Ενεργειακά συστήματα – Οι μηχανισμοί του σώματος

Όταν προπονούμαστε και έχουμε κάνει σωστή λιποπροσαρμογή είναι μια εντελώς διαφορετική προσέγγιση για τη χρήση ενέργειας, τόσο για τους επαγγελματίες αθλητές όσο και για λάτρεις της άθλησης. Μίλησα εκτεταμένα για την σωστή επιλογή άσκησης στο YouTube κανάλι. Σε αυτό το άρθρο, ήθελα να μιλήσω λίγο περισσότερο για τα βασικά ενεργειακά συστήματα που υπάρχουν στο σώμα και την αερόβια και αναερόβια λειτουργία.

Στην πραγματικότητα, υπάρχουν τρία διαφορετικά ενεργειακά συστήματα στα οποία είναι δυνατή η παραγωγή ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη). Διαφορετικοί παράγοντες αποφασίζουν ποιά από τα ενεργειακά συστήματα θα λειτουργούν και ένας από τους καθοριστικούς παράγοντες είναι η ένταση της άσκησης. Οι τρόποι με τους οποίους το σώμα μας μπορεί να παράγει ενέργεια είναι οι εξής:

1. Αναερόβιο – σύστημα αγαλακτικής ενέργειας (σύστημα ATP-CP)

Φωσφοκρεατίνη + ADP → Κρεατίνη + ATP

2. Αναερόβιο – γαλακτικό σύστημα ενέργειας

Γλυκόζη → Γαλακτικό οξύ + ATP

3α. Σύστημα αερόβιας ενέργειας (= αερόβια γλυκόλυση, οξειδωτική αποδόμηση του γλυκογόνου)

Γλυκόζη + Οξυγόνο → Διοξείδιο του άνθρακα + Νερό + ATP

3β. Σύστημα αερόβιας ενέργειας (= λιπόλυση, οξειδωτική αποδόμηση των λιπών)

Λίπη + οξυγόνο → Διοξείδιο του άνθρακα + νερό + ATP

Αναερόβιο σύστημα αγαλακτικής ενέργειας (σύστημα ATP-CP)

Το αναερόβιο σύστημα αγαλακτικής ενέργειας ή σύστημα φωσφορικής κρεατίνης μας δίνει ενέργεια από την αρχή. Οι μύες έχουν αποθηκευμένο πάντα ένα ποσό τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP) το οποίο είναι άμεσα διαθέσιμο. Για παράδειγμα, οι πρώτες τρεις ή τέσσερις επαναλήψεις όταν κάνουμε βάρη ή, ίσως, όταν ξεκινάμε ένα σπρίντ. Έτσι, κατά τη διάρκεια των πρώτων 5 δευτερολέπτων της άσκησης, ανεξάρτητα από την ένταση, το σύστημα ATP-CP χρησιμοποιείται αποκλειστικά.

Δηλαδή δεν χρησιμοποιούμε ούτε λίπος για ενέργεια, άλλα ούτε υδατάνθρακα. Σε αυτή τη διαδικασία του μεταβολισμού δεν υπάρχει παραγωγή γαλακτικού οξέως. Η άμεση ικανότητα παραγωγής ενέργειας από τα αποθέματα ATP και φωσφοκρεατίνης (CP) καθώς και των ενζύμων κρεατινικής κινάσης και μυοκινάσης μπορεί να καλύψει τις προσπάθειες μας που έχουν μέγιστη ένταση διάρκειας έως 15 δευτερόλεπτα.

Το αναερόβιο γαλακτικό σύστημα ενέργειας

Τώρα, το σύστημα αναερόβιας γαλακτικής ενέργειας που βρίσκεται στη δεύτερη σειρά χρησιμοποιεί υδατάνθρακες*. Αυτό το σύστημα μας παρέχει ενέργεια από 5 έως 15 ίσως 20 επαναλήψεις όταν ασκούμαστε με βάρη. Αντιθέτως, το αερόβιο σύστημα ενεργοποιείται κυρίως κατά τη διάρκεια ασκήσεων χαμηλής ή μέσης έντασης. Ονομάζεται αερόβια επειδή χρειάζεται οξυγόνο για να λειτουργεί και να παράγει ATP. Όταν ακολουθούμε την κετογονική διατροφή, είναι σημαντικό να καταλάβουμε ότι δεν έχουμε μια ολόκληρη σειρά ενεργειακών συστημάτων. Τι σημαίνει αυτό?

*Στο σύστημα αναερόβιας γαλακτικής ενέργειας, η παρουσία υδατανθράκων είναι απαραίτητη, πράγμα που σημαίνει ότι δεν είμαστε κατάλληλοι για να λειτουργήσουμε αυτό το μονοπάτι σωστά, ανεξάρτητα από την κατάσταση της λιποπροσαρμογής. Ωστόσο, υπάρχει άφθονη ενέργεια από το σύστημα αναερόβιας αγαλακτικής ενέργειας που έχουμε στη διάθεση μας.

Αερόβιο ενεργειακό σύστημα

Έτσι, κατά τη διάρκεια της φυσικής δραστηριότητας, και τα 3 αυτά ενεργειακά συστήματα τροφοδοτούν το σώμα με την απαραίτητη ενέργεια. Φυσικά, κανένα από τα συστήματα δεν μπορεί να λειτουργεί ανεξάρτητα, αλλά μάλλον κυριαρχεί σε διαφορετικούς χρόνους. Εξαρτάται πάντα από τις συνθήκες της απόδοσης μας.

Οι άνθρωποι εξελίχθηκαν μέσω των αερόβιων δραστηριοτήτων και για αυτόν τον λόγο, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι το αερόβιο σύστημα, το οποίο εξαρτάται από το οξυγόνο, όπως λέει το όνομα του, είναι το πιο περίπλοκο από τα τρία ενεργειακά συστήματα. Οι μεταβολικές αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα παρουσία οξυγόνου, αλλά το αερόβιο ενεργειακό σύστημα είναι ο πιο αργός τρόπος για την αναμόρφωση του ATP.

Παλιά εκδοχή εναντίον νέας εκδοχής

Στο παρελθόν, υπήρχε η αντίληψη ότι τα ενεργειακά συστήματα συμμετήχαν στην παραγωγή μυϊκής ενέργειας την ίδια χρονική στιγμή. Σήμερα, ωστόσο, γνωρίζουμε ότι αυτό δεν ισχύει. Δεχόμαστε ότι όλοι οι ενεργειακοί μηχανισμοί συμμετέχουν ταυτόχρονα στην παραγωγή ενέργειας των μυών. Φυσικά, με τη σχετική συνεισφορά κάθε μηχανισμού ανάλογα με την ένταση, τη διάρκεια και το εξελικτικό στάδιο της άσκησης.

Η παροχή οξυγόνου παίζει βασικό ρόλο

Γενικά, μπορούμε να πούμε ότι σε μια προσπάθεια μικρής διάρκειας και υψηλής έντασης υπερισχύει ο αναερόβιος μηχανισμός. Από την άλλη πλευρά, στις μακροπρόθεσμες προσπάθειες χαμηλής έντασης, κυριαρχεί ο αερόβιος μηχανισμός παραγωγής ενέργειας. Αν και δεν γνωρίζουμε ακριβώς πώς λειτουργεί αυτός ο ενεργειακός κανονισμός, η παροχή οξυγόνου φαίνεται να παίζει βασικό ρόλο.

Δεδομένου ότι οι ενεργειακές ανάγκες μιας άσκησης καλύπτονται από διαφορετικούς μηχανισμούς, προκειμένου να μελετηθεί η συμβολή κάθε μηχανισμού, έχουμε ορίσει τρεις φάσεις της ενεργειακής δαπάνης που οριοθετείται από την πρόσληψη οξυγόνου. Σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης και ανάλογα με την ένταση αναγνωρίζουμε αυτές τις τρεις φάσεις:

1. Μετάβασης
2. Σταθεροποίησης
3. Αποκατάστασης

Οι τρεις φάσεις που βασίζονται στην οριοθέτηση που προέρχεται από το οξυγόνο φαίνονται στο παρακάτω διάγραμμα:

Με βάση αυτό το διάγραμμα, σημειώνουμε ότι πριν από την άσκηση η πρόσληψη οξυγόνου είναι σταθερή και χαμηλή. Ωστόσο, μόλις ξεκινήσει η άσκηση, οι ενεργειακές ανάγκες του σώματος είναι μεγαλύτερες από την ενέργεια που μπορεί να παράγει χρησιμοποιώντας το διαθέσιμο
οξυγόνο. Αυτό γίνεται κυρίως για δύο λόγους:

• Οι καρδιοαναπνευστικές προσαρμογές που απαιτούνται για την αύξηση της παροχής οξυγόνου στους ιστούς χρειάζονται περισσότερο χρόνο
• Η παραγωγή αερόβιας ενέργειας είναι αργή σε σύγκριση με τα αναερόβια συστήματα

Φάση σταθεροποίησης & φάση μετάβασης

Στη συνέχεια, όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα, η πρόσληψη οξυγόνου σταθεροποιείται και αυτή η φάση ονομάζεται φάση σταθεροποίησης. Αυτή η φάση ακολουθεί τη φάση μετάβασης μετά από λίγα λεπτά με το χρόνο να μειώνεται καθώς αυξάνεται η προσπάθεια του αθλητή. Όταν η άσκηση είναι σχετικά ήπια, τότε οι ενεργειακές απαιτήσεις ικανοποιούνται από την πρόσληψη οξυγόνου. Ο αθλητής μπορεί να συνεχίσει να ασκείται για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα.

Αυτό, φυσικά, δεν συμβαίνει όταν η ένταση της άσκησης είναι υψηλή. Σε αυτήν την περίπτωση, η φάση σταθεροποίησης είναι εμφανής αφού ακόμη και η μέγιστη πρόσληψη οξυγόνου δεν είναι αρκετή για να καλύψει τις ενεργειακές απαιτήσεις. Οι αναερόβιοι μηχανισμοί συνεχίζουν να καλύπτουν το προκύπτον ενεργειακό κενό. Φυσικά, αυτό οδηγεί στην εξάντληση των αποθεμάτων ενέργειας και στην υψηλή συγκέντρωση γαλακτικού οξέος, με αποτέλεσμα την κούραση. Σε αυτό το σημείο, η άσκηση θα σταματήσει σε λίγα λεπτά. Τα παραπάνω φαίνονται επίσης στο παρακάτω διάγραμμα:

Τώρα, κατά τη διάρκεια της αποκατάστασης, η πρόσληψη οξυγόνου παραμένει αυξημένη για μια χρονική περίοδο, η διάρκεια της οποίας εξαρτάται από την ένταση της άσκησης που προηγήθηκε. Όσο υψηλότερη είναι η ένταση, τόσο μεγαλύτερη είναι η αποκατάσταση. Το οξυγόνο που καταναλώνεται κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης χρησιμοποιείται για να μπορέσει το σώμα να γυρίσει σε ομοιόσταση.

Κατάσταση λιποπροσαρμογής

Η λιποπροσαρμογή τάραξε τα νερά σε παγκόσμιο επίπεδο για πολλούς αθλητές και προπονητές. Κάνοντας εναλλαγή από την την γλυκόζη στο λίπος μπορεί να προκαλέσει έκπληξη για όσους νόμιζαν ότι οι υδατάνθρακες είναι το μοναδικό καύσιμο για το ανθρώπινο σώμα. Η διατροφική πυραμίδα που μας έδωσαν δημιούργησε την επιδημία της παχυσαρκίας που όλοι γνωρίζουμε. Πριν από αυτό η ανθρωπότητα ήταν σε έναν άλλο κύκλο διατροφής συνήθως με δυο γεύματα ημερησίως, αρκετή νηστεία και σίγουρα ήταν όλοι τους πολύ πιο λιποπροσαρμοσμένοι από σήμερα.

Λιποπροσαρμοσμένη ζωή

Τι κυριολεκτικά σημαίνει λιποπροσαρμογή; Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να μεταβολίσετε αποτελεσματικά λίπος για ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας. Ακόμα και όσοι βρίσκονται σε χαμηλά σε λίπος, δηλαδή μονοψήφια νούμερα ποσοστών λίπους σίγουρα έχουν κοντά στα 6 με 10 κιλά σωματικού λίπους. Για τους αθλητές, επειδή κυμαίνονται σε αυτά τα νούμερα, η λιποπροσαρμογή σημαίνει επίσης ότι μπορούν να αξιοποιήσουν το λίπος τους ως ενέργεια μέσω των αθλητικών τους δραστηριοτήτων. Αυτό δίνει ένα αποτέλεσμα εξοικονόμησης γλυκογόνου, οπότε αυτός ο υδατάνθρακας που είναι αποθηκευμένος στους μυς είναι ελεύθερος να ασκεί τη δραστηριότητα μεγάλης έντασης οπουδήποτε και όποτε χρειαστεί.