Do prawidłowego funkcjonowania organizm potrzebuje energii. Praca mięśni nie stanowi tutaj wyjątku – organizm korzysta z wielu źródeł w celu jej pozyskania. Niniejszy artykuł ma na celu wskazanie, jakie procesy energetyczne zachodzą w mięśniach, oraz omówienie wszystkich źródeł energii wykorzystywanych przez organizm.

 

SPIS TREŚCI:

1. Pokarmowe źródła energii

2. W jaki sposób otrzymujemy energię z pożywienia?

3. Zapasy energii w organizmie

4. Jak zużywana jest energia podczas treningu?

5. Źródła energii wykorzystywane w procesie treningu

6. Czynniki ograniczające zapasy energii podczas treningu

Indywidualne plany
dietetyczne i treningowe
-23 kg -23 kg -7 kg -25 kg -7 kg +13 kg -15 kg -23 kg -6 kg -18 kg -11 kg już od 39,99 zł za miesiąc

 

 

1. Pokarmowe źródła energii

Niezbędną do życia energię człowiek otrzymuje wraz z pożywieniem. Jednostką energii jest kilokaloria. Jedna kilokaloria to ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1 g wody o 1°C. Większość energii otrzymuje się z następujących składników odżywczych:

– węglowodany – 4 kcal (17 kJ);

– białka – 4 kcal (17 kJ);

– tłuszcze – 9 kcal (37 kJ).

 

Węglowodany są najważniejszym źródłem energii, najwięcej tych składników znajduje się w chlebie, ryżu i makaronie. Dobrymi źródłami białka są mięso, ryby i jaja. Oleje niemal w całości składają się z kwasów tłuszczowych. Witaminy i składniki mineralne wprawdzie nie dostarczają organizmowi energii, jednak biorą udział w najważniejszych procesach energetycznych.

 

Wartość energetyczna poszczególnych produktów spożywczych różni się. Oczywiste jest, że im bardziej aktywny tryb życia ktoś prowadzi, tym więcej potrzebuje energii. Najważniejszym źródłem energii dla człowieka są węglowodany. Zbilansowana dieta zapewnia organizmowi różne rodzaje węglowodanów, ale najwięcej powinno się w niej znajdować węglowodanów złożonych.


2. W jaki sposób otrzymujemy energię z pożywienia?

Po spożyciu posiłku przez jakiś czas jedzenie znajduje się w żołądku. Tam pod wpływem soków trawiennych rozpoczyna się proces trawienia pokarmu. Proces ten odbywa się w jelicie cienkim, składniki żywności rozpadają się na mniejsze jednostki, co daje możliwość ich wchłaniania przez ściany jelita do krwi. W tym momencie organizm może wykorzystywać składniki pokarmowe do produkcji energii, która jest wytwarzana i przechowywana w postaci ATP.

 

Cząsteczka ATP składa się z adenozyny i trzech grup fosforanowych połączonych w szereg. Zapasy energii są skoncentrowane w związkach chemicznych między grupami fosforanowymi. Aby uwolnić energię, jedna grupa fosforanowa musi się odłączyć, tzn. ATP rozpada się do ADP. Fabryka Siły Sklep

 

ATP odgrywa bardzo ważną rolę w przemianach energetycznych i przemianach substancji odżywczych w organizmie. Przede wszystkim to uniwersalne źródło energii dla wszystkich procesów biochemicznych. Ponadto ATP stanowi podstawowy nośnik energii w komórce. Każda komórka zawiera bardzo ograniczoną ilość ATP, która zazwyczaj zużywa się w ciągu kilku sekund. Aby ponownie przekształcić ADP w ATP, wymagana jest energia, która powstaje właśnie podczas utleniania węglowodanów, białka i kwasów tłuszczowych w komórkach.


3. Zapasy energii w organizmie

Po wchłonięciu składników odżywczych do organizmu pewna ich część odkłada się jako rezerwa w postaci glikogenu i tłuszczu


Glikogen również należy do węglowodanów. Jego zapasy w organizmie są ograniczone i przechowywane w wątrobie i tkance mięśniowej. W trakcie wysiłku fizycznego glikogen rozpada się do glukozy i razem z tłuszczami i glukozą krążącą we krwi dostarcza energię do pracujących mięśni. Zużywanie składników odżywczych zależy od rodzaju i czasu trwania ćwiczeń. Glikogen składa się z cząsteczek glukozy połączonych w długie łańcuchy. Jeśli zapasy glikogenu są w normie, nadmiar węglowodanów będzie przekształcany w tłuszcz.


Zazwyczaj białko i aminokwasy nie są wykorzystywane przez organizm jako źródło energii. Jednak w przypadku niedoboru składników pokarmowych i wysokiego zapotrzebowania energetycznego aminokwasy znajdujące się w tkance mięśniowej również mogą posłużyć jako źródło energii. Białka pochodzące z pożywienia mogą służyć jako źródło energii lub zostać przekształcone w tłuszcz jedynie w przypadku, gdy spełniły swoje funkcje budulcowe.


4. Jak zużywana jest energia podczas treningu?

Na samym początku treningu lub gdy zużycie energii gwałtownie rośnie (sprint), zapotrzebowanie na energię jest większe niż poziom, na którym odbywa się synteza ATP przy pomocy utleniania węglowodanów. Najpierw węglowodany spalają się bez udziału tlenu (anaerobowo). Temu procesowi towarzyszy wydzielanie kwasu mlekowego. W rezultacie uwalniana jest pewna ilość ATP, zdecydowanie mniejsza niż podczas wysiłków tlenowych (aerobowych), ale proces zachodzi dużo szybciej.

 

Drugim szybkim źródłem energii jest fosfokreatyna. Niewielkie ilości tej substancji znajdują się w tkance mięśniowej. Podczas rozpadu fosfokreatyny uwalniana jest energia niezbędna do przemiany ADP w ATP. Proces ten zachodzi bardzo szybko, a zapasów fosfokreatyny w organizmie starcza zaledwie na 10–15 sekund, czyli fosfokreatyna stanowi swego rodzaju bufor, który pokrywa krótkoterminowy deficyt ATP.

 

W tym czasie w organizmie zachodzi metabolizm tlenowy węglowodanów, kończy się korzystanie z fosfokreatyny i przestaje powstawać kwas mlekowy. Zapasy kwasów tłuszczowych stają się dostępne jako źródło energii dla pracujących mięśni, ponadto zwiększa się stopień przemian ADP w ATP na skutek utleniania tłuszczów.

 

Między piątą a piętnastą minutą po rozpoczęciu treningu w organizmie dochodzi do stabilizacji zwiększonego zapotrzebowania na ATP. W trakcie trwania treningu o stosunkowo jednostajnej intensywności synteza ATP jest podtrzymywana na skutek utleniania węglowodanów (glikogenu i glukozy) oraz kwasów tłuszczowych. Zapasy fosfokreatyny w tym czasie zostają odnowione.

 

W miarę wzrostu wysiłku zużycie ATP rośnie, przy czym jeżeli jest to znaczący wzrost, to organizm ponownie przechodzi na metabolizm anaerobowy węglowodanów z powstawaniem kwasu mlekowego i korzysta również z fosfokreatyny. Jeżeli organizm nie nadąża z utrzymywaniem odpowiedniego poziomu ATP, to może szybko pojawić się zmęczenie.

 

5. Źródła energii wykorzystywane w procesie treningu

Węglowodany są najważniejszym i najbardziej deficytowym źródłem energii dla pracujących mięśni. Są niezbędne przy każdym rodzaju aktywności fizycznej. W organizmie człowieka, jak już wspomniano, węglowodany są przechowywane w niewielkich ilościach w postaci glikogenu w wątrobie i mięśniach. W trakcie treningu glikogen jest zużywany, razem z kwasami tłuszczowymi i glukozą krążącą we krwi są wykorzystywane jako źródło energii dla mięśni.

 

Mimo że tłuszcze dostarczają więcej energii, to ich rozkład odbywa się dużo wolniej, proces syntezy ATP przez uwalnianie kwasów tłuszczowych jest podtrzymywany dzięki wykorzystywaniu węglowodanów i fosfokreatyny. Kiedy zapasy węglowodanów są prawie wyczerpane, organizm nie jest w stanie wytrzymać dużych obciążeń.


6. Czynniki ograniczające zapasy energii podczas treningu

Źródła energii wykorzystywane w różnych rodzajach aktywności fizycznej:

niska intensywność: wymagany poziom przemian ADP w ATP jest stosunkowo niski i jest osiągany poprzez utlenianie tłuszczów, glukozy i glikogenu. Gdy zapasy glikogenu zostają wyczerpane, zwiększa się rola tłuszczów jako źródła energii. Ponieważ kwasy tłuszczowe są utleniane stosunkowo wolno, długość trwania takiego treningu jest zależna od ilości glikogenu w organizmie;

 

średnia intensywność: gdy aktywność fizyczna osiąga maksymalny poziom, aby kontynuować proces aerobowego utleniania, pojawia się potrzeba szybkiego odzyskania zapasów ATP. Węglowodany stają się głównym paliwem dla organizmu. Ale poziom ATP nie może być utrzymywany tylko dzięki utlenianiu węglowodanów, dlatego jednocześnie dochodzi do utleniania tłuszczów i powstawania kwasu mlekowego;

 

maksymalna intensywność: synteza ATP jest podtrzymywana głównie dzięki wykorzystywaniu fosfokreatyny i powstaniu mleczanu, ponieważ metabolizm utleniania węglowodanów i tłuszczów nie może zachodzić tak szybko.

 

Czas trwania treningu: rodzaj źródła energii zależy od czasu trwania treningu. Najpierw następuje uwalnianie energii poprzez wykorzystanie fosfokreatyny. Następnie organizm wykorzystuje glikogen, co dostarcza energii na ok. 50–60% procesu syntezy ATP. Pozostałą część energii potrzebną do syntezy ATP organizm otrzymuje dzięki utlenianiu wolnych kwasów tłuszczowych i glukozy. Gdy zapasy glikogenu są wyczerpane, głównym źródłem energii stają się tłuszcze, w tym samym czasie rozpoczyna się większe wykorzystywanie glukozy.

 

Rodzaj treningu: w aktywnościach, w których okresy stosunkowo niskiego obciążenia są gwałtownie zastępowane krótkimi wysiłkami o wysokiej intensywności (np. koszykówka), naprzemiennie dochodzi do wykorzystania fosfokreatyny (podczas szczytów) i glikogenu jako głównych źródeł energii w syntezie ATP. W trakcie fazy o niskiej intensywności w organizmie dochodzi do przywrócenia poziomu fosfokreatyny.

 

Wytrenowanie organizmu: im bardziej organizm jest wytrenowany, tym ma większą zdolność do metabolizmu tlenowego (mniejsza ilość glikogenu jest przekształcana w kwas mlekowy) i ekonomiczniej zużywane są zapasy energii. Wytrenowana osoba wykonuje ćwiczenia z mniejszym zużyciem energetycznym niż osoba początkująca.

 

Dieta: im wyższy poziom glikogenu w organizmie przed rozpoczęciem treningu, tym później pojawi się zmęczenie. Aby zwiększyć zapas glikogenu, należy zwiększyć spożycie żywności bogatej w węglowodany.

 

 

1 / 4
A jaki Ty masz cel? Nie trać czasu i zacznij już dziś! Skorzystaj z profesjonalnej opieki.
Określ swój cel treningowy, a my pomożemy Ci go osiągnąć.

Bibliografia

Górski J., Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego, Warszawa 2006.

Borch K., MacLaren D., George L., Fizjologia sportu, Warszawa 2008.

Hubner-Woźniak E., Lutosławska G., Podstawy biochemii wysiłku fizycznego, Biblioteka Trenera, Warszawa 2000.

Maughan R., Burke L., Żywienie a zdolność do wysiłku, Kraków 2000.