pływak

Energia ATP. Po co nam Kreatyna? Cz. 1

Nasz organizm istnieje dzięki energii pozyskiwanej z ATP. Jest to związek organiczny – adenozynotrifosforan (Adenozyno-5′-trifosforan). Związek ten jest zbudowany z jednej cząsteczki adenozyny i trzech reszt fosforanowych.

budowa atp

Do czego potrzebne jest nam ATP?

Ogólnie rzecz biorąc do istnienia. Brak tego związku chemicznego doprowadziłby do śmierci. Sportowcom potrzebne jest jednak do czegoś innego. Do energii w sporcie, czyli wykonania skurczu mięśnia. Ważne jest, że podczas pracy mięśni zmniejsza się ilość ATP, a zapotrzebowanie na nie rośnie. Więc niestety z samego ATP zgromadzonego w mięśniach, energii wystarczyłoby tylko na kilka sekund (1-2s) pracy. Np. Skurczu mięśnia. Ilość ATP magazynowanego w mięśniach zależy od włókien mięśniowych (o których szczegółowo opowiemy sobie przy okazji oddzielnego artykułu). Istnieją trzy rodzaje włókien mięśniowych:

  • wolnokurczliwe – typ I,
  • pośrednie – typ IIA
  • szybkokurczliwe – typ IIX

Każdy z nas posiada około 25 mmol ATP/na kg suchej masy lub ok. 8 mmol ATP/kg mokrej masy [J.Górski 2019].

ATP podczas uwalniania energii rozpada się na ADP i wtedy uwalniana zostaje energia.

zamiana atp na adp

W czasie godzinnego pływania zużywa się do około 60 kg ATP. To pokazuje jak ważny jest to system. Dlatego organizm potrzebuje niemal ciągłej jego produkcji i robi to dzięki procesom resyntezy.
Istnieją cztery systemy pozyskiwania tego związku chemicznego. Trzy beztlenowe (szybkie) i jeden tlenowy (wolny). Nigdy nie jest tak, że działa tylko jeden system resyntezy. Zawsze jeden jest dominujący, zależy to od czasu trwania wysiłku i jego intensywności. Występuje tzw. kontinuum energetyczne, które pokazane jest na wykresie poniżej.

atp-wykres

Trzy systemy resyntezy zachodzą beztlenowo, czyli bez udziału tlenu. Ostatni system wykorzystuje tlen. Prawdopodobnie zostały wytworzone zanim na naszej planecie była wystarczająca ilość tlenu.

Beztlenowe systemy resyntezy ATP

Kinaza kreatynowa czy też fosfokreatyna w którym oba substraty dostarczamy z jedzeniem. Dzięki kreatynie, która dostarcza jedną cząsteczkę fosforanu do ADP, tworzy nam się znowu ATP. [Czas wysiłku na tym systemie od 5 do 7 sekund, zależy też od poziomu wytrenowania].

Kinaza kreatynowa

Tutaj suplementacja kreatyny będzie odgrywać największą role. Właśnie dzięki temu systemowi resyntezy i dostarczaniem z pożywienia kreatyny C i fosforanu P. Zwiększa nam się siła i moc w pierwszych sekundach wysiłku poprzez wydłużenie pracy pierwszego systemu.
W drugiej części artykułu dowiecie się jak suplementować kreatynę, dlaczego ciężko jest ją uzupełnić z jedzenia i czemu nie suplementujemy fosforanu.

Miokinaza inaczej kinaza adenylowa, która wykorzystuje ADP i poprzez zabranie jednej cząsteczki fosforu, rozkładając go do AMP(adezynomonofosforan) pozyskujemy dzięki temu cząsteczkę fosforanu do zbudowania ATP. [Czas pracy do 1-2 sekundy].

 Miokinaza

Glikolityczny czy też glikoliza beztlenowa – energia przekształcana jest z cukrów, a dokładniej z glukozy. Glukoza pozyskiwana jest z glikogenu (glikogenoliza; mięśnie i wątroba) oraz z krwi wolną glukozę. Efektem ubocznym tego procesu jest wydzielanie się kwasu mlekowego (LA), który jest również przyczyną przerwania wykonywania wysiłku w intensywności IVA. [Z tego systemu możemy czerpać energię od 30 sekund do 2 minut].
Z jednej cząsteczki glukozy, pozyskujemy dwie cząsteczki ATP.
Rysunek pokazuje proces glikolizy oraz glukoneogenezy czyli metabolizm kwasu mlekowego z powrotem w glukozę. W jednej komórce nie mogą zachodzić dwa procesy jednocześnie. System ten dominuje w pływaniu na dystansie 100-200 metrów.

proces glikolizy oraz glukoneogenezy

Tlenowe systemy resyntezy ATP

System mitochondrialny, oksydacyjny, glikoliza tlenowa. Do produkcji w tym systemie wykorzystywane są mitochondria, które wykorzystują tlen. Substratem jest tlen, cukry i tłuszcze. Jest to system z którego czerpiemy ATP przy długim wysiłku fizycznym. Dzięki temu systemowi można wykonywać wysiłek fizyczny do bariery którą stanowi nasza psychika. Z glikolizy tlenowej pozyskujemy 8 ATP, a w późniejszym cyklu Krebsa 30 ATP. Do wysiłków typowo tlenowych zaliczamy pływanie na dystansie 1500 metrów i więcej.

System mitochondrialny
  1. Małe, stężenie O2 (np.ostatnie sekundy sprintu),
  2. Normalne stężenie (długi, powolny bieg; pływanie).

Najważniejsze fakty:

-w czasie regeneracji ATPAZA zamienia się z wolnej na szybką,

-trening nad pierwszym systemem zapewnia moc – dynamikę,

-w treningu siłowym w celu zwiększenia zapasów ATP potrzebne są długie przerwy,

-w organizmie mamy trzy razy więcej fosfokreatyny (C~P) niż ATP,

-suplementacja kreatyny ma wpływ na pierwszy system resyntezy.

-praca nad 3 systemem zwiększa wytrzymałość anaerobową, a nad 4 aerobową

Bibliografia:

Jan Górski „Fizjologia wysiłku i treningu fizycznego”.

„Biochemia” Jeremy M. Berg – Lubert Stryer – John L. Tymoczko – Gregory J. Gatto.