筋肉は機能を果たすためにエネルギーを必要とします。の エネルギー供給 栄養素の分解と変換を通じてさまざまな方法で保証することができます。
エネルギー供給とは何ですか？
筋肉の活動のためのエネルギー供給は4つの異なる方法で可能です。彼らは速度とエネルギーを提供できる量の点で異なります。筋肉活動の強さは、これらのプロセスのどれがエネルギーを提供するために使用されるかを決定します。
多くの場合、さまざまなプロセスが並行して実行されます。嫌気性（酸素なし）乳酸（乳酸攻撃なし）プロセスでは、ATPストレージ（アデノシン三リン酸）とクレアチンリン酸ストレージが短時間にエネルギーを提供します。ただし、これは6〜10秒で十分であり、十分に訓練されたアスリートの場合、最大15秒であり、最大、迅速な強さと速度の領域で最大のパフォーマンスで呼び出されます 他のすべてのプロセスは、グルコースまたは脂肪酸の存在を必要とします。それらは、完全または不完全な分解を通じて、さまざまな量のATP（アデノシン三リン酸）を供給します。
嫌気性乳酸エネルギー供給により、グルコースの貯蔵形態であるグリコーゲンは不完全に分解されます。したがって、このプロセスは嫌気性解糖とも呼ばれます。その結果、トップアスリートは60秒間、15〜45秒間の激しいパフォーマンスに十分な乳酸と少量のエネルギーを得ることができます。 長時間持続する低強度のスポーツ活動の場合、エネルギーは、筋肉細胞のミトコンドリアで発生する好気性（酸素消費あり）エネルギー生成プロセスでのグルコースまたは脂肪酸の完全燃焼から得られます。
機能とタスク
筋肉は機能を果たすためにエネルギーを必要とします。彼らはこれを機械的な仕事に変換して、関節を動かしたり、体の領域を安定させたりします。ただし、供給されるエネルギーの約3分の1のみが速度要件に使用されるため、機械効率は非常に低くなります。残りは熱の形で焼かれ、外に放出されるか、体温を維持するために使用されます。
運動が速い、または運動量が多い選手が短期間で重要であるアスリートは、筋肉細胞のプラズマにあるエネルギーストアからエネルギーを引き出します。これらの要件を満たす典型的な分野は、たとえば、100メートルのスプリント、重量挙げ、高跳びです。
可能な最大パフォーマンスで40〜60秒の持続時間を示す典型的なスポーツアクティビティは、400メートルのランニング、500メートルのスピードスケート、または1000メートルのトラックサイクリングですが、耐久レースの最後に長いスプリントも行われます。筋肉は、嫌気性乳酸エネルギー代謝からこれらの活動のためのエネルギーを取得します。乳酸に加えて、より多くの水素イオンが生成され、徐々に筋肉を過剰に酸性化し、このタイプのスポーツ活動の制限要因となります。
長期間の低強度のスポーツ活動の場合、分解につながる物質が発生することなく、エネルギーを継続的に補給する必要があります。 これは、炭水化物と脂肪から得られたグルコースと脂肪酸を完全に燃焼させることによって行われます。結局のところ、両方のエネルギー源はクエン酸回路のアセチル-コエンザイムAとしてさまざまな分解段階の後で終わり、酸素を消費しながら分解され、嫌気性解糖よりもはるかに多くのエネルギーを提供します。
体の脂肪の蓄積が、低い強度ではあるが、炭水化物の貯蔵よりもはるかに長い間エネルギーを提供できることは重要です。持久力のあるアスリートがその間に炭水化物を補充できない場合、パフォーマンスが大幅に低下する可能性があります。
病気と病気
脂肪酸とグルコースの分解、輸送、吸収を損なうすべての病気は、エネルギー供給に悪影響を及ぼします。 糖尿病では、主な障害は、血液から細胞へのグルコースの吸収であり、これにはインスリンが必要です。重症度の程度によっては、筋肉細胞への供給が不十分になり、パフォーマンスが低下する可能性があります。 この吸収障害の結果は、血糖値の上昇であり、膵臓がこの過剰を減らすためにさらに多くのインスリンを生成するための信号です。 血液の組成の変化によって引き起こされる長期的な臓器損傷に加えて、このプロセスは、肝臓の脂肪とグルコースの貯蔵を動員する可能性に直接影響を与えます。インスリンの存在の増加は、グルコースのその貯蔵形態のグリコーゲンへの変換および貯蔵脂肪の形成を促進し、それにより、エネルギー送達のためのこれらの物質の動員が阻害される。
脂肪肝、肝炎、肝線維症、肝硬変などの肝疾患は、作用機序が異なっていても、脂肪動員に同様の影響を及ぼします。これらの疾患では、一方では脂肪の吸収と貯蔵、他方では分解と輸送のバランスが酵素的欠陥により乱され、全体的なパフォーマンスに影響を与えます。
筋肉細胞で直接起こるいくつかのまれな病気があり、いくつかのケースでは、影響を受ける人々に重大な結果をもたらします。これらの遺伝病は、代謝性ミオパシーという用語でまとめられています。異なるバリアントを持つ3つの基本的なフォームがあります。 ミトコンドラー病では、遺伝的欠陥が呼吸鎖に障害を引き起こし、これはグルコースの好気性分解に重要です。これは、ATPが形成されないか、少量のみが形成され、エネルギー源として利用可能になることを意味します。筋肉の症状に加えて、神経変性が前景にあります。 グリコーゲン貯蔵病（最もよく知られている形態はポンペ病）の場合、遺伝的欠陥がグリコーゲンのグルコースへの変換を妨害します。この疾患が早期に発生すると、予後は悪化します。 脂質蓄積症は同様に振る舞いますが、脂肪の変換には問題があります。
すべての病気でさまざまな症状が発生します。筋肉では、パフォーマンス、急速な疲労、筋けいれんの発生、筋緊張低下、そして長期にわたる進行による筋消耗の大幅な低下が見られることがあります。
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