4 podstawowe czynności życiowe i ich wpływ na funkcjonowanie organizmu

  1. Oddychanie
  2. Trawienie
  3. Przemiana Materii
  4. Wydalanie

 

Powyższa kolejność czynności życiowych jest przypadkowa. Nie można tutaj mówić która jest mniej lub bardziej ważna. Wszystkie są ważne, żeby zachować dobry stan zdrowia.

 

Zaczynając od pierwszej na liście:

Oddychanie - najprościej można to zdefiniować jako podstawowa czynność życiowa cechująca każdy żywy organizm.

Ale wymaga to doprecyzowania.

Oddychanie dzielimy na wewnętrzne( komórkowe ) i zewnętrzne. 

  • Ogół procesów prowadzący do uzyskania energii niezbędnej do pozostałych procesów życiowych w drodze utleniania związków organicznych ( oddychanie komórkowe )
  • Całość procesów wymiany gazowej ze środowiskiem ( oddychanie zewnętrzne )

 

W procesie oddychania organizm poza węglowodanami może również utleniać tłuszcze, białka oraz pozostałe związki organiczne. Jednak najchętniej wykorzystuje w tym procesie glukozę. Dopiero gdy tego źródła energii zabraknie, zacznie wykorzystywać aminokwasy i kwasy tłuszczowe. Katabolizm tłuszczów odbywa się poprzez proces hydrolizy, podczas którego uwalniane są kwasy tłuszczowe i glicerol. Utlenienie grama kwasów tłuszczowych wyzwala więcej energii niż utlenienie tej samej ilości glukozy ( węglowodany zawierają w swych strukturach więcej tlenu ). Kwasy tłuszczowe są przechowywane jako triacyloglicerole, głównie jako kropelki w komórkach tłuszczowych ( magazynujących tłuszcz ). W odpowiedzi na hormony, takie jak adrenalina, triacyloglicerole są hydrolizowane w cytozolu do wolnych kwasów tłuszczowych i glicerolu: 

 

Jak już wyżej wspomniałem, Kwasy tłuszczowe są uwalniane do krwi, z której są pobierane i utleniane przez większość komórek. Są one głównym źródłem energii dla wielu tkanek, szczególnie mięśnia sercowego. U ludzi utlenianie tłuszczów jest ilościowo ważniejsze niż utlenianie glukozy jako źródła ATP. Po części wynika to z tego, że utlenianie 1 g triacyloglicerolu do CO2 generuje około sześć razy więcej ATP niż utlenianie 1 g uwodnionego glikogenu.

 

W organizmie człowieka, w jego komórkach zachodzą dwa procesy oddychania: tlenowe i beztlenowe. Tlenowe jest naturalną sytuacją, wręcz domyślnym procesem. Natomiast w sytuacji kiedy podaż tlenu jest niewystarczająca, metabolizm przechodzi na tor beztlenowy, np: podczas intensywnego wysiłku fizycznego. 

 

Oddychanie beztlenowe ( anaerobowe )

Jest to proces zachodzący w komórkach i polega na rozkładzie związków organicznych bez udziału tlenu. Zamiast tlenu zużywane są inne związki, takie jak azotyny czy siarczany. Produktem jest etanol, kwas mlekowy. Efektem oddychania beztlenowego w komórkach mięśniowych w stanach nadmiernego wysiłku fizycznego i nadmiernego gromadzenia się mleczanu w mięśniach są "zakwasy". W procesie oddychania beztlenowego dochodzi do powstania 2 cząstek ATP ( adenozynotrifosforanu ). Oznacza to, że w wyniku oddychania beztlenowego wydziela się niewiele energii.

 

Oddychanie tlenowe ( aerobowe )

Proces w wyniku, którego w komórkach powstaje energia gromadzona w formie ATP. Efektem oddychania tlenowego są woda i dwutlenek węgla. Oddychanie tlenowe składa się z 3 etapów. Etapem pierwszym jest Glikoliza, drugim - cykl Krebsa i trzecim - łańcuch oddechowy. Ostatecznie efektem tego procesu jest powstanie 36 cząsteczek ATP, dwutlenku węgla i woda. Czyli znacznie więcej w porównaniu do 2 cząsteczek ATP w oddychaniu beztlenowym. 

 

Oddychanie tlenowe jest wewnętrznym oddychaniem zachodzącym w komórce. By taka reakcja zaszła w komórce konieczne jest dostarczenie do niej tlenu. Początek tego procesu zachodzi w chwili wdechu i wtłoczenia bogatego w tlen powietrza. Dalej tlen przechodzi do krwiobiegu, łączy się z hemoglobiną erytrocytów ( czerwonych krwinek ) i jest transportowany do komórek, gdzie zostaje włączony w powyższe reakcje.

 

Co to jest ATP ?

ATP to jest energia, w najkrótszym tego słowa znaczeniu. Mięśnie do pracy wykorzystują zmagazynowaną w organizmie energię chemiczną ze spożywanej przez nas ludzi żywności przekształcając ją w ciepło i energię ruchu ( energia kinetyczna ). Komórki mięśniowe mają na to kilka różnych sposobów. Występują trzy systemy biochemiczne do wytwarzania ATP i występują one w kolejności:

  1. Za pomocą fosforanu kreatyny
  2. Za pomocą glikogenu
  3. Oddychanie tlenowe ( aerobowe )

 

Ad:1) Fosforan kreatyny

Wszystkie komórki mięśniowe mają w sobie trochę ATP, z którego mogą natychmiast skorzystać  - ale tylko, żeby wystarczyło na około 3sek. ! Jak również wszystkie komórki mięśniowe zawierają wysokoenergetyczny związek zwany fosforanem kreatyny, który jest rozkładany, aby szybko uzyskać więcej ATP. Fosforan kreatyny bardzo szybko zaspokaja zapotrzebowanie energetyczne pracującego mięśnia, ale tylko przez około 8-10sek. 

Ad:2) Glikogen

Korzystanie z glikogenu bez tlenu, to czerpanie energii z zapasów węglowodanów zwanych glikogenem, które można wykorzystać do wytworzenia ATP z glukozy. Zajmuje to około 12 reakcji chemicznych, więc dostarcza energię wolniej niż fosforan kreatyny. Niemniej jednak jest to wciąż szybki proces podczas, którego ilość wytworzonej energii jest wystarczająca żeby przetrwać 90sek. Tlen tutaj nie jest potrzebny. Dzięki temu płucom i sercu zabiera trochę czasu zanim dostarczy zwiększone ilości tlenu do mięśni. Produktem ubocznym tego typu wytwarzania ATP bez użycia tlenu jest kwas mlekowy. Który zbira się w mięśniach z towarzyszącym temu zmęczeniem i bólem.

Ad:3) Oddychanie tlenowe ( aerobowe ) przy użyciu tlenu

W ciągu dwóch minut ćwiczeń ciało zaczyna dostarczać tlen pracującym mięśniom. W obecności tlenu nastepuje rozbicie glukozy na ATP. Ta glukoza może pochodzić z kilku źródeł:

  • pozostały zapas glukozy w komórkach mięśniowych
  • glukoza z pożywieniem w jelicie
  • glikogen w wątrobie
  • rezerwy tłuszczu w mięśniach
  • w skrajnych przypadkach ( jak głód ) białko organizmu

Oddychanie tlenowe wymaga jeszcze więcej reakcji chemicznych w celu wytworzenia ATP niż kiedykolwiek z powyższych dwóch procesów. Jest to najwolniejszy ze wszystkich trzech systemów - ale może dostarczyć ATP przez kilka godzin lub dłużej po wysiłku. 

 

Przykład jak to działa:

Stwierdziłeś, że na siłownię nie jedziesz samochodem tylko pobiegniesz.

  • przez pierwsze 3sek. twojego biegu, twoje komórki mięśniowe wykorzystają ATP które mają w sobie
  • Przez następne 8-10sek. twoje mięśnie używają zapasów fosforanu kreatyny w celu zapewnienia ATP
  • ponieważ ciągle biegniesz, uruchamia się proces czerpania energii z glikogenu ( który nie potrzebuje tlenu ) i trwa on około 90sek.
  • Jeżeli biegniesz dalej, to uruchamia się proces oddychania tlenowego ( to jest ATP wykorzystujące tlen )

 

Wykorzystanie ATP w sporcie

Sprinter vs maratończyk to inne wykorzystanie ATP.

  • korzystanie z fosforanu kreatyny - zastosowanie przy krótkich sesjach wysiłkowych trwających 8-10sek. ( np: sprint, podnoszenie ciężarów )
  • korzystanie z glikogenu ( bez tlenu ) - zastosowanie przy sesjach wysiłkowych trwających około 90sek. ( np: pływanie, 100m, bieg 200-400m )
  • korzystanie z oddychania tlenowego - czas trwania nie jest tutaj ograniczony, więc może być zastosowany podczas aktywności wytrzymałościowych ( np: maraton, wioślarstwo )

 

Jak to wszystko się ma do wyboru właściwego treningu 

Jako, że każdy z nas jest indywidualnością biochemiczną, czyli każdy jest inny, różny. Mięsnie każdego z nas będą różnić się od siebie nie tylko pod kątem wizualnym ale też rodzaju włókien mięśniowych. Mięśnie są mieszanką dwóch podstawowych rodzajów włókien: szybko kurczliwych i wolno kurczliwych. Siła, moc i wytrzymałość mogą częściowo wynikać z rozmieszczenia tych włókien w mięśniach człowieka.

 

Dla przykładu wyżej wspomniany sprinter może pokonać w sprincie maratończyka ale przegra z nim biorąc udział w maratonie. Dlaczego ?

Włókna szybko kurczliwe mogą:

  • rozwijać większą siłę
  • nabrzmiewać szybciej ( spompować się )
  • nabrzmiewać beztlenowo ( bez użycia tlenu )

włókna wolno kurczliwe mogą:

  • rozwijać siłę powoli
  • dłużej trwać do uzyskania nabrzmienia ( " spompowania " )
  • mieć większą pojemność tlenową ( z tlenem )

 

Twoje geny określają procent każdego rodzaju posiadanego włókna mięśniowego. Osoba urodzona z większą ilością włókien wolno kurczliwych byłaby bardziej predysponowana do dyscyplin wytrzymałościowych (maratony, triathlony). Natomiast osoba urodzona z większym odsetkiem włókien szybko kurczliwych byłaby bardziej predysponowana o aktywności beztlenowych, np: takich jak podnoszenie ciężarów. Włókna beztlenowe ( nie wymagają dużej ilości tlenu do pracy ).

 

Ćwiczenia aerobowe i anaerobowe

Różne rodzaje ćwiczeń wykorzystują różne włókna mięśniowe. Ćwiczenia aerobowe ( np: bieganie w maratonie ) wymagają niskiego poziomu wysiłku przez długi okres czasu. Wszystkie mięśnie są wówczas używane znacznie poniżej ich maksymalnego napięcia ( siły skurczu ) ale przez dłuższy okres czasu.

 

  1. Ćwiczenia aerobowe
  • opierają się na systemie tlenowym ( z tlenem ) 
  • wykorzystują więcej włókien wolno kurczliwych
  • wykorzystują węglowodany, tłuszcz, białko do energii
  • zużywają duże ilości energii
  • wytwarzają mało kwasu mlekowego

 

Natomiast ćwiczenia beztlenowe ( takie jak np: podnoszenie ciężarów ) obejmują krótkie serie skurczów mięśniowych o większej intensywności przy znacznie większym odsetku ich maksymalnej siły skurczu.

  1. Ćwiczenia beztlenowe
  • wykorzystują głównie szybko kurczliwe włókna mięśniowe
  • opierają się głównie na ATP lub glukozie jako paliwie
  • zużywają bardzo małą ilość tlenu, białka i tłuszczu
  • wytwarzają duże ilości kwasu mlekowego
  • krótszy czas wykonywania ćwiczeń niż w przypadku ćwiczeń aerobowych

 

Podsumowując - ruch jest jak najbardziej wskazany. To jaką intensywność przyjmiecie za właściwą jest sprawą indywidualną. Często zależną od celów, czasu oraz możliwości regeneracyjnych. W każdym bądź razie ruch działa na nas ludzi pro zdrowotnie i poprawia nasze samopoczucie. Według Piramidy Zdrowego Żywienia ruch jest jej podstawą i dla ludzi zdrowych i dorosłych zalecane jest co najmniej 30min ćwiczeń aerobowych o umiarkowanym natężeniu co najmniej 5 dni w tygodniu. Natomiast według American Heart Association co najmniej 25min intensywnej aktywności aerobowej 3 dni w tygodniu. To jaką intensywność ćwiczeń przyjmiesz będzie determinowało twoje efekty oraz stan psychofizyczny.

 

 

Ocena: 0 gwiazdek
0 głosów

Dodaj komentarz

Komentarze

Nie ma jeszcze żadnych komentarzy.