Mišice za opravljanje svojih funkcij potrebujejo energijo. Oskrbo z energijo lahko zagotovimo po različnih poteh z razgradnjo in pretvorbo hranil.
Kaj je oskrba z energijo?
Mišice potrebujejo energijo za izvajanje svojih funkcij. Oskrbo z energijo je mogoče zagotoviti na različne načine. Oskrba z energijo za mišične aktivnosti je možna na 4 različne načine. Razlikujejo se glede hitrosti in količine, s katero lahko zagotavljajo energijo. Intenzivnost mišične aktivnosti določa, kateri od teh procesov se uporablja za zagotavljanje energije. Pogosto se različni procesi izvajajo vzporedno. V anaerobnih (brez kisik alaktacid (brez laktat napad), ATP (adenozin trifosfat) in kreatin fosfat trgovina zagotavlja energijo za kratek čas. Vendar to traja le 6-10 sekund, pri dobro usposobljenih športnikih do 15 sekund in se pridobi med maksimalnimi hitrostnimi zmogljivostmi. Vsi drugi procesi zahtevajo prisotnost glukoze or maščobne kisline. Zagotavljajo ATP (adenozin trifosfat) v različnih količinah s popolno ali nepopolno razgradnjo. Pri anaerobni proizvodnji mlečne energije glikogen, oblika shranjevanja glukoze, je nepopolno razcepljen. Zato ta proces imenujemo tudi anaerobna glikoliza. Laktata in proizvede se malo energije, kar zadostuje za 15 - 45 sekund, pri vrhunskih športnikih za 60 sekund intenzivnih nastopov. Za dolgotrajno vadbo z nizko intenzivnostjo se energija pridobiva s popolnim zgorevanjem glukoze or maščobne kisline v aerobiki (z uporabo kisik) procesi proizvodnje energije, ki se pojavljajo v mitohondriji mišičnih celic.
Funkcija in naloga
Mišice potrebujejo energijo za izvajanje svojih funkcij. Pretvorijo ga v mehansko delo za premikanje spoji ali stabilizirati področja telesa. Vendar je mehanska učinkovitost zelo majhna, ker se le približno tretjina zagotovljene energije porabi za kinetične potrebe. Preostanek sežge v obliki toplote, ki se bodisi sprosti navzven bodisi se uporablja za vzdrževanje telesne temperature. Športniki, za katere so pomembni hitri gibi ali napori v kratkem času, energijo črpajo iz zalog energije, ki se nahajajo v plazmi mišičnih celic. Tipične discipline, ki izpolnjujejo te zahteve, vključujejo sprint na 100 metrov, dvigovanje uteži ali skok v višino. Tipične športne dejavnosti, ki pri največji možni moči trajajo 40 - 60 sekund, so tek na 400 metrov in hitrost 500 metrov drsanje ali 1000-metrsko kolesarjenje po progi, pa tudi dolg zadnji sprint na koncu dirke vzdržljivost dirka. Mišice energijo za te dejavnosti pridobivajo iz anaerobnih mlečnih izdelkov presnova energije. Poleg laktat, vodik Proizvajajo se tudi ioni, ki mišico postopoma pretirajo in tako predstavljajo omejevalni dejavnik za tovrstno športno aktivnost. Pri dolgotrajnih, nizkointenzivnih športnih aktivnostih je treba energijo nenehno obnavljati, ne da bi pri tem nastale snovi, ki povzročajo razgradnjo mišic. To se zgodi s popolnim izgorevanjem glukoze in maščobne kisline, ki jih dobimo iz ogljikovi hidrati in maščobe. Na koncu po obeh fazah razgradnje oba energenta v citratnem ciklu končata kot acetil-koencim A, kjer se razgradita z kisik porabe in zagotavljajo bistveno več energije kot anaerobna glikoliza. Pomembno je, da lahko telesne zaloge maščob zagotavljajo energijo bistveno dlje kot zaloge ogljikovih hidratov, vendar z nizko intenzivnostjo. Torej, če vzdržljivost športniki ne polnijo zalog ogljikovih hidratov med treningi, lahko pride do znatnega padca zmogljivosti.
Bolezni in bolezni
Vse bolezni, ki vplivajo na razgradnjo, transport in absorpcija maščobnih kisline in glukoza negativno vplivata na oskrbo z energijo. V sladkorna bolezen, predvsem vnos glukoze iz kri v celice je oslabljeno, za kar insulina je potrebno. To je odvisno od resnosti vodi do zmanjšane oskrbe v mišičnih celicah, kar zmanjša učinkovitost. Posledica tega absorpcija motnja je naraščanje kri ravni glukoze, signal, da trebušna slinavka ustvari še več insulina razbiti ta presežek. Poleg dolgotrajne poškodbe organov, ki jo povzroči sprememba v kri sestava, ta postopek neposredno vpliva na sposobnost jetra za mobilizacijo zalog maščobe in glukoze. Tam je povečana prisotnost insulina spodbuja pretvorbo glukoze v glikogen in njeno tvorbo maščobe, ki preprečuje mobilizacijo teh snovi za dovajanje energije. Jetra bolezni, kot so zamaščena jetra, hepatitis, jetrna fibroza in ciroza imajo podobne učinke na mobilizacijo maščob, čeprav so mehanizmi delovanja različni. The ravnovesje med vnosom in shranjevanjem maščobe na eni strani ter razgradnjo in transportom na drugi strani je pri teh boleznih moteno zaradi encimskih napak, kar vpliva na splošno uspešnost. Obstaja nekaj redkih bolezni, ki se pojavijo neposredno v mišičnih celicah, nekatere pa imajo pomembne posledice za prizadete posameznike. Te genetske bolezni so združeni pod pojmom presnovne miopatije. Obstajajo 3 osnovne oblike z različnimi različicami:
Pri mitohondrijskih boleznih je gen napake povzročajo motnje v dihalni verigi, kar je pomembno za aerobno razgradnjo glukoze. Posledično se bodisi ne tvori bodisi le majhna količina ATP, ki je na voljo kot nosilec energije. Poleg mišičnih simptomov je pomembna nevronska degeneracija. Pri bolezni shranjevanja glikogena (najbolj znana oblika je Pompejeva bolezen) pretvorbo glikogena v glukozo moti gen napake. Čim prej se pojavi ta bolezen, slabša je napoved. Bolezen skladiščenja lipidov se obnaša podobno, vendar tukaj obstajajo težave s pretvorbo maščobe. Širok spekter simptomov se pojavi pri vseh boleznih. Mišično se včasih hitro zmanjšajo zmogljivosti utrujenost, pojav mišic krči, mišična hipotonija in s podaljšanim napredovanjem mišična atrofija.
