Bezpośrednim źródłem energii w mięśniach jest ATP (wysokoenergetyczny związek chemiczny), którego wewnątrzmięśniowa pula jest niewielka i wymaga ciągłej resyntezy w trakcie wysiłku. W mięśniach szkieletowych ATP jest resyntezowane z kilku dostępnych źródeł.

Głównym substratem energetycznym biorącym udział w resyntezie ATP, dominującym w trakcie wykonywania wysiłków krótkotrwałych z intensywnością maksymalną jest fosfokreatyna (PCr). Reakcja odtworzenia ATP z zasobów PCr jest procesem zachodzącym bez udziału tlenu (proces beztlenowy). Pozostałymi substratami biorącymi udział w energetyce pracy mięśniowej są: glukoza i glikogen (procesy beztlenowe i tlenowe) oraz z wolne kwasy tłuszczowe (procesy tlenowe).

Udział poszczególnych procesów metabolicznych zależy od czasu trwania i intensywności wysiłku. Im krótszy i bardziej intensywny jest wysiłek, tym większy udział procesów beztlenowych. Jeżeli natomiast czas trwania wysiłku wydłuża się a jego intensywność maleje, to wówczas udział procesów tlenowych w resyntezie ATP jest dominujący.

Możliwości resyntezy ATP w przemianach tlenowych zależą od zasobów glikogenu (mięśniowego i wątrobowego) oraz od możliwości organizmu w zakresie transportu tlenu z płuc do mięśni. Sprawne funkcjonowanie układów: oddechowego, krążenia i mięśniowego decyduje o poziomie wydolności aerobowej i indywidualnej tolerancji wysiłków długotrwałych.

Głównymi substratami dostarczającymi energię do pracy mięśniowej są węglowodany i tłuszcze. Energetyka pracy mięśniowej

Zasoby energii zmagazynowanej w postaci tłuszczów przewyższają wielokrotnie zasoby zmagazynowane w postaci węglowodanów (glikogenu). Łączna ilość tkanki tłuszczowej u mężczyzny ważącego 70 kg i posiadającego prawidłowy skład ciała wynosi około 12 kg, co odpowiada zasobom energetycznym wynoszącym około 110 000 kcal. Znacznie mniejsza ilość energii zmagazynowana jest w formie glikogenu (mięśniowego i wątrobowego), którego ilość wynosi około 470 g, co z kolei odpowiada około 1880 kcal.

Głównym miejscem magazynowania kwasów tłuszczowych jest tkanka tłuszczowa (podskórna oraz znajdująca się między narządami wewnętrznymi). Kwasy tłuszczowe zmagazynowane w tkance tłuszczowej występują w postaci triacylogliceroli. Ilość triacylogliceroli mięśniowych jest stosunkowo niewielka, jednak zawierają one dwukrotnie więcej energii od glikogenu mięśniowego.

Wykorzystanie glikogenu i wolnych kwasów tłuszczowych w wysiłku zależy od kilku, związanych ze sobą czynników, tj. od czasu trwania i intensywności wysiłku oraz aktywowanych włókien mięśniowych.

Optymalny sposób żywienia zawodników specjalizujących się w konkurencjach wytrzymałościowych powinien uwzględniać podaż dużej ilości węglowodanów i białka oraz ograniczoną ilość tłuszczów.

Na przykład w zaleceniach żywieniowych dla zawodników startujących w biegach długich podawana jest następująca zalecana ilość składników pokarmowych (w przeliczeniu na 1 kilogram masy ciała): białko – 2,4 g; tłuszcz – 2,2 g; węglowodany 12 g. Zapotrzebowanie energetyczne powinno zostać pokryte w 12% z białka, w 25% z tłuszczu, a w 63% z węglowodanów.

Opracowano na podstawie:

1. Fizjologia człowieka. Red. Konturek S.J. Wyd. Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2007.
2. Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego. Red. Górski J. Wyd. Lekarskie PZWL, Warszawa, 2006.
3. Żywienie w sporcie. Celejowa I. Wyd. Lekarskie PZWL, Warszawa 2012/substraty energetyczne.