Pochopení energetických systémů je pro sportovce a trenéry klíčové pro efektivní trénink a maximalizaci sportovního výkonu. V těle fungují tři energetické systémy – kreatinfosfátový, anaerobní glykolytický a oxidativní fosforylace = aerobní. Všechny spolupracují koordinovaně, aby poskytly svalům energii pro pohyb.
Kreatinfosfátový Systém (Alaktátový/ ATP-CP)
Tento systém je primárním zdrojem energie pro extrémně krátkodobé, vysoce intenzivní aktivity, trvající obvykle 5-10 sekund. Energii dodává prostřednictvím přímé fosforylace ADP za vzniku ATP pomocí kreatinfosfátu (CP). Klíčovými enzymy jsou:
- Kreatinkináza: Tento enzym katalyzuje reakci mezi kreatinfosfátem (CP), ADP a ATP. V podmínkách intenzivního cvičení, kdy je potřeba rychlého dodání ATP. Kreatinkináza přeměňuje CP a ADP na ATP a kreatin. Tato reakce probíhá velmi rychle a bez nutnosti kyslíku.
- Adenylátkináza: Katalyzuje přenos fosfátové skupiny z ADP na ADP za vzniku ATP a AMP. Tato reakce má menší význam, ale přispívá k doplnění ATP v raných fázích vysoce intenzivní aktivity, kdy se zásoby CP rychle vyčerpávají.
- AMP deamináza: Reakce přímo neprodukuje ATP, hraje důležitou roli v regulaci energetického metabolismu.
Trénink zaměřený na kreatinfosfátový systém zahrnuje intervalový trénink s velmi krátkými, intenzivními opakováními a dlouhými odpočinky mezi nimi. Tento typ tréninku zvyšuje zásoby CP ve svalech a zlepšuje schopnost enzymů CK a AK rychle generovat ATP.
Příklady:
- Intervalový trénink s krátkými, maximálními opakováními: Například 6-10 sekundové sprinty s 4-5 minutovým odpočinkem mezi opakováními. Počet opakování se liší podle cíle a úrovně sportovce.
- Plyometrické cvičení
- Silový trénink s nízkým počtem opakování (1-5): Zaměřuje se na maximální sílu a aktivuje rychle kreatinfosfátový systém.
Anaerobní Glykolytický Systém (Laktatátový)
Tento systém produkuje energii pro aktivity trvající od 10 sekund do 2 minut. Jediným substrátem pro tento systém je glukóza a glykogen, tedy sacharidy a jejich využití na tvorbu energie je v tomto systému neúplné - končí před branami mitochondrií ve formě pyruvátu, následně laktátu. V nízké intenzitě aktivity, se pyruvát dostává dále do řetězce tvorby energie do mitochondrií (oxidativní fosforylace), ale tento systém (glykolýza) tvoří pyruvát tak rychle/ v takové míře, která přesahuje kapacitu mitochondrií.
Proces glykolýzy zahrnuje:
- Glykogenolýza: Rozklad glykogenu na glukózu-6-fosfát.
- Glykolýza: Řada reakcí, které rozkládají glukózu-6-fosfát na pyruvát.
- Laktat dehydrogenáza: Pyruvát je přeměněn na laktát.
Vliv laktátu (viz. článek: Laktát: Další krok k pochopení vašeho tréninku) je velmi pestrý, dříve se laktát považoval za odpadní produkt a příčinu svalové únavy.
Současný výzkum však ukazuje, že laktát má důležité role:
- Je nezbytný pro kontinuální průběh glykolýzy.
- Zabraňuje nadměrnému poklesu pH a zpomaluje rozvoj svalové únavy.
- Laktát může být transportován do jiných tkání (např. srdce, játra) a tam využit jako zdroj energie.
Trénink anaerobního glykolytického systému zahrnuje intervalový trénink s opakováními trvajícími 30-120 sekund s dostatečným odpočinkem na regeneraci.
Příklady:
- Intervalový trénink s opakováními trvajícími 30-120 sekund, interval odpočinku by měl umožnit částečnou regeneraci.
- Běh v tempu, při kterém se začne hromadit laktát (pod 4mmol), ale stále je možné udržet tempo po delší dobu.
Aerobní Systém
Tento systém je primárním zdrojem energie pro aktivity trvající déle než 2 minuty. Je založen na oxidaci sacharidů, lipidů a aminokyselin v mitochondriích. Aerobní metabolismus probíhá v několika fázích:
- Glykolýza: Glukóza se štěpí na pyruvát.
- Pyruvát dehydrogenáza: Pyruvát se přemění na acetyl-CoA.
- Krebsov cyklus (citrátový cyklus): Acetyl-CoA se oxiduje v mitochondriích, čímž se generují redukované koenzymy (NADH a FADH2).
- Elektronový transportní řetězec: Redukované koenzymy uvolňují elektrony, které procházejí elektronovým transportním řetězcem, čímž se generuje ATP. Kyslík slouží jako konečný akceptor elektronů a vzniká voda.
- Oxidativní fosforylace: Proces výroby ATP spojený s využitím energie z elektronového transportního řetězce.
Trénink aerobního systému se zaměřuje na dlouhodobou, středně intenzivní aktivitu, která zvyšuje kapacitu mitochondrií, zlepšuje využití kyslíku a zvyšuje oxidativní kapacitu svalů.
Příklady:
- Vytrvalostní trénink: Dlouhodobé cvičení se střední intenzitou (např. běh, cyklistika, plavání).
- Intervalový trénink s dlouhými opakováními: Doba opakování se pohybuje v minutách.
- Tempové běhy a intervalové tréninky: Kombinuje prvky aerobního a anaerobního tréninku.
Všechny tři systémy fungují současně, ale jejich příspěvek k celkové produkci energie se mění v závislosti na intenzitě a délce zatížení. Při krátkodobém, maximálním úsilí dominuje kreatinfosfátový systém, následně glykolytický a až po delší době se aktivuje aerobní systém. Pochopení interakce mezi těmito třemi energetickými systémy je důležité pro efektivní trénink a tedy jak pro trenéra, tak pro sportovce. Inteligentní a individualizovaná kombinace tréninkových metod, které se zaměřují na každý systém by měla být jedním z důležitých cílů tréninkového procesu.
