В нашей предыдущей статье мы обсудили мышечную активность и три энергетические системы человеческого тела для восстановления АТФ и подробно обсудили систему фосфагена. Сегодня мы поговорим о второй системе, гликолизе.
Мы помним, какие три энергетические системы: система фосфагенов, гликолиза и окислительной системы.
Чтобы люди могли справляться со своими ежедневными задачами, им необходимо иметь энергию, и для этого им нужно хорошо питаться. Употребление в пищу разнообразных овощей, углеводов, белков, фруктов, которые наш организм усваивает с помощью энергии посредством химических процессов.
Что такое гликолиз?
Гликолиз — это процесс расщепления углеводов. Гликоген , который накапливается в мышцах или глюкоза, переносимая кровью (один из самых важных источников энергии) для создания АТФ.
АТФ, возникающий в результате гликолиза, в принципе дополняет фосфагеновую систему, но позднее становится основным источником АТФ, когда мышечная активность имеет высокую интенсивность и длится примерно до двух минут. Это происходит, когда, например, мы бежим 700 м. или когда в матче по сквошу мы держим ряд шаров подряд.
Многие ферменты участвуют в эволюции гликолиза, которые находятся в цитоплазме клеток. Их называют саркоплазмой в мышечных клетках, и они контролируют ряд химических реакций.
Быстрый и медленный гликолиз
Эволюция гликолиза может быть осуществлена двумя различными способами: быстро и медленно. В результате судьбы пирувата быстрый гликолиз называется анаэробным гликолизом и медленный аэробный гликолиз. Эти два выражения являются неточными при описании этих процессов, поскольку сам гликолиз не зависит от кислорода.
Пируват
Это конечный продукт быстрого гликолиза, он преобразуется в энергию, обеспечивающую лактат (АТФ) с большей скоростью, чем при медленном гликолизе, во время которого пируват транспортируется в митохондрии, где он будет производить энергию через окислительную систему.
Потребность в энергии
Потребности в энергии — это те, которые контролируют назначение конечных продуктов в клетке. Если энергия должна доставляться быстро, например, во время силовых тренировок, в основном используется быстрый гликолиз.
Медленный гликолиз активируется, если потребность в энергии невелика, например, в начале сеанса аэробики низкой интенсивности, и в клетке достаточно кислорода.
Восстановленный никотинамид и адениндинуклеотид (NADH) является еще одним важным побочным продуктом, который получает доступ к системе передачи электронов, чтобы генерировать больше АТФ.
Энергия, вырабатываемая гликолизом
Производит чистую выгоду двух молекул АТФ для каждой молекулы глюкозы. С другой стороны, если используется гликоген, чистая продукция состоит из трех молекул АТФ, потому что избегают реакции фосфорилирования глюкозы (добавление фосфатной группы), которая требует АТФ.
Регуляция гликолиза
Гликолиз стимулируется ADP, Pi, аммиаком и небольшим снижением pH, во время интенсивной мышечной деятельности, хотя наиболее интенсивным стимулом является AMP. Факторами, которые ингибируют гликолиз, являются заметное снижение pH (которое может наблюдаться при недостаточном количестве кислорода) и повышение уровня АТФ в фосфокреатине, цитрате и свободных жирных кислотах, которые присутствуют в состоянии покоя. Другим регуляторным механизмом гликолиза является фосфорилирование глюкозы гексокиназой. Скорость расщепления гликогена на глюкозу, контролируемая фосфорилазой, также важна.
Шаг ограничения скорости — это регулирование любой серии реакций, самой медленной в серии.
Активность PFK является важным фактором в регулировании скорости гликолиза. Когда энергетическая система фосфагена активируется, она стимулирует гликолиз (стимулируя ПФК), чтобы способствовать выработке энергии во время упражнений высокой интенсивности. Аммиак, образующийся в результате обесценивания АМФ или аминокислот, также помогает стимулировать ПФК.
Лактат крови и молочная кислота
Быстрый гликолиз вызывается периодами низкой доступности кислорода в мышечных клетках, и в результате образуется лактат, который может превращаться в молочную кислоту. Иногда мышечная усталость, возникающая при физической нагрузке, связана с высокой концентрацией молочной кислоты в мышечной ткани. Возможно, что усталость является следствием снижения рН ткани, вызванного кислотами различного происхождения.
Когда pH снижается и становится более кислым, он ингибирует гликолитические реакции и непосредственно вмешивается в сокращение мышц. Понижение уровня pH также подавляет ферментативную активность энергетических систем клеток. Эффект заключается в уменьшении доступной энергии и силы мышечного сокращения при физической нагрузке.
Лактат иногда используется в качестве энергетического субстрата для волокон типа I и сердечной мышцы. Он также используется в глюконеогенезе, процессе образования глюкозы во время длительных тренировок и восстановления. Выведение лактата из крови свидетельствует о способности человека к выздоровлению. Лактат может быть очищен путем окисления внутри мышечного волокна, в котором он был создан. Он также может транспортироваться в крови к другим мышечным волокнам для окисления. Кроме того, молочные продукты могут транспортироваться в крови к печени, где они превращаются в глюкозу. Этот процесс известен как цикл Кори .
Нормальная концентрация лактата в крови составляет 0,5 и 2,2 ммоль / л в покое. Когда интенсивность упражнений увеличивается, выработка лактата увеличивается в зависимости от типа волокна. Голник, Бэйли и Ходжсон определили, что концентрация лактата в крови возвращается к значениям перед тренировкой в первый час после тренировки.
Люди, которые проводят аэробные и анаэробные тренировки, показывают более быстрый клиренс лактата, чем те, кто не тренируется. Наибольшая концентрация лактата в крови наблюдается примерно через 5 минут после тренировки.
Порог лактата
Называется порог лактата когда начинается внезапное повышение уровня лактата в крови выше исходного уровня. Это в относительной интенсивности упражнения. Это начинается, когда максимальное потребление кислорода достигает 50% и 60% в случае неподготовленных людей. Быть 70% и 80% в обученных людях. При более высокой интенсивности упражнений наблюдается второе увеличение скорости накопления лактата. Этот фактор называется началом накопления лактата в крови . Обычно это происходит, когда концентрация лактата в крови приближается к 4 ммоль / л.
В нашей следующей статье мы поговорим о третьей окислительной системе.