GLIKOLIZA – podstawy dla trenera

Podstawy biochemiczne procesu glikolizy dla trenera

Glikoliza to rozpad zapasów węglowodanów magazynowanych przez nasze ciało w postaci glikogenu występującego w mięśniach oraz glukozy krążącej we krwi, wszystko po to, aby odbudować zapasy ATP.

 

 

Proces glikolizy związany jest z wieloma reakcjami do których niezbędna jest obecność w naszym ciele wybranych enzymów które są katalizatorami następujących po sobie reakcji chemicznych. W konsekwencji – resynteza ATP następuje dłużej aniżeli w przypadku procesów fosfagenowych, ale zdolność glikolizy do produkcji ATP przewyższa wielokrotnie możliwości procesów ATP – PC. Dzieje się tak dzięki znacznie większej dostępności glikogenu i glukozy w porównaniu do ilości dostępnej fosfokreatyny i ADP w komórkach.

 

Pamiętaj, że ilość ATP w organizmie to około 80g i 2 – 6 x więcej fosfokreatyny. Podczas gdy zapasy glikogenu mogą sięgać nawet do 700g (w skrajnych przypadkach) plus krążąca we krwi glukoza oraz zapasy glikogenu wątrobowego w granicach 100 – 150g.

 

Produktem glikolizy jest kwas pirogronowy, który w zależności od intensywności ćwiczeń i ilości dostępnego tlenu będzie konwertowany do kwasu mlekowego w sarkoplazmie lub kierowany do mitochondriów.

Bardzo często mówi się o glikolizie beztlenowej i glikolizie tlenowej, co jest nieco mylące – gdyż glikoliza sama w sobie nie wymaga obecności tlenu. Jeśli chodzi zaś o wysycenie glikogenem to nie jest one równomierne jeśli chodzi o nasze mięśnie. Około 5 – 15 % znajduje się poniżej sarkolemmy, 75% pomiędzy miofibrylami i 5 – 15% w miofibrylach. Co więcej, w zależności od znajdowania się glikogenu stymulowane są inne mechanizmy. Jedne prawdopodobnie odpowiedzialne są za uruchamianie energii i „wypuszczanie” jonów wapnia (międzymiofibrylarne) a inne jak np. glikogen wewnątrz miofibryl dostarcza energii podczas ćwiczeń wysoko-intensywnych.

PIROGRONIAN -> KONWERSJA DO KWASU MLEKOWEGO

Kiedy pirogronian jest konwertowany do kwasu mlekowego, resynteza ATP odbywa się szybciej dzięki regeneracji NAD+, ale długość jej trwania jest ograniczona ze względu na dalszą produkcję jonów wodorowych, które powodują obniżenie optymalnego pH krwi (7,25 – 7,35 norma).

Ciągłe zwiększanie się stężenia mleczanu, rosnące tętno (u wytrenowanych między 75 a 90% HRmax), wyczerpujące się zapasy ATP i glikogenu powodują większy wyrzut jonów wodorowych oraz obniżanie pH poniżej normy, co skutkuje znacznym obniżeniem zdolności wysiłkowych. Najpierw poprzez uczucie palących mięśni, następnie poprzez wykonywanie ćwiczenia lub biegu na poziomie/tempie zdecydowanie niższym niż wynoszą nasze możliwości podczas stanu świeżości i wypoczynku.

Ten proces w skrócie to popularna glikoliza beztlenowa, czyli drugi w kolejności system energetyczny teoretycznie uruchamiający się po systemie ATP – CP. (O tym że systemy nie uruchamiają się kaskadowo pisaliśmy wcześniej tutaj).

PIROGRONIAN -> TRANSPORTOWANY DO MITOCHONDRIUM

Jeśli pirogronian jest transportowany do mitochondriów przechodzi przez tzw. Cykl Krebsa, gdzie zachodzi resynteza ATP. Jest ona zdecydowanie wolniejsza aniżeli w przypadku bezpośredniej konwersji kwasu pirogronowego do kwasu mlekowego. Dzieje się tak ze względu na znacznie większą ilość reakcji, która musi zajść przy okazji cyklu Krebsa i tylko wtedy gdy intensywność ćwiczeń jest niższa aniżeli w wyżej wymienionym przypadku. W zależności od wytrenowania będą to poziomy tętna progowego ze zdecydowanie niższym poziomem mleczanu we krwi. Proces ten będzie nazwany glikolizą tlenową, choć jak pisaliśmy wcześniej głównym paliwem dla tych przemian są węglowodany a nie tlen.

W praktyce oba procesy będą zachodzić jednocześnie, zwiększając poziom zakwaszenia i odprowadzania części powstałego mleczanu z pirogronianu do wątroby jako substratu energetycznego oraz reszty pirogronianu do mitochondriów aby zapoczątkować cykl Krebsa.

WIEDZA vs PRAKTYKA

Utrzymując poziom intensywności ćwiczeń relatywnie nisko (powiedzmy przykładowo 150bpm), dojdziemy do pewnego poziomu stężenia mleczanu we krwi, będziemy go w stanie utrzymywać przez jakiś czas stosując oba typy przemian glikolitycznych jednocześnie.

  • Gdy zwiększymy intensywność – zacznie wzrastać stężenie mleczanu, będziemy przesuwać się w stronę glikolizy beztlenowej aż osiągniemy maksymalny poziom zakwaszenia np. 19 – 20 mmol/L, spadnie pH krwi i będziemy musieli przerwać ćwiczenie.
  • Jeśli obniżymy poziom intensywności ćwiczeń, mleczan zostanie przekształcony w wątrobie na glikogen i zostanie dostarczony z powrotem do mięśni, wykorzystanie węglowodanów jako energii znacznie się wydłuży i będziemy w stanie dłużej pracować ze względu na utrzymanie optymalnego pH, niskiego poziomu mleczanu i większej ilości ATP dostarczanej z mitochondriów.

Dzieje się tak tylko, gdy w ciele jest odpowiednia ilość dostarczanego tlenu, wtedy kwas pirogronowy nie będzie zmieniany w kwas mlekowy, a przy obecności NADH konwertowany w acetylo-CoA, który wejdzie w cykl Krebsa i będzie resyntezować nowe cząsteczki ATP. Intensywność ćwiczeń nie może być wtedy ekstremalna!

Istnieje również możliwość stymulacji treningowej organizmu w glikolizie podczas niepełnego wysycenia mięśni glikogenem.

Wiele przeprowadzonych badań daje nierównoznaczne wyniki.

Jedne mówią o tym, iż istnieje możliwość adaptacji organizmu do rozpoczynania wysiłku w niepełnym wysyceniu glikogenem (50% wysycenia) i osiągania podobnych wyników wysiłkowych porównując z osobami o pełnym zapasie glikogenu.

Dotyczyło to zarówno ćwiczeń o niskiej intensywności, gdzie kwasy tłuszczowe stawały się źródłem paliwa, jak i sesji HIIT gdzie w pojedynczym badaniu średnia moc wyjściowa wzrosła o 250kJ w grupie z niepełnym wysyceniem.

W ćwiczeniach oporowych brak jednoznacznych wniosków gdyż istnieją badania, które potwierdzają zwiększoną ilość pracy przy podawaniu puli węglowodanów do uzupełnienia glikogenu, a z drugiej strony są badania które wskazują na to, iż nie ma różnicy w wykonanej objętości podczas ciężkiego treningu oporowego z pełnym i niepełnym wysyceniem glikogenem.

Jednakże z punktu widzenia sportu, badanie które sprawdza przyrost mocy wyjściowej na maszynie do wyprostu nóg jest z naszego punktu widzenia bezwartościowe (niewiele badań jest przeprowadzanych podczas dnia meczowego a tylko ta płaszczyzna nas interesuje, bo z tego trener jest rozliczany) i dla pewności – lepiej zadbać o dostarczenie odpowiedniej ilości węglowodanów aby wysycenie glikogenem było pełne, tak jak podczas rozpoczynania zawodów sportowych. Fizjologowie i wnioski płynące z większości badań pewnie potwierdzą te przypuszczenia.

Niezwykle istotnym jest zrozumienie właściwości kwasu mlekowego tudzież mleczanu oraz jonów wodorowych i ich roli w glikolizie. Są one ze sobą ściśle powiązane i każde kolejne procesy oraz zmiany treningowe pociągają za sobą konsekwencje w postaci różnych przemian, które pozwalają czerpać energię dla naszego organizmu w jak najbardziej optymalny sposób.


Photo by Pisum – CellRespiration.svg tłumaczenie, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5046847

Stay strong,

Strength Development

About the author: rozwojsily

Zostaw wiadomość

Twój adres mailowy nie zostanie opublikowany.