Karena ATP ialah satu-satunya sumber energi yang sanggup pribadi dipakai untuk kegiatan ini, untuk kegiatan kontraktil untuk melanjutkan, ATP harus selalu disediakan. Terdapat 3 jalur pasokan ATP embel-embel yang diharapkan selama kontraksi otot :
(1) Transfer dari fosfat berenergi tinggi dari kreatin fosfat ke ADP;
(2) fosforilasi oksidatif (sistem transpor elektron dan chemiosmosis);
(3) glikolisis.
Tidak menyerupai kebanyakan sel-sel tubuh, otot kadang mempunyai kegiatan yang rendah ketika otot berelaksasi dengan memakai sedikit ATP dan kadang otot mempunyai kegiatan yang tinggi, ketika mereka berkontraksi dan memakai ATP dengan pesat . Jumlah besar ATP yang dibutuhkan untuk daya siklus kontraksi, untuk memompa Ca2 ke retikulum sarkoplasma dan metabolik lainnya reaksi yang terlibat dalam kontraksi otot. Namun, ATP hadir dalam serat otot yang cukup untuk kekuatan kontraksi hanya beberapa detik. Jika olahraga berat yang memerlukan waktu lama, serat otot harus menciptakan ATP yang berlebih.
Kreatin fosfat
Merupakan senyawa energi tinggi dibangun ketika otot sedang beristirahat. Kreatin fosfat tidak sanggup berpartisipasi pribadi dalam kontraksi otot. Reaksi ini terjadi di tengah-tengah filamen geser dan oleh lantaran itu ialah cara tercepat untuk menciptakan ATP yang tersedia untuk otot. Creatine phosphate menyediakan energi yang cukup untuk sekitar delapan detik dari kegiatan intens. Kreatin fosfat dibangun kembali ketika otot sedang beristirahat dengan mentransfer gugus fosfat dari ATP ke kreatin. Ketika serat otot yang santai, mereka menghasilkan lebih banyak ATP daripada mereka butuhkan untuk beristirahat.
Kelebihan ATP dipakai untuk mensintesis kreatin fosfat, molekul yang kaya energi yang hanya ditemukan dalam serat otot. Enzim creatine kinase (CK) mengkatalisis transfer salah satu energi tinggi gugus fosfat dari ATP ke kreatin, membentuk creatine phosphate dan ADP.
Creatine ialah molekul asam amino yang disintesis dalam hati, ginjal, dan pankreas dan kemudian diangkut ke serat otot. Kreatin fosfat tiga hingga enam kali lebih banyak daripada ATP dalam sarcoplasm dari serat otot yang beristirahat. Ketika kontraksi dimulai dan tingkat ADP mulai meningkat, CK mengkatalisis transfer energi tinggi fosfat kelompok dari kreatin fosfat kembali ke ADP.
Fosforilasi pribadi ini merupakan reaksi cepat meregenerasi molekul ATP baru. Apabila bersama-sama, kreatin fosfat dan ATP menyediakan energi yang cukup untuk otot untuk berkontraksi secara maksimal selama sekitar 15 detik. Ini jumlah energi yang cukup untuk ledakan singkat maksimal kegiatan-misalnya, untuk berlari 100 meter.
Fosforilasi oksidatif
Jika kontraktil tergantung energi kegiatan ialah untuk melanjutkan, pergeseran otot untuk alternatif yang jalur fosforilasi oksidatif dan glikolisis untuk membentuk ATP. Jalur multistepped ini membutuhkan waktu untuk mengambil mereka tingkat pembentukan ATP untuk mencocokkan tuntutan peningkatan energi, waktu yang diberikan oleh pasokan energi pribadi dari sistem kreatin fosfat satu langkah. Fosforilasi oksidatif terjadi di dalam otot mitokondria bila O2 hadir.
Oksigen diharapkan untuk mendukung sistem transpor elektron mitokondria, yang tolong-menolong dengan chemiosmosis oleh ATP synthase, efisiensi memanfaatkan dengan efisien energi yang diambil dari pemecahan molekul nutrisi dan menggunakannya untuk menghasilkan ATP. Jalur ialah didorong oleh glukosa atau asam lemak, tergantung pada intensitas dan durasi aktivitas, meskipun memperlihatkan hasil yang kaya dari 32 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa diproses, fosforilasi oksidatif relatif lambat lantaran dari jumlah langkah yang terlibat.
Selama latihan ringan (seperti berjalan) hingga sedang latihan (seperti jogging atau berenang), sel-sel otot sanggup membentuk cukup ATP melalui fosforilasi oksidatif untuk mengikuti dengan kebutuhan energi sederhana dari mesin kontraktil untuk jangka waktu yang lama. Untuk mempertahankan oksidatif yang sedang berlangsung fosforilasi, otot-otot berolahraga tergantung pada pengiriman memadai O2 dan nutrisi untuk mempertahankan kegiatan mereka, kegiatan yang sanggup didukung dengan cara ini ialah aerobik ( " dengan O2 " ) atau ketahanan -jenis latihan. O2 diharapkan untuk fosforilasi oksidatif terutama disampaikan oleh darah.
Peningkatan O2 yang tersedia untuk otot selama latihan melalui beberapa prosedur : Deeper, lebih cepat pernapasan membawa lebih banyak O2, jantung berkontraksi lebih cepat dan tegas untuk memompa lebih banyak darah beroksigen ke jaringan ; lebih banyak darah dialihkan ke otot-otot berolahraga dengan pelebaran pembuluh darah memasok mereka, dan molekul hemoglobin yang membawa O2 dalam rilis darah lebih O2 dalam melaksanakan otot. Selain itu, beberapa jenis otot mempunyai kelimpahan mioglobin, yang menyerupai dengan hemoglobin. Mioglobin sanggup menyimpan sejumlah kecil O2, tetapi yang lebih penting, meningkatkan laju transfer O2 dari darah ke otot. Glukosa dan asam lemak, pada hasilnya berasal dari tertelan makanan, juga dikirim ke sel otot oleh darah. Selain itu, sel-sel otot sanggup menyimpan jumlah terbatas glukosa dalam bentuk glikogen (rantai glukosa).
Selain itu, hingga titik hati sanggup menyimpan karbohidrat sebagai glikogen tertelan kelebihan, yang sanggup dipecah untuk melepaskan glukosa ke dalam darah untuk dipakai di antara waktu makan. Karbohidrat karbohidrat pemuatan meningkat. Asupan sebelum kompetisi - ialah strategi yang dipakai oleh beberapa atlet dengan keinginan meningkatkan kinerja daya tahan acara-acara menyerupai maraton . Namun, sehabis otot dan hati toko gl, kelebihan karbohidrat dicerna (atau lainnya gizi kaya energi) akan dikonversi ke lemak tubuh.
Glikolisis
Batas pernapasan dan kardiovaskular untuk berapa banyak O2 sanggup dikirim ke otot. Itu adalah, paru-paru dan hati sanggup mengambil dan memperlihatkan begitu banyak O2 untuk berolahraga otot. Selanjutnya, dalam kontraksi - akrab maksimal, berpengaruh kontraksi kompres hampir menutup pembuluh darah yang tentu saja melalui otot, sangat membatasi O2 yang tersedia ke otot. Bahkan ketika O2 tersedia, relatif sistem oksidatif fosforilasi - lambat mungkin tidak sanggup untuk menghasilkan ATP cukup cepat untuk memenuhi kebutuhan otot ini selama kegiatan intens.
Konsumsi energi Sebuah otot rangka yang sanggup meningkatkan hingga 100 kali lipat ketika pergi dari membisu ke highintensity latihan. Ketika O2 delivery atau fosforilasi oksidatif tidak bisa mengimbangi seruan untuk pembentukan ATP sebagai intensitas latihan meningkat, sehingga otot mengandalkan semakin pada glikolisis untuk menghasilkan ATP. Reaksi glikolisis hasil produk untuk masuk utama ke dalam fosforilasi oksidatif jalur, tetapi glikolisis juga sanggup melanjutkan sendirian dalam ketiadaan pengolahan lebih lanjut dari produk-produknya dengan fosforilasi oksidatif. Selama glikolisis, sebuah molekul glukosa dipecah menjadi dua molekul piruvat, menghasilkan dua molekul ATP di proses.
Piruvat sanggup lebih terdegradasi oleh oksidatif fosforilasi untuk mengekstrak lebih banyak energi. Namun, glikolisis sendiri mempunyai dua keunggulan dibandingkan fosforilasi oksidatif jalur : ( 1 ) glikolisis sanggup membentuk ATP tanpa adanya O2 (operasi anaerob , yaitu, " tanpa O2 "), dan ( 2 ) itu sanggup lanjutkan lebih cepat dibandingkan fosforilasi oksidatif. meskipun glikolisis ekstrak molekul ATP jauh lebih sedikit dari setiap molekul nutrisi diproses, sanggup dilanjutkan sehingga jauh lebih cepat bahwa hal itu sanggup outproduce fosforilasi oksidatif selama periode waktu tertentu bila cukup glukosa hadir. Kegiatan yang sanggup didukung dengan cara ini ialah anaerobik atau latihan intensitas tinggi.
Produksi laktat
Meskipun glikolisis anaerob menyediakan sarana melaksanakan latihan intens ketika O2 kapasitas fosforilasi pengiriman/oksidatif terlampaui, dengan memakai jalur ini mempunyai dua konsekuensi. Pertama, sejumlah besar materi bakar nutrisi harus diproses, lantaran glikolisis jauh kurang efisien dibandingkan fosforilasi oksidatif dalam mengkonversi energi nutrisi menjadi energi ATP. (Glikolisis menghasilkan higienis 2 ATP untuk setiap molekul molekul glukosa terdegradasi, sedangkan fosforilasi jalur oksidatif sanggup mengekstrak 32 molekul ATP dari setiap molekul glukosa.)
Otot Sel-sel sanggup menyimpan jumlah terbatas glukosa dalam bentuk glikogen, tapi anaerobik glikolisis menghabiskannya dengan cepat otot ini persediaan glikogen. Kedua, ketika produk selesai anaerobik glikolisis, piruvat, tidak sanggup diproses lebih lanjut oleh jalur fosforilasi oksidatif, waktunya akan diubah ke laktat. Akumulasi laktat telah terlibat dalam nyeri otot yang terjadi selama ini bahwa latihan intens sesungguhnya terjadi. (tertunda-onset nyeri dan ness kaku yang dimulai hari belakang tenaga otot terbiasa, Namun, mungkin disebabkan oleh reversibel struktural kerusakan.)
Selain itu, laktat (asam laktat) dijemput oleh darah menghasilkan asidosis metabolik yang menyertai intens latihan, latihan anaerobik intensitas tinggi sanggup berkelanjutan hanya untuk durasi pendek, berbeda dengan tubuh. Kemampuan usang untuk mempertahankan kegiatan ketahanan-jenis aerobik. Para peneliti percaya bahwa kedua menipisnya cadangan energi dan penurunan pH otot yang disebabkan oleh akumulasi laktat memainkan tugas dalam timbulnya kelelahan otot, topik yang kami mengalihkan perhatian pada cuilan berikutnya.
Oxygen Debt
Selama latihan, pembuluh darah otot membesar dan pedoman darah meningkat sehingga pasokan O2 akan meningkat. Sampai titik tertentu, peningkatan konsumsi O2 sebanding dengan energi yang dikeluarkan dan semua kebutuhan energi dipenuhi oleh proses aerobik. Namun, ketika tenaga otot sangat besar, resynthesis aerobik menyimpan energi tidak sanggup mengikuti dengan pemanfaatannya. Dengan kondisi tersebut, phosphorylcreatine masih dipakai untuk resynthesize ATP.
Beberapa sintesis ATP dilakukan dengan memakai energi yang dilepaskan oleh pemecahan anaerobik glukosa menjadi laktat. Penggunaan jalur anaerobik ialah membatasi diri lantaran meskipun difusi cepat laktat ke dalam pedoman darah, cukup terakumulasi pada otot untuk hasilnya melebihi kapasitas buffer jaringan dan menghasilkan penurunan enzim - penghambat dalam pH. Namun, untuk jangka pendek, keberadaan jalur anaerobik untuk pemecahan glukosa memungkinkan tenaga otot berkekuatan jauh lebih besar daripada yang mungkin tanpa itu.
Setelah masa tenaga berakhir, O2 dikonsumsi untuk menghilangkan kelebihan laktat, mengisi ATP dan penyimpanan phosphorylcreatine, dan mengganti sejumlah kecil O2 yang berasal dari mioglobin. Jumlah O2 embel-embel yang dikonsumsi proporsional dengan sejauh mana kebutuhan energi ketika beraktivitas melebihi kapasitas untuk sintesis aerobik menyimpan energi, yaitu sejauh mana utang oksigen tersebut terjadi. Utang O2 diukur secara eksperimental dengan memilih konsumsi O2 sehabis latihan sampai, konsumsi basal yang konstan tercapai dan mengurangi konsumsi basal dari total. Jumlah utang ini mungkin enam kali konsumsi O2 basal, yang memperlihatkan bahwa subjek bisa enam kali tenaga yang akan mungkin terjadi tanpa itu.
Atlet terlatih bisa meningkatkan konsumsi O2 otot mereka ke tingkat yang lebih besar daripada individu yang tidak terlatih dan bisa memanfaatkan FFA lebih efektif. Akibatnya, mereka sanggup mengeluarkan tenaga yang lebih besar tanpa menghabiskan penyimpanan glikogen mereka dan meningkatkan produksi laktat mereka. Karena itu, mereka kontrak utang oksigen lebih kecil untuk jumlah yang diberikan tenaga. Mereka juga telah mencar ilmu untuk ngarai karbohidrat selama beberapa hari sebelum program kompetitif, meningkatkan otot mereka glikogen. Ini saja sanggup sangat meningkatkan daya tahan badan mereka.
Sumber http://consisteria.blogspot.com
EmoticonEmoticon