do my homework online

ΤΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΤΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Κατά τη διάρκεια της άσκησης και ανάλογα τις απαιτήσεις της, ο οργανισμός παράγει ενέργεια. Διαβάστε παρακάτω με ποιον τρόπο γίνεται αυτό.

1. ΑΝΑΕΡΟΒΙΟΣ ΑΓΑΛΑΚΤΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

Μέσα στους μυς είναι αποθηκευμένη μικρή ποσότητα τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP). Το ATP χρησιμοποιείται από το σώμα μας, μεταξύ άλλων, για παραγωγή ενέργειας όταν καταβάλουμε μέγιστες προσπάθειες πολύ μικρής διάρκειας. Το ATP μεταβολίζεται σε διφωσφορική αδενοσίνη (ADP). Το ένζυμο που είναι καταλύτης σε αυτή την διαδικασία του μεταβολισμού είναι η ATPαση. Η διαδικασία δεν τελειώνει εδώ, καθώς το ADP όταν ενωθεί με φώσφορο μπορεί με οξειδωτική φωσφορυλίωση να επανασυντεθεί σε ATP. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με δύο διαδικασίες. Η πρώτη χρησιμοποιεί αποθηκευμένη φωσφοκρεατίνη (CP) από τους μυς. Το ένζυμο καταλύτης εδώ είναι η φωσφοκρεατινάση (κρεατίνη κινάση). Η δεύτερη διαδικασία πραγματοποιείται με την παρουσία ενός άλλου ενζύμου, την αδενυλικινάση (μυοκινάση), η οποία μπορεί να ενώσει δύο μόρια ADP για να δημιουργήσουν ένα μόριο ATP. Σε αυτή τη διαδικασία του μεταβολισμού δεν υπάρχει παραγωγή γαλακτικού οξέως. Η άμεση ικανότητα παραγωγής ενέργειας από τα αποθέματα ATP και CP καθώς και των ενζύμων κρεατίνης κινάσης και μυοκινάσης μπορεί να καλύψει προσπάθειες μέγιστης έντασης διάρκειας έως 8 – 15 δευτερολέπτων.

Μετά την πάροδο αυτής της χρονικής διάρκειας παρατηρείται η εξάντληση των αποθεμάτων και η συνέχιση της παραγωγής ενέργειας και της σύνθεσης του ATP προέρχεται από την μεταβολική διαδικασία της γλυκόλυσης.

2. ΓΛΥΚΟΛΥΣΗ

Η γλυκόλυση είναι το ενεργειακό μονοπάτι που διαλέγει ο οργανισμός για να παράγει ενέργεια όταν έχουν εξαντληθεί τα αποθέματα ATP και CP και για προσπάθειες που διαρκούν περισσότερο απ 8 – 15 δευτερόλεπτα. Μέσω της μεταβολικής διαδικασίας της γλυκόλυσης οι μυς παράγουν και πάλι το απαιτούμενο ATP, απαραίτητο για να συνεχιστεί η μυϊκή συστολή και η παραγωγή έργου. Όταν η απαιτούμενη ενέργεια είναι πολύ μεγάλη (έργο υψηλής έντασης και διάρκειας 20 – 90 δευτερολέπτων) τότε η ο ρυθμός της γλυκόλυσης είναι πολύ γρήγορος και πραγματοποιείται χωρίς την παρουσία οξυγόνου. Το αποτέλεσμα στην περίπτωση αυτή είναι η παραγωγή γαλακτικού οξέως ως μεταβολικό “απόβλητο” (Αναερόβιος Γαλακτικός Μεταβολισμός). Όταν η απαιτούμενη ενέργεια δεν είναι μεγάλη (χαμηλή έως μέτρια έντασης άσκηση, διάρκειας 3 λεπτών και μεγαλύτερη), τότε η γλυκόλυση πραγματοποιείται με πιο αργό ρυθμό με αποτέλεσμα να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως “καύσιμο” το οξυγόνο (Αερόβιος Μεταβολισμός).

Ο αερόβιος μεταβολισμός πάντως, μπορεί να χρησιμοποιήσει ως καύσιμη ύλη και τα λιπαρά οξέα ή την πρωτεΐνη. Από την ένταση και την διάρκεια της άσκησης εξαρτάται αν η αναερόβια γλυκόλυση μπορεί να “ενισχυθεί” από την αερόβια γλυκόλυση για την παραγωγή έργου. Μια άσκηση χαρακτηρίζεται ως αναερόβια, αερόβια, ή μικτή αναερόβια / αερόβια, ανάλογα με τον ρυθμό παραγωγής γαλακτικού οξέως και του ποσοστού συμμετοχής του αερόβιου μεταβολισμού σ΄ αυτήν.

Η φωσφοφρουκτοκινάση (PFK) είναι το πιο σημαντικό ένζυμο που ρυθμίζει την ταχύτητα της γλυκόλυσης. Η ενεργοποίησή της ενισχύεται από την υψηλή συγκέντρωση ADP στα μυϊκά κύτταρα. Όταν η δραστηριότητα της PFK είναι υψηλή, ο ρυθμός της γλυκόλυσης είναι γρήγορος.

3. ΑΝΑΕΡΟΒΙΟΣ ΓΑΛΑΚΤΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

Όταν οι ενεργειακές απαιτήσεις είναι πολύ υψηλές οι μυς χρησιμοποιούν τον αναερόβιο γαλακτικό μεταβολισμό. Οι υψηλές συγκεντρώσεις ADP στα μυϊκά κύτταρα ενισχύουν έντονα την δραστηριοποίηση της PFK. Η γλυκόλυση επιταχύνεται χρησιμοποιώντας τα αποθέματα γλυκογόνου από στους μυς και παράγεται γαλακτικό οξύ ως “απόβλητο”. Το γαλακτικό οξύ έχει την τάση να συγκεντρώνεται γιατί παράγεται με ταχύτερο ρυθμό απ’ ότι εξουδετερώνεται στο Αερόβιο Μεταβολικό σύστημα. Όταν τα επίπεδα του γαλακτικού οξέως φτάσουν σε κρίσιμα επίπεδα (16 – 18 mMol/l στο αίμα) το ενδοκρινικό σύστημα και η νευρική λειτουργία αρχίζουν να υπολειτουργούν. Τα επίπεδα αυτά επιτυγχάνονται σε 35 – 50 δευτερόλεπτα υπομέγιστης – μέγιστης προσπάθειας.

Οι προσπάθειες που συνεχίζουν και ξεπερνούν τα επίπεδα αυτά θα πρέπει είτε να έχουν μειωμένη ένταση, οπότε και η διαδικασία οξείδωσης θα συνεχίσει την παραγωγή ενέργειας, είτε η ένταση θα παραμείνει αμείωτη με αποτέλεσμα να αυξηθούν τα επίπεδα συγκέντρωσης γαλακτικού οξέως. Στην περίπτωση αυτή το ATP δεν θα συνεχίσει να παράγεται, η ADP θα εξαντλείται και θα γίνεται μονοφωσφορική αδενοσίνη (AMP) η οποία με την σειρά της σε αδενοσίνη (Α) και φώσφορο (P).

Η αναερόβια γλυκόλυση πραγματοποιείται περίπου 20 φορές ταχύτερα από την αερόβια γλυκόλυση, αλλά είναι 18 φορές λιγότερο αποτελεσματική.

4. ΑΕΡΟΒΙΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

Αν και ο αερόβιος μεταβολισμός πραγματοποιείται πολύ πιο αργά από τον αναερόβιο γαλακτικό μεταβολισμό, η γλυκόλυσή του είναι πολύ πιο αποτελεσματική. Αυτό συμβαίνει γιατί το γαλακτικό οξύ που παράγεται στην γλυκόλυση μπορεί να απομακρυνθεί στα ενδοκυτταρικά μιτοχόνδρια. Μέσω μιας πολύπλοκης ενεργειακής διαδικασίας, τα προϊόντα της γλυκόλυσης κατευθύνονται στα μιτοχόνδρια, όπου λαμβάνουν χώρα κυτταρικές (αερόβιες) αντιδράσεις.

Η παρουσία οξυγόνου εδώ είναι απαραίτητη. Επιπλέον, ο αερόβιος μεταβολισμός είναι αρκετά αργός με αποτέλεσμα οι μυς να μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα αποθέματα γλυκογόνου στο αίμα (καθώς επίσης αποθέματα λίπους και πρωτεΐνης). Αυτή η ενεργειακή οδός μπορεί να διαρκεί ανεπηρέαστη όσο τα μεταβολικά “απόβλητα” της γλυκόλυσης (πυρουβικό και γαλακτικό οξύ) δεν ξεπερνούν την χωρητικότητα των μιτοχονδρίων να τα μεταβολίσουν (αυτή η χωρητικότητα μπορεί να μετρηθεί) – επίπεδο γαλακτικού οξέως τα 2 – 4 mM/l) και όσο τα επίπεδα γλυκογόνου στο αίμα μπορούν να εφοδιάζουν τους μυς με καύσιμο (κυκλοφορικός όγκος).

Από τα παραπάνω συμπεραίνεται ότι ο αερόβιος μεταβολισμός είναι εξαιρετικά σημαντικός για την απομάκρυνση του γαλακτικού οξέως καθότι το γαλακτικό οξύ μεταβολίζεται οξειδωτικά (παρουσία οξυγόνου).