Mięśnie – perpetuum mobile. Dlaczego możemy ruszać nogami?

W związku z Waszymi głosami, które pojawiły się po opublikowaniu artykułu w dziale Poradni Biegacza – „Białko przed czy po treningu? Jak przyspieszyć regenerację rezerw glikogenu?“, postanowiliśmy systematycznie przybliżać Wam tajemnice fizjologii ciała ludzkiego – dziś mięśnie. Postaramy się, aby wyjaśnienia były schematyczne oraz przejrzyste – tak abyście mogli zapamiętać jak najwięcej.

Tkanka mięśniowa wyróżnia się tym, że posiada zdolność kurczenia się i właśnie to umożliwia nam ruch. Nie oznacza to jednak, że każdy mięsień kurcząc się da nam możliwość zrobienia kroku do przodu. Człowiek posiada zdolność poruszania się głównie (ale i nie tylko!) dzięki mięśniom poprzecznie prążkowanym, przyczepionym do kości szkieletu (stąd noszą nazwę mięśni szkieletowych).

Z czego składają się mięśnie poprzecznie prążkowane?

Mięśnie te, w odróżnieniu od mięśni gładkich, zbudowane są z wielokomórkowych włókien, zależnych od naszej woli (kurczą się wtedy kiedy my chcemy). Są mocną, silną tkanką, niestety bardzo szybko się męczą. Zawierają w sobie czerwony barwnik – mioglobinę, pośredniczącą w odbieraniu np. tlenu z hemoglobiny.

Praca mięśni

Aktywność mięśni, a co za tym idzie – prędkość biegu, są ściśle związane z tempem syntezy ATP w mięśniach.

*ATP – adenozynotrifosforan, występuje w mięśniach jako podstawowy składnik kwasów nukleiunowych. Rozpadając się, niszczy wysokoenergetyczne wiązania fosforanowe, które utrzymują jego strukturę (Pi). Oddają tym samym energię wykorzystywaną do pracy mięśni. Cząsteczka ATP „pozbawiona energii“ przyjmuje strukturę ADP – adenozynodifosforanu. (Pierwsze biegowe kroki, czyli tajemnica ATP).

Skąd mięśnie czerpią energię podczas różnego rodzaju wysiłków ?

 Wysiłek fizyczny trwający kilka sekund:

• ilość ATP zgromadzonego w mięśniach „na bieżące potrzeby“ jest niewielka,
• wyjściowa ilość ATP jest wyczerpywana po kilku skurczach,
• w celu odzyskania ATP, w mięśniach zachodzi oddychanie beztlenowe,
• podczas tego procesu dochodzi do rozkładu fosfokreatyny do kreatyny,
• dzięki tej przemianie możliwe jest odbudowanie cząsteczki ATP z ADP.

Wysiłek trwający do kilkudziesięciu sekund:

• w czasie takiego wysiłku dochodzi do rozkładu glukozy,
• rozłożona glukoza zamienia się w kwas mlekowy, dostarczając możliwość odbudowy cząsteczki ATP z ADP,
• odbudowa ATP zachodzi na drodze oddychania beztlenowego,
• dalszy los powstałego kwasu mlekowego: po zakwaszeniu organizmu, kwas mlekowy przechodzi wraz z krwią – z mięśni do wątroby. Tam ulega przemianie w glukozę,
• przemiana kwasu mlekowego w glukozę niestety przynosi straty energetyczne (cykl Corich),

Wysiłek trwający do godziny:

• przemiana tlenowa rozkładu glukozy powoduje odbudowę cząsteczek ATP,
• ograniczana szybkością dostarczania tlenu do mięśni

Wysiłek trwający ponad 1 godzinę:

• przemiana tlenowa – utlenienie kwasów tłuszczowych znajdujących się w naszym organizmie powoduje odbudowę ATP,
• rozkład kwasów tłuszczowych to najwolniejszy szlak metaboliczny,
• czynnikiem ograniczającym jest szybkość transportu kwasów tłuszczowych z krwi do komórek mięśniowych oraz inne układy niezdolne do długotrwałego wysiłku (np. układ nerwowy).