Egzersizde Enerji Metabolizması
Dinlenme ve Egzersizde Aerobik ve Anaerobik Enerji Kaynakları
Dinlenme ve egzersiz sırasında organizmada harcanan enerji miktarı farklıdır. Fiziksel aktivite yüksek düzeyde enerjiye ihtiyaç duyar.
Dinlenirken, kaslar vücudun toplam enerji harcamasının yaklaşık %20'sini oluştururken egzersiz sırasında, iskelet kaslarının harcadığı enerji, dinlenme değerinin 100 katından fazla artabilir.
Dinlenme ve Enerji Metabolizması
Dinlenme koşullarında harcanan enerjinin 2/3’ü yağlardan 1/3 ise karbonhidratlardan elde edilir. Proteinlerin katkısı ise dikkate alınmayacak kadar azdır.
Egzersizde Enerji Metabolizması
Egzersiz, vücudun enerji ihtiyacını büyük ölçüde arttırır. Yüzme, koşu, bisiklet, sprint vb. gibi aktivitelerde enerji ihtiyacı istirahat düzeyinin 120 katı, maraton koşusunda istirahat düzeyinin 20 -30 katı gibi bir düzeye çıkabilir.
Kısa Süreli Yoğun Egzersizlerde Enerji Metabolizması
Kısa süreli yüksek yoğunluklu egzersiz yapmak için gereken enerji, öncelikle anaerobik metabolik yollardan gelir. Bu sistemin kapasitesi azdır ve ATP talebini 5 -15 saniye süren aktiviteler ile 2 -3 dakika yüksek şiddette devam eden egzersizler boyunca destekler.
Bu sistemde, ATP üretimine ATP -PC sisteminin mi yoksa anaerobik glikolizin mi hâkim olduğu öncelikli olarak aktivitenin uzunluğuna bağlıdır.
Genel olarak, ATP -PC sistemi, 30 saniyeden kısa süren aktivitelerde gereken ATP’nin tümünü sağlayabilir. 30 saniyeden uzun süren yoğun egzersizde ATP desteği için anaerobik glikoliz kapasitesine kademeli bir geçiş olur. 90 saniyeden uzun süren aktivitelerde, üç enerji sisteminin (yani ATP -PC, anaerobik glikoliz ve aerobik sistemler) bir kombinasyonunu kullanır
Kısa süreli yüksek yoğunluklu egzersizlerde aerobik sistemin yeterli ATP desteği sağlayamamasının iki sebebi vardır.
Herkesin maksimum oksijen tüketimi veya aerobik kapasitesinin bir sınırı vardır.
Oksijen tüketimini daha yüksek seviyeye yani bir üst düzeye çıkarmak için 2 - 3 dakika gereklidir.
Uzun Süreli Egzersizlerde Enerji Metabolizması
10 dakika veya daha uzun sürede yapılan tüm egzersizlerde enerjinin büyük bir kısmı aerobik yolla üretilir ve ana besin kaynağı karbonhidratlar ve yağlardır.
İstirahatten hafif veya orta derecede egzersize geçişte, oksijen alımı hızla artar ve genellikle üç ile dört dakika içinde sabit bir duruma (kararlı denge) ulaşır, vücudun ATP gereksinimi aerobik metabolizma yoluyla karşılanır.
Oksijen eksikliği terimi, egzersizin başlangıcında oksijen alımındaki gecikme için geçerlidir. Egzersizin başlangıcında oksijen alımının anında artmaması, anaerobik yolların egzersizin erken döneminde genel ATP üretimine katkıda bulunduğu anlamına gelir.
Kararlı denge durumuna ulaşıldığında, vücudun ATP gereksinimi aerobik metabolizma yoluyla karşılanır.
Egzersiz Sırasında Aerobik ve Anaerobik Enerji Sistemleri Arasındaki İlişki
Egzersiz için ihtiyaç duyulan enerji, sadece tek bir biyoenerjetik yoldan sağlanamaz, birçok metabolik sistemin etkileşimi söz konusudur ve enerjinin hangi yoldan (aerobik, anaerobik) sağlandığını belirlemek oldukça zordur. Ancak, aerobik ve anaerobik enerji kaynaklarının yüzdelik dağılımı bireysel farklılıklar, sporcunun kendine özgü fizyolojik stratejisi ve sporcunun antrenman durumu (kondisyon) açısından farklılıklar gösterebilir.
Egzersiz ve Enerji Dengesi
Dinlenme halindeyken, insan vücudunun toplam günlük enerji ihtiyacının, %41 -67 yağların, %33 -42 karbonhidratların ve %17'ye kadar bir kısmına proteinlerin katkıda bulunduğu tahmin edilmektedir.
Düşük yoğunluklu egzersiz sırasında yağlar kas için birincil yakıt kaynağı iken (%30 VO2max), yüksek yoğunluklu egzersiz sırasında karbonhidratlar baskın yakıt kaynağıdır (%70 VO2max).
Egzersiz yoğunluğu arttıkça, yağdan karbonhidrat metabolizmasına ilerleyici bir kayma meydana gelir. Bunun iki temel nedeni vardır.
- Kas lifi tipi
- Kandaki epinefrin düzeyi
Uzun süreli egzersizde enerji ihtiyacı trigliseritlerden oluşan serbest yağ asitleri (Free Fatty Acid -FFA) ve kas hücrelerinde depolanmış olan trigliseritlerden sağlanır.
Kısa süreli yoğun egzersizlerde enerji gereksinimi kas içi glikojenden, uzun süreli -orta şiddetteki egzersizlerde daha çok trigliserit yağlardan sağlanır. Jogging gibi hafif egzersizler ve istirahat halinde kas daha çok serbest yağ asitlerini kullanır. Egzersizin şiddeti arttıkça yağların yeterince enerji sağlayamaması nedeniyle karbonhidratlar kasın ana enerji gereksinimini karşılar.
Egzersiz Sırasında Karbonhidrat Kaynakları
Karbonhidrat hem kasta hem de karaciğerde glikojen olarak depolanır. Kas glikojen depoları, kas enerji metabolizması için doğrudan bir karbonhidrat kaynağı sağlarken, karaciğer glikojen depoları, kan glikoz düzeyini değiştirmenin bir aracı olarak hizmet eder.
Düşük yoğunluklu egzersiz sırasında kan glikozu daha büyük rol oynarken, yüksek yoğunluklu egzersiz sırasında kas glikojeni birincil karbonhidrat kaynağıdır.
Egzersiz Sırasında Protein Kaynakları
Bir saatten daha kısa süreli egzersizler sırasında proteinlerin yakıt kaynağı olarak kullanım oranı %2 gibi bir düzeydeyken, uzun süreli egzersizler sırasında (üç ila beş saatlik süre), proteinlerin rolü az miktarda artarak, yakıt kaynağına toplam katkısı %5 ila %10’a ulaşabilmektedir.
Enerji Sistemleri ve Spor Aktiviteleri
Genel olarak, yoğun ve kısa süreli aktivitelerde anaerobik enerji metabolizması, uzun süreli ve şiddeti düşük aktivitelerde aerobik enerji metabolizması egzersizde ihtiyaç duyulan ATP gereksinimini karşılamaktadır. Hiçbir zaman tek bir enerji sistemi tüm ATP gereksinimini karşılamaz, egzersizin süresine ve şiddetine göre enerji sistemleri değişik oranlarda katkıda bulunurlar.