TrčanjeTriatlonKako dobivamo energiju?

13/01/2012

Svakom organizmu potrebna je energija. Ljudski organizam dobiva je hranom,a potrebna je:

∗ mišićima za rad

∗ žlijezdama za lučenje

∗ živčanim i mišićnim vlaknima za održavanje membranskog potencijala

∗ stanicama za izgradnju tvari

∗ probavnom traktu za apsorpciju hrane

Osnovni izvor energije u organizmu je ATP (adenozin trifosfat). Kemijski gledano to je molekula sastavljena od adenina, riboze i tri fosfatna ostatka. Raspadanjem ATP-a dolazi do odvajanja jednog fosfatnog radikala, pri čemu se stvara energija.

Dakle:

ATP = ADP (adenozin difosfat) + “energija za rad”

Ovu energiju koriste mišići, tj. njihove aktinske i miozinske niti kako bi izvršile kontrakciju. Međutim, količina ATP -a je vrlo ograničena i ukupno je ima za jedva 4 – 5 sekundi rada, stoga je neophodno nadomjestiti s dodatnim izvorima. Važno je za naglasiti da je ATP jedini direktno iskoristivi izvor energije za mišičinu kontrakciju, te da svi ostali izvori energije koji će biti nabrojeni imaju za zadaću isključivo resintetizirati (obnoviti) potrebne količine ATP-a.

Prvi izvor iz kojeg se resintetizira ATP je kreatin fosfat (CP). Ovaj spoj zajedno s preostalim ADP-om (adenozin difosfatom) ponovno restaurira ATP i to na slijedeći način:

CP (kreatin fosfat) = kreatin + fosfatni radikal + “energija za resintezu”

“energija za resintezu” + ADP + fosfatni radikal = ATP

Međutim i ovo je vrlo limitiran izvor energije i količina pohranjenog kreatin fosfata dovoljna je za jedva 10-ak sekundi resinteze ATP-a.

Dakle, kada bi zbrojili ova dva dosadašnja izvora energije vidjeli bi kako se ukupno uspijeva priskrbiti energetski ekvivalent za jedva nekoliko desetaka sekundi rada. Jasno je da to nije dovoljno.

Za dalje dobivanje energije koja služi za resintezu ATP-a koriste se ugljikohidrati, točnije glukoza. Zašto glukoza? Zato jer samo glukozu, koja je najjednostavniji šećer (C6H12O6), organizam može iskoristiti za dobivanje energije. Postoje i još neki šećeri koji imaju istu kemijsku formulu kao glukoza (npr. fruktoza), ali strukturna formula im nije pogodna za ulazak u stanicu. Ove šećere kao i sve ostale ugljikohidrate najprije treba “pretvoriti” u glukozu, pa tek zatim “trošiti” kao energiju. Ova se “pretvorba” vrši u jetri zbog čitavog niza enzima koji se tamo nalaze i služe u ovu svrhu.

Iskorištavanje glukoze u energiju događa se u slijedećih nekoliko faza:

1. FAZA

1.1. 1 glukoza + 2 ADP …. 2 ATP + 2 pirogrožđana kiselina + 4 vodik

1.2.

a) ukoliko nema kisika pirogrožđana kiselina se pretvara u mliječnu kiselinu i postepeno izlijeva iz stanice

b) ukoliko ima kisika ….

2 pirogr. kis.+ 2 koenzim A …………..2 acetil koenzim A + 4 vodika

1.3. 2 ac-ko-A + voda + 2 ADP …………2 ATP + ugljik dioksid + 16 vodik

…………………………(tzv. Krebsov ciklus)

2. FAZA

 

24 vodik (4 iz 1.1+ 4 iz 1.2 + 16 iz 1.3) + kisik ……………….. 34 ATP

Iz navedenog je vidljivo da se u prvoj fazi ne iskorištava kisik (anaerobni rad), dok se u drugoj u kemijski proces uključuje kisik (aerobni rad). Dakle, “proizvodnja” ATP-a moguća je i u uvjetima aerobnog i anaerobnog rada. Međutim, u prvoj fazi (anaerobnom radu), neprestano se gomila mliječna kiselina (koja nastaje iz pirogrožđane kiseline ukoliko nema kisika), pa se organizam poslije nekog vremena dovodi u stanje “blokade”, tj. stanje kada uslijed velike količine neneutralizirane mliječne kiseline i drugih tvari nije u stanju više vršiti rad. Period u kojem je moguće obavljati rad u anaerobnim uvjetima traje od 20 do 120 sekundi i direktno je povezano s stanjem treniranosti (tzv. “tolerancija na metabolite”).

Navedena situacija prevladava se ulaskom u aerobni režim rada, kada se u struji kisika “sagorijeva” mliječna kiselina i dobiva energija na gore predstavljeni način.

Ukoliko kisika ima dovoljno sva dobivena pirogrožđana kiselina pretvara se u acetilkoenzim A, koji dalje ulazi u procese “Krebsovog ciklusa” i potom oksidacijom daje veliku količinu energije (36 ATP – a, za razliku od samo 4 ATP dobivena prethodnim reakcijama).

Ove reakcije predstavljaju pojednostavljenu osnovu dobivanja energije iz ugljikohidratnih izvora , što su u organizmu predstavlja glikogen. Glikogen je posebna vrsta ugljikohidrata u kojoj su spremljene tjelesne rezerve ugljikohidratnih spojeva. Svi probavljeni i apsorbirani ugljikohidrati pospremaju se kao glikogen, a glikogen se pretvara u glukozu kada se za to javi potreba.

Glikogena u organizmu ima dovoljno za obavljanje rada od cca 60 minuta (60 minuta podazumijeva okvirnu vrijednost koja je vrlo «rastezljiva» a ovisi o velikom broju faktora (intenzitet rada, aerobni ili anaerobni karakter,…)

Masti se također mogu iskoristiti za dobivanje energije u organizmu. Štoviše količina masti u ljudskom organizmu redovito je tolika da je teoretski moguće vršiti “beskonačni” rad. Proces iskorištavanja masti za dobivanje energije gotovo je identičan onom kod ugljikohidrata (glukoze), ali započevši od krebsovog ciklusa. Naime, masti se ne mogu iskorištavati “anaerobno”, stoga se dobivanje energije iz masti svodi samo na procese oksidacije (aerobne procese).

Proteini u ljudskom organizmu ne služe prvenstveno za dobivanje energije, ali se u slučaju potrebe mogu u navedenu svrhu iskoristiti. Razgradnjom do aminokiselina, pa potom i do acetil koenzima A, proces energetskog korištenja proteina također se svodi na aerobne (oksidativne) procese.

(Autor: prof. dr. Damir Sekulić )

ŽELIŠ LI POSTATI TRIATLONAC?

VIŠE O TK ZRINSKI

POTRAŽITE NAS NA FACEBOOKU