O Wydolności - teoretycznie

Każdy żywy organizm zużywa energię, aby móc funkcjonować (termoregulacja, transport wewnątrzkomórkowy, skurcz mięśni). Nośnikiem bezpośrednim tej energii jest związek o nazwie adenzynotrifosforan – w skrócie ATP. Zbudowany jest on z adenozyny oraz trzech reszt fosforanowych, z czego dwie ostatnie posiadają tzw. wiązania bogatoenergetyczne. W organizmie zasoby ATP nie są duże i wynoszą ok 100g.

W metabolizmie energia ta może być produkowana – reakcje kataboliczne, bądź wykorzystywana – reakcje anaboliczne. Równowaga pomiędzy tymi reakcjami pozwala utrzymać homeostazę w organizmie. Nosi to nazwę metabolizmu [górski str 435  r. 12, metabolizm].

Energia jest pozyskiwana z różnych źródeł – węglowodanów, tłuszczy, białek. Może pochodzić również z fosfokreatyny zgromadzonej w mięśniach.
Z cukrów prostych, jakim jest glukoza, w wyniku procesu glikolizy beztlenowej powstaje 2 cząsteczki pirogronianu (2 mole ATP).

W przypadku nieobecności tlenu, z pirogronianiu przy udziale enzymu dehydrogenazy mleczanowej powstanie kwas mlekowy, który przechodzi do krwi. Niewielka jego ilość zamieniana jest na glukozę w procesie glukoneogenezy. W momencie, kiedy organizm nie będzie mógł zneutralizować powstałego mleczanu, zaczyna on narastać w organizmie [jak wyżej auor, str 436-437].

W warunkach tlenowych z pirogronianu zostaje utworzony acetylokoenzym-A (Acetylo-CoA), który wchodzi w tzw. cykl Krebsa (cykl kwasu cytrynowego) – reakcja nieodwracalna, konieczna obecność tlenu. W wyniku zachodzącego cyklu Krebsa powstaje energia – 38 moli ATP.

Z białek powstają aminokwasy, które mogą się rozłożyć do pirogronianu lub acetylokoenzymu-A.

Tłuszcze podobnie jak poprzednie substancje katabolizują się do pirogronianu lub acetylokoenzymu-A. W wyniku utlenienia 1 mola kwasu palmitynowego powstaje 129 moli ATP. Istotne jest, że przy zmniejszonym metabolizmie węglowodanów poniżej pewnego poziomu zaburzone jest funkcjonowanie cyklu Krebsa, co powoduje, że kwasy tłuszczowe nie są utleniane. Mówi o tym stare przysłowie biochemiczne „tłuszcze spalają się w ogniu węglowodanów”.
Do tej pory omawiane były procesy kataboliczne, czyli rozpadu. Zaś jeśli chodzi o procesy anaboliczne to:

·                    z aminokwasów mogą tworzyć się mięśnie (komórki mięśniowe),

·                    z glukozy powstaje glukogen,

·                    z tłuszczy tworzą się komórki tłuszczowe (np. podskórne).

Metabolizm przedstawiony schematycznie

Tabela na podstawie której w sposób pośredni możemy spróbować obliczyć sobie maksymalny pobór tlenu :)

Pod tym linkiem jest dostępny kalkulator biegowy: link

A tu taka szybka tabelka zamiany km/h->min/km
km/h - min/km
8 - 7'30"
9 - 6'40"
10 - 6'
11 -5'27"
12 -5'
13 - 4'37"
13,3 - 4'30"
14 - 4'17"
15 - 4'
16 - 3"45"
17 - 3'32"
17,15- 3"30"
18 - 3'20"
19 - 3'09"
20 - 3'

https://www.youtube.com/watch?v=nf7-oNEvx1A&index=27&list=WL

Fosfokreatyna - substrat energetyczny dla mięśni w pierwszych 30-60 sekundach intensywnego wysiłku fizycznego (bieg na 100m, skok w dal, skok wzwyż, podnoszenie ciężarów). 

Glikogen mięśniowy - źródło glukozy dla mięśni, niezbędny na każdym etapie wysiłku. Zużycie glikogenu uniemożliwia efektywne pozyskiwanie energii z kwasów tłuszczowych.

L-karnityna - wspomaga metabolizm kwasów tłuszczowych, ale także węglowodanów i bierze udział w syntezie przekaźnika nerwowego - acetylocholiny

Tauryna - działa na ośrodkowy układ nerwowy, zwiększa wydzielanie insuliny i wrażliwość tkanek na hormony o działaniu anabolicznym (insulinę i somatotropinę)

Arginina - jest prekursorem tlenku azotu (NO), który rozszerza naczynia krwionośne w tkance mięśniowej

Aminokwasy o rozgałęzionym łańcuchu alifatycznym - BCAA (leucyna, walina, izoleucyna) - wspomagają proces regeneracji mięśni oraz działają glukogennie i ketogennie, hamując rozkład białek mięśniowych. Ponadto aminokwasy BCAA zmniejszają czas trwania zakwasów i powysiłkowego bólu mięśni

Glutamina - jest prekursorem licznych aminokwasów strukturalnych dla budowy tkanki mięśniowej, może ulegać przekształceniu w kwas glutaminowy działający ośrodkowo, ponadto dostarcza grup amoniowych do cyklu mocznikowego

HMB (3-hydroksy-3-metylomaślan) - produkty zaawansowanej proteolizy leucyny, hamują degradację białek mięśniowych przez wpływ na ubikwitynę (metylują ubiwkitynę wyłączając jej działanie)

Cytrulina - jest prekursorem argininy do syntezy tlenku azotu (NO) oraz bierze udział w usuwaniu związków azotowych w cyklu mocznikowym

Na wydolność organizmu wpływa systematyczny wysiłek fizyczny, prowadząc do lepszego o 20-30% wykorzystania tlenu, dzięki zwiększeniu pojemności życiowej płuc, zwiększeniu stężenia mioglobiny w tkance mięśniowej, zwiększenia ukrwienia mięśni pod wpływem chemokin i czynników wzrostu, oraz neowaskularyzacji (VEGF), zwiększeniu zdolności do gromadzenia większych ilości glikogenu i fosfokreatyny w mięśniach.

EPO (erytropoetyna) nie działa, jak się dawniej wydawało, poprzez wpływ na syntezę hemoglobiny i erytropoezę, ale przez bezpośredni wpływ aktywizujący na ośrodkowy układ nerwowy.

Wszelkie choroby płuc, mięśnia sercowego, OUN i nerek zmniejszają wydolność organizmu.