Quad Core 4:2:2:1 ratio Time Release Protein Blend
Think Smart, Eat Smart Per serving: 34g proteins, 7g BCAAs, 6g carbs, 1g fat Smartlabs®

Cvičení, posilování, svaly - vše na jednom místě!

Olympia Strongman - mistrovství ČR 2017 - profi

Už jste si přečetli první část reportu z MČR strongman Olympia Brno na http://osvalech.cz/zpravy/ite...

Olympia Strongman - mistrovství ČR 2017 - amatéři

Olympia Strongman - mistrovství ČR 2017 je za námi. A mě teď čeká psaní reportáže, která bude delší,...

Petr Petrov - rozhovor

Petře, na začátek bych tě poprosil o kratší představení. Jmenuji se Petr Petrov, pocházím z Třince, ...

  • Olympia Strongman - mistrovství ČR 2017 - profi

    Už jste si přečetli první část reportu z MČR strongman Olympia Brno na http://osvalech.cz/zpravy/ite...

  • Olympia Strongman - mistrovství ČR 2017 - amatéři

    Olympia Strongman - mistrovství ČR 2017 je za námi. A mě teď čeká psaní reportáže, která bude delší,...

  • Petr Petrov - rozhovor

    Petře, na začátek bych tě poprosil o kratší představení. Jmenuji se Petr Petrov, pocházím z Třince, ...

Svalový metabolismus

pátek 31. březen 2006 17:46

Jak v těle uplatňujeme cukry a tuky při svalovém metabolismu? Jaké má v těle člověk zásoby energie?



Aerobní a anaerobní výkon

Krátkodobé intenzívní výkony (sprint, vzpírání těžkých vah) je možno po omezenou dobu (řádově desítky sekund) provádět anerobně (tj. bez přístupu kyslíku). Během prvních cca 5 sekund je nejprve energie pro pohyb čerpána rozkladem malých zásob ATP uložených ve svalu.



Když jsou tyto zásoby vyčerpány, je nový ATP regenerován reakcí ADP s kreatinfosfátem, uloženým ve svalech. Z kreatinfosfátu se uvolní molekula organického fosforu a spojením s ADP vznikne nová molekula ATP.

Tyto reakce jsou hlavním zdrojem energie po dalších cca 20 sekund a na rozdíl od anerobní glykolýzy při nich nevzniká laktát. Během delšího cvičení se kreatinfosfát nestačí regenerovat a jeho podíl na celkové energetické produkci prudce klesá.

Po skončení zátěže se jeho zásoby ve svalech opět obnoví během 2-3 minut. Z uvedeného plyne, že čím vyšší budou zásoby kreatinfosfátu ve svalech, tím déle a s větší energií bude možno provádět krátkodobý, vysoce intenzívní anaerobní výkon.

Protože kreatinfosfát vzniká sloučením organického fosforu s kreatinem, využívá se umělý příjem vysokých množství kreatinu pro zvýšení zásob kreatinfosfátu a tím i pro zlepšení výkonnosti v disciplínách jako sprint či vzpírání.



Prakticky souběžně s regenerací ATP z kreatinfosfátu začíná v cytoplazmě svalové buňky i produkce ATP anaerobním rozkladem glukózy (anaerobní glykolýza) na pyruvát, který je nakonec za asistence enzymu laktát dehydrogenáza (LDH) rozložen na laktát (resp. kyselinu laktátovou/kyselinu mléčnou).

Anaerobní glykolýza je sice dosti neefektivní způsob získávání energie, nicméně probíhá velkou rychlostí (až 100krát rychleji než aerobní glykolýza). Už po cca půl minutě, kdy se zásoby kreatinfosfátu prudce sníží, se na celkové energetické produkci podílí z cca 2/3.

Náhlý zlom v poměru pohotové produkce energie z kreatinfosfátu a poněkud pomalejší anaerobní glykolýzy zapříčiňuje po 30-40 sekundách známou „čtvrtkařskou krizi“ z důvodu snížené rychlosti produkce ATP.



Zásoby glukózy pro okamžitou potřebu při intenzívních výkonech(řádově několik desítek minut) jsou obsaženy ve svalovém glykogenu. Další zásoby glukózy jsou uloženy v jaterním glykogenu. Játra jsou schopna vytvářet glukózu také z proteinů (neefektivně a s důsledky v podobě škodlivých metabolitů), tuků, laktátu i jiných substancí v procesu zvaném glukoneogeneze.

Glukóza z jater proudí do krve a při průtoku svaly je spotřebována k tvorbě energie. Jaterní glukóza však nepostačuje ke krytí intenzívního svalového výkonu; navíc určitá minimální úroveň glukózy v krvi musí být zachována, protože krevní glukóza je zdrojem energie pro mozek a další tkáně. Z toho důvodu je schopnost svalů přijímat glukózu z krve limitována.



Zásoby energie u průměrného člověka s 12% tělesného tuku vážícího 65 kg
Zdroj energie, Množství, Energetický zisk na 1 gram, Celkem energie v kJ

Karbohydráty (cukry)

Jaterní glykogen, 110g, 4.1 Kcal/g, 451 Kcal


Svalový glykogen, 250g, 4.1 Kcal/g, 1.025 Kcal

Glukóza v tělesných tkáních, 15g, 4.1 Kcal/g, 62 Kcal


Celkem karbohydrátů 357g, 1.538 Kcal



Lipidy (tuky)

Podkožní tuk, 7.800 g, 9 Kcal/g, 70.980 Kcal

Vnitrosvalový, 161g, 9 Kcal/g, 1.465 Kcal


Celkem tuku 7.961 g, 72.445 Kcal




Při výkonech trvajících déle než 1 minutu dominuje aerobní způsob získávání energie (aerobní glykolýza). V cytoplazmě svalové buňky je glukóza rozkládána na pyruvát a ten je poté prostřednictvím enzymu pyruvát dehydrogenázy (PDH) metabolizován v mitochondriích v tzv. Krebsově cyklu (cyklu kyseliny citrónové) za vzniku vody (H20), oxidu uhličitého (CO2) a velkého množství energie (necelých 40 ATP). Tento proces probíhající za přítomnosti kyslíku se nazývá oxidativní fosforylace.

Když se výkon stupňuje, množství mitochondrií, oxidativních enzymů a přijímaného kyslíku nestačí odbourávat pyruvát a dochází k jeho přeměně na laktát v procesu anaerobní glykolýzy.



Pokud jsou po cca 60-90 minutách intenzívního výkonu zcela vyčerpány zásoby glykogenu a krevní glukóza nepostačuje, svaly začnou využívat energii převážně oxidací tuků (resp. volných mastných kyselin) v Krebsově cyklu na H2O a CO2. Tento způsob produkce energie (lipolýza) nevytváří laktát, ale je méně ekonomický nežli rozklad glukózy, neboť na stejný objem energie vyžaduje více kyslíku.

To nevyhnutně vyvolává vyšší požadavky na dodávku kyslíku (zvýšení ventilace) a protékání krve (vyšší srdeční výkon). Při produkci energie z tuků již nelze udržet vysoké pracovní tempo (nad 50-60% VO2 max.). Vyčerpání glykogenových zásob a „najetí“ na pomalejší oxidaci tuků se projevuje notoricky známou krizí po 30 kilometrech maratonského závodu (tzv. hypoglykémie).



Reakce produkující energii pro svalový pohyb

HYDROLÝZA ATP (první sekundy)

ATP + H20 > ADP + H3PO4 + 31 kJ na 1 mol ATP

REGENERACE ATP Z KREATINFOSFÁTU (dominuje až do cca 20 sekund)

kreatinfosfát (PCr) + ADP = ATP + kreatin + 43 kJ na 1 mol PCr

ANAEROBNÍ GLYKOLÝZA - Anaerobní rozklad glukózy (dominuje po vyčerpání PCr od 20-30 do cca 60-80 sekund)

glukóza + 2 ATP (nebo glykogen + 1 ATP) > 2 laktát + 4 ATP

AEROBNÍ GLYKOLÝZA - Aerobní rozklad glukózy (dominuje po 60-80 sekundách)

glukóza + 2 ATP (nebo glykogen + 1 ATP) (+ 02) > 6 CO2 + 6 H20 + cca 38 ATP

LIPOLÝZA - Aerobní rozklad tuků (volných mastných kyselin) (po cca 10 minutách)

1 mol volných mastných kyselin (+ 02) > CO2 + H20 + ATP



Při produkci energie za převážně anaerobních podmínek se ve svalu hromadí laktát, a to i přes jeho rychlé vyplavování do krve a další metabolizaci v játrech (tam je použit při syntéze glukózy), nepracujících svalech, ledvinách či v srdci (přeměněn na pyruvát).

Když dosáhne hladina laktátu určité úrovně, zvýší se koncentrace souběžně produkovaných iontů vodíku do takové míry, že způsobí výrazný pokles pH, což vyvolá inhibici enzymů a tím i svalových funkcí.

Rychlost poklesu pH závisí na pufrační kapacitě krve a svalů, tj. schopnosti neutralizovat metabolické zplodiny a omezovat okyselování. Pufrační kapacita má velký význam pro sportovní výkon a lze ji zvýšit tréninkem. Po skončení výkonu je pomocí zvýšené hyperventilace (zvýšený příjem O2) odstraněn ze svalu laktát a jsou doplněny energetické rezervy (ATP, kreatinfosfát).



Tato zvýšená spotřeba kyslíku se běžně označuje jako „kyslíkový dluh“ a je přibližně úměrná množství vykonané anaerobní práce. Při výkonech delších než cca 30 sekund se laktát nahromadí takovým způsobem, že se prudce zvyšuje čas na zotavení.

Diskuze k článku na našem diskusním fóru


Reference:
L. Havlíčková a kol., Fyziologie Tělesné zátěže I., UK Praha 2004

Zanechat komentář