Tiga Sistem Energi Metabolik | El Paso, Chiropractor
Dr. Alex Jimenez, Chiropractor El Paso
Saya harap Anda menikmati posting blog kami tentang berbagai topik kesehatan, gizi dan cedera. Jangan ragu untuk menghubungi kami atau saya sendiri jika ada pertanyaan saat kebutuhan untuk mencari perawatan muncul. Hubungi kantor atau saya sendiri. Office 915-850-0900 - Sel 915-540-8444 Great Regards. Dr. J

Tiga Sistem Energi Metabolisme

Pelatihan Pribadi 101

pelatih pribadi energi

Bagaimana Anda Mendapatkan Energi & Bagaimana Anda Menggunakannya?

telur tomat asparagus energiKami biasanya berbicara tentang energi dalam istilah umum, seperti dalam “Saya tidak memiliki banyak energi hari ini” atau “Anda dapat merasakan energi di dalam ruangan.” Tetapi apakah sebenarnya energi itu? Di mana kita mendapatkan energi untuk bergerak? bagaimana kami menggunakannya? Bagaimana kita mendapatkan lebih banyak dari itu? Pada akhirnya, apa yang mengontrol gerakan kita? Tiga jalur energi metabolik adalah sistem fosfat, glikolisis dan sistem aerobik. Bagaimana cara kerjanya, dan apa efeknya?

Albert Einstein, dalam kebijaksanaannya yang tak terbatas, menemukan bahwa energi total suatu benda sama dengan massa benda yang dikalikan dengan kuadrat kecepatan cahaya. Rumusnya untuk energi atom, E = mc2, telah menjadi formula matematika yang paling dikenal di dunia. Menurut persamaannya, setiap perubahan energi suatu benda menyebabkan perubahan massa benda itu. Perubahan energi bisa datang dalam berbagai bentuk, termasuk mekanis, termal, elektromagnetik, kimia, listrik atau nuklir. Energi ada disekitar kita. Lampu di rumah Anda, microwave, telepon, matahari; semua mengirimkan energi Meskipun energi matahari yang memanaskan bumi sangat berbeda dengan energi yang digunakan untuk mendaki bukit, energi, seperti yang dikatakan hukum pertama termodinamika, tidak dapat diciptakan maupun dihancurkan. Itu hanya berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Sintesis Re-ATP

energiEnergi untuk semua aktivitas fisik berasal dari konversi fosfat berenergi tinggi (adenosine trifosfat-ATP) ke fosfat energi rendah (adenosin difosfat — ADP; adenosine monofosfat-AMP; dan fosfat anorganik, Pi). Selama pemecahan ini (hidrolisis) ATP, yang merupakan proses yang memerlukan air, proton, energi dan panas dihasilkan: ATP + H2O -© ADP + Pi + H+ + energi + panas. Karena otot-otot kita tidak menyimpan banyak ATP, kita harus terus mensintesisnya kembali. Hidrolisis dan resintesis ATP merupakan proses sirkuler — ATP dihidrolisis menjadi ADP dan Pi, dan kemudian ADP dan Pi gabungkan untuk mensintesis ATP. Atau, dua molekul ADP dapat bergabung untuk menghasilkan ATP dan AMP: ADP + ADP -© ATP + AMP.

Seperti banyak hewan lainnya, manusia menghasilkan ATP melalui tiga jalur metabolisme yang terdiri dari banyak reaksi kimia katalis-enzim: sistem fosfagen, glikolisis dan sistem aerobik. Jalur mana yang digunakan klien Anda untuk produksi utama ATP bergantung pada seberapa cepat mereka membutuhkannya dan berapa banyak yang mereka butuhkan. Mengangkat beban berat, misalnya, membutuhkan energi jauh lebih cepat daripada joging di atas treadmill, yang mengharuskan ketergantungan pada sistem energi yang berbeda. Namun, produksi ATP tidak pernah dicapai dengan penggunaan satu sistem energi secara eksklusif, melainkan oleh respons terkoordinasi dari semua sistem energi yang berkontribusi pada derajat yang berbeda.

1. Sistem fosfat

energi sit up wanita di mesinSelama aktivitas jangka pendek dan intens, sejumlah besar daya perlu diproduksi oleh otot, menciptakan permintaan ATP yang tinggi. Sistem phosphagen (juga disebut sistem ATP-CP) adalah cara tercepat untuk melakukan resynthesize ATP (Robergs & Roberts 1997). Creatine phosphate (CP), yang disimpan dalam otot rangka, menyumbangkan fosfat ke ADP untuk menghasilkan ATP: ADP + CP -© ATP + C. Tidak ada karbohidrat atau lemak yang digunakan dalam proses ini; regenerasi ATP datang hanya dari CP yang disimpan. Karena proses ini tidak memerlukan oksigen untuk mensintesis ATP, itu adalah anaerobik, atau oksigen-independen. Sebagai cara tercepat untuk mensintesis ATP, sistem phosphagen adalah sistem energi utama yang digunakan untuk latihan habis-habisan hingga sekitar 10 detik. Namun, karena ada jumlah terbatas dari CP dan ATP yang disimpan di otot rangka, kelelahan terjadi dengan cepat.

2. Glikolisis

energiGlikolisis adalah sistem energi utama yang digunakan untuk latihan habis-habisan yang berlangsung dari 30 detik hingga sekitar 2 menit dan merupakan cara tercepat kedua untuk mensintesis ATP. Selama glikolisis, karbohidrat — dalam bentuk glukosa darah (gula) atau glikogen otot (bentuk glukosa yang disimpan) —disebabkan melalui serangkaian reaksi kimia untuk membentuk piruvat (glikogen pertama dipecah menjadi glukosa melalui proses yang disebut glikogenolisis). Untuk setiap molekul glukosa yang dipecah menjadi piruvat melalui glikolisis, dua molekul ATP yang dapat digunakan diproduksi (Brooks et al. 2000). Dengan demikian, sedikit energi dihasilkan melalui jalur ini, namun trade-off adalah Anda mendapatkan energi dengan cepat. Setelah piruvat terbentuk, ia memiliki dua takdir: konversi menjadi laktat atau konversi ke molekul perantara metabolik yang disebut asetil koenzim A (asetil-KoA), yang memasuki mitokondria untuk oksidasi dan produksi ATP (Robergs & Roberts 1997) lebih banyak. Konversi ke laktat terjadi ketika permintaan oksigen lebih besar daripada pasokan (misalnya, selama latihan anaerobik). Sebaliknya, bila ada cukup oksigen yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan otot (misalnya, selama latihan aerobik), piruvat (melalui asetil-CoA) memasuki mitokondria dan melewati metabolisme aerobik.

Bila oksigen tidak dipasok cukup cepat untuk memenuhi kebutuhan otot (glikolisis anaerobik), terjadi peningkatan ion hidrogen (yang menyebabkan pH otot menurun; suatu kondisi yang disebut asidosis) dan metabolit lainnya (ADP, Pi dan ion kalium). Asidosis dan akumulasi metabolit lain ini menyebabkan sejumlah masalah di dalam otot, termasuk penghambatan enzim spesifik yang terlibat dalam metabolisme dan kontraksi otot, penghambatan pelepasan kalsium (pemicu kontraksi otot) dari tempat penyimpanannya di otot, dan gangguan dengan muatan listrik otot (Enoka & Stuart 1992; Glaister 2005; McLester 1997). Sebagai hasil dari perubahan ini, otot kehilangan kemampuan mereka untuk berkontraksi secara efektif, dan produksi kekuatan otot dan intensitas latihan pada akhirnya menurun.

3. Sistem aerobik

energiKarena manusia berevolusi untuk aktivitas aerobik (Hochachka, Gunga & Kirsch 1998; Hochachka & Monge 2000), tidak mengherankan bahwa sistem aerobik, yang bergantung pada oksigen, adalah sistem tiga energi yang paling kompleks. Reaksi metabolik yang terjadi di hadapan oksigen bertanggung jawab atas sebagian besar energi seluler yang diproduksi oleh tubuh. Namun, metabolisme aerobik adalah cara paling lambat untuk resynthesize ATP. Oksigen, sebagai patriark metabolisme, tahu bahwa itu layak ditunggu, karena mengendalikan takdir dan merupakan rezeki kehidupan. "Saya oksigen," katanya pada otot, dengan lebih dari sedikit keunggulan. "Saya bisa memberi Anda banyak ATP, tapi Anda harus menunggunya."

Sistem aerobik — yang termasuk Siklus Krebs (juga disebut siklus asam sitrat atau siklus TCA) Dan rantai transpor elektron-menggunakan glukosa darah, glikogen dan lemak sebagai bahan bakar untuk mensintesis ATP dalam mitokondria sel otot (lihat sidebar “Karakteristik Sistem Energi”). Mengingat lokasinya, sistem aerobik juga disebut respirasi mitokondria. Ketika menggunakan karbohidrat, glukosa dan glikogen pertama kali dimetabolisme melalui glikolisis, dengan piruvat yang dihasilkan digunakan untuk membentuk asetil-CoA, yang memasuki siklus Krebs. Elektron yang dihasilkan dalam siklus Krebs kemudian diangkut melalui rantai transpor elektron, di mana ATP dan air diproduksi (sebuah proses yang disebut fosforilasi oksidatif) (Robergs & Roberts 1997). Oksidasi lengkap glukosa melalui glikolisis, siklus Krebs dan rantai transpor elektron menghasilkan molekul 36 ATP untuk setiap molekul glukosa yang dikelompokkan (Robergs & Roberts 1997). Dengan demikian, sistem aerobik menghasilkan 18 kali lebih banyak ATP daripada glikolisis anaerobik dari masing-masing molekul glukosa.

energiLemak, yang disimpan sebagai trigliserida di jaringan adiposa di bawah kulit dan di dalam otot rangka (disebut trigliserida intramuskular), adalah bahan bakar utama lainnya untuk sistem aerobik, dan merupakan penyimpan energi terbesar di tubuh. Saat menggunakan lemak, trigliserida pertama-tama dipecah menjadi asam lemak bebas dan gliserol (proses yang disebut lipolisis). Asam lemak bebas, yang terdiri dari rantai panjang atom karbon, diangkut ke mitokondria otot, di mana atom karbon digunakan untuk menghasilkan asetil-CoA (proses yang disebut beta-oksidasi).

Setelah pembentukan asetil-CoA, metabolisme lemak identik dengan metabolisme karbohidrat, dengan asetil-CoA memasuki siklus Krebs dan elektron-elektron diangkut ke rantai transpor elektron untuk membentuk ATP dan air. Oksidasi asam lemak bebas menghasilkan lebih banyak molekul ATP daripada oksidasi glukosa atau glikogen. Sebagai contoh, oksidasi asam lemak palmitat menghasilkan molekul 129 dari ATP (Brooks et al. 2000). Tidak heran klien dapat mempertahankan aktivitas aerobik lebih lama daripada yang anaerobik!

Memahami bagaimana energi diproduksi untuk aktivitas fisik penting dalam latihan pemrograman dengan intensitas dan durasi yang tepat untuk klien Anda. Jadi, pada saat klien Anda selesai melakukan latihan dan berpikir, "Saya punya banyak energi, "Anda akan tahu persis di mana mereka mendapatkannya.

Karakteristik Sistem Energi
energi

Latihan Sistem Energi

Mintalah klien melakukan pemanasan dan pendinginan sebelum dan sesudah melakukan latihan.

Sistem fosfat

Latihan yang efektif untuk sistem ini adalah sprint yang cepat dan cepat pada treadmill atau sepeda yang berlangsung dalam 5-15 seconds dengan 3-5 menit istirahat antara masing-masing. Waktu istirahat yang lama memungkinkan pengisian ulang creatine fosfat lengkap di otot sehingga bisa digunakan kembali untuk interval berikutnya.

  • 2 set 8 x 5 detik pada jarak dekat dengan kecepatan tertinggi dengan 3: 00 pasif beristirahat dan 5: 00 sisanya di antara set
  • 5 x 10 detik di dekat dengan kecepatan tertinggi dengan 3: 00-4: 00 passive rest

Glikolisis

Sistem ini dapat dilatih menggunakan interval cepat yang bertahan dalam 30 detik sampai 2 minutes dengan masa pemulihan aktif dua kali lebih lama dari periode kerja (1: 2 working-to-rest ratio).

  • 8-10 x 30 detik dengan cepat dengan 1: Pemulihan aktif 00
  • 4 x 1: 30 cepat dengan 3: Pemulihan aktif 00

Sistem aerobik

Sementara sistem phosphagen dan glikolisis paling baik dilatih dengan interval, karena sistem metabolisme hanya ditekankan selama aktivitas dengan intensitas tinggi, sistem aerobik dapat dilatih dengan latihan dan interval terus menerus.

  • 60 menit di 70% -75% detak jantung maksimum
  • 15 - ke latihan tempo 20 pada intensitas ambang laktat (sekitar 80% -85% denyut jantung maksimum)
  • 5 x 3: 00 pada 95% -100% denyut jantung maksimal dengan 3: 00 active recovery

by Jason Karp, PhD

baca tombol lebih

Referensi:

Brooks, GA, dkk. 2000. Fisiologi Latihan: Human Bioenergetics dan Aplikasinya.Mountain View, CA: Mayfield.

Enoka, RM, & Stuart, DG 1992. Neurobiologi kelelahan otot. Jurnal Fisiologi Terapan, 72 (5), 1631 – 48.

Glaister, M. 2005. Beberapa pekerjaan sprint: Respon fisiologis, mekanisme kelelahan dan pengaruh kebugaran aerobik. Pengobatan Olahraga, 35 (9), 757 – 77.

Hochachka, PW, Gunga, HC, & Kirsch, K. 1998. Fenotipe fisiologis leluhur kita: Adaptasi untuk toleransi hipoksia dan untuk kinerja ketahanan? Prosiding National Academy of Sciences, 95, 1915-20.

Hochachka, PW, & Monge, C. 2000. Evolusi fisiologi toleransi hipoksia manusia. Kemajuan dalam Biologi Eksperimental dan Medis, 475, 25-43.

McLester, JR 1997. Kontraksi otot dan kelelahan: Peran adenosin 5′-difosfat dan fosfat anorganik. Pengobatan Olahraga, 23 (5), 287 – 305.

Robergs, RA & Roberts, SO 1997. Fisiologi Latihan: Latihan, Pertunjukan, dan Aplikasi Klinis. Boston: William C. Brown.