שרירים דורשים אנרגיה כדי לבצע את תפקידיהם. ניתן לספק אספקת אנרגיה במסלולים שונים על ידי פירוק והפיכת חומרים מזינים.
מהי אספקת אנרגיה?
השרירים זקוקים לאנרגיה כדי לבצע את תפקידיהם. ניתן להבטיח אספקת אנרגיה במסלולים שונים. אספקת אנרגיה לפעילויות השריר אפשרית בארבע דרכים שונות. הם נבדלים מבחינת המהירות והכמות שבה הם יכולים לספק אנרגיה. עוצמת פעילות השריר קובעת באילו מהתהליכים הללו משתמשים כדי לספק אנרגיה. לעתים קרובות התהליכים השונים עוברים זה לצד זה. באנאירובי (בלי חמצן מעורבות) חומצה אלקט (ללא חומצת חלב תהליך ההתקפה, ה- ATP (אדנוזין חנות טריפוספט) קריאטין פוספט חנות מספקים אנרגיה לזמן קצר. עם זאת, זה נמשך רק למשך 6-10 שניות, אצל ספורטאים מאומנים היטב עד 15 שניות, והוא נשלף במהלך ביצועי כוח מהירים ומהירים מקסימליים. כל שאר התהליכים דורשים נוכחות של גלוקוז or חומצות שומן. הם מספקים ATP (אדנוזין טריפוספט) בכמויות שונות באמצעות פירוט מלא או שלם. בייצור אנרגיה לקטית אנאירובית, גליקוגן, צורת האחסון של גלוקוז, מבוקעת בצורה שלמה. לכן, תהליך זה נקרא גם גליקוליזה אנאירובית. לקטט ומופק מעט אנרגיה, המספיקה למשך 15 - 45 שניות, אצל ספורטאים מהשורה הראשונה להופעות אינטנסיביות של 60 שניות. במשך פעילות גופנית ארוכת טווח ובעצימות נמוכה, אנרגיה נגזרת מהשרפה המלאה של גלוקוז or חומצות שומן ב אירובי (באמצעות חמצן) תהליכי ייצור אנרגיה המתרחשים ב המיטוכונדריה של תאי שריר.
פונקציה ומשימה
השרירים זקוקים לאנרגיה כדי לבצע את תפקידיהם. הם ממירים את זה לעבודה מכנית לתנועה המפרקים או לייצב אזורים בגוף. עם זאת, יעילות מכנית נמוכה מאוד מכיוון שרק כשליש מהאנרגיה המסופקת משמשת לצרכים קינטיים. השאר נשרף בצורה של חום, אשר משוחרר כלפי חוץ או משמש לשמירה על טמפרטורת הגוף. אתלטים שחשובים להם תנועות מאמץ מהירות או גבוהות לאורך פרקי זמן קצרים שואבים את האנרגיה שלהם ממאגרי האנרגיה הנמצאים בפלזמה של תאי השריר. תחומים אופייניים העומדים בדרישות אלה כוללים ספרינט של 100 מטר, הרמת משקולות או קפיצה לגובה. פעילויות ספורט אופייניות שאורכן 40 - 60 שניות בהספק מרבי אפשרי הן ריצת 400 מטר, מהירות 500 מטר החלקה או רכיבה על אופניים במסלול של 1000 מטר, אך גם ספרינט סופי ארוך בתום סבולת גזע. השרירים משיגים את האנרגיה לפעילויות אלו מחלב לקי אנאירובי מטבוליזם אנרגיה. בנוסף ל חומצת חלב, הידרוגנציה מיוצרים גם יונים, שמסיימים את השריר בהדרגה ובכך מייצגים את הגורם המגביל לפעילות ספורטיבית מסוג זה. בפעילות ספורטיבית ארוכת טווח ובעצימות נמוכה, יש לחדש את האנרגיה ללא הרף מבלי לייצר חומרים הגורמים להתפרקות השריר. זה קורה באמצעות בעירה מוחלטת של גלוקוז ו חומצות שומן, אשר מתקבלים מ פחמימות ושומנים. בסופו של דבר, לאחר שלבים שונים של השפלה, שני מקורות האנרגיה מסתיימים כאצטיל-קואנזים A במחזור הציטראט, שם הם מושפלים עם חמצן צריכת ומספקים אנרגיה משמעותית יותר מגליקוליזה אנאירובית. באופן מובהק, מאגרי השומן בגוף יכולים לספק אנרגיה ארוכה משמעותית ממאגרי הפחמימות, אך בעוצמה נמוכה. לכן, אם סבולת ספורטאים אינם ממלאים את מאגרי הפחמימות שלהם בין האימונים, הם עלולים לחוות ירידה משמעותית בביצועים.
מחלות ומחלות
כל המחלות המשפיעות על התמוטטות, הובלה ו קליטה של שומני חומצות ולגלוקוז יש השלכות שליליות על אספקת אנרגיה. ב סוכרת, בעיקר צריכת הגלוקוז מה- דם לתוך התאים נפגע, עבורו אינסולין נחוץ. תלוי בחומרה, זה יכול עוֹפֶרֶת לאספקה מופחתת בתאי השריר, מה שמפחית את הביצועים. התוצאה של זה קליטה הפרעה היא העלייה ב דם רמות גלוקוז, אות לבלב לייצר עוד יותר אינסולין לפרק את העודף הזה. בנוסף לנזק האיברים לטווח הארוך שנגרם כתוצאה מהשינוי ב דם קומפוזיציה, תהליך זה משפיע ישירות על יכולתו של כבד לגייס מאגרי שומן וגלוקוז. שם, הנוכחות המוגברת של אינסולין מקדם את הפיכת הגלוקוז לצורת האחסון שלו גליקוגן ויצירת שומן אחסון, ומעכב את התגייסותם של חומרים אלה לצורך אספקת אנרגיה. כבד מחלות כגון כבד שומני, צהבת, פיברוזיס בכבד ושחמת השפעות דומות על ניוד השומן, אם כי מנגנוני הפעולה שונים. ה לאזן בין צריכת שומן לאחסון מחד לבין השפלה והובלה מאידך מופרעת במחלות אלה בגלל פגמים אנזימטיים, עם השפעות על הביצועים הכלליים. ישנן מחלות נדירות המתרחשות ישירות בתאי השריר, לחלקן השלכות משמעותיות על האנשים הנגועים. אלה מחלות גנטיות מקובצים תחת המונח מיופתיות מטבוליות. ישנן 3 צורות בסיסיות עם וריאציות שונות:
במחלות המיטוכונדריה, גֵן ליקויים גורמים להפרעות בשרשרת הנשימה, וזה חשוב להתמוטטות אירובית של גלוקוז. כתוצאה מכך, לא נוצרת כמות קטנה של ATP או רק מעטה וזמינה כנושאת אנרגיה. בנוסף לתסמינים שריריים, ניוון עצבי בולט. במחלת אחסון גליקוגן (הצורה הידועה ביותר היא מחלת פומפה), המרת הגליקוגן לגלוקוז מופרעת על ידי גֵן פגמים. ככל שמחלה זו מתרחשת מוקדם יותר, כך הפרוגנוזה גרועה יותר. מחלת איחסון ליפידים מתנהגת באופן דומה, אך כאן יש בעיות בהמרת שומן. מגוון רחב של תסמינים מופיעים בכל המחלות. מבחינה שרירית, לעיתים יש ירידות ניכרות בביצועים, מהירות עייפות, המופע של שריר התכווצויות, היפוטוניה בשרירים ועם התקדמות ממושכת ניוון שרירים.
