Kolejny szlak metaboliczny – jak sama nazwa wskazuje – również jest systemem beztlenowym. Mowa oczywiście o glikolizie beztlenowej, znanej również jako system anaerobowy. Mniej więcej po 10 sekundach wysiłku, Twój organizm przełącza się ze szlaku ATP-CP na szlak glikolizy beztlenowej, który polega na rozkładzie jednego ze znanych Ci już makroskładników, a mianowicie węglowodanów.

Jak już wiesz, w Twoim organizmie wszystkie węglowodany przekształcane są w cukier prosty, czyli glukozę, która może zostać wykorzystana od razu w tej postaci lub zmagazynowana w wątrobie i mięśniach pod postacią glikogenu. To właśnie glukoza znajdująca się we krwi oraz glikogen mięśniowy są głównymi substratami energetycznym dla szlaku glikolizy beztlenowej. Jednak podobnie jak w przypadku systemu ATP-CP zapasy glikogenu są bardzo wydajne, ale niestety dość ograniczone.

Omawiany szlak metaboliczny opiera się na glikolizie, która jest procesem chemicznym, podczas którego cukier przekształca się w kwas pirogronowy w warunkach beztlenowych, skutkiem czego wydzielana jest energia w postaci dobrze już Ci znanego ATP.

glukoza + 2Pi + 2ADP + NAD+ => 2 cząsteczki pirogronianu + 2 ATP + 2NADH + 2H+ 2H2O

Podczas glikolizy oprócz pożądanego ATP powstaje również kwas mlekowy, dzięki któremu nasze mięśnie są w stanie pracować na wysokich obrotach, mimo iż układy oddechowy i krążenia nie są w stanie sprostać stawianym im wymaganiom. W sytuacji, gdy stężenie kwasu mlekowego jest już bardzo wysokie i nie ma możliwości odprowadzenia go z mięśni, szybko pojawiają się ból i zmęczenie, które zmuszają do przerwania wysiłku.

Trening glikolizy beztlenowej

Szlak glikolizy beztlenowej jest charakterystyczny dla intensywnego wysiłku trwającego do 2 minut. Właśnie z tego szlaku będziemy korzystać w głównej mierze podczas tzw. interwałów, czyli treningów polegających na przeplataniu krótkich i bardzo intensywnych ćwiczeń z ćwiczeniami o niższej intensywności lub przerwą np. tabata. Trening systemu glikolizy beztlenowej jest świetnym rozwiązaniem w kontekście spalania tkanki tłuszczowej. Podczas takiego treningu pojawia się dużo mikrouszkodzeń włókien mięśniowych, wykorzystywane są zapasy glikogenu, podnosi się temperatura ciała i wywołany zostaje efekt długu tlenowego (EPOC). Organizm musi „ostygnąć” i uzupełnić zapasy, dlatego po zakończeniu takiego treningu pobierany jest dodatkowy tlen (spłacany jest dług) w celu usunięcia kwasu mlekowego z mięśni poprzez przekształcenie go z powrotem na kwas pirogronowy. Dlatego dopiero po zakończeniu takiego treningu spalamy najwięcej kalorii.

U każdego z nas glikoliza beztlenowa może przebiegać inaczej, ponieważ szlak ten jest mocno uzależniony od zapasów glikogenu. Dlatego tak ważna w życiu każdego sportowca jest odpowiednia dieta i zbilansowane posiłki bogate w węglowodany, które zadbają o uzupełnienie poziomu glikogenu zgromadzonego w organizmie. Również produkcja kwasu mlekowego będzie przebiegać u każdego inaczej. Jest ona zależna od zapotrzebowania mięśni na ATP, czyli od rodzaju i intensywności treningu. Z kolei szybkość usuwania kwasu mlekowego z organizmu, czyli proces regeneracji powysiłkowej będzie zależał od stężenia tego kwasu, koncentracji jonów wodorowych, rodzaju włókien mięśniowych czy też tolerancji organizmu na wysiłek beztlenowy i poziomu wytrenowania.

SZLAK GLIKOLIZY BEZTLENOWEJ PRĘDKOŚĆ:

Szybka. GŁÓWNE PALIWO: Glikogen mięśniowy i glukoza w krwiobiegu.

PRZYKŁADOWY RODZAJ WYSIŁKU: Biegi sprinterskie do 800 metrów, trening siłowy, 50 metrów stylem dowolnym, rundy w sportach walki trwające do kilku minut.

PRZYKŁADOWE: ILOŚĆ SERII / ILOŚĆ POWTÓRZEŃ / CZAS PRZERWY: 2-4 / 8-12 powtórzeń lub intensywny wysiłek trwający od 20 do 40 sekund / krótkie przerwy trwające do 2 minut.

CZĘSTOTLIWOŚĆ: do 2 razy w tygodniu na daną partię mięśniową.

JAK TRENOWAĆ ATP-CP: Różnego rodzaju treningi interwałowe.

Kto powinien włączyć trening glikolizy beztlenowej do swojego planu treningowego?

Odpowiedź to każdy, ponieważ trening tego typu pomaga spalać tkankę tłuszczową przy jednoczesnym zachowaniu masy mięśniowej, poprawia wydolność, buduje wytrzymałość, poprawia kondycję, zwiększa tolerancję na wysiłek beztlenowy, jest intensywny, ale jednocześnie zajmuje niewiele czasu, a dodatkowo pozytywnie oddziałuje na naszą psychikę oraz buduje charakter.

Sportowcy korzystający głównie z tego szlaku są szybcy, mają atletyczną budowę ciała i pozornie wydają się być „nie do zajechania”, aczkolwiek nie są tak silni jak sportowcy ATP-CP, ani tak wytrzymali jak sportowcy korzystający ze szlaku przemian tlenowych. Dyscypliny takie jak: biegi sprinterskie do 800 metrów, łyżwiarstwo szybkie na 500 metrów, 50 metrów stylem dowolnym, narciarstwo alpejskie, sporty walki czy kolarstwo torowe będą opierały się właśnie na systemie glikolizy beztlenowej.

Szlak przemian tlenowych

Jeśli wysiłek fizyczny przekracza 2 minuty, za produkcję ATP zaczyna być odpowiedzialny szlak przemian tlenowych. Jest to droga aerobowa, gdyż jako jedyna zachodzi w obecności tlenu. Aby wyprodukować energię, system ten również wykorzystuje glikogen mięśniowy, ale może także sięgnąć po zapasy zgromadzone w wątrobie, jeśli dłuższy wysiłek o umiarkowanej intensywności powoduje znaczne obniżenie stężenia glikogenu mięśniowego. Jednakże glikogen wątrobowy jest niezbędny dla pracy mózgu, dlatego jego zużycie może spowodować tzw. zjawisko ściany, które może doprowadzić do utraty przytomności, a nawet śmierci. Oprócz glikogenu na szlaku przemian tlenowych rozkładane są głównie glukoza z krwioobiegu i wolne kwasy tłuszczowe, ale energia może być pozyskana nawet z aminokwasów i alkoholu.

Rozkład glikogenu i glukozy krążącej we krwi rozpoczyna się w taki sam sposób jak podczas glikolizy beztlenowej. Jednak przy obfitym dopływie tlenu oraz wydłużonej, średnio intensywnej pracy mięśni cząsteczki kwasu pirogronowego nie są przekształcane w kwas mlekowy, lecz przechodzą do mitochondriów, gdzie są rozkładane na cząsteczki dwutlenku węgla oraz wody. Dodatkowo dwie cząsteczki tego kwasu są nieodwracalnie przekształcane w postać acetylokoenzymu A (acetyl-CoA). Ten pośredni związek wchodzi w drugi etap rozpadu węglowodanów, znany jako cykl kwasu cytrynowego (cykl Krebsa). Główną funkcją cyklu Krebsa jest redukcja zawartości acetylokoenzymu A do dwutlenku węgla i atomów wodoru. W wyniku cyklu Krebsa powstałe w nim wysokoenergetyczne molekuły przechodzą przez błonę mitochondriów w procesie obejmującym transport elektronów. Podczas tego procesu energia chemiczna jest oddawana w kilku etapach w celu zapewnienia paliwa do tworzenia ATP z ADP i grup fosforanowych. W rezultacie całkowity rozkład jednej cząsteczki glukozy generuje do 38 cząsteczek ATP.

Nie da się ukryć, że produkcja ATP jest znacznie bardziej efektywna na drodze przemian tlenowych aniżeli beztlenowych. Oprócz możliwości wykorzystania innych niż cukry substratów energetycznych, szlak tlenowy wytwarza do 19 razy większą ilość ATP z jednej cząsteczki cukru w porównaniu z systemem beztlenowym, podczas którego generowane są tylko 2 cząsteczki ATP. Nic dziwnego, w końcu jesteśmy w stanie przeżyć kilka dni bez jedzenia, a nawet picia, z kolei kilkuminutowy brak dostępu do tlenu jest już dla nas śmiertelny. Wniosek jest jeden, szlak przemian tlenowych jest najważniejszy, bez niego po prostu „nie działasz”!

Na udział poszczególnych makroskładników w produkcji ATP będą miały udział takie czynniki jak:

intensywność wysiłku,

czas trwania wysiłku,

kondycja,

poziom wytrenowania,

dieta.

Tłuszcze będą głównym paliwem podczas dłuższego wysiłku o niskiej intensywności, czyli takiego poniżej 50% VO2 max, udział węglowodanów rośnie wraz ze zwiększaniem się intensywności wysiłku. Z kolei białko, które jest głównie materiałem budulcowym, może posłużyć za paliwo w ostateczności, gdy wyczerpane zostają inne źródła. Wtedy w procesie glukoneogenezy dochodzi do wykorzystania aminokwasów z tkanki mięśniowej.

Trening przemian tlenowych

Szlak tlenowy jest charakterystyczny dla sportów wytrzymałościowych, które wymagają ponadprzeciętnej wydolności aerobowej. System ten jest bardzo wrażliwy na ćwiczenia, dlatego łatwo go trenować i zwiększać swoją wydolność. Mimo iż, typowe treningi cardio są dość długie, to nadal są świetnym sposobem na utratę tkanki tłuszczowej. Jednak musisz mieć na uwadze, że faktyczne spalanie tkanki tłuszczowej podczas treningu tlenowego zachodzi dopiero po wyczerpaniu glikogenu mięśniowego, czyli mniej więcej po 80 minutach wysiłku. Wtedy też organizm przełącza się właśnie na korzystanie z wolnych kwasów tłuszczowych, które są niezawodnym, najbardziej wydajnym i najwolniej spalającym się substratem energetycznym podczas naprawdę długotrwałego wysiłku fizycznego.

Co ciekawe, również treningi interwałowe mogą zwiększyć zdolności organizmu do przemian tlenowych, ponieważ w procesie „spłacania długu tlenowego” zachodzą właśnie przemiany tlenowe. Dlatego tak ważne jest, aby nie lekceważyć żadnego z systemów.

Typowy trening cardio nie musi być żmudnym spacerowaniem na bieżni. Możesz zmniejszyć obciążenie i ćwiczyć dłużej, spróbować swoich sił na zajęciach tanecznych czy też zagrać w nogę. Z uwagi na niską intensywność wysiłku trening aerobowy może być świetnym narzędziem regeneracyjnym podczas dni wolnych od treningu.

SZLAK PRZEMIAN TLENOWYCH

PRĘDKOŚĆ: Średnia i wolna.

GŁÓWNE PALIWO: Glikogen, glukoza w krwiobiegu i wolne kwasy tłuszczowe.

PRZYKŁADOWY RODZAJ WYSIŁKU: Spacer, sztuki walki, sporty zespołowe jak np. koszykówka, piłka nożna, ultimate, długodystansowe: bieganie, pływanie, jazda na rowerze itd.

PRZYKŁADOWE: ILOŚĆ SERII / ILOŚĆ POWTÓRZEŃ / CZAS PRZERWY: 3-6 serii / 1-5 minut wysiłku o średnio-wysokiej intensywności / 1-5 minut przerwy LUB 1-3 serii / 8-20 minut wysiłku o średniej intensywności / 4-10 minut przerwy

CZĘSTOTLIWOŚĆ: do 3 razy w tygodniu.

JAK TRENOWAĆ SZLAK PRZEMIAN TLENOWYCH: Szeroko pojęty trening cardio, np. długodystansowe: spacery, bieganie, pływanie, jazda na rowerze.

Kto powinien włączyć trening przemian tlenowych do swojego planu treningowego?

Odpowiedź to oczywiście każdy, ponieważ dzięki takiemu treningowi dbamy o sprawność ważnych układów, czyli oddechowego i sercowo-naczyniowego, których zdolności słabną wraz z wiekiem. Dzięki aktywności fizycznej i treningom możesz wydłużyć poziom swojej wydolności. Dodatkowo dobrze wykonany trening wykorzystujący szlak tlenowy może skutecznie pomóc w redukcji tkanki tłuszczowej. Warto wziąć pod uwagę, że nawet dłuższy spacer może być formą treningu tlenowego i jednocześnie fajnym sposobem na regenerację.

Sportowcy działający głównie na systemie tlenowym zazwyczaj są szczuplejsi i lżejsi od sportowców korzystających z pozostałych dwóch szlaków. Dodatkowo cechują się ponadprzeciętną wytrzymałością, dzięki której są w stanie wykonywać daną aktywność przez naprawdę długi czas. Szlak przemian tlenowych będzie kluczowy dla np. maratończyków, ultramaratończyków, triathlonistów czy kolarzy długodystansowych.

Współpraca wszystkich 3 szlaków metabolicznych

Dla każdego rodzaju aktywności fizycznej energia pochodzi z ATP, który zawsze rozpada się na ADP i nieorganiczny fosforan. Nie ma możliwości, aby działał tylko jeden szlak metaboliczny. Niezależnie od dyscypliny sportowej, wszystkie 3 szlaki są wykorzystywane do produkcji ATP z tym, że udział niektórych może przeważać nad innymi. Dlatego trening kluczowego dla danego wysiłku szlaku powinien być priorytetem.

Rys. 1. Energy systems chart (3).

Na powyższym wykresie pokazane zostało, w jaki sposób trzy szlaki energetyczne oddziałują na siebie podczas pierwszych 120 sekund zrównoważonej aktywności fizycznej. Na początku uaktywnia się system ATP-CP (niebieski), zapewniający krótki, ale solidny zastrzyk energii. Szlak glikolizy beztlenowej (czerwony), jest tylko minimalnie zaangażowany na starcie, jednak szybko zwiększa swoją wydajność, gdy system ATP-CP spada. Wraz z upływem czasu, system oksydacyjny (zielony) przejmuje kontrolę. Na podstawie faz przejściowych można zobaczyć, jak trzy systemy współpracują ze sobą, aby zapewnić właściwą energię we właściwym czasie.

PODSUMOWANIE

Organizm przetwarza energię ze składników pokarmowych na ATP, związek chemiczny, którego rozkład uwalania energię potrzebną do skurczu mięśni oraz przeprowadzenia innych procesów biologicznych.

Wytwarzanie ATP obejmuje zarówno metabolizm (reakcje chemiczne) aerobowy (tlenowy) i anaerobowy (beztlenowy).

Istnieją dwa systemy beztlenowe: szlak ATP-PC (szlak fosfagenowy) oraz glikoliza beztlenowa.

Szlak ATP-PC jest wykorzystywany głównie podczas gwałtownego, szybkiego wysiłku wymagającego dużej mocy, np. bieg sprinterski na 100 metrów.

Szlak glikolizy beztlenowej jest kluczowy podczas intensywnego wysiłku trwającego do 2 minut, np. 50 metrów stylem dowolnym. Wysokie stężenie kwasu mlekowego i brak możliwości jego odprowadzenia powodują zmęczenie i ból mięśni przerywające wysiłek.

Przemiany tlenowe uwalniają energię głównie z węglowodanów i tłuszczy, a czasami nawet z białka i alkoholu. Szlak ten przeważa podczas długotrwałego wysiłku o niskiej intensywności, np. maraton.

Udział poszczególnych substratów energetycznych w produkcji ATP zależy m.in. od: czasu trwania wysiłku, intensywności wysiłku, kondycji, poziomu wytrenowania, diety.

Wszystkie 3 szlaki metaboliczne współdziałają! Trening szlaku przeważającego powinien być priorytetem.

Zapraszamy na stronę 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.