Energiomsättning. ATP utgör den omedelbara energikällan ATP+H 2 0 ADP+Pi+energi ATP. Energi Muskelarbete Jontransport Uppbyggnad

Transkript

1 Energiomsättning ATP utgör den omedelbara energikällan ATP+H 2 0 ADP+Pi+energi Energiprocesser Förbränning Spjälkning ATP ADP+Pi Energi Muskelarbete Jontransport Uppbyggnad

2 Nedbrytning av ATP och PCr Alaktacida processer ATP+H 2 0 ADP+Pi+energi PCr+ADP Cr+ATP Katalyserats av enzymet kreatin kinase (CK) som vid muskelskad läcker ut i blodet. Vid max arbete räcker muskelns förråd av ATP: <5 sek PCr sek T 1 / 2 = ca 30 sek fullständig 2-5min, men under anaeroba förhållanden återbildas ej PCr

3 Frågeställning Alaktacida processer 1. Vilket är den enda direkta energigivande processen och hur går den till? 2. Hur länge räcker denna process utan nybildning? 3. Vilka är de tre energigivande processerna ATP utgör den omedelbara energikällan ATP+H 2 0 ADP+Pi+energi Vid max arbete räcker muskelns förråd av ATP: <5 sek Anaerob- alaktacid, lakatcid samt aerob process.

4 Frågeställning Alaktacida processer 1. Hur mycket PCr (kreatin) kan lagras i kroppen 2. Vilken effekt? (hög, låg medel) 3. Kapacitet? ( hur lång arbetskapacitet/tid) 4. Träningsbarhet? 5. Återhämtningstid? (T1/2) 6. Nämn dess nyckelenzym? 7. Hur många netto ATP återbildas? ca 120g (4g/kg muskel) Hög effekt, Låg kapacitet (20-30sek) Låg T 1 / 2 = ca 30sek Creatine Kinase PCr+ADP Cr+ATP

5 ATP ADP Glukos Glykolys Laktacid process Sker i muskelcellens cytosol Hög effekt Liten kapacitet Glukos 6-fosfat Glykogen ATP ADP 2 ADP 2 ATP 2 Pyrudruvsyra 2 ADP 2 ATP 2 Mjölksyra

6 Enzym Katalysator (skyndar på, förbrukas ej) Protein Specificitet (en reaktion = ett enzym) Coenzym: ämne som ingår som substrat eller produkt i flera enzymatiska reaktioner, ex NAD +, NADH, CoA, förbrukas ej utan växlar från oxiderad/reducerad form Cofaktor: ämne som behövs för att aktivera ett enzym, ex; Mg 2+, Fe 2+

7 Reaktioner Oxidation= avgivande av e -, borttagande av H, eller tillförande av O 2 Reduktion=upptag av e -, tillförande av H, eller borttagande av O 2 Oxidation och reduktion sker samtidigt och är varandras förutsättningar. Ex NAD + /NADH

8 Glykolys Oxidering av spjälkningsprodukten och reducering av av coenzymet, energin från denna reaktion tillför en fosfat-grupp Utan tillgång på oxiderat coenzym (NAD + ) stannar glykolysen. I skelettmuskulaturen återvinns vid syrebrist NAD + genom redoxreaktion där pyrodruvsyra reduceras till mjölksyra

9 Glykogenolys - Glykolys

10 Glykogen depåer CHO-depåer för en man 70kg Muskelglykogen ca 350g Leverglykogen ca 150g Blodglukos ca 1 gram/l blod Glukoneogenes = nybildning av glykogen av exempelvis laktat Kallas Coricykeln Man kan blockera glukoneogenesen med alkohol, och det är bara levern som kan bygga upp glukos och bilda glukos av glykogen

11 Anaeroba processer och begränsningar Buffring Mjölkryra buffras i blodet av ff a HCO 3, Plasmaprotein, Hb. Träningsbart!!!

12 Anaeroba processer och begränsningar H + ackumeleras och hämmar kontraktionssystemet Buffringskapaciteten är avgörande för hur tålig man är Mentala PCr tillskott Muskelmassan har således stor betydelse

13 Anaerob träning Anaerob kapacitet = Hastigheten på glykolysen, VLamax Anaerob effekt?? Anaerob power, utnyttjandet av anaerobakapaciteten. Tålighet!!

14 Anaerob träningsbarhet Studie 6 veckor anaerobträning Muskelmassa ATP i muskel PCr i muskel Glykolytiska enzymer, LDH+PFK ca 10-20% Creatin kinase ATP spjälkande enzymer HLa koncenttration muskel/blod ca 10% Buffringskapacitet ca 5-30% Max O 2 deficit ca 10%

15 Max O 2 deficit VO 2 max Accumumulated O 2 -uptake Max O 2 deficit = Arbetets syrekrav - Förbrukad syremängd

16 Frågeställning Glykolysen 1. Hur mycket glykogen kan lagras i kroppen 2. Vilken effekt? (hög, låg medel) 3. Kapacitet? ( hur lång arbetskapacitet/tid) 4. Träningsbarhet? 5. Vad är dess begränsningar 6. Nämn dess nyckelenzym? 7. Hur många netto ATP återbildas? ca 500g mer med träning och glykogenladdning Hög effekt, medium kapacitet Låg??? NAD +, H +, substrattillgång PFK, NAD + och NADH 2 ATP

17 Sker i cellens mitokondrie Kräver syre Hög kapacitet Lägre effekt Substrat: CHO, fett, protein Produkt: CO 2 + H 2 O Aeroba processer Glykogen Glukos Pyrodruvsyra Fett Triglycerider FFA Utbyte ATP Netto 36mol ATP/mol glukos 6mol ATP per mol O 2 vid förbränning ac CHO 5,4 vid förbränning av FFA O 2 Citronsyracykeln Elektrontransportkedjan Oxidativ fosforylering CO 2 ATP

18 Glykogen Glukos Fett Triglycerider Pyrodruvsyra FFA O 2 O 2 Citronsyracykeln Elektrontransportkedjan Oxidativ fosforylering ATP CO 2

19 Aeroba processer - beta-oxidation Proteinet albumin transporterar FFA i blodet Karnitin in i mitokondrien

20 Aeroba processer - Glykogen

21 Aerob träning Aerob kapacitet = VO 2 peak, VO 2 max maximala syreupptaget. Aerob power = utnyttjande grad av VO 2 peak, tröskel

22 Mycket träningsbart!! Aerob träning Centralt Q =SL (Blodvolym, Hjärtvolym, Hjärtmuskulatur) Slagvolym tränad/otränad = 150ml/90 i vila 200/120ml i arbete Q tränad/otränad = 5l/min vila 40/20l/min arbete Ventilation Vila 5l/min = 120/220 l/min

23 Mycket träningsbart!! Intermediärt Aerob träning Blodvolym män 6-7l / 4-5l Kvinnor 3-4L Hb män otränad/ tränad Kvinnor Orsak: Plasma volymen Värmereglering

24 Mycket träningsbart!! Perifiert Aerob träning Kapillärtäthet tränad/otränad=700/300 /mm 2 Mitokondrietäthet Oxidativa enzymer Myoglobinhalt Syreutnyttjande tränad/otränad=10ml/l / 20ml/l blod Perfusionskapacitet

25 Aerob träning Aerob Power. Nyttjande graden Tröskel

26 Energiprocesser under simning Tabell. Relativa bidrag från de olika energiprocesserna vid olika distanser. Sammanställt från uppgifter av Maglischo 1982 (M), Troup 1984 (T) och Houston 1978 (H) ( Gullstrand, swimming as an endurance sport). Distans Arbetstid ATP-PCr % HLa % Total Aerob metabolism M T H M T H M T H M T H

27 Energiprocesser under simning ENERGY METABOLISM DURING SPRINT SWIMMING S.RING, A. MADER, W. WIRTZ, K. WILKE, N=12 (23,3±3,3yr, 186,1±6,9cm 15m, 25m,50m allout sprints Sprinters, non sprinters 5,8-6,3 s High glycolytic activation 17,8-29,1% Aerobic contribution Post peak oxygen uptake La Mader s data-simulation

28 Energiprocesser under simning V PCr HLa Aerob Duration

29 O 2 deficit PCr Hla myoglobin O 2 förbrukning O 2 deficit Steady state, EPOC Steady state EPOC PCr återbildning Myoglobin Andningsarbete Hjärtarbete Metabolisering av Hla Temperatur Glykoneogenes EPOC Start Stopp Tid

30 Aerob frågeställning Av vilka energisubstrat kan CoA bildas Vilken effekt? (hög, låg medel) Kapacitet? ( hur lång arbetskapacitet/tid) Träningsbarhet Fett, CHO, (protein) Låg effekt, stor kapacitet Hur många netto ATP återbildas Vad är dess begränsningar

31 Trötthet???????????????????

32 Restitutionstider Belastning Restitutionstid Energisystem Aerob 7-9 h Alaktacid h Anaerob 72 h Aerob Anaerob h Alaktacid h Anaerob 6-12 Aerob Snabbhet 72 Alaktacid Anaerob 12 Aerob

33 Restitutionstider Högintensivt!!! Moderat + Moderat Hög