De doctorul William Misner.

nutrition

Sursa primară de producere a energiei musculare este trifosfatul de adenozină -> ATP). Pentru a produce ATP, celulele vii trag glucoza din glicogen, un carbohidrat complex cu lanț lung depozitat în apropiere în mușchi sau ficat. Fiecare depozit muscular de glicogen are o structură chimică aproape identică cu amidonul comun și similar cu maltodextrina cu lanț lung. Glicogenul este o polizaharidă glucanică endogenă, un carbohidrat foarte complex format din lanțuri lungi de glucoză legate între ele. În timpul exercițiului fizic, prima alegere a organismului este reducerea glicogenului la molecule individuale de glucoză, care sunt transferate în celule mici de mitocondrie, care transformă glucoza în ATP pentru metabolismul energetic. Grăsimile și aminoacizii complementari -> din țesutul muscular slab) sunt mobilizați pentru a amâna epuizarea rapidă a glicogenului și pentru a compensa orice deficiențe de glucoză în glicogen. Sinteza ATP din glicogen muscular este cea mai eficientă sursă de energie, regenerându-se peste dublul ratei de energie din grăsime și proteine ​​musculare slabe combinate.

Glicogenul, -> sau „amidon animal”), are o structură identică cu amilopectina din amidonul vegetal. Alimentele cu amidon cu cel mai mare procent de amilopectină sunt cele mai asemănătoare din punct de vedere structural glicogenului muscular uman. Spirulina este singura sursă de hrană cunoscută care conține glicogen pur -> 24% din caloriile sale din carbohidrații complecși sunt glicogen „pur”.) Amidonul de cartof este al doilea glicogen asemănător alimentelor, iar cel de-al treilea este maltodextrinele din cereale.

Amidon este un carbohidrat alb, granular sau praf, inodor, insipid, complex, -> C 6 H 10 O 5) x, abundent în semințele plantelor de cereale și în bulbi și tuberculi. Moleculele de amidon sunt formate din sute sau mii de atomi, corespunzând valorilor lui x, așa cum este dat în formula de mai sus, care variază de la aproximativ 50 la multe mii. Amidonul nativ denotă amidonul netratat. Moleculele de amidon prezintă două structuri.

În primul fel, Amiloză -> figura 1), care constituie aproximativ 20-25 la sută din amidon obișnuit, grupările C 6 H 10 O 5 sunt aranjate într-un lanț continuu, dar „îndoit” oarecum ca o bobină de frânghie.

În al doilea fel, Amylopectin -> figura 2), apare o cantitate considerabilă de ramificare laterală în această moleculă.

amiloza -> figura 1) Amilopectina -> figura 2)

Plantele verzi produc amidon în timpul procesului de fotosinteză. Face parte din pereții celulari ai plantelor, face parte din fibrele rigide ale plantelor și servește ca un fel de stocare a energiei pentru plante, deoarece oxidarea sa la dioxid de carbon și apă eliberează energie. Granulele de amidon prezente în orice plantă au dimensiunea, forma și marcajele caracteristice speciilor de plante în care este fabricat amidonul. Amidonul este aproape insolubil în apă rece și în alcool, dar cu apă clocotită dă o suspensie coloidală care poate forma o jeleu la răcire. Apa fierbinte transformă amidonul încet în molecule mai mici. Această reacție, un exemplu de hidroliză, este catalizată de acizi și de unele enzime care dau molecule și mai simple, produsele finale fiind maltoza, C 12 H 22 O 11, o dizaharidă și glucoza, C 6 H 12 O 6, o monozaharidă.

Digestia amidonului în corpul uman are următorul curs: hidroliza începe în gură sub acțiunea ptialinei salivare, dar se finalizează în intestinul subțire. Organismul nu folosește imediat toată glucoza absorbită din digestia amidonului, ci transformă o mare parte din acesta în glicogen, care este stocat în ficat. -> Glicogenul, numit amidon animal, are o structură aproape identică cu cea a amilopectinei.) Deoarece organismul necesită glucoză, hidroliza glicogenului îl eliberează în sânge. Glicogenul furnizează o rezervă de energie pentru animale la fel ca amidonul obișnuit pentru plante.

Conținutul de amiloză și mărimea granulelor diferitelor amidonuri[2]

Sursa de amidon

% Amiloză

% Amilopectină

Gama de dimensiuni granule -> ? m)

Porumb bogat în amiloză

Complexul glucidic este format din lanțuri ramificate de unități de glucoză legate între ele. Amidonul vegetal este omologul glicogenului uman cu o structură chimică descrisă pur și simplu ca fiind amilopectină ridicată: amiloză nulă la mică Fracțiunea de carbohidrați a Spirulinei este singura sursă dietetică cunoscută de glicogen -> 58% proteine, 24% carbohidrați, 18% grăsimi). Glutamina este proteina recrutată de organism pentru a produce glicogen. S-a raportat că alte substraturi îmbunătățesc rata de stocare a glicogenului, inclusiv producția sau conversia sa în glucoză pentru energie: semințe de floarea soarelui, magneziu, potasiu, acid alfa-lipoic, L-carnitină, vitamina K, dimetil sau trimetil glicină și vitamina B6 . Acidul hidroxicitric -> HCA) crește producția de glicogen din organism -> prin deturnarea glucidelor departe de lipogeneză în producția de glicogen). Acest efect se realizează prin inhibarea enzimei ATP-citrat liasă. [4]

Amidonul este forma vegetală a glicogenului/glucidelor stocate -> pentru metabolismul energetic) aproape identic ca structură și funcție cu glicogenul uman, cu excepția unui grad mult mai mic de ramificare -> aproximativ la fiecare 20-30 de reziduuri). Amidonul neramificat se numește amiloză; amidonul ramificat se numește amilopectină. Maltodextrina este structurată în mod obișnuit ca un raport de amilopectină 7: 3: a-amiloză comparativ cu glicogenul pur 10: 0 sau un raport de amilopectină 8: 2 cu amidon de cartofi: a-amiloză. Amidonul de porumb și de grâu este de 7: 2-3, în timp ce soiurile de tapioca și orez sunt apropiate de raportul Amilopectină 8: 2 al cartofului: a-Amiloză.

ENERGIA CARBOHIDRATĂ ÎNCEPE CU DIGESTIA

Carbohidrații alimentari din care oamenii câștigă energie intră în organism în forme simple sau complexe:

-> 1) mono-/di-zaharide/zaharuri simple cu lanț scurt

-> 2) Polimeri cu lanț lung Amidon/Maltodextrine -> Amiloză + Amilopectină)

Depozitele de glucoză ușor disponibile pentru a furniza țesuturilor o sursă de energie oxidabilă se găsesc în principal în ficat, ca glicogen. O a doua sursă majoră de glucoză stocată este glicogenul mușchiului scheletic. Cu toate acestea, glicogenul muscular nu este disponibil în general pentru alte țesuturi, deoarece mușchilor îi lipsește enzima glucoză-6-fosfatază.

Principalul loc al consumului zilnic de glucoză -> 75%) este creierul prin căi aerobe. Cea mai mare parte a restului este utilizată de eritrocite, mușchiul scheletic și mușchiul inimii. Organismul obține glucoză fie direct din dietă, fie din aminoacizi și lactat prin gluconeogeneză. Glucoza obținută din aceste două surse primare fie rămâne solubilă în fluidele corpului, fie este stocată într-o formă polimerică, glicogen. GLICOGENUL este considerat principala formă de stocare a glucozei și se găsește în principal în ficat și mușchi, rinichii și intestinele adăugând locuri de stocare minore. Cu până la 10% din greutatea sa ca glicogen, ficatul are cel mai mare conținut specific din orice țesut corporal. Mușchiul are o cantitate mult mai mică de glicogen pe unitatea de masă de țesut, dar din moment ce masa totală a mușchiului este mult mai mare decât cea a ficatului, glicogenul total stocat în mușchi este de aproximativ două ori mai mare decât cel al ficatului. Depozitele de glicogen din ficat sunt considerate principalul tampon al nivelului de glucoză din sânge.

DEGRADAREA GLICOGENULUI STOCAT -> glicogenoliza) are loc prin acțiunea glicogen fosforilazei. Acțiunea fosforilazei constă în îndepărtarea fosforolitică a reziduurilor de glucoză unice din legăturile -> 1,4) din moleculele de glicogen. Produsul acestei reacții este glucoza-1-fosfat. Avantajul reacției care se desfășoară printr-o etapă fosforolitică este că:

1. Glucoza este eliminată din glicogen este o stare activată, adică fosforilat și acest lucru are loc fără hidroliza ATP.

2. Concentrația de Pi în celulă este suficient de mare pentru a conduce echilibrul reacției în direcția favorabilă, deoarece schimbarea de energie liberă a reacției de stare standard este pozitivă.

Glucoza-1-fosfatul produs prin acțiunea fosforilazei este transformat în glucoză-6-fosfat de fosfoglucomutază: această enzimă, precum fosfogliceratul mutază -> a glicolizei), conține un aminoacid fosforilat în situl activ -> în cazul fosfoglucomutaza este un reziduu Ser). Enzima fosfat este transferată în C-6 a glucozei-1-fosfatului generând glucoză-1,6-fosfat ca intermediar. Fosfatul de pe C-1 este apoi transferat către enzima care o regenerează și glucoza-6-fospahta este produsul eliberat. După cum sa menționat mai sus, eliberarea mediată de fosforilază de glucoză din glicogen produce un reziduu de glucoză încărcat fără a fi necesară hidroliza ATP. O necesitate suplimentară a eliberării glucozei fosforilate din glicogen asigură faptul că reziduurile de glucoză nu se difuzează liber de celulă. În cazul celulelor musculare, acest lucru este extrem de evident, deoarece scopul glicogenolizei în celulele musculare este de a genera substrat pentru glicoliză.

ENERGIE DERIVATĂ DIN OXIDAREA GLUCOZEI

Glicoliza aerobă a glucozei în piruvat necesită doi echivalenți de ATP pentru a activa procesul, cu producerea ulterioară a patru echivalenți de ATP și doi echivalenți de NADH. Astfel, conversia unui mol de glucoză în doi moli de piruvat este însoțită de producția netă de doi moli fiecare de ATP și NADH.

Glucoza + 2 ADP + 2 NAD + + 2 Pi -----> 2 Piruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+

NADH generat în timpul glicolizei este utilizat pentru a alimenta sinteza mitocondrială a ATP prin fosforilare oxidativă, producând fie doi, fie trei echivalenți de ATP, în funcție de faptul că naveta glicerol fosfat sau naveta malat-aspartat este utilizată pentru transportul electronilor din NADH citoplasmatic în mitocondrii. Randamentul net de la oxidarea a 1 mol de glucoză la 2 moli de piruvat este, prin urmare, fie 6, fie 8 moli de ATP. Oxidarea completă a celor 2 moli de piruvat, prin ciclul TCA, produce 30 de moli suplimentari de ATP; randamentul total, fiind deci 36 sau 38 moli de ATP de la oxidarea completă a 1 mol de glucoză la CO 2 și H 2 O.

CUM SE REGLEMENTEAZĂ GLUCOZA DIN SÂNGE?

Dacă, din alte motive, corpul uman reglează în mod rafinat nivelul de glucoză care circulă în sânge, datorită cerințelor creierului de glucoză oxidabilă. Acest nivel este menținut în intervalul de 5mM. Aproape toți carbohidrații ingerați în dietă sunt transformați în glucoză după transportul în ficat. Catabolismul proteinelor dietetice sau celulare generează atomi de carbon care pot fi utilizați pentru sinteza glucozei prin gluconeogeneză. În plus, alte țesuturi, în afară de ficat, care oxidează incomplet glucoza -> predominant mușchi scheletic și eritrocite) furnizează lactat care poate fi transformat în glucoză prin gluconeogeneză. Menținerea homeostaziei glicemiei este de o importanță capitală pentru supraviețuirea organismului uman. Țesutul predominant care răspunde la semnale care indică niveluri reduse sau crescute de glucoză din sânge este ficatul. Într-adevăr, una dintre cele mai importante funcții ale ficatului este de a produce glucoză pentru circulație. [5]

Hepatocitele, spre deosebire de majoritatea celulelor, sunt permeabile în mod liber la glucoză și, prin urmare, nu sunt afectate în mod esențial de acțiunea insulinei la nivelul creșterii absorbției de glucoză. Când nivelul glicemiei este scăzut, ficatul nu concurează cu alte țesuturi pentru glucoză, deoarece absorbția extrahepatică a glucozei este stimulată ca răspuns la insulină. În schimb, atunci când nivelurile de glucoză din sânge sunt ridicate, sunt satisfăcute nevoile extrahepatice, iar ficatul preia glucoza pentru conversie în glicogen pentru nevoile viitoare. În condiții de glicemie ridicată, nivelul glucozei hepatice va fi ridicat, iar activitatea glucokinazei va fi crescută. G6P produs de glucokinază este transformat rapid în G1P de fosfoglucomutază, unde poate fi apoi încorporat în glicogen. [6] Producția de energie este strâns legată de consumul de fel și cantitatea potrivită de carbohidrați, nutrientul care limitează performanța. Procesul este foarte complicat și complicat și multe dintre reacțiile enzimatice au fost permise. Pentru a înțelege fiecare dintre acestea în profunzime, vă rugăm să consultați referințele paginii de biochimie medicală a profesorului King. 46-47

SISTEMELE ENERGETICE DE FORMARE A IMPORTANȚEI PENTRU PERFORMANȚĂ

Este important să ne dăm seama că corpul și creierul amintesc și înregistrează ritmul ritmului. Când ritmul încetinește, amprenta asupra fiziologiei este înregistrată pentru a se repeta într-o zi viitoare. Trenul lent se traduce prin curse lente. Când depozitele de carbohidrați sunt epuizate, calitatea antrenamentului este deprimată. Dacă un atlet „învață” biochimia corpului să se adapteze la un ritm rapid sau prelungit, o parte din această impresie de ritm se duce la următorul antrenament, următorul și următorul, așa mai departe, până în ziua cursei, o amprentă a ritmului de performanță este exprimat. Antrenamentul zilnic cu combustibili, fluide și electroliți este strâns legat de cantitatea și calitatea depozitelor de glicogen muscular. Ideea este că dacă fibrele musculare nu sunt antrenate zilnic pentru a utiliza combustibili, fluide și electroliți la o varietate de pași, în special sesiuni prelungite de ritm de cursă, corpul nu își va atinge performanțele potențiale optime.

CUM SE TRADUC CARBOHIDRATI ÎN ENERGIE

Glucidele dietetice sunt stocate enzimatic în procente:

1.) Glicogen muscular -> 73%) Glicogen Sintaza -> o enzimă eliberată atunci când depozitele de glicogen scad -> 70-90 minute de exercițiu) restabilește glicogenul rapid în primele 2 ore doar încet în biți mici 6 ore DUPĂ exercițiu. După o sesiune exhaustivă, poate dura până la 3 zile după exercițiu pentru a depăși depozitele de glicogen din locurile musculare.

2.) Glicogen hepatic -> 25%) depozitele mențin în principal nivelurile de zahăr din sânge de glucoză pentru viața celulelor creierului. Glicogenul hepatic se epuizează rapid. Depozitele de glicogen din ficat sunt considerate principalul tampon al nivelului de glucoză din sânge. În ficat, acțiunea glucozei-6-fosfatazei permite glicogenolizei să genereze glucoză liberă pentru a menține nivelul glicemiei. Masa dinaintea evenimentului, luată cu 3 ore înainte de o cursă AM, depășește glicogenul hepatic petrecut pentru susținerea vieții în timpul somnului.

3.) Glucoza din sânge -> 2%) este indusă de enzime de Hexokinase, care limitează utilizarea organismului de zahăr din sânge direct pentru metabolismul exercițiului. Schimbarea rapidă a glicemiei în timpul efortului este doar când trebuie consumate doze mici și frecvente de carbohidrați glicemici mari. Sportivii sunt sfătuiți să nu consume carbohidrați glicemici cu conținut scăzut de fibre procesate la mesele sedentare.

„Retragerea” cheltuielilor cu energia se modifică în timpul exercițiului din diferite surse: