Energie pro cvičení

Proč je sval jako motorka?

Ačkoli svaly a motory pracují různými způsoby, oba přeměňují chemickou energii na energii pohybovou.

• Motorka motorky využívá akumulovanou energii benzínu a přeměňuje ji na teplo a pohybovou energii (kinetickou energii).
• Svaly využívají uloženou chemickou energii potravy, kterou přijímáme, a přeměňují ji na teplo a pohybovou energii (kinetickou energii).

Kde se bere energie pro svalovou kontrakci?

Zdrojem energie, která slouží k pohonu pohybu kontrakce v pracujících svalech, je adenosintrifosfát (ATP) – biochemický způsob ukládání a přenosu energie v těle. ATP se však v buňkách neukládá ve velké míře. Jakmile tedy začne svalová kontrakce, musí se rychle začít vyrábět další ATP.

Protože je ATP tak důležitý, mají svalové buňky několik různých způsobů, jak ho vyrábět. Tyto systémy pracují společně ve fázích. Tři biochemické systémy pro výrobu ATP jsou v tomto pořadí:

• používání kreatinfosfátu
• používání glykogenu
• aerobní dýchání.

Používání kreatinfosfátu

Všechny svalové buňky mají v sobě trochu ATP, který mohou okamžitě použít – ale jen tolik, aby vystačil asi na 3 sekundy! Proto všechny svalové buňky obsahují vysoce energetickou sloučeninu zvanou kreatinfosfát, která se rozkládá, aby se rychle vytvořilo více ATP. Kreatinfosfát dokáže velmi rychle uspokojit energetické potřeby pracujícího svalu, ale jen asi na 8-10 sekund.

Využití glykogenu (a bez kyslíku)

Svaly mají naštěstí také velké zásoby sacharidů, tzv. glykogenu, které lze využít k výrobě ATP z glukózy. To však vyžaduje asi 12 chemických reakcí, takže dodává energii pomaleji než z kreatinfosfátu. Stále je to však poměrně rychlé a vyprodukuje to dostatek energie asi na 90 sekund. Kyslík není potřeba – to je skvělé, protože srdci a plicím nějakou dobu trvá, než se do svalů dostane zvýšený přísun kyslíku. Vedlejším produktem tvorby ATP bez použití kyslíku je kyselina mléčná. Poznáte, že se vám ve svalech tvoří kyselina mléčná, protože způsobuje únavu a bolestivost – steh.

Při aerobním dýchání (opět s využitím kyslíku)

Do dvou minut cvičení začne tělo zásobovat pracující svaly kyslíkem. Když je kyslík přítomen, může probíhat aerobní dýchání, při kterém se glukóza štěpí na ATP. Tato glukóza může pocházet z několika míst:

• zbytkové zásoby glukózy ve svalových buňkách
• glukóza z potravy ve střevě
• glykogen v játrech
• tukové zásoby ve svalech
• v extrémních případech (jako je hladovění) tělesné bílkoviny.

Aerobní dýchání vyžaduje k výrobě ATP ještě více chemických reakcí než oba výše uvedené systémy. Je ze všech tří systémů nejpomalejší – může však dodávat ATP po několik hodin i déle, dokud trvá přísun paliva.

Takto to funguje

Ujel vám autobus a vy jste začali běžet na vysokou školu na zkoušku v 9.00:

• První 3 sekundy vašeho běhu na vysokou školu využívají svalové buňky ATP, které mají v sobě.
• Po dalších 8-10 sekund vaše svaly využívají zásoby kreatinfosfátu k zajištění ATP.
• Protože jste ještě nedoběhli na vysokou školu, nastupuje glykogenový systém (který nepotřebuje žádný kyslík).
• Stále tam není, takže nakonec nastupuje aerobní dýchání (to je ATP za použití kyslíku).

Různé formy cvičení používají k produkci ATP různé systémy

Sprinter získává ATP zcela jiným způsobem než maratonský běžec.

• Používání kreatinfosfátu – To by byl hlavní systém používaný pro krátké dávky (vzpěrači nebo sprinteři na krátké vzdálenosti), protože je rychlý, ale trvá jen 8-10 sekund.
• Používání glykogenu (bez kyslíku) – Tento systém trvá 1,3-1,6 minuty, takže by se jednalo o systém používaný v disciplínách, jako je plavání na 100 m nebo běh na 200 m či 400 m.
• Používání aerobního dýchání – Tento systém trvá neomezeně dlouho, takže se jedná o systém používaný ve vytrvalostních disciplínách, jako je maratonský běh, veslování, dálkové bruslení apod.

Podrobněji se tímto tématem zabýváme v článku Maraton versus sprint.

Vysvětlení, jak funguje cvičení.