Читать книгу Fizjologia wysiłku i treningu fizycznego - Группа авторов - Страница 13

Rycina 1.10.

Schemat cząsteczki adenozynotrifosforanu (ATP). ~ oznacza wiązanie bogatoenergetyczne. Strzałką zaznaczono miejsce działania adenozynotrifosfatazy (ATPazy).

Bezpośrednim źródłem energii jest adenozynotrifosforan (ATP, ryc. 1.10). Przy braku ATP nie może wystąpić kolejny skurcz mięśnia. Mięśnie zawierają ok. 25 mmol ATP/kg suchej masy. Jest to ilość, która wystarczałaby zaledwie na pierwsze sekundy pracy. Ponadto nawet w czasie supramaksymalnych wysiłków stężenie ATP obniża się zwykle nie więcej niż o ok. 30%. W mięśniach znajduje się związek o nazwie fosfokreatyna, która posiada wiązanie bogatoenergetyczne. Reszta fosforanowa fosfokreatyny jest przenoszona przy udziale enzymu kinaza kreatynowa na ADP, w wyniku czego powstaje ATP i wolna kreatyna (ryc. 1.11).

Rycina 1.11.

Odtwarzanie ATP z fosfokreatyny. Bogatoenergetyczna reszta fosfokreatyny jest przenoszona na ADP przy udziale enzymu kinazy kreatynowej.

Ilość fosfokreatyny jest także niewielka (ok. 75 mmol/kg suchej masy), a więc uległaby szybkiemu wyczerpaniu. Niewielkie ilości ATP powstają również w wyniku tzw. reakcji miokinazowej, w czasie której bogatoenergetyczna reszta fosforanowa jednego ADP jest przenoszona na inną cząsteczkę ADP w reakcji katalizowanej przez kinazę adenylanową (miokinazę). W wyniku tej reakcji powstaje ATP i adenozynomonofosforan (AMP) (ryc. 1.12).

Rycina 1.12.

Odtwarzanie ATP z dwóch cząsteczek ADP. Reakcję katalizuje enzym kinaza adenylanowa (miokinaza).

W czasie pierwszych sekund krótkotrwałego wysiłku o bardzo dużej intensywności jest zużywane ATP i fosfokreatyna. W ciągu następnych sekund ATP jest wytwarzane na drodze glikolizy beztlenowej, a następnie również na drodze przemian tlenowych (np. w czasie biegu na dystansie 100 m 90%, a na dystansie 400 m ok. 75% energii pochodzi z przemian beztlenowych). W czasie biegu trwającego 2 min przemiany beztlenowe pokrywają do 50% energii. W czasie wysiłków długotrwałych ATP jest produkowane wyłącznie na drodze przemian tlenowych. Na rycinie 1.13 przedstawiono źródła ATP w komórce mięśniowej.

W każdej tkance, a więc również w tkance mięśniowej, ATP powstaje w procesach rozkładu substratów energetycznych. Substraty energetyczne zużywane przez mięsień pochodzą z dwóch źródeł: wewnątrzmięśniowego (wewnątrzkomórkowego, substraty endogenne) oraz z krwi (substraty krwiopochodne, egzogenne).

Rycina 1.13.

Źródła ATP w mięśniu szkieletowym. Stopień wykorzystania poszczególnych źródeł zależy od intensywności i czasu trwania wysiłku oraz typu włókien.

Do substratów wewnątrzmięśniowych należą:

– glikogen;

– triacyloglicerole.

Do substratów krwiopochodnych należą:

– glukoza;

– wolne kwasy tłuszczowe;

– ciała ketonowe;

– lipoproteiny osocza;

– niektóre aminokwasy.

Zarówno rodzaj używanego substratu, jak i tempo jego zużycia zależą od:

– intensywności wysiłku;

– czasu trwania wysiłku;

– rodzaju włókien mięśniowych;

– stopnia wytrenowania.