Biz, ümumiyyətlə, enerjidə ümumi mənada danışırıq, çünki "bu gün çox enerji yoxdur" və ya "odada enerji hiss edə bilərsiniz." Amma enerji həqiqətən nədir? Enerjimizi nereden hareket ettiriyoruz? Necə istifadə edirik? Bunun daha çoxunu necə əldə edə bilərik? Nəhayət, hərəkətlərimizi nəzarət edir? Üç metabolik enerji yolu var fosfagen sistemi, glikoliz və aerobik sistem. Necə işləyirlər və onların təsiri nədir?

Albert Eynşteyn, sonsuz hikməti ilə, bir obyektin ümumi enerjisinin, işıq sürətinin kvadratına çarpan obyektin kütləinə bərabər olduğunu aşkar etdi. Atom enerjisi üçün formula, E = mc²dünyanın ən tanınmış riyazi formulu olmuşdur. Onun tənliyinə əsasən, bir obyektin enerjisində hər hansı bir dəyişiklik bu obyektin kütləsində bir dəyişməyə səbəb olur. Enerji dəyişikliyi mexaniki, istilik, elektromaqnit, kimyəvi, elektrik və ya nüvə də daxil olmaqla bir çox formada ola bilər. Enerji ətrafımızda. Evinizdeki işıqlar, mikrodalğalı, telefon, günəş; bütün enerji ötürür. Yerin istilik günəş enerjisi, təpə, enerjidən istifadə etmək üçün istifadə olunan enerjidən olduqca fərqlənsə də, termodinamikanın ilk qanunu bizə deyir, nə yaradılıb, nə də məhv edilə bilməz. Sadəcə bir formadan digərinə dəyişdirilir.

ATP Re-Sintezi

Bütün fiziki fəaliyyət üçün enerji yüksək enerjili fosfatların (adenozin trifosfat-ATP) aşağı enerji fosfatlara (adenozin difosfat-ADP; adenosin monofosfat-AMP; və qeyri-üzvi fosfat, P._i). Suyun tələb olunan prosesi olan ATP-nin bu böhranı (hidroliz) zamanı proton, enerji və istilik istehsal olunur: ATP + H₂O -^© ADP + P_i + H⁺ + enerji + istilik. Bizim əzələlər ATP-ni saxlamadığımız üçün, daim onu ​​yenidən reseptləşdirməliyik. ATP'nin hidroliz və resentezi, beləliklə, dairəvi prosesdir - ATP ADP və P_ivə sonra ADP və P_i ATP'yi resetləşdirmək üçün birləşdirir. Alternativ olaraq, iki ADP molekülü ATP və AMP hazırlamaq üçün birləşə bilər: ADP + ADP -^© ATP + AMP.

Bir çox digər heyvan kimi, insanlarda da bir çox ferment-katalizli kimyəvi reaksiyalardan meydana gələn üç metabolik yolla ATP istehsal olunur: fosfagen sistemi, glikoliz və aerobik sistem. Müştərilərinizin ATP-nin ilkin istehsalına dair hansı yolları istifadə etməsi onların nə qədər ehtiyacı və nə qədər ehtiyacı olduğuna bağlıdır. Ağır ağırlıqları qaldırmaq, məsələn, müxtəlif enerji sistemlərinə güvənməyi tələb edən, koşu bandında qaçışdan daha çox enerji tələb edir. Bununla belə, ATP-nin istehsalı heç bir enerji sisteminin müstəsna istifadəsi ilə deyil, əksinə, müxtəlif dərəcələrə təsir göstərən bütün enerji sistemlərinin əlaqəli reaksiyası ilə təmin olunmur.

1. Fosfagen sistemi

Qısamüddətli, gərgin fəaliyyətlər zamanı əzələlər tərəfindən çox miqdarda güc yaranması lazımdır ki, bu da ATP-yə yüksək tələbat yaradır. Fosfagen sistemi (ATP-CP sistemi də adlanır) ATP-nin yenidən sintez edilməsinin ən sürətli yoludur (Robergs & Roberts 1997). Skelet əzələlərində saxlanılan kreatin fosfat (CP) ATP istehsal etmək üçün ADP-yə bir fosfat verir: ADP + CP -^© ATP + C. Bu prosesdə heç bir karbohidrat və ya yağ istifadə edilmir; ATP-nin bərpası yalnız saxlanan CP-dən gəlir. Bu proses ATP-nin resentləşdirilməsinə oksigenə ehtiyac olmadığı üçün anaerobik və ya oksigen-müstəqildir. ATP-nin resynthesisinin ən sürətli yolu kimi, fosfagen sistemi təxminən 10 saniyəyə qədər davam edən bütün məşq üçün istifadə olunan üstünlük təşkil edən enerji sistemidir. Ancaq skelet əzələlərində məhdud miqdarda saxlanan CP və ATP olduğu üçün yorğunluq sürətlə baş verir.

2. Glikoliz

Glikoliz, 30 saniyədən təxminən 2 dəqiqəyə qədər davam edən bütün məşq üçün istifadə olunan üstün sistemdir və ATP-nin reseptizasiyası üçün ikinci ən sürətli vasitədir. Glycolysis zamanı karbohidrat - qan şəkəri (şəkər) və ya qlükoza şəklində (qlükoza saxlanan şəklində) şəklində - pyruvatı meydana gətirmək üçün bir sıra kimyəvi reaksiyalara bölünmüşdür (qlikogen əvvəlcə bir proses vasitəsilə qlükoza parçalanır) glikogenoliz). Glikoliz yolu ilə piruvata ayrılan hər bir qlükoza molekulu üçün istifadə edilə bilən ATP-nin iki molekulu istehsal olunur (Brooks et al. 2000). Beləliklə, bu yolla çox az enerji hasil olunur, amma əvəzi enerjini tez əldə etməyinizdir. Piruvat meydana gəldikdən sonra iki taleyə sahibdir: laktata çevrilmə və ya oksidləşmə və daha çox ATP istehsalı üçün mitokondriyaya daxil olan asetil koenzim A (asetil-CoA) adlanan metabolik vasitəçi molekuluna çevrilmə (Robergs & Roberts 1997). Laktata çevrilmə oksigen tələbi təklifdən daha çox olduqda (yəni anaerobik məşq zamanı) baş verir. Əksinə, əzələlərin ehtiyaclarını ödəmək üçün kifayət qədər oksigen olduqda (yəni aerobik məşq zamanı), piruvat (asetil-KoA vasitəsilə) mitokondriyaya girir və aerob mübadiləsindən keçir.

Oksigenin əzələlərin ehtiyaclarını (anaerobik glikoliz) təmin etmək üçün kifayət qədər sürətli təmin edilmədikdə, hidrogen ionlarının artması (əzələ pH-nın azalması, asidoz adlanan bir vəziyyət) və digər metabolitlərin (ADP, P_i və kalium ionları). Asidoz və bu digər metabolitlərin yığılması əzələlərin daxilində bir sıra problemlərə səbəb olur; maddələr mübadiləsində və əzələlərin büzülməsində iştirak edən spesifik fermentlərin inhibisyonu, kalsiumun (əzələ büzülməsinin tetikleyicisi) əzələlərdə saxlandığı yerdən sərbəst buraxılması və əzələlərin elektrik yüklərinə müdaxilə (Enoka & Stuart 1992; Glaister 2005; McLester 1997). Bu dəyişikliklər nəticəsində əzələlər təsirli bir şəkildə müqavilə qurma qabiliyyətini itirir və əzələ qüvvəsi istehsalı və məşq intensivliyi azalır.

3. Aerobik sistemi

İnsanlar aerobik fəaliyyətlər üçün inkişaf etdikləri üçün (Hochachka, Gunga & Kirsch 1998; Hochachka & Monge 2000), oksigendən asılı olan aerobik sistemin üç enerji sisteminin ən kompleksi olması təəccüblü deyil. Oksigenin iştirakı ilə baş verən metabolik reaksiyalar, bədənin istehsal etdiyi hüceyrə enerjisinin böyük hissəsindən məsuldur. Bununla birlikdə, aerob metabolizması ATP-nin yenidən sintez edilməsinin ən yavaş yoludur. Metabolizmanın patriarxı kimi oksigen, dözümün taleyini idarə etdiyi və həyatın ruzisi olduğu üçün gözləməyə dəyər olduğunu bilir. "Mən oksigenəm" deyir əzələ, üstünlüyündən daha çox bir işarə ilə. "Mən sizə çox sayda ATP verə bilərəm, ancaq bunu gözləməlisiniz."

Aerobik sistem Krebs dövrü (də adlanır limon turşusu dövrü və ya TCA dövrü) Və Elektron nəqliyyat zənciri- əzələ hüceyrələrinin mitokondriyasında ATP-nin reseptizasiyası üçün yanacaq kimi qan qlükoza, glikogen və yağ verir («Enerji Sisteminin Xüsusiyyətləri» bax). Yerini nəzərə alaraq aerobik sistem də adlanır mitokondrial tənəffüs. Karbohidrat istifadə edərkən ilk növbədə glikoliz vasitəsilə qlükoza və metabolizə edilir, nəticədə ortaya çıxan pyruvat Krebs dövrünə daxil olan asetil-Koa meydana gətirir. Krebs dövründə istehsal olunan elektronlar daha sonra ATP və suyun istehsal edildiyi elektron daşıyıcı zəncirindən keçirilir (proses adlanır) oksidləşdirici fosforilyasiya) (Robergs & Roberts 1997). Glikoliz yolu ilə qlükozanın tam oksidləşməsi, Krebs dövrü və elektron nəqliyyat zənciri, parçalanmış hər qlükoza molekulu üçün 36 molekul ATP istehsal edir (Robergs & Roberts 1997). Beləliklə, aerobik sistem hər qlükoza molekulundan anaerob qlikolizdən 18 dəfə çox ATP istehsal edir.

Dərinin altındakı adipoz toxuma və skelet əzələləri daxilində trigliserid kimi saxlanılan yağ intramüsküler trigliserid) aerobik sistem üçün digər əsas yanacaqdır və bədənin ən böyük enerji ehtiyatıdır. Yağdan istifadə edərkən, trigliseridlər əvvəlcə pulsuz yağ turşularına və gliserolə bölünür (bir proses lipoliz). Uzun bir karbon atomundan ibarət olan serbest yağ turşuları, karbon atomlarının asetil-CoA (bir proses adlandırılan bir prosesdir) üçün istifadə edilən əzələ mitokondriyasına nəql olunur beta-oksidləşmə).

Asetil-CoA meydana gəlməsindən sonra yağ metabolizması karbohidrat metabolizması ilə eynidır, asetil-Koa Krebs dövrünə daxil olur və elektronlar ATP və suyun formalaşdırılması üçün elektron nəql zəncirinə keçirilir. Pulsuz yağ turşularının oksidləşməsi bir çox ATP molekulunu qlükoza və ya glikogenin oksidləşməsindən daha yaxşıdır. Məsələn, yağ turşu palmitatının oksidləşməsi 129 ATP molekullarını (Brooks və s. 2000) istehsal edir. Heç bir təəccüblü deyil ki, müştərilər aerobik fəaliyyətini bir anaerobikdən daha uzun müddət davam etdirə bilərlər!

Proqramın həyata keçirilməsində müştəriləriniz üçün lazımi intensivliyi və müddəti ilə əlaqədar fiziki fəaliyyət üçün enerji istehsalının necə əhəmiyyətli olduğunu başa düşmək lazımdır. Beləliklə, növbəti dəfə müştəriləriniz məşqlə məşğul olur və düşünürsünüz, "Mənim çox şey var enerji, "Onların harada olduğu dəqiq biləcəksiniz.

Enerji sisteminin xüsusiyyətləri

Enerji Sistemi Proqramları

Istədiyiniz hər məşqdən əvvəl və sonra müştəriləri istiləşdirin və soyun.

Fosfagen sistemi

Bu sistem üçün effektiv bir məşq koşu bandında və ya velosipeddə 5-15 saniyə sürətlə qısa, çox sürətli sprintlərdir. Uzun müddətli istirahət dövrləri kreatin fosfatın əzələlərdə tam şəkildə doldurulmasına imkan verir, beləliklə növbəti dövr üçün təkrar istifadə edilə bilər.

• 2 ilə 8 x 5 saniyəlik 3 dəstləri 00 ilə ən yüksək sürətlə: 5 passiv istirahət və 00: XNUMX dəstləri arasında istirahət
• 5 x 10 saniyədə ən yüksək sürətlə 3 ilə: 00-4: 00 passiv istirahət

Glikoliz

Bu sistem 30 saniyəyə davam edən sürətli aralıqlarla 2 dəqiqəyə iş dövrü (1: 2 işdən-qalan nisbəti) iki dəfə uzun müddətli aktiv bərpa dövrü ilə təlim verilə bilər.

• 8-10 x 30 saniyədə 1 sürətli: 00 aktiv bərpa
• 4 x 1: 30 ilə sürətli 3: 00 aktiv bərpa

Aerobik sistemi

Fosfagen sisteminin və glikolizin fasilələrlə ən yaxşı şəkildə öyrədilməsinə baxmayaraq, bu metabolik sistemlər yalnız yüksək intensivliyin fəaliyyəti zamanı vurğulanır, aerobik sistem həm davamlı məşqlər, həm də fasilələrlə hazırlana bilər.

• 60 dəqiqədə 70 dəqiqə -75% maksimum ürək dərəcəsi
• 15- laktat ərəfəsində intensivliyə (20% -80% maksimum ürək dərəcəsi ilə) 85 dəqiqəlik templi məşqə qədər
• 5 x 3: 00-da 95 -100% maksimum ürək dərəcəsi 3 ilə: 00 aktiv bərpa

by Jason Karp, PhD

References:

Brooks, GA, et al. 2000. Fiziologiya: İnsan biyoenergetikası və tətbiqi.Mountain View, CA: Mayfield.

Enoka, RM, & Stuart, DG 1992. Əzələ yorğunluğunun neyrobiologiyası. Tətbiqi Fiziologiya jurnalı, 72 (5), 1631-48.

Glaister, M. 2005. Birdən çox sprint işi: Fiziologiyalı cavablar, yorğunluq mexanizmləri və aerobik fitnessin təsiri. İdman Tibb, 35 (9), 757-77.

Hochachka, PW, Gunga, HC, & Kirsch, K. 1998. Atalarımızın fizioloji fenotipi: Hipoksiyaya dözümlülük və dözümlülük performansı üçün uyğunlaşma? Milli Elmlər Akademiyasının, 95, 1915-20.

Hochachka, PW, & Monge, C. 2000. İnsan hipoksiyasına dözümlülük fiziologiyasının təkamülü. Eksperimental və Tibb Biologiyası, 475, 25-43.

McLester, JR 1997. Muscle contraction və yorğunluq: Adenosin 5'-difosfat və qeyri-üzvi fosfatın rolu. İdman Tibb, 23 (5), 287-305.

Robergs, RA & Roberts, SO 1997. Fizyolojisi: Egzersiz, Performans ve Klinik Uygulamalar. Boston: William C. Brown.