Lihakset tarvitsevat energiaa toimintojensa suorittamiseen. Virtalähde voidaan taata monin tavoin ravinteiden hajoamisella ja muuntamisella.
Mikä on energian saanti?
Lihastoimintojen energian saanti on mahdollista neljällä eri tavalla. Ne eroavat nopeudesta ja määrästä, jolla ne voivat toimittaa energiaa. Lihastoiminnan intensiteetti päättää, mitä näistä prosesseista käytetään energian tuottamiseen.
Eri prosessit kulkevat usein vierekkäin. Anaerobisessa (ilman happea) alaktiikkaprosessissa (ilman laktaattikohtausta) ATP-varastointi (adenosiinitrifosfaatti) ja kreatiinifosfaatin varastointi tarjoavat energiaa lyhyen aikaa. Tämä riittää kuitenkin vain 6-10 sekuntia, hyvin koulutettuihin urheilijoihin jopa 15 sekunniksi ja kutsutaan enimmäissuorituskyvylle suurimman, nopean voiman ja nopeuden alueella. Kaikki muut prosessit vaativat glukoosin tai rasvahappojen läsnäolon. Ne toimittavat ATP: tä (adenosiinitrifosfaattia) eri määrin täydellisen tai epätäydellisen hajoamisen kautta.
Anaerobisen maitoenergian saannin yhteydessä glykogeeni, glukoosin varastointimuoto, hajoaa epätäydellisesti. Siksi tätä prosessia kutsutaan myös anaerobiseksi glykolyysiksi. Tuloksena on laktaatti ja vähän energiaa, joka riittää 15-45 sekunnin intensiiviseen suoritukseen, huippu-urheilijoille 60 sekunniksi. Pitkäkestoisissa, matalaintensiivisissa urheilutoiminnoissa energia saadaan glukoosin tai rasvahappojen täydellisestä palamisesta aerobisissa (happea kuluttavilla) energiantuotantoprosesseissa, jotka tapahtuvat lihassolujen mitokondrioissa.
Toiminto ja tehtävä
Lihakset tarvitsevat energiaa toimintojensa suorittamiseen. Ne muuntavat tämän mekaaniseksi työksi nivelten siirtämiseksi tai kehon alueiden vakauttamiseksi. Mekaaninen hyötysuhde on kuitenkin erittäin alhainen, koska vain noin kolmasosa annetavasta energiasta käytetään kineettisiin vaatimuksiin. Loput poltetaan lämmön muodossa, joka joko vapautuu ulkopuolelle tai käytetään ruumiinlämpötilan ylläpitämiseen.
Urheilijat, joille nopeat liikkeet tai suuret fyysiset rasitukset ovat tärkeitä lyhyen ajan kuluessa, kuluttavat energiansa energiavarastoista, jotka sijaitsevat lihassolujen plasmassa. Tyypillisiä aloja, jotka täyttävät nämä vaatimukset, ovat esimerkiksi 100 metrin sprintti, painonnosto tai korkeushyppy.
Tyypillisiä urheiluaktiviteetteja, joiden kesto on 40 - 60 sekuntia maksimaalisen mahdollisen suorituskyvyn alapuolella, ovat 400 metrin juoksu, 500 metrin pikaluistelu tai 1000 metrin polkupyöräily, mutta myös pitkä viimeinen sprintti kestävyyskilpailun lopussa. Lihakset saavat energiaa näihin toimintoihin anaerobisesta maitoenergian metaboliasta. Laktaatin lisäksi syntyy enemmän vetyioneja, jotka hapottavat lihasta vähitellen liikaa ja edustavat siten tämän tyyppistä urheilutoimintaa rajoittavaa tekijää.
Pitkän aikavälin matalan intensiteetin urheiluharrastuksissa energiaa on täydennettävä jatkuvasti ilman, että esiintyy aineita, jotka johtavat hajoamiseen. Se tekee tämän polttamalla kokonaan hiilihydraateista ja rasvoista saatavat glukoosi ja rasvahapot. Loppujen lopuksi molemmat energialähteet päätyvät erilaisten hajoamisvaiheiden jälkeen asetyylikoentsyymi A: ksi sitraattijaksossa, jossa ne hajoavat kuluttaessaan happea ja tuottavat huomattavasti enemmän energiaa kuin anaerobinen glykolyysi.
On merkittävää, että kehon rasvavarastot voivat tarjota energiaa huomattavasti pidempään kuin hiilihydraattivarastot, vaikkakin alhaisemmalla intensiteetillä. Jos kestävyysurheilijat eivät pysty täydentämään hiilihydraattivarantoaan välillä, suorituskyky voi laskea huomattavasti.
Sairaudet ja vaivat
Kaikilla sairauksilla, jotka haittaavat rasvahappojen ja glukoosin hajoamista, kuljetusta ja imeytymistä, on kielteisiä vaikutuksia energiansaantiin. Diabeetikossa ensisijainen heikentyminen on glukoosin imeytyminen verestä soluihin, joille tarvitaan insuliinia. Vakavuusasteesta riippuen tämä voi johtaa lihassolujen riittämättömään tarjontaan, mikä heikentää suorituskykyä. Tämän imeytymishäiriön seurauksena on verensokeritason nousu, merkki haimasta tuottamaan vielä enemmän insuliinia tämän ylimäärän vähentämiseksi. Veren koostumuksen muutosten aiheuttamien pitkäaikaisten elinvaurioiden lisäksi tällä prosessilla on suora vaikutus maksan rasva- ja glukoosivarantojen mobilisointimahdollisuuksiin. Lisääntynyt insuliinin läsnäolo edistää glukoosin muuttumista varastointimuodossaan glykogeeniksi ja varastointirasvan muodostumista, mikä estää näiden aineiden mobilisoitumista energian toimittamiseen.
Maksasairauksilla, kuten rasvamaksalla, hepatiitilla, maksafibroosilla tai maksakirroosilla, on samanlaisia vaikutuksia rasvan mobilisoitumiseen, vaikka vaikutusmekanismit olisivat erilaisia. Tasapaino rasvan imeytymisen ja varastoinnin välillä ja toisaalta hajoamisen ja kuljetuksen välillä on häiriintynyt näissä sairauksissa entsymaattisten vikojen takia, mikä vaikuttaa yleiseen suorituskykyyn.
Jotkut harvinaiset sairaudet tapahtuvat suoraan lihassoluissa ja joillain tapauksilla on merkittäviä seurauksia kärsiville ihmisille. Nämä geneettiset sairaudet on koottu termiin metaboliset myopatiat. On olemassa 3 perusmuotoa, joilla on erilaisia variantteja: Mitokondraalisissa sairauksissa geneettiset viat aiheuttavat häiriöitä hengitysketjussa, mikä on tärkeää glukoosin aerobiseen hajoamiseen. Tämä tarkoittaa, että joko ATP: tä ei muodostu tai on vain pieni määrä ja se saatetaan saataville energialähteenä. Lihaksellisten oireiden lisäksi etusijalla ovat hermorappeumat. Glykogeenin varastointitaudin (tunnetuin muoto on Pompe-tauti) geneettiset viat häiritsevät glykogeenin muuttumista glukoosiksi. Mitä aikaisemmin tämä tauti esiintyy, sitä huonompi on ennuste. Lipidien varastointitauti käyttäytyy samalla tavalla, mutta rasvan muuntamisessa on ongelmia.
Kaikkien sairauksien yhteydessä esiintyy erilaisia oireita. Lihaksissa suorituskyky on joskus huomattavasti heikentynyt, nopea väsymys, lihaskramppeja, lihashypotoniaa ja pitkäaikaisessa etenemisessä lihasten hukka.
.jpg)
