Mišice potrebujejo energijo za opravljanje svojih funkcij. The Oskrba z energijo je mogoče zagotoviti na različne načine z razčlenitvijo in pretvorbo hranil.
Kakšna je oskrba z energijo?
Oskrba z energijo za aktivnosti mišic je možna na 4 različne načine. Razlikujejo se po hitrosti in količini, s katero lahko oddajo energijo. Intenzivnost mišične aktivnosti določa, kateri od teh procesov se uporablja za zagotavljanje energije.
Različni procesi pogosto tečejo drug ob drugem. Pri anaerobnem (brez kisika) alaktičnem (brez laktatnega napada) skladiščenje ATP (adenozin trifosfat) in shranjevanje kreatin fosfata zagotavljata energijo za kratek čas. Vendar pa to zadostuje le za 6-10 sekund, za dobro trenirane športnike do 15 sekund in so poklicani z največjo zmogljivostjo v območju največje, hitre moči in hitrosti. Vsi drugi procesi zahtevajo prisotnost glukoze ali maščobnih kislin. Oddajajo ATP (adenozin trifosfat) v različnih količinah s popolno ali nepopolno razgradnjo.
Z anaerobno oskrbo z mlečno energijo se glikogen, skladiščna oblika glukoze, v celoti razgradi. Zato se ta proces imenuje tudi anaerobna glikoliza. Rezultat je laktat in malo energije, kar zadostuje za 15-45 sekund intenzivnega delovanja, za vrhunske športnike pa 60 sekund. Za dolgotrajne, nizkointenzivne športne aktivnosti pridobivamo energijo s popolnim zgorevanjem glukoze ali maščobnih kislin v aerobnih (s porabo kisika) energijskih procesih, ki potekajo v mitohondrijih mišičnih celic.
Funkcija in naloga
Mišice potrebujejo energijo za opravljanje svojih funkcij. To pretvorijo v mehansko delo za premikanje sklepov ali stabiliziranje predelov telesa. Mehanski izkoristek pa je zelo nizek, saj se za kinetične potrebe porabi le približno tretjina zagotovljene energije. Preostanek se kuri v obliki toplote, ki se bodisi sprosti navzven ali pa se uporablja za vzdrževanje telesne temperature.
Športniki, za katere so pomembni hitri gibi ali tisti, ki vključujejo visoke telesne napore, v kratkem času črpajo svojo energijo iz zalog energije, ki se nahajajo v plazmi mišičnih celic. Tipične discipline, ki izpolnjujejo te zahteve, so na primer 100-metrski sprint, dviganje uteži ali skok v višino.
Tipične športne aktivnosti, ki pri največjih možnih zmogljivostih pokažejo trajanje 40 do 60 sekund, so tek na 400 metrov, drsanje na 500 metrov ali kolesarjenje na 1000 metrov v progi, pa tudi dolg končni šprint na koncu vzdržljivosti. Mišice pridobivajo energijo za te aktivnosti iz anaerobne presnove mlečne energije. Poleg laktata nastaja več vodikovih ionov, ki mišice postopoma preveč zakisajo in tako predstavljajo omejujoči dejavnik za to vrsto športne aktivnosti.
Pri dolgotrajnih športnih aktivnostih z nizko intenzivnostjo je treba energijo nenehno dopolnjevati, ne da bi prihajalo do okvare snovi. To stori tako, da popolnoma izgoreva glukozo in maščobne kisline, pridobljene iz ogljikovih hidratov in maščob. Na koncu se oba vira energije končata po različnih stopnjah razgradnje kot acetil-koencim A v citratnem ciklu, kjer se med porabo kisika razgradita in oddata bistveno več energije kot anaerobna glikoliza.
Pomembno je, da lahko telesne maščobne rezerve zagotavljajo energijo bistveno dlje od zalog ogljikovih hidratov, čeprav z manjšo intenzivnostjo. Če vzdržljivostni športniki ne uspejo nadoknaditi svojih zalog ogljikovih hidratov, lahko pride do občutnega padca.
Bolezni in bolezni
Vse bolezni, ki škodujejo razpadu, transportu in absorpciji maščobnih kislin in glukoze, imajo negativne posledice za oskrbo z energijo. Pri diabetesu je primarna okvara absorpcija glukoze iz krvi v celice, za kar je potreben inzulin. Glede na stopnjo resnosti lahko to privede do nezadostne oskrbe v mišičnih celicah, kar zmanjša zmogljivost. Posledica te absorpcijske motnje je zvišanje ravni krvnega sladkorja, signal, da trebušna slinavka proizvede še več inzulina, da zmanjša ta presežek. Ta postopek poleg dolgotrajne poškodbe organov, ki jo povzročajo spremembe v sestavi krvi, neposredno vpliva na možnosti mobilizacije maščob in rezerv glukoze v jetrih. Povečana prisotnost inzulina spodbuja pretvorbo glukoze v njeno skladiščno obliko glikogena in tvorbo maščob, kar zavira mobilizacijo teh snovi za oddajo energije.
Bolezni jeter, kot so maščobna jetra, hepatitis, fibroza jeter ali ciroza jeter, imajo podobne učinke na mobilizacijo maščob, tudi če so mehanizmi delovanja različni. Ravnotežje med absorpcijo in skladiščenjem maščob na eni strani ter razpadom in transportom na drugi strani je pri teh boleznih moteno zaradi encimskih napak, kar vpliva na splošno delovanje.
Obstajajo nekatere redke bolezni, ki se pojavljajo neposredno v mišičnih celicah in imajo v nekaterih primerih pomembne posledice za prizadete ljudi. Te genetske bolezni so povzete pod izrazom metabolične miopatije. Obstajajo 3 osnovne oblike z različnimi različicami: Pri mitohondralnih boleznih genetske okvare povzročajo motnje v dihalni verigi, kar je pomembno za aerobni razpad glukoze. To pomeni, da se tvori nobena ali le majhna količina ATP in je na voljo kot vir energije. Poleg mišičnih simptomov so v ospredju nevronske degeneracije. V primeru bolezni shranjevanja glikogena (najbolj znana oblika je Pompejeva bolezen) genetske okvare motijo pretvorbo glikogena v glukozo. Prej se ta bolezen pojavi, slabša je napoved. Bolezen shranjevanja lipidov se obnaša podobno, vendar obstajajo težave s pretvorbo maščob.
Pri vseh boleznih se pojavijo najrazličnejši simptomi. V mišicah so včasih občutna zmanjšanja zmogljivosti, hitra utrujenost, pojav mišičnih krčev, mišična hipotonija in s podaljšanim napredovanjem mišično zapravljanje.
