Биоенергетика на физическата активност и спортната дейност

В основата на двигателната активност и спортната дейност стои съкращаването на напречнонабраздената мускулатура. Енергията за това съкращение се получава от разграждането на макроергичната молекула на АТФ до АДФ. Наличната АТФ в напречно-набраздената мускулатура обаче освобождава енергия, достатъчна да се извършват само 2-3 мискулни съкращения. Затова възлов момент в биоенергетиката на спортната дейност е непрекъснатият ресинтез на АТФ, осъществен с помощта на енергия, освободена от други макроергични вещества.

Необходимата енергия за ресинтез на АТФ в първите 2-3 минути работа се реализира почти изцяло за сметка на анаеробни метаболитни процеси. В първите 30 секунди на работа с максимална интензивност необходимата енергия за ресинтез на АТФ се получава от анаеробното разграждане на креатинфосфата (КФ), при което се освобождава фосфор, необходим за получаване на АТФ от АДФ (алактатна фаза). По-нататъшното анаеробно енергийно осигуряване за ресинтеза на АТФ е предимно за сметка на гликолизата на мускулният гликоген с бразуване на млечна киселина (лактатна фаза). Успоредна с тези два процеса в анаеробния метаболизъм присъства и енергийно неизгодната миокиназна реакция.

Още при работа, продължаваща повече от 30 секунди, се включва и аеробният метаболизъм. Аеробното разграждане на макроергични вещества доминира при работа, продължаваща повече от 2-3 минути (със субмаксимална и умерена интензивност). Аеробният метаболизъм е около 20 пъти по-ефективен от анаеробния. Аеробно осигурената енергия за ресинтез на АТФ при продължаващо физическо усилие е продукт на гликолизата на мускулният гликоген, на утилизацията на кръвната захар и на свободните мастни киселини (СМК) и в малка степен на използване на белтъците като енергиен източник.

Най-голямо значение за биоенергетиката при спортна дейност, както с краткотраен максимално интензивен характер, така и при продължителни физически натоварвания с умерена интензивност, имат въглехидратите, защото те еднакво добре метаболизират при аеробни и при анаеробни условия. Поддържане на достатъчно количество мускулен гликоген и кръвна захар, необходими за ресинтеза на АТФ при продължаващо физическо натоварване, се реализира при метаболизиране на приетите с храната въглехидрати и от разграждане на чернодробния гликоген.

При продължаваща работа с умерена интензивност като алтернативен източник на енергия се включват мастите. Мастният метаболизъм се извършва изключително при аеробни условия. При физическа активност с умерена интензивност мастите участват с 30 до 50 и повече процента в осигуряването на енергия за ресинтез на АТФ. Мастите участват в биоенергетиката на спортната дейност от една страна, като метаболизират от приетите чрез храната висши мастни киселини, а от друга – чрез мобилизиране на СМК от мастните депа на организма.

Използване на мастите като енергиен източник е възлов момент в биоенергетиката на спортната дейност, защото то предпазва от изчерпване на резервния чернодробен гликоген, а с това се предотвратява включването на белтъците, като непосредствен “авариен”енергиен източник.
Ролята на белтъците, като непосредствен енергиен източник за ресинтез на АТФ при спортни усилия, е ограничено. При спортове, изискващи собствено-силова работа и силова издържливост и скоростно-силова подготовка, обаче, белтъците играят важна роля за хиперплазията на мускулните клетки (хипертрофията на мускулите).

Въглехидратният, мастен и белтъчен метаболизъм са тясно взаимосвързани и взаимозависими. Усвояването, метаболизирането и утлизацията на приетите чрез храната въглехидрати, белтъци и масти е в голяма зависимост от присъствието в храната на различни микронутриенти (витамини и минерални соли) и ензими. Системните спортни занимания повишават енергийните и пластични ресурси на организма и икономизират тяхното използване като израз на биологичната му адаптация към физически натоварвания.

проф. Петър Слънчев