การให้พลังงาน: หน้าที่งานบทบาทและโรค

กล้ามเนื้อต้องใช้พลังงานในการทำหน้าที่ การให้พลังงานสามารถให้ได้ผ่านทางต่างๆโดยการสลายและการเปลี่ยนธาตุอาหาร

การจัดหาพลังงานคืออะไร?

กล้ามเนื้อต้องการพลังงานเพื่อทำหน้าที่ การจัดหาพลังงานสามารถมั่นใจได้ผ่านทางต่างๆ การให้พลังงานสำหรับกิจกรรมของกล้ามเนื้อสามารถทำได้ 4 วิธี พวกเขาแตกต่างกันในแง่ของความเร็วและปริมาณที่สามารถให้พลังงานได้ ความเข้มข้นของกิจกรรมของกล้ามเนื้อเป็นตัวกำหนดว่ากระบวนการเหล่านี้ใช้เพื่อให้พลังงาน บ่อยครั้งที่กระบวนการต่างๆทำงานเคียงข้างกัน ในแบบไม่ใช้ออกซิเจน (ไม่มี ออกซิเจน การมีส่วนร่วม) alactacid (ไม่มี ให้น้ำนม โจมตี) กระบวนการ ATP (อะดีโนซีน triphosphate) จัดเก็บและ ครี ฟอสเฟต จัดเก็บให้พลังงานในช่วงเวลาสั้น ๆ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้จะใช้เวลาเพียง 6-10 วินาทีในนักกีฬาที่ได้รับการฝึกฝนมาอย่างดีนานถึง 15 วินาทีและจะถูกดึงออกมาในระหว่างการแสดงพลังความเร็วสูงและความเร็วสูงสุด กระบวนการอื่น ๆ ทั้งหมดจำเป็นต้องมี กลูโคส or กรดไขมัน. พวกเขาให้ ATP (อะดีโนซีน triphosphate) ในปริมาณต่างๆผ่านการแยกย่อยที่สมบูรณ์หรือไม่สมบูรณ์ ในการผลิตพลังงานแลคติกแบบไม่ใช้ออกซิเจนไกลโคเจนรูปแบบการจัดเก็บของ กลูโคส, ไม่สมบูรณ์ ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเรียกอีกอย่างว่าไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจน ให้น้ำนม และผลิตพลังงานเพียงเล็กน้อยซึ่งเพียงพอสำหรับ 15 - 45 วินาทีในนักกีฬาชั้นนำสำหรับการแสดงที่เข้มข้น 60 วินาที สำหรับการออกกำลังกายที่มีความเข้มข้นต่ำเป็นเวลานานพลังงานจะได้มาจากการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของ กลูโคส or กรดไขมัน ในแอโรบิค (โดยใช้ ออกซิเจน) กระบวนการผลิตพลังงานที่เกิดขึ้นใน mitochondria ของเซลล์กล้ามเนื้อ

ฟังก์ชั่นและงาน

กล้ามเนื้อต้องการพลังงานเพื่อทำหน้าที่ พวกเขาแปลงเป็นงานเครื่องกลเพื่อเคลื่อนย้าย ข้อต่อ หรือทำให้บริเวณต่างๆของร่างกายคงที่ อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพเชิงกลนั้นต่ำมากเนื่องจากมีเพียงหนึ่งในสามของพลังงานที่ให้มาเท่านั้นที่ใช้สำหรับความต้องการทางจลศาสตร์ ส่วนที่เหลือจะถูกเผาในรูปของความร้อนซึ่งปล่อยออกสู่ภายนอกหรือใช้เพื่อรักษาอุณหภูมิของร่างกาย นักกีฬาที่เคลื่อนไหวเร็วหรือใช้ความพยายามสูงในช่วงเวลาสั้น ๆ เป็นสิ่งสำคัญในการดึงพลังงานจากแหล่งเก็บพลังงานที่อยู่ในพลาสมาของเซลล์กล้ามเนื้อ สาขาวิชาทั่วไปที่ตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้ ได้แก่ การวิ่งระยะ 100 เมตรการยกน้ำหนักหรือการกระโดดสูง กิจกรรมกีฬาทั่วไปที่มีระยะเวลา 40-60 วินาทีภายใต้กำลังสูงสุดที่เป็นไปได้คือการวิ่ง 400 เมตรความเร็ว 500 เมตร สเก็ต หรือการปั่นจักรยานระยะทาง 1000 เมตร แต่ยังเป็นการวิ่งระยะสุดท้ายที่ยาวนานในตอนท้ายของ ความอดทน แข่ง. กล้ามเนื้อได้รับพลังงานสำหรับกิจกรรมเหล่านี้จากแลคติกแบบไม่ใช้ออกซิเจน การเผาผลาญพลังงาน. นอกจาก ให้น้ำนม, ไฮโดรเจน นอกจากนี้ยังมีการผลิตไอออนซึ่งจะค่อยๆทำให้กล้ามเนื้อมากเกินไปและเป็นตัวแทนของปัจจัย จำกัด สำหรับกิจกรรมกีฬาประเภทนี้ ในกิจกรรมกีฬาที่มีความเข้มข้นต่ำเป็นเวลานานจะต้องเติมพลังงานอย่างต่อเนื่องโดยไม่ผลิตสารที่ทำให้กล้ามเนื้อสลาย สิ่งนี้เกิดขึ้นจากการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ของกลูโคสและ กรดไขมันซึ่งได้มาจาก คาร์โบไฮเดรต และไขมัน ในท้ายที่สุดหลังจากขั้นตอนต่างๆของการย่อยสลายแหล่งพลังงานทั้งสองจะกลายเป็น acetyl-coenzyme A ในวงจรซิเตรตซึ่งจะถูกย่อยสลายด้วย ออกซิเจน การบริโภคและให้พลังงานมากกว่าไกลโคไลซิสแบบไม่ใช้ออกซิเจนอย่างมีนัยสำคัญ ที่สำคัญไขมันสำรองในร่างกายสามารถให้พลังงานได้นานกว่าที่เก็บคาร์โบไฮเดรตอย่างมีนัยสำคัญ แต่มีความเข้มต่ำ ดังนั้นถ้า ความอดทน นักกีฬาไม่เติมเต็มร้านค้าคาร์โบไฮเดรตในระหว่างการฝึกซ้อมพวกเขาอาจพบว่าประสิทธิภาพลดลงอย่างมาก

โรคและความเจ็บป่วย

โรคทั้งหมดที่มีผลต่อการสลายการขนส่งและ การดูดซึม ของไขมัน กรด และกลูโคสมีผลเสียต่อการให้พลังงาน ใน โรคเบาหวานโดยหลักแล้วการดูดซึมกลูโคสจาก เลือด เข้าไปในเซลล์ได้รับความเสียหายซึ่ง อินซูลิน มันจำเป็น. ขึ้นอยู่กับความรุนแรงสิ่งนี้สามารถ นำ ไปสู่ปริมาณที่ลดลงในเซลล์กล้ามเนื้อซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพลดลงผลที่ตามมาของสิ่งนี้ การดูดซึม ความวุ่นวายกำลังเพิ่มขึ้น เลือด ระดับกลูโคสซึ่งเป็นสัญญาณให้ตับอ่อนผลิตมากขึ้น อินซูลิน เพื่อทำลายส่วนเกินนี้ นอกเหนือจากความเสียหายของอวัยวะในระยะยาวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของ เลือด องค์ประกอบกระบวนการนี้ส่งผลโดยตรงต่อความสามารถของ ตับ เพื่อระดมไขมันและน้ำตาลกลูโคสสำรอง ที่นั่นการปรากฏตัวที่เพิ่มขึ้นของ อินซูลิน ส่งเสริมการเปลี่ยนกลูโคสไปเป็นไกลโคเจนในรูปแบบการจัดเก็บและการก่อตัวของไขมันที่กักเก็บยับยั้งการเคลื่อนย้ายของสารเหล่านี้เพื่อส่งพลังงาน ตับ โรคเช่น ตับไขมัน, ตับอักเสบ, พังผืดในตับและโรคตับแข็งมีผลต่อการเคลื่อนตัวของไขมันเช่นเดียวกันแม้ว่ากลไกการออกฤทธิ์จะแตกต่างกัน สมดุล ระหว่างการดูดซึมและการจัดเก็บไขมันในมือข้างหนึ่งและการย่อยสลายและการขนส่งในอีกด้านหนึ่งจะถูกรบกวนในโรคเหล่านี้เนื่องจากความบกพร่องของเอนไซม์ซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพโดยรวม มีโรคหายากบางอย่างที่เกิดขึ้นโดยตรงในเซลล์กล้ามเนื้อซึ่งบางโรคมีผลกระทบอย่างมากต่อบุคคลที่ได้รับผลกระทบ เหล่านี้ โรคทางพันธุกรรม ถูกจัดกลุ่มภายใต้คำว่า metabolic myopathies มี 3 รูปแบบพื้นฐานที่แตกต่างกัน:

ในโรคไมโตคอนเดรีย ยีน ข้อบกพร่องทำให้เกิดการรบกวนในห่วงโซ่ทางเดินหายใจซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสลายกลูโคสแบบแอโรบิค เป็นผลให้ไม่หรือมีเพียงเล็กน้อยของ ATP เท่านั้นที่ถูกสร้างขึ้นและทำให้พร้อมใช้งานในฐานะผู้ให้บริการพลังงาน นอกจากอาการทางกล้ามเนื้อแล้วการเสื่อมของเซลล์ประสาทยังมีความโดดเด่น ในโรคเก็บไกลโคเจน (รูปแบบที่รู้จักกันดีคือโรค Pompe) การเปลี่ยนไกลโคเจนเป็นกลูโคสจะถูกรบกวนโดย ยีน ข้อบกพร่อง ยิ่งโรคนี้เกิดขึ้นก่อนหน้านี้การพยากรณ์โรคก็จะยิ่งแย่ลง โรคการกักเก็บไขมันมีพฤติกรรมคล้ายกัน แต่ที่นี่มีปัญหาเกี่ยวกับการเปลี่ยนไขมัน อาการต่างๆเกิดขึ้นได้ในทุกโรค กล้ามเนื้อบางครั้งมีประสิทธิภาพลดลงอย่างมากอย่างรวดเร็ว ความเมื่อยล้า, การเกิดกล้ามเนื้อ ตะคิว, hypotonia ของกล้ามเนื้อและการลุกลามเป็นเวลานานกล้ามเนื้อลีบ