Energiomsætning (Kap. 5) Musklernes energiomsætning. Musklernes energiomsætning. Energiomsætning (Kap 5)

Transkript

1 Energiomsætning (Kap. 5) Indledende om musklens energiomsætning. ATP Energi til musklens motor. De anaerobe processer. De aerobe processer. Forskellige ion-pumper i muskelcellen. Musklernes energiomsætning. En muskel kontraktion kræver energi. Energien fås fra næringsstoffer fra føden. Kulhydrat. Fedt. Protein. Energien kommer fra to overordnede processer. Musklernes energiomsætning. De anaerobe processer. Spaltning af energirige fosfat forbindelser. Spaltning af glucose (sukker) De aerobe processer. Forbrænding af næringsstoffer med ilt. De anaerobe og de aerobe processer foregår altid og på en gang. 1

2 Hvad kan cellen bruge? Den eneste energi, som musklen kan omsætte er ATP (Adenosin-Tri-Phosphat). ATP ADP+P+energi Der er et lille lager af ATP i muskulaturen. Hvis ikke vi producerede nyt ATP, ville der være nok til 5-10 sek. maksimalt arbejde. Den anaerobe genopbygning. Alactacide processer. Altså genopbygning af ATP uden laktatdannelse (mælkesyre). ATP-spaltning er en af processerne. Spaltning af CrP (Creatin-Phosphat). CrP Cr + P + Energi Energien fra spaltningen af CrP bruges til at genopbygge ATP, som musklerne kan bruge til de forskellige energikrævende processer. Lageret af CrP kan give energi til ca. 20 sek. arbejde. Den anaerobe genopbygning. Lactacide processer. Altså genopbygning af ATP med dannelse af laktat (mælkesyre). Denne proces kaldes også for glykolyse. Glucose Pyruvat + 2 ATP Laktat (mælkesyre) Den glucose, der primært bruges i muskelceller, kommer fra glykogen, som er sukker lagret i muskelcellen. 2

3 De aerobe processer. Aerobe processer kan foregå enten ved forbrænding af kulhydrater eller fedtsyrer. Kulhydraterne kommer primært fra lagrene i musklerne, hvor glucosen er lagret som glykogen. Vi har ca g glykogen lagret i leveren. Ca g glykogen lagret i musklerne. Ca. 3-5 g glucose i blodet. De aerobe processer. Det er meget forskelligt, hvor stor mængde fedt, der er deponeret på forskellige mennesker. Det kan dog siges, at almindeligt slanke personer er i stand til at løbe i ca. en uge på deres fedtdepoter. Forbrændingen foregår i mitochondrierne, som er placeret i muskelcellen. Glykolyse Forbrænding. Glucose spaltes til pyruvat, som kan forbrændes med ilt. Hvis der dannes for meget pyruvat til at det kan forbrændes, omdannes det til lactat, som kan ophobes i musklen. Glucose (sukker) Glykolyse 2 Pyruvat + 2 ATP Lactat (mælkesyre) Forbrænding med ilt 3

4 Den aerobe forbrænding. Pyruvat kan komme fra enten kulhydrat via glykolyse eller fra fedt. Der vil næsten altid foregå forbrænding af både fedt og kulhydrat samtidig. Den aerobe forbrænding. Kulhydrat: C H O 2 pyruvat + 6 O 6 CO + 6 H O + 38 ATP glykolyse forbræning (Krebs cyklus) ATP Fedt (stearinsyre): C H COOH + 26 O 18 CO + 18 H O ATP Forbrænding Hvilke næringsstoffer? Hvilke næringsstoffer bruges under forskellige arbejdstyper? R-værdi Hvordan bruges den? R-værdi = 0,7 ren fedtforbrænding. R-værdi = 1,0 ren kulhydratforbrænding. Teoretisk set VCO2 18 CO2 R-værdi = 0,7 VO = 2 26 O = 2 I hvile ligger R-værdien mellem 0,80-0,82. I praksis bestemmes R ved at måle på udåndingsluften. 4

5 Hvilke processer er dominerende under arbejde? Alle er i gang under alle former for arbejde Det er bare forskelligt, hvilke der dominerer. Hvilke processer? Sahlin, Kent et al. Submaksimalt arbejde. Hvad bruges energien til? Tværbrodannelse (50%) Forskellige pumper i muskelcellen (50 %) Ca 2+ -pumpe (40-45 %) (Calsium) Na + /K + -pumpen (5-10%) (Natrium/Kalium) Altså bruges halvdelen af energien til andet end at få musklen til at trække sig sammen. 5

6 Ion-pumper i muskelcellen. De to vigtigste ion-pumper er: Ca 2+ -pumpe. Na + /K + -pumpe. Na + /K + -pumpen: Når musklen aktiveres strømmer Na + ind i cellen og K + ud af cellen. Efterfølgende pumper Na + /K + -pumpen Na + ud igen og K + ind i cellen igen. Ca 2+ -pumpen: Når musklen aktiveres strømmer der Ca 2+ ind i muskelcellen fra Sarcoplasmatisk Reticulum (SR). Dette bevirker at myosinhovederne kan forbindes til aktintrådene. Efterfølgende pumper Ca 2+ -pumpen Ca 2+ tilbage i SR. 6