Poskytování energie: funkce, úkoly, role a nemoci

Svaly k výkonu svých funkcí vyžadují energii. Poskytování energie lze zajistit různými cestami rozložením a přeměnou živin.

Co je to dodávka energie?

Svaly potřebují k výkonu svých funkcí energii. Zásobování energií lze zajistit různými způsoby. Poskytování energie pro činnosti svalu je možné 4 různými způsoby. Liší se rychlostí a množstvím, s nímž mohou dodávat energii. Intenzita svalové aktivity určuje, který z těchto procesů se používá k poskytnutí energie. Často různé procesy běží vedle sebe. V anaerobní (bez kyslík alactacid (bez laktát útoku), ATP (adenosin trifosfát) a obchod kreatin fosfát obchod poskytuje energii na krátkou dobu. To však trvá jen 6-10 sekund, u dobře trénovaných sportovců až 15 sekund, a je vyvoláno během maximálního výkonu při vysokých rychlostech a rychlostních výkonech. Všechny ostatní procesy vyžadují přítomnost glukóza or mastné kyseliny. Poskytují ATP (adenosin trifosfát) v různých množstvích úplným nebo neúplným rozpadem. Při anaerobní produkci mléčné energie je glykogen, forma ukládání glukóza, je neúplně štěpený. Proto se tomuto procesu říká také anaerobní glykolýza. laktát a je vyrobeno málo energie, což je dostatečné pro 15 - 45 sekund, u vrcholových sportovců pro 60 sekundové intenzivní výkony. Při dlouhodobém cvičení s nízkou intenzitou se energie získává z úplného spalování glukóza or mastné kyseliny v aerobiku (pomocí kyslík) procesy výroby energie, ke kterým dochází v mitochondrie svalových buněk.

Funkce a úkol

Svaly potřebují k výkonu svých funkcí energii. Přeměňují to na mechanickou práci, aby se pohnuli klouby nebo stabilizovat oblasti těla. Mechanická účinnost je však velmi nízká, protože pouze asi jedna třetina poskytované energie se používá pro kinetické potřeby. Zbytek se spaluje ve formě tepla, které se uvolňuje ven nebo se používá k udržení tělesné teploty. Sportovci, pro něž jsou důležité rychlé nebo velké námahy po krátkou dobu, čerpají energii z energetických zásob umístěných v plazmě svalových buněk. Mezi typické disciplíny, které splňují tyto požadavky, patří sprint na 100 metrů, vzpírání nebo skok do výšky. Typické sportovní aktivity, které při maximální možné síle trvají 40 - 60 sekund, jsou běh na 400 metrů a rychlost 500 metrů bruslení nebo 1000 XNUMX metrová dráha, ale také dlouhý závěrečný sprint na konci závodu vytrvalost závod. Svaly získávají energii pro tyto činnosti z anaerobní mléčné energetický metabolismus. Navíc laktát, vodík Produkují se také ionty, které sval postupně překyselí a představují tak limitující faktor pro tento typ sportovní aktivity. U dlouhodobých sportovních aktivit s nízkou intenzitou musí být energie neustále doplňována, aniž by docházelo k produkci látek, které způsobují rozpad svalu. K tomu dochází úplným spalováním glukózy a mastné kyseliny, které jsou získány z sacharidy a tuky. Nakonec po různých stádiích degradace skončí oba zdroje energie jako acetyl-koenzym A v citrátovém cyklu, kde se odbourávají kyslík spotřebu a poskytují podstatně více energie než anaerobní glykolýza. Je příznačné, že tukové zásoby v těle mohou poskytovat energii výrazně déle než zásoby sacharidů, ale při nízké intenzitě. Proto pokud vytrvalost sportovci nedoplňují zásoby sacharidů mezi tréninky, mohou zaznamenat výrazný pokles výkonu.

Nemoci a nemoci

Všechny nemoci, které ovlivňují poruchu, transport a vstřebávání mastných kyseliny a glukóza mají negativní důsledky pro zásobování energií. v cukrovka, primárně příjem glukózy z krev do buněk je narušena, pro které inzulín je potřeba. V závislosti na závažnosti to může vést na snížený přísun svalových buněk, což snižuje výkon. Důsledkem toho vstřebávání narušení je vzestup krev hladiny glukózy, signál pro produkci pankreatu ještě více inzulín rozbít tento přebytek. Kromě dlouhodobého poškození orgánů způsobeného změnou v krev složení, tento proces přímo ovlivňuje schopnost játra mobilizovat zásoby tuku a glukózy. Tam, zvýšená přítomnost inzulín podporuje přeměnu glukózy na její zásobní formu glykogen a tvorbu zásobního tuku a inhibuje mobilizaci těchto látek pro dodávání energie. Játra nemoci, jako je mastná játra, zánět jater, jaterní fibróza a cirhóza mají podobné účinky na mobilizaci tuků, i když mechanismy účinku jsou odlišné. The vyvážit mezi absorpcí a skladováním tuků na jedné straně a degradací a transportem na straně druhé je u těchto onemocnění narušena v důsledku enzymatických defektů s účinky na celkový výkon. Existuje několik vzácných onemocnění, která probíhají přímo ve svalových buňkách, z nichž některá mají významné důsledky pro postižené jedince. Tyto genetická onemocnění jsou seskupeny pod pojmem metabolické myopatie. Existují 3 základní formuláře s různými variantami:

U mitochondriálních nemocí gen defekty způsobují poruchy dýchacího řetězce, což je důležité pro aerobní rozklad glukózy. Ve výsledku se vytvoří buď žádný, nebo jen malé množství ATP a zpřístupní se jako nosič energie. Kromě svalových symptomů je výrazná degenerace neuronů. U nemoci z ukládání glykogenu (nejznámější formou je Pompeho choroba) je přeměna glykogenu na glukózu narušena gen vady. Čím dříve se toto onemocnění objeví, tím horší je prognóza. Skladování lipidů se chová podobně, ale zde jsou problémy s přeměnou tuku. U všech nemocí se vyskytuje široká škála příznaků. Svalově, někdy dochází k výraznému snížení výkonu, rychlé únava, výskyt svalu křeče, svalová hypotonie a při prodloužené progresi svalová atrofie.