Energetika mišićne kontrakcije

Mišićna kontrakcija predstavlja visoko energetski proces i za njeno odvijanje je potrebna odgovarajuća količina energije.  Neposredni donator energije za mišićni rad je ATP. U mišićnim stanicama postoji ograničena količina ATP-a koja se brzo troši i mora se nadoknaditi iz drugih izvora da bi se održala mišićna aktivnost. Postoje 3 metabolička sistema koji mišićima daju energiju:

• fosfageni izvor
• sistem glikogen-mliječna kiselina
• aerobni sistem

Fosfageni sistem čine ATP i kreatinfosfat. Obje molekule posjeduju energijom bogate fosfatne veze čijom se hidrolizom oslobađa energija. U svakoj fosfatnoj vezi ATP-a je pohranjeno oko 30,5 kJ energije po molu, a u kreatinfosfatu 43 kJ po molu. Većina stanica ima 2 do 4 puta više kreatinfosfata nego ATP-a. Količina ATP-a u mišićnoj stanici dobro treniranih sportista je dovoljna za održavanje maksimalne snage mišića za samo oko 3 sekunde. Fosfageni sistem je odgovoran za maksimalni, ali kratkotrajni rad u toku 8-10 sekundi.

Glikogen koji je pohranjen u mišićima može se razgraditi procesom glikoogenolize dajući molekule glukoze. Početna faza razgradnje glukoze, glikoliza se odvija bez prisustva kisika. Glukoza se pri tome razlaže na 2 molekule pirogrožđane kiseline, a energija osobođena iz svake molekule glukoze daje 4 molekule ATP-a, od kojih se samo dvije koriste za mišićni rad. Kad nema dovoljno kisika većina pirogrožđane kiseline se pretvara u mliječnu kiselinu. Sistem glikogen-mliječna kiselina namiče energiju 2 puta sporije nego fosfageni mehanizam. Osigurava dodatnih 1-1,5 minuta maksimalnog mišićnog rada.

Pirogrožđana kiselina međutim obično ulazi u mitohondrije mišićnih stanica, i u prisustvu kisika, aerobnom glikolizom nastaje 38 mola ATP-a. Aerobni sistem podrazumijeva okidaciju hranljivih materija u mitohondrijama radi namicanja energije. Glukoza, masne kiseline i aminokiseline iz hrane uz utrošak kisika oslobađaju energiju za sintezu ATP-a. Aerobni sistem je odgovoran za dugotrajni napor.