Az izmok működése és energiaellátása

Az izomszövet általános tulajdonsága, hogy megfelelÅ‘ ingerre összehúzódással reagál. Ingerhatás nélkül az izmok ellazult állapotban vannak. Az ingerhatás érkezhet a sejt környezetébÅ‘l, de pl. elektromos árammal való ingerlés távolabbról, akár a bÅ‘rön keresztül is történhet. A simaizomszövet nagy része és a szÃvizom spontán módon termeli a kontrakcióhoz szükséges ingerületet, saját miogén aktivitása van, működésüket a vegetatÃv idegrendszer befolyásolja. A harántcsÃkolt vázizomzat összehúzódása viszont élettani körülmények között csak idegingerület hatására jön létre.
A vázizomzat működési egysége az izomrost, amely egy közös sejtmembránnal körülvett sejtcsoport. Az izomrost összehúzódását az aktin és a miozin izomfehérjék, a kontrakcióhoz szükséges energiát pedig a mitokondriumok és az oxigént reverzibilisen kötÅ‘ izomfehérje, a mioglobin biztosÃtják.
MegfelelÅ‘ ingerület esetén az izom válaszreakciója több tényezÅ‘bÅ‘l tevÅ‘dik össze, Ãgy a mechanikai munkából, az elektromos jelenségekbÅ‘l és az energiát szolgáltató kémiai folyamatokból.
Az izom mechanikai válasza a feszülés, illetve összehúzódás. Az izmok megfeszülése, illetve megrövidülése az izületek segÃtségével a testhelyzet megváltoztatását, a testmozgást teszik lehetÅ‘vé. Az izomkontrakció elemi jelensége a rángás, amely egyetlen hatásos ingerre bekövetkezÅ‘ motoros egység aktiválódás. Az izomrángásnak három szakasza van:
1. lappangási szakasz,
2. kontrakciós szakasz
3. relaxációs szakasz.
Az összehúzódás erőssége a rángást kiváltó inger erősségétől függ. Az inger erősségét fokozva egyre több motoros egység éri el a küszöbingerületi állapotot, húzódik össze, növelve ezzel az izom által kifejtett erőt, az izommunkát.
Az izmok működése során a mechanikus munkavégzés mellett elektromos kÃsérÅ‘ jelenségek is megfigyelhetÅ‘k. Az izomrostok ingerületbe kerülése során a membránon keletkezÅ‘ és végighaladó akciós potenciál megfelelÅ‘ elektródok és erre a célra szerkesztett műszer segÃtségével kimutatható és megmérhetÅ‘, Ãgy jön létre a potenciálváltozásokról készÃtett görbe, amelyet elektromiogramnak neveznek.
A működéshez szükséges energiát az izom az energiában gazdag foszfátvegyületek bontásából biztosÃtja. Az Ãgy nyert kémiai energia legnagyobb részét mechanikai energiává alakÃtja át.
Az izomkontrakció energiaforrása elsÅ‘sorban a glikogén, közvetlen forrás pedig az izomrostokban raktározott adenozintrifoszfátból (ATP) felszabaduló kémiai energia. Az ATP viszont a kreatin-foszfát bomlásának terhére folyamatosan újra kiegészül, Ãgy a folyamat tartós működést biztosÃt. Az izomműködés nitrogéntartalmú anyagcsereterméke a kreatin, amely könnyen vesz fel és könnyen ad le foszformolekulát. Az ATP közvetlenül a kreatinfoszfátból szintetizálódik, a tápanyagok (glükóz, zsÃrok) biológiai oxidációja során felszabaduló energia segÃtségével. A folyamat: kreatinfoszfát + ADP↔ kreatin + ATP. Az izommunkához fokozott oxigénfelvétel is szükséges.
A szénhidrát a legfontosabb tápanyag, amely energiaforrásként működik az edzés alatt közepes-magas intenzitás esetén, mÃg a zsÃr a hosszú távú, alacsony intenzitású gyakorlatok tápanyaga. A fehérje alapvetÅ‘en a regenerálódás és izomépÃtés eszköze és normális körülmények között nem számolható energiaforrásnak.
A sportolóknak elsÅ‘sorban a regenerálódás és az edzés alatt leépült izmok épÃtése céljából van szükségük fehérjére és arra, hogy optimalizálják a glikogén formában történÅ‘ szénhidrát raktározást. A fehérje nem ideális energiaforrás az edzés szempontjából, de használható például diéta idején, amikor alacsony a szénhidrát bevitel. Ez meghatározó, bár mivel energiaként felhasználódik, esélyes, hogy nem lesz elég mennyiség a regenerálódáshoz és izomépüléshez.
Az erÅ‘atléták úgy gondolják, hogy több fehérje szükséges az izomépÃtés miatt. Kiderül, hogy az erÅ‘atlétáknak tulajdonképpen magasabb szénhidrátbevitel is kell és megfelelÅ‘ glikogénraktározás, hogy az edzésekhez megfelelÅ‘ legyen az energiaellátás. Az erÅ‘edzések vezetnek az izomnövekedéshez és az erÅ‘növekedéshez. Ez azért van, mert a magas intenzitás, erÅ‘s izom-összehúzódás (mint pl. súlyemelés esetén) szénhidrátoktól működik. Sem a zsÃr, sem a fehérje nem tud elég gyorsan oxidálódni, hogy egy magas intenzitású edzés energiaellátói legyenek. MegfelelÅ‘ mennyiségű és minÅ‘ségű szénhidrátbevitel szükséges tehát ahhoz, hogy a glikogénszint az edzéshez kellÅ‘ legyen.







