Τόσο το αερόβιο όσο και το αναερόβιο σύστημα ενεργοποιούνται κατά την έναρξη της άσκησης όπου το αναερόβιο παρέχει την μεγαλύτερη ενέργεια. Όσο όμως η διάρκεια της άσκησης αυξάνεται, ο αερόβιος μεταβολισμός γίνεται η κύρια πηγή ενέργεια για τον μυ.
Οι υδατάνθρακες και τα τριγλυκερίδια (λίπη) είναι οι πιο σημαντικές πηγές ενέργειας κατά την ηρεμία και κατά την άσκηση.
Στην ηρεμία αλλά και σε άσκηση χαμηλής έως μέτριας έντασης (45%-65%) η ενέργεια προέρχεται κυρίως από την οξείδωση των λιπών (τα οποία αποθηκεύονται στον μυ σε μορφή τριγλυκεριδίων και διασπώνται σε ελεύθερα λιπαρά οξέα) ενώ σε έντονη έως πολύ έντονη άσκηση (75%-100% VO2max) η ενέργεια προέρχεται αποκλειστικά από τους υδατάνθρακες (γλυκόλυση).
Η αερόβια άσκηση αυξάνει τον ρυθμό οξείδωσης των λιπαρών οξέων με αύξηση της διαθεσιμότητάς τους στον ασκούμενο μυ και αυξάνοντας τα μιτοχόνδρια. Για πολλά χρόνια η ρύθμιση των λιπαρών οξέων κατά την άσκηση δεν ήταν πλήρως κατανοητή. Θεωρούταν ότι ο μεταβολισμός τους ήταν κυρίως στο επίπεδο των ελεύθερων λιπαρών οξέων και της μεταφοράς τους στα μιτοχόνδρια. Τώρα όμως γνωρίζουμε ότι η διαδικασία αυτή είναι πολύ πιο περίπλοκη και αφορά την μεταφορά των λιπαρών οξέων στο κύτταρο, από εκεί στο κυτόπλασμα και τέλος στα μιτοχόνδρια όπου θα γίνει η πλήρης οξείδωση.
Το ερώτημα που τίθεται εδώ είναι γιατί ο μυς επιλέγει ένα από τα 2 αυτά ενεργειακά συστήματα και πώς το κάνει;
Αυξημένη διαθεσιμότητα λιπαρών οξέων (π.χ σε χαμηλής έντασης άσκηση) οδηγεί σε αύξηση κιτρικού οξέος και ακετυλοσυνένζυμου Α τα οποία εμποδίζουν την γλυκόλυση. Εκτός αυτού, τα παραπροϊόντα του μεταβολισμού τα οποία υποδεικνύουν αυξημένη συστολή των μυών (κυρίως ανόργανος φώσφορος) δεν αυξάνονται σε χαμηλής έντασης άσκηση (45%-65% της VO2max) συνεπώς η ενέργεια πηγάζει κυρίως από τα λιπαρά οξέα και όσο η άσκηση συνεχίζεται, τόσο αυξάνεται η διαθεσιμότητά τους.
Αντιθέτως, σε εντάσεις υψηλές έως μέγιστες (75%-100% VO2max) η αποκλειστική πηγή ενέργειας είναι η υδατάνθρακες. Αυτό συμβαίνει διότι πρώτα από όλα σε τόσο υψηλές εντάσεις ενεργοποιούνται οι ταχείας συστολής γλυκολυτικοί μύες και αυξάνονται η επινεφρίνη και το ασβέστιο (τα οποία ενεργοποιούν την γλυκόλυση). Επίσης παράγονται 5,05 θερμίδες για κάθε λίτρο οξυγόνου όταν η ενέργεια προέρχεται από τους υδατάνθρακες ενώ αντίθετα παράγονται 4,69 όταν η ενέργεια προέρχεται από τα λιπαρά οξέα. Συνεπώς, σε υψηλές εντάσεις όπου ο μυς χρειάζεται άμεσα ενέργεια, προτιμά την ενέργεια από τους υδατάνθρακες η οποία είναι κατά 7,7% υψηλότερη. Εκτός αυτού, όταν ο αθλητής φτάνει σε εντάσεις πολύ υψηλές (90% της VO2max) το διαθέσιμο οξυγόνο του είναι λίγο και μειώνεται όσο συνεχίζει να ασκείται ή όσο αυξάνεται η VO2max. Έτσι επιλέγει και σε αυτήν την περίπτωση τους υδατάνθρακες διότι για να διασπαστούν χρειάζονται πολύ λιγότερο οξυγόνο σε σχέση με τα λιπαρά.
Στο σχήμα βλέπουμε τις πηγές ενέργειας που χρησιμοποιεί ο μυς ανάλογα με την ένταση της άσκησης. Όπως περιγράψαμε πριν, όσο αυξάνεται η ένταση της άσκησης η ενέργεια μεταφέρεται στην γλυκόλυση (πράσινη και μπλε γραμμή) ενώ μειώνεται των λιπαρών οξέων (κόκκινη γραμμή) που όμως η συνεισφορά τους είναι μέγιστη σε εντάσεις περίπου 45%-65% της VO2max (ανάλογα και με το προπονητικό επίπεδο του αθλητή). H αερόβια προπόνηση μεταφέρει τις τιμές προς τα δεξιά, έτσι ο αθλητής χρησιμοποιεί λιπαρά οξέα σε υψηλότερη ένταση από ότι πριν τις προσαρμογές των μυών του και σε σύγκριση με έναν αγύμναστο (γι’αυτό και η ένταση κυμαίνεται από 45% μέχρι 65%) κι έτσι προστατεύει τα αποθέματα γλυκογόνου. Επίσης αυξάνονται τα οξειδωτικά ένζυμα με αποτέλεσμα να αυξάνεται ο ρυθμός οξείδωσης των λιπαρών και στην ηρεμία.
Βιβλιογραφικές πηγές:
Balsom, P. D., Soderlund, K., Sjodin, B., & Ekblom, B. (1995). Skeletal muscle metabolism during short duration high-intensity exercise: influence of creatine supplementation. Acta Physiol Scand, 154(3), 303-310. doi: 10.1111/j.1748-1716.1995.tb09914.x
Farrell, Peter A, Joyner, Michael J, Caiozzo, Vincent, & Medicine, American College of Sports. (2012). ACSM’s advanced exercise physiology: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins.
Επιμέλεια:
Αναστασόπουλος Δημήτριος
M.Sc Εργοφυσιολόγος, Τομέας Αθλητιατρικής και Βιολογίας της Άσκησης ΕΚΠΑ ΣΕΦΑΑ
email: jimanastas@gmail.com
