Dagens samfunn er svært fokusert på det farlige sukkeret.
Vi blir vi proppet fulle av hva som er "lov" og ikke.
Her skal jeg ikke skrive om matvarer og kosthold, men heller gi dere et dypere innblikk i musklenes engergiomsetning med karbohydrater som eksempel.
Hvordan blir det vi spiser til energi (ATP) som kan skape muskelsammentrekninger?
Dette vil kun være en enkel fremstilling av prosessene, uten for mange detaljer.
Først må vi se nærmere på muskelvevet:
Muskelfibre er det samme som muskelceller, og bygger opp selve musklen.
Litt oppfriskning på egenskapene til fibertypene i musklene våre;
Type 1: aerob-oksidativ (tilstrekkelig oksygentilgang)
Type 2: anaerob-glykolytisk (utilstrekkelig oksygentilgang)
Is-eksempel
Om vi tenker oss at vi for eksempel spiser en is eller et eple, vil karbohydratene allerede begynne å spaltes i munnen, og videre i magesekken.
Karbohydrater er kjeder av for eksempel glukose, lange og korte, og kan også være enkeltmolekyler.
De spaltede sukkermolekylene tas opp, og fraktes med blodet for eksempel til muskelfibrene våre.
Glukose (druesukker) er starten på det første steget i energiproduksjonen, både i type 1 og 2 muskelfibre. Dette steget kalles glykolysen.
Glykolyse
Navnet er satt sammen av glyco = sukker og lysis = spalting/bryting.
Denne prosessen skjer inni cellen, i cytosol, og er ikke oksygenavhengig (anaerob). Sluttproduktet av glykolysen, som er en rask energiproduskjon, er Pyruvat og 2 ATP (energienheten i kroppen).
Dette skjer i alle fibertypene våre, og også i andre celler. Steget kalles anaerob-glykolytisk.
Glykolysen kan ha to utfall;
Prosessen som skjer inni cellens mitokondrier (cellenes energifabrikk), med tilstrekkelig oksygentilførsel, eller melkesyreproduksjon hvor oksygen ikke er til stede.
Hva skjer i mitokondriene?
Pyruvat fra glykolysen fraktes til mitokondriene, hvor det omdannes til startproduktet (AcetylCoA) for Sitronsyresyklusen.
I Aitronsyresyklusen er oksygen tilgjengelig, og metabolismen er derfor aerob-oksidativ. Sitronsyresyklusen har mange steg, og mange forskjellige enzymer og mellomprodukter er involvert. Det dannes ikke ATP i denne prosessen, men elektrondonorer med høy energi. Disse kalles NADH og FADH2, og vil gi sine elektroner videre i neste steg.
Det energiproduserende steget inne i mitokondriene skjer i Elektrontransportkjeden.
Her sitter ulike komplekser i membranen som får tilført energirike elektroner fra donorene nevnt over. Elektronene overføres fra donorene til mottakerene, som her er for eksempel oksygen. I enden av kjeden finner vi en ATPsyntase, som produserer ATP.
Overføringen av elektronene driver H+ over membranen, slik at ATPsyntasen kan skape ATP fra ADP og Pi (fosfat).
Prosessen heter oksidativ fosforylering, og sluttproduktet er både vann og ca 36-38 ATP (altså mye potensiell energi for muskulaturen vår).
Selve ATP-antallet kommer an på mange faktorer, men sett i forhold til den anaerobe metabolismen med glykolysen som prosess, vil aerob-oksidativ metabolisme være ca 19 x så effektiv.
Melkesyreproduksjon
Om oksygenforbruket er for høyt (som ved intervalltrening eller spurting til bussen), og overføringen av elektroner og pumping av H+ i mitokondriene skjer for fort, vil cellene starte med anaerob melkesyreproduksjon. Her vil pyruvaten fra glykolysen omdannes til melkesyre (Lactic acid), som videre spaltes til Laktat og H+.
Dette krever ikke oksygen, og skjer både i musklene våre, ved høy intensitet og først og fremst i de raske type 2 fibrene.
Type 2x fibrene er raskest, og avhenger av anaerob-glykolytisk metabolisme, mens 2a fibre vil ha større potensiale for å utnytte både aerob og anaerob metabolisme.
Her er det viktig å forstå sammenhengen mellom metabolismen i fibertypene og blodtilførselen. Jo flere blodårer som omringer en fiber, jo mer aerob er den.
De fleste av oss har et forhold til melkesyre, og hører ofte at vi stivner i musklene av dette.
Temaet er omdiskutert, hva er det egentlig som skaper utmattelse (fatigue) i musklene? Selve melkesyra, laktaten eller H+-ionene? Men hva skjer med laktaten?
Laktat har mye potensiell energi, men dette kan ikke utnyttes om oksygen ikke er tilstede. Det vil derfor bygge seg opp over tid ved anaerob aktivitet, som oftest høyintensiv. Vi vil da kjenne at musklene er sure, og vi kan ikke opprettholde samme intensitet.
Om oksygentilførselen øker, noe som da krever lavere intensitet både for å unngå opphopning av laktat og H+ og for å aktivere flere type 1 fibre (med rikere blodtilførsel), vil laktat kunne omdannes til pyruvat igjen. Energien kan derfor utnyttes i prosessene forklart over (sitronsyre syklus og elektrontransportkjeden).
Oksygen er avgjørende!
Etter å ha sammenliknet de ulike veiene for energiproduksjon av ATP til for eksempel muskelsammentrekninger, ser vi at oksygen er en viktig faktor.
Enkelt sammenfattet;
Type 1 fibre, vil kunne utnytte seg av glukose på en mer energi givende måte enn type 2 fibre.
Prosessene som krever oksygen er mer langsomme enn de som ikke er det, for eksempel glykolysen.
En muskel med flest type 1 fibre vil derfor være langsom, men utholdende pga produksjonen av mye ATP til muskelarbeid.
En muskel med flest type 2 fibre vil være raskere, utvinne ATP på kort tid, men pga oksygentilførselen vil den være lite utholdende.
Produktene fra melkesyreproduksjon vil bygge seg opp, og aktiviteten kan kun fortsette om intensiteten senkes.
En annen viktig prosess å nevne er utnyttelsen av Kreatinfosfat, som hjelper til med energiforsyningen til muskelfibrene de første sekundene av aktivitet.
En side av saken
I dag har jeg kun kommet inn på karbohydrat-kilden til energi, tilført via inntak. Musklene våre er gode lagre for glykogen, lagrede karbohydrater, noe vi trenger under tøffe treningsøkter.
Fett er mer energirikt enn karbohydrater og proteiner, og denne energien må også gjøres om til ATP. Hovedprosessen kroppen bruker for å utnytte fettet fra maten eller lagret fett krever oksygen, noe som ikke er mulig under anaerobt arbeid.
Her har dere fått et utsnitt av hva som skjer i musklene våre når vi tilfører energi som karbohydrater. Dette er avgjørende prosesser, som kan hjelpe oss med å tilpasse treningen til det bedre!
