Vsak naš organ potrebuje za svoje delovanje energijo, ki jo pridobivamo v presnovnih procesih v vsaki telesni celici. Največji porabnik energije v telesu so naše mišice.
Za pridobivanje energije imamo v našem telesu 3 sisteme:
ATP – adenozin trifosfat
ATP je vir energije za vse telesne organe. Sestavljen je iz adenozina in treh neorganskih fosfatnih skupin, ki so povezane s kemičnimi vezmi, v katerih je shranjena energija. Ko se vez prekine in odcepi fosfat, se sprosti energija. To sproščeno energijo celice telesa porabijo za svoje delovanje, npr. mišična celica za krčenje.
Torej, ko se fosfatna skupina odcepi od ATP, se sprosti energija, pri tem pa nastane ADP (adenozin difosfat) in prosti fosfat. V nekaterih primerih se lahko odcepita dva fosfata, tako da ostane AMP (adenozin monofosfat).
Ker so v našem organizmu zaloge ATP zelo omejene, morajo molekule ATP stalno nastajati. ATP nastaja tako, da se združi ADP in proste fosfatne skupine z energijo, ki nastane med presnovnimi reakcijami v mitohondrijih vsake naše celice.
Energijski viri za regeneracijo ATP
Za proizvodnjo ATP ima naše telo naslednje vire:
kreatin fosfat, ogljikove hidrate, maščobe in beljakovine.
Kreatin fosfat
Kreatin fosfat je visokoenergijska molekula v telesu, ki se s pomočjo encima kreatin kinaze razcepi na kreatin in fosfatno skupino, ki se nato lahko porabi za sintezo ATP-ja. V telesu je na razpolago približno 120 g kreatin fosfata, večinoma v mišičnem tkivu.
Ogljikovi hidrati
Ogljikovi hidrati, ki jih zaužijemo, so različnih vrst, telo pa jih vedno prebavi in nato presnovi v eno samo obliko – glukozo.
Po zaužitju ogljikovih hidratov se poveča koncentracija glukoze v krvi (krvni sladkor). Ta vstopi neposredno v energetski sistem za proizvodnjo ATP v organelah mitohondriji. Vsa neporabljena glukoza se shranjuje v celicah v obliki glikogena (v jetrih in mišičnih celicah) ali v obliki maščob v drugih celicah.
Maščobe
Maščobe so v telesu shranjene največ v podkožnem maščobnem tkivu. Ter v maščobnih celicah drugod po telesu.
Maščobe se za proizvodnjo ATP porabljajo težje in počasneje kot ogljikovi hidrati, saj se morajo najprej presnoviti do glicerola in prostih maščobnih kislin, ki lahko vstopijo v energetski sistem za proizvodnjo ATP.
Zato so maščobe neprimerno gorivo za kratke in zelo intenzivne telesne aktivnosti. To dejstvo upoštevamo tudi pri planiranju telesnih aktivnosti za shujševalne programe.
Beljakovine
Kot energijski vir se beljakovine porabljajo le med zelo dolgotrajno telesno aktivnostjo in stradanjem, vendar se morajo pred tem razgraditi na aminokisline, te pa nato presnoviti v glukozo, ki lahko vstopi v energetski sistem za proizvodnjo ATP. Tako v skupni proizvodnji ATP-ja beljakovine prispevajo zelo majhen delež.
TRIJE ENERGETSKI SISTEMI ZA PROIZVODNJO ATP
V telesu imamo tri energetske sisteme za proizvodnjo ATP. Kateri sistem se bo največ vključil v proizvodnjo ATP je odvisno od več dejavnikov, med najpomembnejše pa sodita intenzivnost in dolžina vadbe oz. dela.
1. Kreatin fosfat
Kreatin fosfat je visokoenergijska molekula, ki se s pomočjo encima kreatin kinaze razcepi na kreatin in fosfatno skupino, ki se nato porabi za sintezo ATP. Na ta način se lahko vzdržuje vsako vadbo za 5 do 8 sekund.
V telesu je shranjenega ATP le za 5 do 7 sekund.
Tako se s celotno telesno rezervo izvaja vadbe za 10 do 15 sekund.
Po tem času morajo proizvodnjo molekul ATP prevzeti glikemični sistemi pridobivanja energije.
2. Anaerobni laktatni sistem
Po 15 sekundah vadbe vlogo pridobivanja ATP-ja prevzame anaerobni glikolitični
(laktatni) sistem.
Končni produkt glikolize je piruvat. Če ni dovolj kisika na razpolago, se piruvat spremeni v mlečno kislino oziroma soli mlečne kisline – laktate.
V tem sistemu je proizvodnja ATP- ja hitra, vendar pa ima to svojo ceno: v procesu nastaja laktat in določeni prosti radikali. Tako prihaja hitreje do mišične utrujenosti in do bolečin v mišicah.
3. Aerobni ( oksidativni ) sistem
Aerobni sistem je glavni sistem za proizvodnjo ATP pri vseh vadbah, ki trajajo več kot 2 minuti , pri vsakem delu ter v mirovanju.
Pridobivanje ATP v tem sistemu je počasneje, vendar pa lahko vzdržuje proizvodnjo ATP neomejeno dolgo.
Za zagotavljanje kisika se v ta sitem aktivno vključijo dihala, srčno-žilni sistem, kri s hemoglobinom ter vsi ostali organi na kisikovi poti.
Tako se ti organi krepijo, boljše prekrvijo, postajajo bolj vitalni in zmogljivi.
Za razliko od anaerobnega
laktatnega sistema, pri katerem ATP nastaja le s presnavljanjem glukoze (glikoliza ), lahko aerobni sistem presnavlja tudi maščobe. Telesne maščobe najprej razpadejo na glicerol in proste maščobne kisline, slednje pa se v
procesu beta oksidacije reducirajo do acetil koencima A in vodika. Acetil koencim A nato vstopi v Krebsov cikel in od tod naprej je presnova maščob enaka presnovi glukoze. Pri presnovi maščob nastane bistveno več ATP, vendar je zato potrebno tudi bistveno več kisika. To dejstvo pride do izraza pri dolgotrajnih aktivnostih, ko začne v telesu primanjkovati ogljikovih hidratov, vedno več ATP-ja nastaja iz maščob, vendar se pri tem porablja tudi več kisika. Na večje kapacitete pridobivanja kisika lahko vplivamo s primernim treningom.
Za krepitev in ohranjanje vitalnosti vseh organov v našem telesu, zlasti srčno-žilnega sistema, dihal, imunskega sistema, hormonskega sistema, živčevja, kostno-mišičnega sistema priporočamo ustrezno količino aerobnega treninga. Zato je za ohranjanje zdravja in vitalnosti, mladostnosti in dolgega življenja bolj primerna tista vadba, ki ima več aerobnega pridobivanja energije.
Prepletanje energetskih sistemov
Pri proizvodnji ATP-ja vedno sodelujejo vsi trije sistemi. To velja tudi pri telesni vadbi, razlika je le v intenzivnosti in trajanju. Bolj ko je vadba intenzivna se pri proizvodnji energije bolj vključuje anaerobni laktatni sistem z vsemi svojimi posledicami za naš organizem.
Pri manj intenzivnih vadbah, z natančno doziranim tempom, ki trajajo dalj časa, se veliko bolj vključuje aerobni sistem za proizvodnjo energije.
Zato je za zdravje, vitalnost in dolgo življenje, za izboljšanje zmogljivosti naših organskih sistemov bolj primerna tista vadba, ki ima več aerobnega pridobivanja energije.
V spodnji tabeli je predstavljen približen doprinos energetskih sistemov k skupni proizvodnji ATP pri nekaterih športih:
|
šport |
kreatin fosfat |
anaerobni laktatni sistem |
aerobni sistem |
|
košarka |
40 |
30 |
30 |
|
sabljanje |
80 |
15 |
5 |
|
zamah pri golfu |
90 |
5 |
5 |
|
gimnastika |
75 |
20 |
5 |
|
hokej |
40 |
25 |
35 |
|
veslanje |
15 |
30 |
55 |
|
tek (lahkoten) |
10 |
15 |
75 |
|
smučanje |
30 |
30 |
40 |
|
nogomet |
45 |
20 |
35 |
|
plavanje |
10 |
15 |
75 |
|
tenis |
65 |
20 |
15 |
|
odbojka |
60 |
15 |
25 |
|
nordijska hoja |
5 |
5 |
90 |