Energetski sustavi
Unatoč popularnom vjerovanju, energija se ne stvara u našem tijelu, nego prelazi iz jednog oblika u drugi.
Zakon očuvanja energije (eng. law of energy conservation) je fizikalni zakon govori da u zatvorenom sustavu jedan oblik energije može prelaziti u druge oblike, a da se pri tom energija niti stvara niti poništava.
Uzmimo konkretan primjer, iz hrane, tj šećera unosimo elektrone u tijelo, dok iz zraka udišemo kisik. Elektroni i kisik se susreću u mitohondriju, te se transferiraju u energiju u formi kojoj ju naše tijelo može iskoristiti za kretanje.
Što je bolji naš kapacitet energetskog sustava, efikasnije ćemo moći transferirati tu energiju u nama koristan oblik.
Kada pričamo o energetskim sustavima, skoro svaki trener će ih podijeliti na anaerobne i aerobne.
Anaerobni bi bili fosfageni i glikolitički sustavi koji se odvijaju bez prisustva kisika, dok bi aerobni bio oksidativni koji se odvija uz prisutnost kisika, te svaki od tih sustava funkcionira nezavisno jedan od drugome.
Slika 2. pokazuje graf energetskih sustava. Taj graf nam je prikazivan na faksu, ali se pojavljuje i u većini knjiga i edukacija.
Taj model pokazuje da se za stvaranje energije prilikom aktivnosti prvo troši ATP do 2 sec, nakon čega se energija stvara iz kreatin-fosfata (PCr) do 10 sec, zatim slijedi glikoliza do 2min, a sve nakon toga bi bilo aerobno stvaranje energije, odnosno oksidacija masti.
Unatoč popularnom vjerovanju današnja moderna znanstvena saznanja se ne slažu ovim modelom.
Svjedoci smo posljednjih godina kako je znanost jako napredovala u području treninga jakosti i snage, pa isto tako i u području rehabilitacije i prevencije od ozljeda.
Na bolje naravno.
Jednako tako jako velik napredak je postignut u znanstvenim saznanjima na području fiziologije i bioenergetike, pa sukladno tome i treningu izdržljivosti.
Nelogičnosti u modelu energetskih sustava
Model sa slike 2, pokazuje kako isključivo fosfor-kreatin opskrbljuje tijelo s energijom za aktivnosti u trajanju od 2sec do 10 sec, nakon čega ga zamjenjuje glikoliza.
Hmmm da li je to baš tako ??
E pa nije.
Istraživanje: Shulman, R. G., & Rothman, D. L. (2001). The “glycogen shunt” in exercising muscle: a role for glycogen in muscle energetics and fatigue, dokazuje prisutnost glikogen fosforilaze (enzim zadužen za razgradnju glikogena) u aktivnoj formi, u situacijama kada je koncentracija glikogena konstantna. To se čini malo paradoksalno jer zadaća glikogen fosforilaze je razgradnja glikogena, te otpuštanje glukoze, a u tom slučaju koncentracija glikogena bi trebala padati, a ne biti konstantna. Stoga ono što proizlazi iz tih saznanja je da se sinteza i razgradnja glikogena događa u isto vrijeme, nadalje to bi značilo da kontinuirana mišićna kontrakcija tijekom aktivnosti zahtijeva kontinuiranu razgradnju PCr-a, a glikogen fosforilaza brzo povećava aktivnost za obnavljanje PCr-a. Znači da ipak razina PCr-a ne pada nakon 10 sec.
PCr je važan izvor energije i u aktivnostima iznad 10 sekundi.
Istraživanje Chung, Y., Sharman, R., Carlsen, R., Unger, S. W., Larson, D., & Jue, T. (1998). Metabolic fluctuation during a muscle contraction cycle, pokazuje da je potrošnja PCr-a otprilike 40x puta veća nego što se to prije vjerovalo.
Glikogen fosforilaza je aktivna tijekom aktivnosti i kontinuirano razgrađuje mišićni glikogen kako bi povratila PCr. Kako se proces nastavlja laktati se kontinuirano proizvode i oksidiraju kako bi pružili ATP potreban za resintezu i nadopunjavanje glikogenskih rezervi u mišićima. Ali samo dio proizvedenih laktata će biti oksidirani kako bi pružili potrebnu energiju, ostali dio proizvedenih laktata će se akumulirati u mišićima, ALI to ne znači da će ti laktati stvoriti umor.
Nadalje ako pogledamo prikaz na slici 3, isti pokazuje da su kinetika PCr-a i kisika tijekom aktivnosti čvrsto povezani, što bi značilo kako se tijekom svake aktivnosti u isto vrijeme primjenjuju i aerobni i anaerobni izvori energije.
Svaka aktivnost je aerobna i laktatna.
Privremeni (novi) model bioenergetike
Model na slici 4 prikazuje trenutno najrelevantniji prikaz energetskih sistema i njihovog djelovanja.
- Kao što možete primijetiti svi se sustavi međusobno preklapaju, u tome je primarna razlika na tradicionalni model, gdje svaki sustav ima svoj vremenski okvir.
- Vremenski okvir u novom modelu je od 0 do 100 milisekundi, dok je u tradicionalnom modelu od 0 do nekoliko sati.
- Novi model prikazuje energetske sustave kako rade zajednički, te u puno kraćem vremenskom okviru.
- Laktati također služe u proizvodnji energije i njihovo nakupljanje u mišićima nije razlog mišićnog umora
- Svaka aktivnost je aerobna, jer kisik je uvijek dio energetske proizvodnje, te se aerobni sustav aktivira odmah čim krenemo s aktivnošću
- Npr. MAX sprint 60m (nekaj kaj bi se inače smatralo u potpunosti anaerobnom aktivnošću) odmah po startu aktivnosti aerobni sustav se aktivira te zasićenost kisika u mišićima pada dok ne dosegne najnižu točku u kojoj je oksidativni sustav kompromitiran i ne može više učinkovito stvarati energiju, tada se tijelo oslanja na glikolizu. Glikoliza, iako uvijek aktivna (još od početka našeg sprinta), je puno neefikasnija nego oksidativni sustav (pogotovo kada je taj sustav kompromitiran) te dolazi s velikim troškom – vrlo brzi umor mišića.
Literatura
- Chung, Y., Sharman, R., Carlsen, R., Unger, S. W., Larson, D., & Jue, T. (1998). Metabolic fluctuation during a muscle contraction
- Shulman, R. G., & Rothman, D. L. (2001). The “glycogen shunt” in exercising muscle: a role for glycogen in muscle energetics and fatigue
- Peikon E. Paradigm Shift, rethinking human performance