Při jakémkoli sportu je důležité ne pouze dodržovat režim a jídelní plán, ale je taktéž důležité vědět a pochopit jak vlastně naše tělo funguje. Adenosintrifosfát je látka zodpovědná za tvorbu a ukládání energie ve svalech.
Adenosintrifosfát (ATP) je biochemický způsob, jak ukládat a využívat energii. Je zdrojem energie pro každou buňku v těle, tedy i pro svaly. ATP je zapojeno v každé svalové kontrakci. Jak se práce svalů zvětšuje, více a více ATP je spotřebováno a je třeba ho nahradit, aby mohly být svaly neustále v pohybu. Jeho potřeba je tedy významná při každém sportu. Vytváří se různými systémy, a jak se dočteme v tomto článku, každý systém se zapojuje postupně, podle délky doby trvání cvičení.
PŘEMĚNA NA ENERGII
Celá reakce, která promění ATP na energii, je trochu komplikovaná, zde je její zjednodušené shrnutí :
- Chemicky je ATP adenin nukleotid vázaný na tři fosfáty.
- Existuje mnoho energie uložené ve vazbách mezi dvěma a třemi fosfátovými skupinami, které mohou být použity jako palivo chemické reakce.
- Když buňka potřebuje energii, toto pouto se přeruší do formy adenosindifosfát (ADP) a volná molekula fosfátu.
- Když má buňka přebytek energie, ukládá tuto energii tím, že tvoří ATP z ADP a fosfátu.
SYSTÉMY PRO VYTVOŘENÍ ADP
Protože je ATP tak důležitý, tělo má několik různých systémů pro jeho vytvoření. Tyto systémy pracují společně v několika fázích. Zajímavé na tom je, že různé formy cvičení používají různé systémy, takže sprinter vytváří ATP jiným způsobem než třeba maratónský běžec. Zde jsou tři různé biochemické systému ve svalu, v tomto pořadí :
- Fosfágenový systém
- Systém glykogenu a kyseliny mléčné
- Aerobní respirace
FOSFÁGENOVÝ SYSTÉM
Svalová buňka má určité množství ATP, která se pohybuje kolem a může se okamžitě použít. Toto množství ale není příliš velké, stačí pouze přibližně na tři sekundy. Pro rychlé doplnění hladiny ATP obsahují svalové buňky sloučeninu fosfátů, kterým se říká kreatin fosfát. Z této sloučeniny se oddělí fosfátová skupina a je převedena na ADP za vzniku ATP.
Buňka změní ATP na ADP a fosfágen rychle přemění ADP zpět na ATP. Vzhledem k tomu, že sval pokračuje v práci, hladiny kreatin fosfátu začnou klesat. Hladiny ATP a hladiny kreatin fosfátu se souhrnně nazývají fosfágenový systém. Ten může dodávat energii pracujícím svalům vysokou rychlostí, ale jen po dobu 8 až 10 sekund.
SYSTÉM GLYKOGENU A KYSELINY MLÉČNÉ
Svaly mají velké rezervy ve výši několika komplexních sacharidů zvané glykogen. Glykogen je řetězec molekul glukózy. Buňka se rozdělí z glykogenu na glukózu. Pak buňka používá anaerobní metabolismus (anaerobní znamená „bez kyslíku“), aby se vytvořil ATP a vedlejší produkt s názvem kyselina mléčná.
V rámci tohoto procesu probíhá asi 12 chemických reakcí, takže ATP je dodáván pomaleji než u předchozího systému. Systém může jednat rychle a produkovat dostatečné množství ATP na dobu asi 90 sekund. Tento systém nepotřebuje kyslík, což je užitečné, protože srdci a plícím trvá nějaký čas, než začnou pracovat společně.
Kvůli kyselině mléčné ale pro anaerobní dýchání existuje určitý limit. Kyselina mléčná je to, co nás ve svalech bolí. Hromadí se ve svalové tkáni a způsobuje únavu a bolest.
AEROBNÍ RESPIRACE (DÝCHÁNÍ)
Po dvou minutách cvičení tělo reaguje tak, že zásobuje pracující svaly kyslíkem. Je-li přítomen kyslík, glukóza se může kompletně rozložit na oxid uhličitý a vodu v procesu zvaném aerobní respirace. Hladina glukózy může pocházet ze tří různých míst :
- Zbývající zásoby glykogenu ve svalech.
- Rozpad glykogenu v játrech na glukózu, která se dostane k pracujícím svalům přes krevní řečiště.
- Vstřebávání glukózy z potravy ve střevech, která se dostane k pracujícím svalům přes krevní řečiště.
Aerobní respirace může také použít mastné kyseliny z tukových zásob ve svalu a v těle a produkuje ATP. V extrémních případech (jako je hladovění) mohou být bílkoviny rozděleny také na aminokyseliny, které se používají k výrobě ATP. Aerobní respirace nejprve používá sacharidy, pak tuky a nakonec bílkoviny, pokud je to nutné.
Aerobní respirace znamená ještě více chemických reakcí než předchozí systémy. Aerobní respirace produkuje ATP nejpomaleji ze všech tří systémů, ale může nadále poskytovat ATP po dobu několika hodin nebo déle, pokud trvá přívod paliva.
Závěr tohoto článku můžeme jednoduše popsat na příkladu. Představte si, že běžíte. Svalové buňky spálí ATP, který se vyskytuje v jejich okolí asi za 3 sekundy. Fosfágenový systém poskytuje energii po dobu dalších 8 až 10 sekund. To by znamenalo hlavní energetický systém pro sprintera běžícího vzdálenost 100 metrů nebo pro vzpěrače. V případě, že cvičení trvá ještě déle, zapojí se systém glykogenu a kyseliny mléčné. Když se začnete pořádně dívat na to, jak lidské tělo funguje, zjistíte, že neexistuje dokonalejší stroj!
