde, pentru sportivii bine pregătiți până la 15 secunde și este solicitat la performanțe maxime în zona de maxim, viteză și viteză. Toate celelalte procese necesită prezența glucozei sau acizilor grași. Ele furnizează ATP (adenozina trifosfat) în diferite cantități printr-o degradare completă sau incompletă.

Odată cu furnizarea de energie laică anaerobă, glicogenul, forma de stocare a glucozei, este descompus incomplet. Prin urmare, acest proces se mai numește și glicoliză anaerobă. Rezultatul este lactatul și puțină energie, care este suficientă pentru 15-45 de secunde de performanță intensă, pentru sportivii de vârf timp de 60 de secunde. Pentru activități sportive de lungă durată, de intensitate redusă, energia este obținută din arderea completă a glucozei sau acizilor grași în procesele de producție aerobă (cu consum de oxigen) care au loc în mitocondriile celulelor musculare.

Funcție și sarcină

Mușchii au nevoie de energie pentru a-și îndeplini funcțiile. Aceștia transformă acest lucru în lucru mecanic pentru a muta articulațiile sau a stabiliza zonele corpului. Eficiența mecanică este foarte scăzută, întrucât doar o treime din energia furnizată este utilizată pentru cerințele cinetice. Restul este ars sub formă de căldură, care este eliberat fie la exterior, fie folosit pentru a menține temperatura corpului.

Sportivii pentru care mișcările rapide sau cele care implică efort fizic ridicat sunt importante într-o perioadă scurtă de timp își extrag energia din depozitele de energie care sunt situate în plasma celulelor musculare. Disciplinele tipice care îndeplinesc aceste cerințe sunt, de exemplu, sprintul, ridicarea în greutate sau saltul înalt de 100 de metri.

Activitățile sportive tipice care prezintă o durată de 40 - 60 de secunde sub performanțe maxime posibile sunt alergarea de 400 de metri, patinajul la viteză de 500 de metri sau ciclismul pe pistă de 1000 de metri, dar și un sprint final lung la sfârșitul unei curse de anduranță. Mușchii obțin energia pentru aceste activități din metabolismul energetic lactic anaerob. În plus față de lactat, sunt produși mai mulți ioni de hidrogen, care acidifiază treptat mușchiul și reprezintă astfel factorul limitativ pentru acest tip de activitate sportivă.

În cazul activităților sportive de lungă durată, cu intensitate redusă, energia trebuie reînnoită în mod constant, fără să apară substanțe care să conducă la o defecțiune. Face acest lucru prin arderea completă a glucozei și acizilor grași obținuți din carbohidrați și grăsimi. La final, ambele surse de energie se termină după diferite etape de degradare ca acetil-coenzima A în ciclul citrat, unde sunt degradate în timp ce consumă oxigen și furnizează semnificativ mai multă energie decât glicoliza anaerobă.

Este semnificativ faptul că rezervele de grăsime ale organismului pot furniza energie mai mult timp decât depozitele de carbohidrați, deși la o intensitate mai mică. Dacă sportivii de anduranță nu reușesc să-și reînnoiască consumul de carbohidrați între ele, poate exista o scădere semnificativă a performanței.

Boli și afecțiuni

Toate bolile care afectează descompunerea, transportul și absorbția acizilor grași și a glucozei au consecințe negative asupra furnizării de energie. În diabet, deficiența principală este absorbția glucozei din sânge în celule, pentru care este necesară insulină. În funcție de gradul de severitate, acest lucru poate duce la o furnizare insuficientă a celulelor musculare, ceea ce reduce performanța. Consecința acestei tulburări de absorbție este creșterea nivelului de zahăr din sânge, un semnal pentru pancreas să producă și mai multă insulină pentru a reduce acest exces. Pe lângă lezarea pe termen lung a organelor cauzată de modificările compoziției sângelui, acest proces are un impact direct asupra posibilităților de mobilizare a rezervelor de grăsime și glucoză în ficat. Prezența crescută a insulinei favorizează transformarea glucozei în forma de depozitare a glicogenului și formarea grăsimilor de stocare, ceea ce inhibă mobilizarea acestor substanțe pentru furnizarea de energie.

Bolile hepatice, cum ar fi ficatul gras, hepatita, fibroza hepatică sau ciroza hepatică au efecte similare asupra mobilizării grăsimilor, chiar dacă mecanismele de acțiune sunt diferite. Echilibrul dintre absorbția grăsimilor și stocarea pe de o parte și descompunerea și transportul pe de altă parte este perturbat în aceste boli din cauza defectelor enzimatice, cu efecte asupra performanței generale.

Există unele boli rare care au loc direct în celulele musculare și, în unele cazuri, au consecințe semnificative asupra persoanelor afectate. Aceste boli genetice sunt rezumate sub termenul de miopatii metabolice. Există 3 forme de bază cu diferite variante: În bolile mitocondrale, defectele genetice provoacă tulburări în lanțul respirator, ceea ce este important pentru descompunerea aerobă a glucozei. Aceasta înseamnă că fie nu fie doar o cantitate mică de ATP este formată și disponibilă ca sursă de energie. Pe lângă simptomele musculare, degenerarea neurală este în prim plan. În cazul bolii de stocare a glicogenului (cea mai cunoscută formă este boala Pompe), defectele genetice perturbă transformarea glicogenului în glucoză. Cu cât această boală apare mai devreme, cu atât prognosticul este mai grav. Boala de depozitare a lipidelor se comportă în mod similar, dar există probleme cu conversia grăsimilor.

O varietate de simptome apar cu toate bolile. La nivelul mușchilor, există uneori reduceri considerabile ale performanței, oboseală rapidă, apariția crampelor musculare, hipotonie musculară și, cu progresie prelungită, irosirea musculară.