O ile większość z Was już dobrze wie, że jedzenie dostarcza kalorii, które są paliwem dla organizmu, o tyle kwestia w jaki sposób to paliwo wykorzystywane jest do uzyskania energii, może być jeszcze niejasna. Twoje ciało zna 3 sposoby, aby przekonwertować zjedzone kalorie w konkretną aktywność.

Każdy z tych sposobów jest wykorzystywany do innego celu i odgrywa inną rolę w zależności od aktualnych warunków i potrzeb. Dodatkowo cechuje się zużywaniem konkretnego rodzaju paliwa w określonym tempie, co znajduje przełożenie bezpośrednio na utratę tkanki tłuszczowej jak i budowę masy mięśniowej. Sposoby te to właśnie szlaki metaboliczne, znane też m.in. jako szlaki energetyczne.

Dlaczego warto znać szlaki energetyczne?

Twój organizm bez ustanku produkuje i zużywa energię, ponieważ potrzebuje jej do różnego rodzaju procesów np. do transportu elektrolitów, generowania ciepła, przekazu impulsów nerwowych czy pracy mięśniowej. Wystarczy pomyśleć o sercu jako o nieustannie pracującym mięśniu, musisz dostarczyć mu paliwa, aby żyć. Warto więc wiedzieć, jak funkcjonuje Twoje ciało i jak wytwarza energię do działania.

W przypadku sportu zawodowego, ale również i amatorskiego ta wiedza to już absolutny mus! Każda dyscyplina sportowa ma wyróżniające ją spośród innych cechy i zasady, a jedną z nich są właśnie szlaki energetyczne. Niektóre z nich będą przeważać w danej dyscyplinie i dlatego zawodnicy powinni świadomie je wykorzystywać. Wprawdzie organizm korzysta ze wszystkich szlaków, ale cała zabawa polega na tym, że można je odpowiednio trenować, aby szybciej i efektywniej osiągać lepsze wyniki w konkretnej aktywności.

Metabolizm

Metabolizm to wszystkie reakcje chemiczne oraz przemiany energii zachodzące w Twoim organizmie. Rozróżnia się reakcje anaboliczne, które mają na celu wytworzenie innych substancji oraz kataboliczne, które odnoszą się do procesów rozpadu.

Jedzenie, które trafia do Twojego układu pokarmowego jest rozkładane na składniki odżywcze, czyli mikro i makroelementy. To czego organizm nie wykorzysta, to produkty uboczne, które usuwane są z organizmu przez układ wydalniczy. Z kolei potrzebne składniki przy pomocy układu krwionośnego trafiają do komórek, gdzie są metabolizowane. Dzięki reakcjom metabolicznym energia z tych składników zostaje przekształcona w związek ATP na drodze procesów anabolicznych bądź też katabolicznych. ATP czyli adenozyno-5′-trifosforan jest po prostu formą energii, którą Twoje komórki potrafią wykorzystać. Jeśli ATP produkowane jest przy udziale tlenu to mamy do czynienia z oddychaniem tlenowym, jeśli tlen nie bierze udziału w reakcji, to mówimy o oddychaniu beztlenowym.

Wnioskując, makroelementy, czyli tłuszcze, białka, węglowodany i alkohole są katabolizowane, aby zaszła reakcja anaboliczna, czyli zostało wytworzone ATP.

ATP i skurcz mięśnia

ATP:

- to związek chemiczny, który jest uniwersalnym źródłem energii dla wszystkich komórek w Twoim ciele;

- składa się z adeniny, rybozy i trzech reszt fosforanowych połączonych „wysokoenergetycznymi” wiązaniami;

- uczestniczy w wewnątrzkomórkowym transporcie energii;

- powstaje jako magazyn energii dzięki procesom oddychania komórkowego (m.in. glikoliza, cykl Krebsa oraz fosforylacja tlenowa);

- jest magazynowany w komórkach w niewielkich ilościach i bardzo szybko się wyczerpuje;

- nazywa się go „komórkową walutą”, którą komórki gromadzą, gdy czeka je wydatek energetyczny, a wydają, gdy zachodzi dana reakcja, która wymaga energii;

- zakłada się, że ATP jest zużywany w tym samym tempie, co produkowany, dlatego jest wykorzystywany w 100%, a Twój organizm każdego dnia przekształca ilość ATP porównywalną z masą Twojego ciała.

Aby biegać sprinty, podnosić ciężary, grać w piłkę nożną czy po prostu chodzić, Twoje mięśnie muszą wykonać pracę, która polega na skurczu mięśnia. Zmiana długości lub napięcia mięśnia to właśnie skurcz. Można wyróżnić następujące rodzaje skurczu mięśnia:

izotoniczny – polega na zmianie długości mięśnia przy stałym napięciu mięśniowym, co daje nam ruch bez napięcia, dlatego czysty skurcz izotoniczny nie zachodzi nigdy;

izometryczny – polega na wzroście napięcia mięśnia przy stałej długości, co daje nam napięty mięsień, ale brak ruchu, np. gdy chcemy podnieść jakiś przedmiot, ale jego ciężar jest za duży i w efekcie napięliśmy bica, ale przedmiot nawet nie drgnął;

auksotoniczny – skurcz dwufazowy, który występuje najczęściej i polega na jednoczesnej zmianie długości i napięcia mięśnia, dzięki czemu możemy np. chodzić.

Skurcz mięśnia zachodzi dzięki energii uzyskanej z rozpadu związku ATP. Podczas reakcji hydrolizy ATP rozpada się na ADP (adenozyno-5′-difosforan) i cząsteczkę nieorganicznego fosforu (Pi), uwalniając przy tym energię pochodzącą z wysokoenergetycznych wiązań pomiędzy resztami fosforanowymi oraz elektronów, które pierwotnie są w stanie wysokiej energii, a po rozerwaniu wiązań przechodzą w stan energii niższej.

Hydroliza (rozpad) ATP:

ATP + H2O ⇄ADP + Pi + energia (30,5 kJ)

Jak większość reakcji chemicznych hydroliza ATP jest odwracalna. Reakcją odwrotną do hydrolizy ATP jest fosforylacja, podczas której ADP przyłącza do siebie jedną resztę fosforanową. Łatwo to zrozumieć, wyobrażając sobie ATP i ADP jako baterie naładowaną i rozładowaną. Naładowana bateria, czyli ATP ma energię, która może być wykorzystana do zasilania różnych reakcji komórkowych. Po zużyciu tej energii, bateria się rozładowuje. Rozładowana bateria, czyli ADP musi zostać naładowana, zanim będzie mogła zostać ponownie użyta jako źródło zasilania. Odtworzenie ATP jest więc odwróceniem reakcji hydrolizy ATP.

Zgromadzone w komórkach zapasy ATP szybko się wyczerpują, dlatego podczas wysiłku fizycznego poziom tego związku musi zostać uzupełniony. W zależności od rodzaju wysiłku oraz długości jego trwania, Twój organizm może skorzystać z 3 szlaków energetycznych, gdzie do zregenerowania ATP wykorzysta głównie następujące rodzaje paliwa:

kreatynę – szlak ATP-CP;

węglowodany – szlak glikolizy beztlenowej;

tłuszcze – szlak przemian tlenowych.

Wnioskując, ostatecznie każdy z tych szlaków działa na związku ATP, który jest źródłem energii dla wszystkich aktywności od oddychania, poprzez niedzielny spacer, aż po sprinty górskie. Jednak różnice znajdziemy m.in. w sposobie i tempie wytwarzania ATP.

Szlak ATP-CP

Szlak ATP-CP znany również pod nazwą systemu fosfagenowego jest przykładem beztlenowej przemiany energetycznej. Fosfageny to związki organiczne, których cząsteczki zawierają wysokoenergetyczne wiązanie, dlatego fosfageny nazywane są rezerwą energetyczną organizmu. Szlak ATP-CP jest wykorzystywany do bardzo krótkich i intensywnych aktywności takich jak: bieg na 60 metrów, jedno powtórzenie maksymalne w siadach, czy też zerwanie się z kanapy do dzwoniącego telefonu. To właśnie z tej drogi jako pierwszej korzysta organizm, aby uzyskać energię do gwałtownych i szybkich działań. Spośród wszystkich trzech szlaków, ATP-CP jest zdecydowanie najszybszy, ale dostarcza niewiele energii. W przypadku tego systemu zachodzą 3 główne reakcje.

Pierwsza z nich to omówiony powyżej rozkład ATP na ADP i cząsteczkę nieorganicznego fosforu (Pi), gdzie energia powstaje w wyniku rozerwania wiązań pomiędzy resztami fosforanowymi. Jednak jak już wiemy, ilość ATP zawartego w włóknach mięśniowych wystarcza na podtrzymanie skurczu trwającego zaledwie jedną sekundę, dlatego konieczna jest resynteza ATP.

W przypadku zużycia całego zapasu tlenu, ATP nie będzie dłużej wytwarzane na drodze oddychania komórkowego. W tej sytuacji Twój organizm wyprodukuje ATP z kwasu mlekowego. Kwas mlekowy powstaje w procesie oddychania beztlenowego, ale mięśnie nie potrafią go wykorzystać bezpośrednio. Energia, której potrzebują znajduje się w cząsteczkach fosfokreatyny (CP), które składają się z ATP i kreatyny (Cr). Powstają w krótkich okresach pomiędzy skurczami mięśni i znajdują się w tkance mięśniowej. Kolejną reakcją jest więc rozkład fosfokreatyny. Najpierw pod wpływem kinazy kreatyninowej fosfokreatyna rozpada się na grupę fosforanową i kreatynę (Cr), dzięki czemu grupa fosforanowa przyłącza się do ADP i powstaje ATP.

kreatyna + ATP ⇄ fosfokreatyna + ADP

Zapasy fosfokreatyny są niewiele większe od zapasów ATP, więc fosfokreatyna będzie najważniejszym źródłem energii w początkowej fazie wysiłku maksymalnego, czyli w pierwszych 10 sekundach.

Trzecią reakcją jaka ma miejsce w systemie fosfagenowym jest rozkład ADP na AMP (adenozyno-5′-monofosforan) i resztę fosofranową (Pi). Organizm jest sprytny i wykorzystuje powstałą grupę fosforanową, aby połączyć ją z inną cząsteczką ADP, skutkiem tego procesu jest oczywiście powstanie ATP.

ADP + H2O ⇄ AMP + Pi + energia

Podsumowując, szlak ATP-CP pozyskuje energię poprzez zużywanie zgromadzonych w tkance mięśniowej zapasów ATP oraz fosfokreatyny. Aby kontynuować konkretny wysiłek, potrzebna jest regeneracja tych związków. Całkowita resynteza ATP następuje po 5 minutach od wysiłku, natomiast pełne odtworzenie zapasów fosfokreatyny zajmuje około 8 minut.

Trening ATP-CP

Trening wykorzystujący szlak ATP-CP zdecydowanie pomoże Ci skakać wyżej, czy biegać szybciej, czyli poprawi Twoją siłę reaktywną, na którą składa się dynamika i eksplozywność, jednak nie sprawi, że zgromadzisz większe zapasy ATP albo zaczniesz wykorzystywać go przez dłuższy niż kilka sekund czas. Dlatego dyscypliny sportowe takie jak olimpijskie podnoszenie ciężarów, rzut oszczepem, czy sprint na 100 metrów polegają na jednym powtórzeniu lub trwają kilka sekund, ale intensywność z jaką są wykonywane, wymaga nawet od najlepszych sportowców od 3 do 5 minut przerwy, aby uzupełnić zasoby ATP i móc wykonać zadanie na poziomie zbliżonym do poprzedniego wysiłku.

Trening ATP-CP nie sprawdzi się w kontekście spalania tkanki tłuszczowej czy budowania masy mięśniowej, co nie oznacza, że należy go zaniedbywać. Trening ATP-CP może być świetnym sposobem na urozmaicenie Twoich treningów, a niewielka ilość powtórzeń sprawia, że nie jest aż tak obciążający jak inne jednostki treningowe. Jednak najważniejsze jest to, że trening ATP-CP jest najlepszym sposobem na budowanie siły, szybkości i mocy.

Trening ATP-CP jest treningiem przerywanym. Polega na intensywnym wysiłku trwającym maksymalnie 10 sekund i długich przerwach trwających 2 lub więcej minut pomiędzy powtórzeniami.

SZLAK ATP-CP

PRĘDKOŚĆ: Bardzo szybka.

GŁÓWNE PALIWO: Adenozyno-5′-trifosforan (ATP) i fosfokreatyna (CP) przechowywane w mięśniach.

PRZYKŁADOWY RODZAJ WYSIŁKU: Biegi sprinterskie do 100 metrów, pojedyncze powtórzenia w dwuboju i trójboju, rzut młotem/dyskiem/oszczepem, skok w dal/wzwyż, skoki narciarskie, golf.

PRZYKŁADOWE: ILOŚĆ SERII / ILOŚĆ POWTÓRZEŃ / CZAS PRZERWY

3-8 / 1-2 maksymalne powtórzenia w treningu siłowym lub maksymalnie intensywny wysiłek trwający od 8 do 15 sekund / długie przerwy trwające do 5 minut pozwalające na pełną regenerację.

CZĘSTOTLIWOŚĆ: do 3 razy w tygodniu.

JAK TRENOWAĆ ATP-CP: Krótkie sprinty, rzuty piłką lekarską, olimpijskie podnoszenie ciężarów, ćwiczenia plyometryczne.

Kto powinien włączyć trening ATP-CP do swojego planu treningowego?

Sportowcy korzystający ze szlaku ATP-CP cechują się dużą siłą i dynamiką, a ich dyscypliny polegają na szybkim i intensywnym wykonaniu jednorazowego wysiłku. Szlak ATP-CP będzie bardzo ważny dla np. dwuboistów, trójboistów, lekkoatletów, golfistów, zawodników grających w baseball. Również sporty drużynowe takie jak koszykówka, siatkówka, piła nożna, ale też tenis czy sztuki walki opierają się w dużym stopniu na szlaku ATP-CP w najbardziej intensywnych momentach takich jak: nagłe zrywy, sprinty, serwowania czy wyprowadzenie nagłego i silnego ciosu.

Kolejna część artykułu już jutro. Po więcej zapraszamy na https://www.studiomeetfit.pl/

------------

Dziękujemy, że jesteś z nami i wspierasz twórczość dostępną na CKsport.pl. Kliknij w link poniżej i postaw naszej redakcji symboliczną kawę.