การจัดหาพลังงาน

กล้ามเนื้อต้องการพลังงานในการทำหน้าที่ การจัดหาพลังงาน สามารถรับประกันได้หลายวิธีผ่านการสลายและการเปลี่ยนสารอาหาร

แหล่งจ่ายพลังงานคืออะไร?

การจัดหาพลังงานสำหรับกิจกรรมของกล้ามเนื้อสามารถทำได้ 4 วิธี พวกเขาแตกต่างกันในแง่ของความเร็วและปริมาณที่พวกเขาสามารถส่งพลังงานได้ ความเข้มข้นของกิจกรรมของกล้ามเนื้อเป็นตัวตัดสินว่ากระบวนการเหล่านี้ใช้เพื่อให้พลังงาน

กระบวนการต่างๆมักจะดำเนินควบคู่กันไป ในกระบวนการอัลติกแบบไม่ใช้ออกซิเจน (โดยไม่ใช้ออกซิเจน) (ไม่มีการโจมตีของแลคเตท) การจัดเก็บ ATP (อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต) และที่เก็บครีเอทีนฟอสเฟตจะให้พลังงานในช่วงเวลาสั้น ๆ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้เพียงพอสำหรับ 6-10 วินาทีสำหรับนักกีฬาที่ได้รับการฝึกฝนมาเป็นเวลานานถึง 15 วินาทีและเรียกได้ว่ามีประสิทธิภาพสูงสุดในด้านสูงสุดความแรงและความเร็วที่รวดเร็ว กระบวนการอื่น ๆ ทั้งหมดจำเป็นต้องมีกลูโคสหรือกรดไขมัน พวกเขาให้ ATP (adenosine triphosphate) ในปริมาณต่างๆผ่านการย่อยสลายที่สมบูรณ์หรือไม่สมบูรณ์

ด้วยการให้พลังงานแลคติกแบบไม่ใช้ออกซิเจนไกลโคเจนซึ่งเป็นรูปแบบการจัดเก็บของกลูโคสจะถูกทำลายลงอย่างไม่สมบูรณ์ ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเรียกอีกอย่างว่าไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน ผลลัพธ์ที่ได้คือแลคเตทและพลังงานเพียงเล็กน้อยซึ่งเพียงพอสำหรับการแสดงที่เข้มข้น 15-45 วินาทีสำหรับนักกีฬาชั้นนำเป็นเวลา 60 วินาที สำหรับกิจกรรมกีฬาที่มีความเข้มข้นต่ำเป็นเวลานานพลังงานจะได้รับจากการเผาไหม้กลูโคสหรือกรดไขมันอย่างสมบูรณ์ในกระบวนการผลิตพลังงานแบบแอโรบิค (โดยใช้ออกซิเจน) ที่เกิดขึ้นในไมโทคอนเดรียของเซลล์กล้ามเนื้อ

ฟังก์ชันและงาน

กล้ามเนื้อต้องการพลังงานในการทำหน้าที่ พวกเขาแปลงสิ่งนี้ให้เป็นงานเชิงกลเพื่อขยับข้อต่อหรือทำให้บริเวณต่างๆของร่างกายคงที่ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพเชิงกลอยู่ในระดับต่ำมากเนื่องจากมีเพียงประมาณหนึ่งในสามของพลังงานที่ให้มาเท่านั้นที่ใช้สำหรับความต้องการทางจลศาสตร์ ส่วนที่เหลือจะถูกเผาในรูปของความร้อนซึ่งจะถูกปล่อยออกสู่ภายนอกหรือใช้เพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกาย

นักกีฬาที่เคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วหรือผู้ที่ต้องออกแรงทางกายภาพสูงเป็นสิ่งสำคัญในช่วงเวลาสั้น ๆ ดึงพลังงานจากแหล่งเก็บพลังงานที่อยู่ในพลาสมาของเซลล์กล้ามเนื้อ สาขาวิชาทั่วไปที่ตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้ ได้แก่ การวิ่ง 100 เมตรการยกน้ำหนักหรือการกระโดดสูง

กิจกรรมกีฬาทั่วไปที่แสดงระยะเวลา 40-60 วินาทีภายใต้ประสิทธิภาพสูงสุดที่เป็นไปได้คือการวิ่ง 400 เมตรสเก็ตความเร็ว 500 เมตรหรือปั่นจักรยานตามทาง 1,000 เมตร แต่ยังเป็นการวิ่งระยะสุดท้ายที่ยาวนานเมื่อสิ้นสุดการแข่งขันความอดทน กล้ามเนื้อได้รับพลังงานสำหรับกิจกรรมเหล่านี้จากการเผาผลาญพลังงานแลคติกแบบไม่ใช้ออกซิเจน นอกเหนือจากแลคเตทแล้วยังมีการผลิตไอออนของไฮโดรเจนมากขึ้นซึ่งจะค่อยๆทำให้กล้ามเนื้อเป็นกรดมากเกินไปและเป็นตัวแทนของปัจจัย จำกัด สำหรับกิจกรรมกีฬาประเภทนี้

ในกรณีของกิจกรรมกีฬาที่มีความเข้มข้นต่ำในระยะยาวจะต้องเติมพลังงานอย่างต่อเนื่องโดยไม่เกิดสารที่นำไปสู่การสลายตัว ทำได้โดยการเผาผลาญกลูโคสและกรดไขมันที่ได้จากคาร์โบไฮเดรตและไขมันอย่างสมบูรณ์ ในท้ายที่สุดแหล่งพลังงานทั้งสองจะจบลงหลังจากขั้นตอนการย่อยสลายต่างๆเป็นอะซิทิล - โคเอนไซม์เอในวงจรซิเตรตซึ่งจะถูกย่อยสลายในขณะที่ใช้ออกซิเจนและให้พลังงานมากกว่าไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน

เป็นเรื่องสำคัญที่ไขมันสำรองในร่างกายสามารถให้พลังงานได้นานกว่าที่เก็บคาร์โบไฮเดรตอย่างมีนัยสำคัญแม้ว่าจะมีความเข้มต่ำกว่าก็ตาม หากนักกีฬาที่มีความอดทนไม่สามารถเติมอาหารคาร์โบไฮเดรตได้ในระหว่างนั้นประสิทธิภาพอาจลดลงอย่างมาก

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

โรคทั้งหมดที่ทำให้เสียการสลายการขนส่งและการดูดซึมกรดไขมันและกลูโคสมีผลเสียต่อการจัดหาพลังงาน ในโรคเบาหวานความบกพร่องหลักคือการดูดซึมกลูโคสจากเลือดเข้าสู่เซลล์ซึ่งจำเป็นต้องใช้อินซูลิน ขึ้นอยู่กับระดับความรุนแรงสิ่งนี้อาจทำให้เซลล์กล้ามเนื้อมีปริมาณไม่เพียงพอซึ่งจะลดประสิทธิภาพการทำงาน ผลที่ตามมาของความผิดปกติของการดูดซึมนี้คือการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำตาลในเลือดซึ่งเป็นสัญญาณให้ตับอ่อนผลิตอินซูลินมากขึ้นเพื่อลดส่วนเกินนี้ นอกเหนือจากความเสียหายของอวัยวะในระยะยาวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของเลือดแล้วกระบวนการนี้ยังส่งผลกระทบโดยตรงต่อความเป็นไปได้ในการระดมไขมันและน้ำตาลกลูโคสสำรองในตับ การปรากฏตัวของอินซูลินที่เพิ่มขึ้นช่วยส่งเสริมการเปลี่ยนกลูโคสไปเป็นไกลโคเจนในรูปแบบการจัดเก็บและการก่อตัวของไขมันที่กักเก็บซึ่งขัดขวางการเคลื่อนย้ายของสารเหล่านี้เพื่อส่งพลังงาน

โรคตับเช่นไขมันพอกตับตับอักเสบพังผืดในตับหรือตับแข็งมีผลต่อการเคลื่อนตัวของไขมันแม้ว่ากลไกการออกฤทธิ์จะแตกต่างกันก็ตาม ความสมดุลระหว่างการดูดซึมและการจัดเก็บไขมันในมือข้างหนึ่งและการสลายและการขนส่งในทางกลับกันถูกรบกวนในโรคเหล่านี้เนื่องจากความบกพร่องของเอนไซม์ซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพโดยรวม

มีโรคหายากบางอย่างที่เกิดขึ้นโดยตรงกับเซลล์กล้ามเนื้อและในบางกรณีก็มีผลกระทบอย่างมากต่อผู้ที่ได้รับผลกระทบ โรคทางพันธุกรรมเหล่านี้สรุปได้ภายใต้คำว่า metabolic myopathies มี 3 รูปแบบพื้นฐานที่แตกต่างกัน: ในโรคไมโทคอนดรัลความบกพร่องทางพันธุกรรมทำให้เกิดการรบกวนในห่วงโซ่ทางเดินหายใจซึ่งมีความสำคัญต่อการสลายกลูโคสแบบแอโรบิค นั่นหมายความว่า ATP ไม่หรือเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่ถูกสร้างขึ้นและทำให้เป็นแหล่งพลังงานได้ นอกจากอาการทางกล้ามเนื้อแล้วการเสื่อมของระบบประสาทยังอยู่เบื้องหน้า ในกรณีของโรคเก็บไกลโคเจน (รูปแบบที่รู้จักกันดีที่สุดคือโรคปอมเปอี) ความบกพร่องทางพันธุกรรมขัดขวางการเปลี่ยนไกลโคเจนเป็นกลูโคส ยิ่งโรคนี้เกิดขึ้นก่อนหน้านี้การพยากรณ์โรคก็ยิ่งแย่ลง โรคกักเก็บไขมันมีพฤติกรรมคล้ายกัน แต่มีปัญหาในการเปลี่ยนไขมัน

อาการต่างๆเกิดขึ้นได้กับทุกโรค ในกล้ามเนื้อบางครั้งมีการลดลงอย่างมากในการทำงานความเหนื่อยล้าอย่างรวดเร็วการเกิดตะคริวของกล้ามเนื้อ hypotonia ของกล้ามเนื้อและการลุกลามเป็นเวลานานการสูญเสียกล้ามเนื้อ