أنواع الألياف العضلية ومسارات تخزين الطاقة لممارسة الرياضة

هناك عدة أنواع من الألياف العضلية. يتميز النوع الأول، أو ألياف العضلات بطيئة الانقباض، بمعدل انكماش بطيء نسبيًا. تستخدم هذه الألياف مسارات أيضية هوائية في الغالب، وتحتوي على العديد من الميتوكوندريا ذات مستويات عالية من الإنزيمات اللازمة لمسارات إنتاج الطاقة الهوائية (أي الإنزيمات اللازمة في دورة كريبس وسلسلة نقل الإلكترونات)، وتتميز بكثافة شعرية أعلى لتزويدها بالأكسجين ومواد الطاقة، ولإزالة الفضلات مثل حمض اللاكتيك.

الرياضيون الذين لديهم ألياف عضلية أكثر من النوع الأول لديهم عتبة لاكتات في الدم أعلى لأنهم يستطيعون إطلاق البيروفات في دورة كريبس بشكل أسرع ولديهم كمية أقل من البيروفات التي يتم تحويلها إلى حمض اللاكتيك، وبالتالي يمكنهم الأداء لفترة أطول ويكون لديهم وقت أطول للتعب.

تتميز ألياف العضلات من النوع الثاني، أو سريعة الانقباض، بسرعة انقباض عالية نسبيًا، وقدرة على إنتاج طاقة لاهوائية بسرعة. وتُقسم إلى فئات، اثنتان منها مُعرَّفتان جيدًا. تتميز ألياف العضلات من النوع الثاني بسرعة انقباض عالية، وأنظمة إنتاج طاقة هوائية ولاهوائية متطورة نسبيًا. تُعد ألياف العضلات من النوع الثاني الأسرع والأكثر قدرة على تحلل الجلوكوز. تتطلب معظم الأنشطة مزيجًا من ألياف العضلات سريعة الانقباض وبطيئة الانقباض، قادرة على انقباضات عضلية بطيئة نسبيًا، مع نوبات قصيرة من الانقباض السريع.

تعتمد الأحمال التي تتطلب إشراك عدد أكبر من ألياف النوع الثاني، مثل الركض السريع والمشي المكثف، بشكل كبير على احتياطيات الكربوهيدرات المتراكمة. وترتبط هذه الأحمال باستنزاف أسرع لمخزون الجليكوجين. تعتمد نسبة الألياف العضلية بطيئة الانقباض والألياف العضلية سريعة الانقباض بشكل رئيسي على الاستعداد الوراثي. في البشر، تتراوح نسبة الألياف العضلية بطيئة الانقباض بين 45 و55% في المتوسط. ومع ذلك، يمكن أن تؤثر جلسات التدريب على توزيع أنواع الألياف العضلية. في الرياضيين المشاركين في الرياضات التي تتطلب بشكل رئيسي إمدادًا بالطاقة الهوائية (مثل الجري لمسافات طويلة)، تشكل الألياف بطيئة الانقباض ما بين 90 و95% من العضلات العاملة.

تُخزَّن طاقة الروابط الكيميائية في الغذاء على شكل دهون وكربوهيدرات، وبدرجة أقل على شكل بروتينات. تُنقل هذه الطاقة إلى ATP، الذي ينقلها مباشرةً إلى البنية الخلوية أو المركب الذي يحتاجها.

يمكن استخدام ثلاثة أنظمة مختلفة لنقل طاقة ATP: الفوسفاجين، واللاهوائي-الجليكوليتي، والهوائي. ينقل نظام الفوسفاجين الطاقة بسرعة أكبر، لكن قدرته محدودة للغاية. كما ينقل نظام اللاهوائي-الجليكوليتي الطاقة بسرعة نسبية، لكن نواتج هذا المسار تُخفّض درجة حموضة الخلية وتحدّ من نموها. ينقل النظام الهوائي الطاقة ببطء أكبر، لكنه يتميز بأعلى إنتاجية، إذ يمكنه استخدام الكربوهيدرات أو الدهون كمصدر للطاقة. يمكن استخدام جميع هذه الأنظمة في وقت واحد في خلايا الجسم المختلفة، وتُحدد البيئة الخلوية واحتياجات الطاقة نظام نقل الطاقة المُفضّل.

• توفر الأكسجين وركائز الطاقة
• عاملين مهمين في البيئة الخلوية.

يُعدّ نوع ألياف العضلات وخصائصها الجوهرية عاملين أساسيين في تحديد نظام نقل الطاقة في خلايا العضلات. يُمكن للتلاعب الغذائي والتدريب الرياضي أن يُغيّرا البيئة الخلوية، وأن يُؤثّرا بشكل كبير على أداء نظام نقل الطاقة، بالإضافة إلى احتياطيات الطاقة الأساسية.