A mozgás energiája

Miért olyan az izom, mint a motor?

Az izmok és a motorok ugyan különböző módon működnek, de mindkettő a kémiai energiát alakítja át mozgási energiává.

• A motor a benzinben tárolt energiát használja fel és alakítja át hővé és mozgási energiává (mozgási energiává).
• Az izmok az elfogyasztott táplálék tárolt kémiai energiáját használják fel, és alakítják át hővé és mozgási energiává (mozgási energiává).

Honnan származik az izomösszehúzódáshoz szükséges energia?

A működő izmokban az összehúzódás mozgásához használt energiaforrás az adenozin-trifoszfát (ATP) – a szervezet biokémiai módja az energia tárolására és szállítására. Az ATP azonban nem tárolódik nagymértékben a sejtekben. Így amint az izomösszehúzódás megkezdődik, gyorsan meg kell kezdeni a további ATP előállítását.

Miatt az ATP olyan fontos, az izomsejtek többféle módon is előállítják. Ezek a rendszerek fázisokban működnek együtt. Az ATP előállításának három biokémiai rendszere sorrendben a következő:

• kreatinfoszfát felhasználásával
• glikogén felhasználásával
• aerob légzés.

kreatinfoszfát felhasználásával

Minden izomsejtben van egy kis ATP, amit azonnal fel tudnak használni – de csak annyi, ami körülbelül 3 másodpercig elég! Ezért minden izomsejt tartalmaz egy nagy energiájú vegyületet, a kreatinfoszfátot, amelyet lebontanak, hogy gyorsan több ATP-t tudjanak előállítani. A kreatinfoszfát nagyon nagy sebességgel képes ellátni a dolgozó izom energiaszükségletét, de csak körülbelül 8-10 másodpercig.

Glikogén felhasználásával (és oxigén nélkül)

Szerencsére az izmok nagy szénhidrátraktárakkal is rendelkeznek, amelyeket glikogénnek neveznek, és amelyekből glükózból ATP-t lehet előállítani. Ehhez azonban kb. 12 kémiai reakcióra van szükség, így lassabban szolgáltat energiát, mint a kreatinfoszfátból. Ez azonban még mindig elég gyors, és körülbelül 90 másodpercig elegendő energiát termel. Oxigénre nincs szükség – ez nagyszerű, mert a szívnek és a tüdőnek időbe telik, amíg az izmok fokozott oxigénellátása megtörténik. Az ATP oxigén felhasználása nélküli előállításának mellékterméke a tejsav. Tudod, ha az izmaidban tejsav képződik, mert fáradtságot és fájdalmat okoz – a szúrás.

Aerob légzéssel (ismét oxigén felhasználásával)

Az edzés után két perccel a szervezet elkezdi ellátni a dolgozó izmokat oxigénnel. Ha oxigén van jelen, aerob légzésre kerülhet sor, hogy a glükózt ATP-re bontja. Ez a glükóz több helyről származhat:

• az izomsejtekben megmaradt glükózkészlet
• a bélben lévő táplálékból származó glükóz
• a májban lévő glikogén
• az izmokban lévő zsírtartalékok
• szélsőséges esetben (pl. éhezés) a szervezet fehérjéi.

Aerob légzés még több kémiai reakciót igényel az ATP előállításához, mint a fenti két rendszer bármelyike. A három rendszer közül ez a leglassabb – de több órán át vagy még tovább is képes ATP-t szolgáltatni, amíg az üzemanyag-utánpótlás tart.

Így működik

Lekésted a buszt, és elkezdesz futni a főiskolára a 9.00 órás vizsgádra:

• A főiskolára futásod első 3 másodpercében az izomsejtjeid a bennük lévő ATP-t használják.
• A következő 8-10 másodpercben az izmaid a kreatin-foszfát raktárakat használják az ATP biztosításához.
• Mivel még nem értél el a főiskolára, beindul a glikogén rendszer (amelynek nincs szüksége oxigénre).
• Még mindig nincs meg, így végül az aerob légzés (ez az ATP oxigént használ) veszi át a helyét.

A különböző edzésformák különböző rendszereket használnak az ATP előállítására

Egy sprinter egészen más módon jut ATP-hez, mint egy maratoni futó.

• Kreatin-foszfát felhasználásával – Ez lenne a rövid kitöréseknél (súlyemelők vagy rövidtávú sprinterek) használt fő rendszer, mert gyors, de csak 8-10 másodpercig tart.
• Glikogén felhasználása (oxigén nélkül) – Ez 1,3-1,6 percig tart, így ez lenne az olyan versenyszámoknál használt rendszer, mint a 100 méteres úszás vagy a 200 vagy 400 méteres futás.
• Aerob légzés felhasználása – Ez korlátlan ideig tart, így ez az állóképességi versenyszámoknál használt rendszer, mint a maratoni futás, evezés, távkorcsolyázás stb.

Vizsgáljuk meg ezt tovább a Maraton kontra sprint című cikkben.