Nie zobaczymy jej gołym okiem, za to dostrzeżemy i poczujemy jej skutki w postaci ciepła i pracy fizycznej. Podczas wysiłku, produkowana jest znacznie większa ilość energii, niż gdy jesteśmy w stanie spoczynku. Wówczas, organizm pracuje intensywniej, serce bije częściej, pompując krew do różnych partii ciała. To czym dokładnie jest energia i w jaki sposób powstaje? 

Spis treści:

• ATP-nośnik energii

• Skąd czerpać energię?

• Metabolizm

• ATP-PC

• Glikoliza beztlenowa

• Przemiana tlenowa

ATP-nośnik energii

Energia powstaje dzięki rozpadowi substancji chemicznej o nazwie adenozynotrifosforan, czyli ATP. ATP jest potocznie nazywane nośnikiem energii w naszym organizmie. To organiczny związek chemiczny, który składa się z trzech części: adeniny, rybozy i trzech resztek kwasu fosforowego. Kiedy ATP traci jedną ze swoich grup fosforanowych, zmienia się w adenozynodifosforan, czyli ADP. Wtedy uwalniana zostaje energia. Część energii zużyta zostaje na różne procesy w organizmie (na przykład kurczenie się mięśnia), jednak w największej ilości jest uwalniana w postaci ciepła. Właśnie z tego powodu, podczas wzmożonego wysiłku fizycznego jest nam cieplej. 

W normalnych warunkach (w stanie spoczynku), nasz organizm posiada niewielkie zasoby ATP, aby zaspokoić podstawowe potrzeby energetyczne. Sytuacja zmiania się w momencie, kiedy zaczynamy ćwiczyć. Nasze zapasy ATP zostają zużyte w kilka sekund. Aby nasz organizm mógł dalej produkować energię, musimy dostarczyć mu paliwa. Co więc będzie naszym paliwem?

Skąd czerpać energię?

ATP powstaje z rozpadu węglowodanów, tłuszczy, białek i alkoholi, w każdej komórce naszego ciała. Prościej mówiąc, wytwarzane jest ze zjedzonych kalorii, jak i aktualnych zasobów energetycznych, które posiada nasz organizm. 

Energie mierzymy w kaloriach lub dżulach.

Każda z poszczególnych substancji odżywczych, charakteryzuje się inna wartością energetyczną. Na przykład tłuszcze, dostarczają nam dwa razy więcej kalorii, niż węglowodany czy białka.  Nie oznacza to jednak, że będą najlepszą formą dostarczania energii do naszego organizmu. Wszystkie składniki odżywcze są niezbędne w procesach wytwarzania energii.

Węglowodany rozpadają się w naszym organizmie na małe cząstki cukrów prostych (glukozę, fruktozę i galaktozę). Są zużywane głównie na potrzeby energii krótkoterminowej, tak jak alkohole. Tłuszcze ulegają rozpadowi na kwasy tłuszczowe, natomiast białka na aminokwasy. Nasz organizm pozyskuję energie z białka w nagłych przypadkach, na przykład gdy wyczerpią mu się zapasy węglowodanów.

Metabolizm

Czyli przemiana materii. Są to wszystkie procesy biochemiczne, które zachodzą w naszym organizmie.  

Energia, którą dostarczamy z jedzenia jest wykorzystywana do zasilenia procesów i reakcji metabolicznym w naszym organizmie. Wówczas, możemy mówić o tempie naszego metabolizmu. Czyli, z jaką szybkością przebiega cały ten proces.

ATP-PC

Nasze ciało może wytwarzać energię na trzy różne sposoby.

Szlak ATP-PC, dominuje podczas maksymalnych wysiłków fizycznych, które trwają bardzo krótko. System ten używa ATP i zgromadzonej w komórka mięśniowych fosfokreatyny (PC). Fosfokreatyna rozkłada się na kreatynę i nieorganiczny fosforan. Szlak ATP-PC bardzo szybko uwalnia energię, jednak zasoby tych związków są bardzo ograniczone. Do produkcji dalszej energii organizm wykorzystuje inne substraty. Wówczas zaczynają działać inne systemy. 

Glikoliza beztlenowa

Szlak beztlenowy włącza się gdy zaczynamy bardzo intensywnie ćwiczyć. Dominuje on podczas wysiłków trwających do 90 sekund. Glikoliza beztlenowa używa jak substratu energii węglowodanów w formie glikogenu mięśniowego lub glukozy. Glikogen rozpada się na cząsteczki glukozy, która przekształca się w ATP i kwas mlekowy. Każda cząsteczka glukozy tworzy w warunkach beztlenowych dwie cząsteczki ATP. Z tego też względu, system ten jest nieefektywny na dłuższy czas.

Przemiana tlenowa

Kiedy zaczynamy ćwiczyć, nasz organizm początkowo wykorzystuje szlak ATP-PC i szlak beztlenowy. Po kilku minutach, przełączamy się na szlak tlenowy. Szlak tlenowy może wytworzyć ATP z rozkładanych węglowodanów i tłuszczy. Większość rozkładanych węglowodanów pochodzi z glikogenu mięśniowego. Gdy nasze ćwiczenia trwają dłużej niż godzinę i spada stężenie glikogenu, dodatkowo wykorzystywana jest glukoza z krwioobiegu. 

Podczas ćwiczeń tlenowych zapotrzebowanie na energię jest mniejsze niż w przypadku aktywności beztlenowej. 

Każda aktywność fizyczna, zawsze wykorzystuje wszystkie trzy szlaki energetyczne. Im bardziej intensywne ćwiczenia, tym większe zużycie glikogenu mięśniowego. Czynniki, które wpływają na rodzaj przemiany energetycznej oraz zużycie substratów, to intensywność i długość ćwiczeń. Znaczenie będzie mieć również poziom naszej kondycji i dieta przed wysiłkowa.

Autor: Karolina Krukowska