Οι μύες χρειάζονται ενέργεια για να εκτελέσουν τις λειτουργίες τους. ο Ενεργειακός εφοδιασμός μπορεί να εξασφαλιστεί με διάφορους τρόπους μέσω της κατανομής και της μετατροπής των θρεπτικών συστατικών.
Τι είναι η παροχή ενέργειας;
Η παροχή ενέργειας για δραστηριότητες του μυός είναι δυνατή με 4 διαφορετικούς τρόπους. Διαφέρουν ως προς την ταχύτητα και το ποσό με το οποίο μπορούν να παρέχουν ενέργεια. Η ένταση της μυϊκής δραστηριότητας αποφασίζει ποια από αυτές τις διαδικασίες χρησιμοποιείται για την παροχή ενέργειας.
Οι διάφορες διαδικασίες εκτελούνται συχνά δίπλα-δίπλα. Κατά τη διαδικασία αναερόβιας (χωρίς οξυγόνο) αλακτική (χωρίς επίθεση γαλακτικού), η αποθήκευση ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη) και η αποθήκευση φωσφορικών κρεατίνης παρέχουν ενέργεια για μικρό χρονικό διάστημα. Ωστόσο, αυτό αρκεί μόνο για 6-10 δευτερόλεπτα, για καλά εκπαιδευμένους αθλητές για έως και 15 δευτερόλεπτα και καλείται με τη μέγιστη απόδοση στον τομέα της μέγιστης, γρήγορης αντοχής και ταχύτητας. Όλες οι άλλες διεργασίες απαιτούν την παρουσία γλυκόζης ή λιπαρών οξέων. Παρέχουν ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη) σε διάφορες ποσότητες μέσω πλήρους ή ατελούς αποδόμησης.
Με την αναερόβια παροχή γαλακτικής ενέργειας, το γλυκογόνο, η μορφή αποθήκευσης της γλυκόζης, διασπάται ατελή. Ως εκ τούτου, αυτή η διαδικασία ονομάζεται επίσης αναερόβια γλυκόλυση. Το αποτέλεσμα είναι γαλακτικό και λίγη ενέργεια, που επαρκεί για έντονη απόδοση 15-45 δευτερολέπτων, για κορυφαίους αθλητές για 60 δευτερόλεπτα. Για αθλητικές δραστηριότητες μεγάλης διάρκειας, χαμηλής έντασης, η ενέργεια λαμβάνεται από την πλήρη καύση γλυκόζης ή λιπαρών οξέων σε αερόβιες (με κατανάλωση οξυγόνου) διαδικασίες παραγωγής ενέργειας που πραγματοποιούνται στα μιτοχόνδρια των μυϊκών κυττάρων.
Λειτουργία & εργασία
Οι μύες χρειάζονται ενέργεια για να εκτελέσουν τις λειτουργίες τους. Αυτό το μετατρέπει σε μηχανική εργασία για να μετακινήσει τις αρθρώσεις ή να σταθεροποιήσει τις περιοχές του σώματος. Η μηχανική απόδοση είναι πολύ χαμηλή, ωστόσο, μόνο περίπου το ένα τρίτο της παρεχόμενης ενέργειας χρησιμοποιείται για τις κινητικές απαιτήσεις. Το υπόλοιπο καίγεται με τη μορφή θερμότητας, η οποία είτε απελευθερώνεται προς τα έξω είτε χρησιμοποιείται για τη διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος.
Οι αθλητές για τους οποίους οι γρήγορες κινήσεις ή εκείνοι που συνεπάγονται υψηλή σωματική άσκηση είναι σημαντικοί σε σύντομο χρονικό διάστημα αντλούν την ενέργειά τους από τα αποθέματα ενέργειας που βρίσκονται στο πλάσμα των μυϊκών κυττάρων. Οι τυπικοί κλάδοι που πληρούν αυτές τις απαιτήσεις είναι, για παράδειγμα, το σπριντ 100 μέτρων, η άρση βαρών ή το άλμα.
Οι τυπικές αθλητικές δραστηριότητες που δείχνουν διάρκεια 40 - 60 δευτερολέπτων με τη μέγιστη δυνατή απόδοση είναι η διαδρομή 400 μέτρων, πατινάζ ταχύτητας 500 μέτρων ή ποδηλασία στίβου 1000 μέτρων, αλλά και ένα μακρύ τελικό σπριντ στο τέλος ενός αγώνα αντοχής. Οι μύες λαμβάνουν την ενέργεια για αυτές τις δραστηριότητες από τον αναερόβιο μεταβολισμό γαλακτικής ενέργειας. Εκτός από το γαλακτικό, παράγονται περισσότερα ιόντα υδρογόνου, τα οποία βαθμιαία υπερ-οξύνουν τον μυ και έτσι αντιπροσωπεύουν τον περιοριστικό παράγοντα για αυτόν τον τύπο αθλητικής δραστηριότητας.
Στην περίπτωση μακροχρόνιων αθλητικών δραστηριοτήτων χαμηλής έντασης, η ενέργεια πρέπει να ανανεώνεται συνεχώς χωρίς την εμφάνιση ουσιών που οδηγούν σε βλάβη. Αυτό το κάνει με την πλήρη καύση γλυκόζης και λιπαρών οξέων που λαμβάνονται από υδατάνθρακες και λίπη. Στο τέλος, και οι δύο πηγές ενέργειας καταλήγουν μετά από διάφορα στάδια αποικοδόμησης ως ακετυλο-συνένζυμο Α στον κύκλο κιτρικών, όπου αποικοδομούνται ενώ καταναλώνουν οξυγόνο και παρέχουν σημαντικά περισσότερη ενέργεια από την αναερόβια γλυκόλυση.
Είναι σημαντικό ότι τα αποθέματα λίπους του σώματος μπορούν να παρέχουν ενέργεια για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από τα αποθέματα υδατανθράκων, αν και σε χαμηλότερη ένταση. Εάν οι αθλητές αντοχής αποτύχουν να αναπληρώσουν τις προμήθειες υδατανθράκων τους, μπορεί να υπάρξει σημαντική πτώση της απόδοσης.
Ασθένειες και παθήσεις
Όλες οι ασθένειες που επηρεάζουν τη διάσπαση, τη μεταφορά και την απορρόφηση λιπαρών οξέων και γλυκόζης έχουν αρνητικές συνέπειες για την παροχή ενέργειας. Στον διαβήτη, η κύρια εξασθένηση είναι η απορρόφηση της γλυκόζης από το αίμα στα κύτταρα, για την οποία απαιτείται ινσουλίνη. Ανάλογα με τον βαθμό σοβαρότητας, αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ανεπαρκή παροχή στα μυϊκά κύτταρα, γεγονός που μειώνει την απόδοση. Η συνέπεια αυτής της διαταραχής απορρόφησης είναι η αύξηση του επιπέδου σακχάρου στο αίμα, ένα σήμα για το πάγκρεας να παράγει ακόμη περισσότερη ινσουλίνη προκειμένου να μειωθεί αυτή η περίσσεια. Εκτός από τη μακροπρόθεσμη βλάβη των οργάνων που προκαλείται από αλλαγές στη σύνθεση του αίματος, αυτή η διαδικασία έχει άμεσο αντίκτυπο στις δυνατότητες κινητοποίησης των αποθεμάτων λίπους και γλυκόζης στο ήπαρ. Η αυξημένη παρουσία ινσουλίνης προάγει τη μετατροπή της γλυκόζης σε μορφή αποθήκευσης γλυκογόνου και τον σχηματισμό λίπους αποθήκευσης, γεγονός που αναστέλλει την κινητοποίηση αυτών των ουσιών για παροχή ενέργειας.
Οι ηπατικές ασθένειες όπως το λιπώδες ήπαρ, η ηπατίτιδα, η ηπατική ίνωση ή η κίρρωση του ήπατος έχουν παρόμοια αποτελέσματα στην κινητοποίηση του λίπους, ακόμη και αν οι μηχανισμοί δράσης είναι διαφορετικοί. Η ισορροπία μεταξύ απορρόφησης λίπους και αποθήκευσης από τη μία πλευρά και διάσπασης και μεταφοράς από την άλλη πλευρά διαταράσσεται σε αυτές τις ασθένειες λόγω ενζυματικών ελαττωμάτων, με επιπτώσεις στη συνολική απόδοση.
Υπάρχουν μερικές σπάνιες ασθένειες που συμβαίνουν απευθείας στα μυϊκά κύτταρα και σε ορισμένες περιπτώσεις έχουν σημαντικές συνέπειες για τα άτομα που πάσχουν. Αυτές οι γενετικές ασθένειες συνοψίζονται με τον όρο μεταβολικές μυοπάθειες. Υπάρχουν 3 βασικές φόρμες με διαφορετικές παραλλαγές: Στις μιτοχονδριακές παθήσεις, τα γενετικά ελαττώματα προκαλούν διαταραχές στην αναπνευστική αλυσίδα, η οποία είναι σημαντική για την αερόβια διάσπαση της γλυκόζης. Αυτό σημαίνει ότι είτε όχι είτε μόνο μια μικρή ποσότητα ATP σχηματίζεται και διατίθεται ως πηγή ενέργειας. Εκτός από τα μυϊκά συμπτώματα, οι νευρικοί εκφυλισμοί βρίσκονται στο προσκήνιο. Στην περίπτωση της ασθένειας αποθήκευσης γλυκογόνου (η πιο γνωστή μορφή είναι η νόσος Pompe), τα γενετικά ελαττώματα διαταράσσουν τη μετατροπή του γλυκογόνου σε γλυκόζη. Όσο νωρίτερα εμφανιστεί αυτή η ασθένεια, τόσο χειρότερη είναι η πρόγνωση. Η ασθένεια αποθήκευσης λιπιδίων συμπεριφέρεται παρόμοια, αλλά υπάρχουν προβλήματα με τη μετατροπή λίπους.
Ποικιλία συμπτωμάτων εμφανίζονται με όλες τις ασθένειες. Στους μύες, υπάρχουν μερικές φορές σημαντικές μειώσεις στην απόδοση, ταχεία κόπωση, η εμφάνιση μυϊκών κράμπες, μυική υποτονία και, με παρατεταμένη εξέλιξη, μυϊκή απώλεια.
