Για την εκτέλεση μιας κίνηση, είτε σύνθετη είτε απλή, για την βάδιση, ακόμα και για να μπορέσει το σώμα να διατηρήσει την ομοιόσταση του χρειάζεται ενέργεια. Η κύρια πηγή ενέργειας που καταναλώνει το ανθρώπινο σώμα και είναι άμεση ονομάζεται ATP ή αλλιώς Τριφωσφορική Αδενοσύνη.

Επιπλέον υπάρχουν και έμμεσες ενεργειακές πηγές όπως είναι το ΑDP, φωσφοκρεατίνη, υδατάνθρακες, λιπίδια και πρωτεΐνες. Ο λόγος που θεωρούνται έμμεσες είναι γιατί πρέπει πρώτα να δώσουν ATP και μετέπειτα χρησιμεύουν ως ενεργειακές πηγές. Συχνά και δικαίως αναφέρεται ως το ενεργειακό νόμισμα του οργανισμού το οποίο χρησιμοποιείται σε πληθώρα άλλων βιολογικών διεργασιών όπως :

• Η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος συνήθως στους 36,6^ο βαθμούς κελσίου.
• Η μεταφορά θρεπτικών συστατικών.
• Η σύνθεση και η αναδόμηση ιστών.
• Η μυική συστολή.
• Η διαδικασία της πέψης.
• Και πληθώρα άλλων λειτουργιών και βιοχημικών αντιδράσεων.

Ασκησιογενές μεταβολισμός

Πριν αναλύσουμε τι είναι η Τριφωσφορική Αδενοσύνη θα πρέπει να γίνει μια αναφορά για το τι είναι μεταβολισμός και συγκεκριμένα ασκησιογενές μεταβολισμός.

Μεταβολισμός είναι το σύνολο των χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν σε ένα ζωντανό οργανισμό ή σε κάποια συγκεκριμένα σημεία του οργανισμού. Υπάρχουν οι φάσεις του μεταβολισμού όπου αποτελείται από την φάση του καταβολισμού. Εκεί γίνονται αποκοδομητικές διεργασίες όπου παράγονται πρώτες ύλες για την σύνθεση μεγάλων μορίων που χρειάζονται για τις σωματικές λειτουργίες αλλά και απελευθερώνουν ενέργεια, μέρος της οποίας χρησιμοποιείται για την σύνθεση της Τριφωσφορικής Αδενοσύνης.

Η δεύτερη φάση είναι αυτή του αναβολισμού όπου γίνονται βιοσυνθετικές διεργασίες όπως αύξηση και διαίρεση των κυττάρων, αναπλήρωση των φθορών του οργανισμού, δημιουργία αποθεμάτων ενέργειας κ.α. Αρχικά οι μεταβολικές αντιδράσεις που πραγματοποιούνται στο σώμα είναι ίδιες και κατά την ηρεμία και κατά την άσκηση. Αυτό όμως που αλλάζει σε μεγάλο ρυθμό είναι η ταχύτητα τους ανάλογα τον τύπο, την ένταση και την διάρκεια της άσκησης. Αυτό ονομάζεται μεταβολική ρύθμιση.

Όσων αφορά τον ασκησιογενή μεταβολισμό απαιτείται η παροχή ενέργειας κυρίως για την μυική δραστηριότητα. Κατά την διάρκεια της άσκησης τροφοδοτούνται ως παροχή ενέργειας ένας συνδυασμός ενεργειακών πηγών και ποτέ μόνο ένας. Κυριότερες από αυτές τις πηγές είναι οι υδατάνθρακες και τα λιπίδια. Κατά την διάρκεια της άσκησης ο μεταβολισμός δεν μεταβάλετε μόνο σε επίπεδο μυών αλλά και οργάνων και ιστών. Η τακτική και συστηματική άσκηση μπορεί να επιδράσει θετικά στον μεταβολισμό.

Βέβαια ο μεταβολισμός δεν επιστρέφει στις τιμές ηρεμίας αμέσως μετά το τέλος της άσκησης αλλά χρειάζεται ένα χρονικό διάστημα. Επιπλέον οι θετικές προσαρμογές που προκαλούνται στον μεταβολισμό – μεταβολικό ρυθμό προάγουν την απόδοση του ασκούμενου, την υγεία αλλά προστατεύουν και από μελλοντικές πιθανές ασθένειες.

Τι είναι η Τριφωσφορική Αδενοσύνη;

Η Τριφωσφορική Αδενοσύνη σχηματίζεται, χρησιμοποιείτε και επανασυντίθεται συνεχώς. Όταν αυξάνονται οι απαιτήσεις των ποσοστών ενέργειας στο σώμα όπως συνήθως γίνεται κατά την διάρκεια μιας άσκησης, τότε ενεργοποιούνται κάποιοι μηχανισμοί παραγωγής ενέργειας. Οι ποσότητες του ATP όπως και το σύστημα παραγωγής που χρησιμοποιείται για την παραγωγή του εξαρτάται από την ένταση, την διάρκεια, την μορφή της άσκησης, από την διαθεσιμότητα των ενεργειακών υποστρωμάτων και από το προπονητικό επίπεδο και την διατροφή του ασκούμενου.

Υπάρχουν τρία κύρια ενεργειακά συστήματα παραγωγής ενέργειας χωρίς να εμβαθύνουμε αρκετά στον κόσμο της βιοχημείας. Αυτά είναι (Θα αναλυθούν περισσότερο σε επόμενο άρθρο) :

• Το σύστημα ATP – Φωσφοκρεατίνη (ATP, ADP, Φωσφοκρεατίνη). Η θέση του συστήματος αυτού στον ασκησιογενή μεταβολισμό κυριαρχεί κυρίως σε μέγιστες προσπάθειες άσκησης μέχρι περίπου 7 δευτερολέπτων.
• Το σύστημα Γαλακτικού (Αναερόβια διάσπαση υδατανθράκων) το οποίο κυριαρχεί σε προσπάθειες άσκησης μεταξύ 7 δευτερολέπτων μέχρι 1 λεπτό.
• Το σύστημα Οξυγόνου (Αερόβια διάσπαση υδατανθράκων, λιπιδίων, πρωτεϊνών) το οποίο κυριαρχεί σε μέγιστες ασκήσεις που ξεπερνούν το 1 λεπτό καθώς και σε ηρεμία και σε δραστηριότητες χαμηλής, μέτριας και υψηλής έντασης.

Όσον αφορά την μυική ATP κατά την άσκηση, σε κατάσταση ηρεμίας υπάρχουν περίπου 6mmol/kg ATP. Αυτή η υπάρχουσα ATP αρκεί για προσπάθειες 3s και μέγιστης έντασης άσκηση. Βέβαια υπάρχουν οι αναπληρωτές και η συμμέτοχη των άλλων ενεργειακών συστημάτων ώστε να υπάρξει γρηγορότερος και καταλληλότερος χρόνος αποκατάστασης της. Βάση ερευνών έχει παρατηρηθεί πτώση 50% έπειτα από 30 δευτερόλεπτα μέγιστης άσκησης.

Επιπλέον όσον αφορά ασκήσεις χαμηλότερης έντασης ή και μεγαλύτερης διάρκειας προκαλούν μικρότερες πτώσεις των ποσοστών της ATP καθώς προλαβαίνουν να συνεισφέρουν περισσότερο την ενέργεια τους  και τα άλλα ενεργειακά υποστρώματα.

Επίσης οι κύριοι αναπληρωτές της ATP (δεν είναι οι αποκλειστικοί) είναι η ΑDP που είναι η διφοσφωρική Αδενοσύνη (θα αναλυθεί σε επόμενο άρθρο) και η φωσφοκρεατίνη. Σε κατάσταση ηρεμίας στους μύες υπάρχουν 20mmol/kg φωσφοκρεατίνης και 12mmol/kg κρεατίνης. Η ταχύτερη πηγή ανασύνθεσης ATP είναι η φωσφοκρεατίνη η οποία είναι και πολύτιμη ενεργειακή πηγή κατά την μέγιστη άσκηση. Η αναγέννηση ATP από την φωσφοκρεατίνη είναι μια αναερόβια διαδικασία που γίνεται αποτελεσματικά στα πρώτα δευτερόλεπτα της μέγιστης προσπάθειας. Η μέγιστη ταχύτητα ανασύνθεσης είναι 2,6mmol/kg ανά δευτερόλεπτο.

Επίσης η φωσφοκρεατίνη θεωρείται η κύρια πηγή ενέργειας σε ασκήσεις υψηλής συνήθως έντασης που κυρίως και συνήθως διαρκούν μέχρι 7 δευτερόλεπτα. Αυτές είναι το άθλημα της άρση βαρών, τα άλματα, οι ρίψεις, ο δρόμος έως 60m και σύντομες μέγιστες προσπάθειες σε ασυνεχή αγωνίσματα.

Εν κατακλείδι η επιλογή των ενεργειακών υποστρωμάτων δεν είναι ποτέ ατομική πάντα υπάρχει συνδυασμός της ενεργοποίησης των ενεργειακών υποστρωμάτων και αυτό που αλλάζει κυρίως είναι το ποσοστό ενεργοποίησης του κάθε ενεργειακού υποστρώματος. Ανάλογα το άθλημα ή την άσκηση αλλάζει αυτό το ποσοστό ενεργοποίησης των ενεργειακών υποστρωμάτων. Η γνώση της λειτουργίας αυτών των ενεργειακών υποστρωμάτων παρέχει στον κάτοχο την ικανότητα να κατανοήσει και να διαμορφώσει ανάλογα το στόχο του τις προπονήσεις του.

Βιβλιογραφία

1. Vollaard, N.B., Constantin-Teodosiu, D., Fredriksson, K., Rooyackers, O.,Jansson, E., Greenhaff, P.L., Timmons, J.A., and Sundberg, C.J. (2009).Systematic analysis of adaptations in aerobic capacity and submaximalenergy metabolism provides a unique insight into determinants of humanaerobic performance. J. Appl. Physiol.106, 1479–1486.
2. Vogt, M., Puntschart, A., Geiser, J., Zuleger, C., Billeter, R., and Hoppeler, H.(2001). Molecular adaptations in human skeletal muscle to endurance trainingunder simulated hypoxic conditions. J. Appl. Physiol.91, 173–182.
3. Zurlo, F., Larson, K., Bogardus, C., and Ravussin, E. (1990). Skeletal musclemetabolism is a major determinant of resting energy expenditure. J. Clin.Invest.86, 1423–1427.
4. Wolfe, R.R., Klein, S., Carraro, F., and Weber, J.M. (1990). Role of triglyceride-fatty acid cycle in controlling fat metabolism in humans during and after exer-cise. Am. J. Physiol.258, E382–E389.
5. Little, J.P., Safdar, A., Wilkin, G.P., Tarnopolsky, M.A., and Gibala, M.J. (2010).A practical model of low-volume high-intensity interval training inducesmitochondrial biogenesis in human skeletal muscle: potential mechanisms.J. Physiol.588, 1011–1022.
6. Nader, G.A., and Esser, K.A. (2001). Intracellular signaling specificity in skeletalmuscle in response to different modes of exercise. J. Appl. Physiol.90,1936–1942.
7. Perseghin, G., Price, T.B., Petersen, K.F., Roden, M., Cline, G.W., Gerow, K.,Rothman, D.L., and Shulman, G.I. (1996). Increased glucose transport-phos-phorylation and muscle glycogen synthesis after exercise training in insulin-resistant subjects. N. Engl. J. Med.335, 1357–1362.
8. O’Gorman, D.J., Karlsson, H.K., McQuaid, S., Yousif, O., Rahman, Y.,Gasparro, D., Glund, S., Chibalin, A.V., Zierath, J.R., and Nolan, J.J. (2006).Exercise training increases insulin-stimulated glucose disposal and GLUT4(SLC2A4) protein content in patients with type 2 diabetes. Diabetologia49,2983–2992.