Булчингийн энергетик

Булчингийн химийн эх үүсвэр, химийн энерги механик энерги болон хувирахад ямар системүүд оролцдог тухай товч авч үзье.

Булчин АТФ, креатин, гликогенийг нөөцөлсөн байдаг ба эдгээр нь булчингийн агшилтад шаардагдах энергийг үүсгэнэ. Креатинфосфатыг ашиглан энерги үүсгэх процессийг креатин фосфатын систем (Креатин фосфатын зам) гэдэг байна.

Харин гликогенийг ашиглах хоёр зам бий. Хүчилтөрөгчгүйгээр гликогенээс энергийг үүсгэх процессийг анаэроб гликолиз гэдэг ба эцсийн бүтээгдэхүүн нь сүүний хүчил юм.

АТФ

Булчин химийн энергийг механик энерги болгосноор агшиж сунадаг.  АТФ-ийн  нэг фосфатийн радикалийн холбоо тасрахад 11,000 кКалори энерги ялгардаг байна. Булчингийн химийн энергийн үндсэн эх үүсвэр нь АТФ юм.

Биеийн эсүүд АТФ-г хуримтлуулдаггүй. Харамсалтай нь булчингийн эсүүдэд 5-6 секундийн энерги зарцуулагдахад хүрэхүйц л АТФ хуримтлагдсан байдаг. Энэ нь 50 метрийн хурд хийхэд хүрч болох юм.

Креатин-фосфатын зам

Энэ систем креатин-фосфатыг ашиглан АДФ-г АТФ болгон хувиргадаг юм. Урвал доорх маягаар явагдана:

Креатин ~ PO₄ ↔ Креатин + PO₄ + Энерги

PO₄ + Энерги + АДФ ↔ АТФ

Креатин ийнхүү АТФ-г үүсгэж байгаа тул бид дахин 10-15 секунд идэвхтэй хөдөлгөөн хийх боломжтой болно.

Энэ нь хүчилтөрөгчийн оролцоогүйгээр АДФ-г АТФ болгон хувиргахад оролцоно. Энэ урвалыг креатин фосфатаза фермент идэвхжүүлнэ. Энэ нь элгэнд нийлэгжээд булчингийн эсүүдэд зөөгдөн очдог байна. Фосфокреатины эс дэх концентраци нь ихэвчлэн 20-25 мкМоль/г байдаг.

Анаэроб гликолиз

10 секундын дараа АТФ-Фосфокреатины систем ажиллахаа больж эхэлмэгц энэ процесс явагдаж эхэлнэ. Анаэроб гликолиз нь булчин дахь гликогений хуримтлалыг хүчилтөрөгчийн оролцоогүйгээр задлан энерги гаргаж авах үйл явц юм.

Анаэроб гликолиз нь 30 секундээс 3 минутын турш үргэлжлэх дасгалын гол энергийн эх сурвалжийг үүсгэнэ. žЭнэ нь 10 минут хүртэл үргэлжилж болно. Энэ процессийн эцсийн бүтээгдэхүүн нь сүүний хүчил юм. Энэ процесс нь харьцангуй цөөн тооны үе шатыг дамждаг.

Аэроб гликолиз

Анаэроб гликолизд хамгийн эцсийн электрон акцептор нь пировиноградын хүчил байдаг бол энэ системд электроны акцепторууд нь хүчилтөрөгч байдаг.

Ямар нэг бодисоос (глюкоз, өөх тос) электрон хүчилтөрөгч рүү зөөгдөхөд хамгийн их боломжит энерги ялгардаг. Энэ ялгарсан энерги нь АТФ-ийн хамгийн гадна талын фосфатын бүлэгт хадгалагдаж болно.

Хүчилтөрөгчийг ашиглан явагддаг процесс эсийн зөвхөн нэг хэсэгт л явагддаг – Митохондри. Бүр тодруулбал митохондрийн дотоод мембраны крист дээр явагддаг.

Бид чийрэг болох тусам бидний булчингийн хүчилтөрөгчийн хэрэглэх хэмжээ ихэсдэг. Митохондри доторх кристийн нугалаас бие чийрэгжих тутам ихэсдэг. Ингэснээр кристийн хүчилтөрөгч ашиглах урвалууд явагдах гадаргуу ихсэнэ.

Энэ систем нь АТФ-Фосфокреатины системтэй адил энергийг хурдан үүсгэж чаддаггүй юм. Учир нь митохондри дотор АТФ-ийн нийлэгжилтийг өндөр түвшинд хангахад харьцангуй удаан хугацаа шаардлагатай.

Гэхдээ энэ систем нь цаг болон түүнээс дээш хугацааны турш үргэлжлэх биеийн хүчний ажилд гол үүрэгтэй юм. Хажуугийн бүтээгдэхүүнүүд нь ус (хөлс), нүүрсхүчлийн хий юм.

Исэлдэн фосфоржилт

Тосны хүчлийн хүчилтөрөгчийн оролцоотой бета-исэлдэлтийн үед ацетил кoA, НАДН ба ФАДН₂-ийг үүсгэнэ. Тосны хүчлийн задрал нь бүхэлдээ митохондрид явагдана.

Дүгнэлт

Үйлдэл	Креатин Фосфат	Анаэроб гликолиз	Аэроб гликолиз	Үргэлжлэх хугацаа
Шат өөд гүйх	өндөр	бага	бага	0.15 мин
Хүндийг өргөлт	өндөр	дунд зэрэг	бага	0.5-2.0 мин
200-400м сэлэлт	өндөр	өндөр	дунд зэрэг	2-5 мин
5-10 км гүйх	бага	бага	өндөр	12-30 мин

Дээрх хүснэгтэд харуулсны дагуу фосфагений систем нь эрчимтэй богино хугацааны булчингийн агшилтын үед хэрэглэгддэг байна.

Харин анаэроб гликолиз буюу гликоген-сүүний хүчлийн систем нь бие махбод дахь креатины нөөц дууссаны дараа булчингийн гликогенийг задлах замаар 1-5 мин хүртэлх хугацаанд булчинг энергиэр хүчилтөрөгчийн оролцоогүйгээр хангана. Харин бие махбод 5-аас дээш минутын турш хөдөлгөөн хийх үед аэроб гликолиз явагдаж энергийн эх үүсвэрийг бий болгоно.