ประเภทของเส้นใยกล้ามเนื้อและเส้นทางการเก็บพลังงานสำหรับการออกกำลังกาย

เส้นใยกล้ามเนื้อมีหลายประเภท เส้นใยกล้ามเนื้อประเภท I หรือเส้นใยกล้ามเนื้อหดตัวช้า มีอัตราการหดตัวค่อนข้างช้า เส้นใยกล้ามเนื้อประเภทนี้ใช้เส้นทางเมตาบอลิซึมแบบใช้ออกซิเจนเป็นหลัก และมีไมโตคอนเดรียจำนวนมากที่มีเอนไซม์ระดับสูงซึ่งจำเป็นสำหรับเส้นทางการผลิตพลังงานแบบใช้ออกซิเจน (เช่น เอนไซม์ที่จำเป็นในวงจรเครบส์และห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน) และยังมีความหนาแน่นของเส้นเลือดฝอยสูงกว่าเพื่อส่งออกซิเจนและสารตั้งต้นของพลังงาน และเพื่อกำจัดของเสีย เช่น กรดแลกติก

นักกีฬาที่มีเส้นใยกล้ามเนื้อประเภท I มากกว่าจะมีเกณฑ์แลคเตตในเลือดสูงกว่า เนื่องจากพวกเขาสามารถปล่อยไพรูเวตเข้าสู่วงจรเครบส์ได้เร็วขึ้น และมีไพรูเวตที่แปลงเป็นกรดแลคติกน้อยลง ดังนั้นจึงวิ่งได้นานขึ้นและมีเวลาที่จะเหนื่อยล้านานขึ้น

เส้นใยกล้ามเนื้อประเภท II หรือแบบหดตัวเร็ว มีความเร็วในการหดตัวค่อนข้างเร็ว และมีความสามารถในการผลิตพลังงานแบบไม่ใช้ออกซิเจนได้อย่างรวดเร็ว เส้นใยกล้ามเนื้อประเภทนี้แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ซึ่งแบ่งได้ชัดเจน เส้นใยกล้ามเนื้อประเภท II มีความเร็วในการหดตัวสูงและมีระบบการผลิตพลังงานแบบใช้ออกซิเจนและไม่ใช้ออกซิเจนที่พัฒนาค่อนข้างดี เส้นใยกล้ามเนื้อประเภท II เป็นเส้นใยกล้ามเนื้อที่เร็วที่สุดและไกลโคไลติกมากที่สุด กิจกรรมส่วนใหญ่ต้องการเส้นใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวเร็วและแบบหดตัวช้าร่วมกัน ซึ่งสามารถหดตัวของกล้ามเนื้อได้ค่อนข้างช้า โดยมีการหดตัวของกล้ามเนื้ออย่างรวดเร็วเป็นช่วงสั้นๆ เป็นครั้งคราว

การออกกำลังกายที่ต้องอาศัยใยกล้ามเนื้อประเภท II จำนวนมาก เช่น การวิ่งระยะสั้น การเดินเร็ว ล้วนต้องพึ่งพาคาร์โบไฮเดรตสำรองที่สะสมไว้เป็นจำนวนมาก การออกกำลังกายเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการใช้ไกลโคเจนในปริมาณที่น้อยลงอย่างรวดเร็ว อัตราส่วนของใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวช้าและแบบหดตัวเร็วขึ้นอยู่กับพันธุกรรมเป็นหลัก ในมนุษย์ ใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวช้ามีค่าเฉลี่ย 45-55% อย่างไรก็ตาม การฝึกซ้อมอาจส่งผลต่อการกระจายของใยกล้ามเนื้อประเภทต่างๆ ในนักกีฬาที่เล่นกีฬาที่ต้องใช้พลังงานแบบแอโรบิกเป็นหลัก (วิ่งระยะไกล) ใยกล้ามเนื้อแบบหดตัวช้าจะประกอบเป็น 90-95% ของกล้ามเนื้อที่ใช้งาน

พลังงานจากพันธะเคมีของอาหารจะถูกเก็บไว้ในรูปแบบของไขมันและคาร์โบไฮเดรต และในระดับที่น้อยกว่านั้นจะอยู่ในรูปแบบของโปรตีน พลังงานนี้จะถูกถ่ายโอนไปยัง ATP ซึ่งจะถ่ายโอนพลังงานดังกล่าวไปยังโครงสร้างเซลล์หรือสารประกอบที่ต้องการพลังงานดังกล่าวโดยตรง

ระบบที่แตกต่างกันสามระบบสามารถนำมาใช้ในการถ่ายโอนพลังงาน ATP: ฟอสฟาเจน, แอนแอโรบิก-ไกลโคไลติก และแอโรบิก ระบบฟอสฟาเจนถ่ายโอนพลังงานได้เร็วกว่า แต่ความจุของมันมีจำกัดมาก ระบบแอนแอโรบิก-ไกลโคไลติกสามารถถ่ายโอนพลังงานได้ค่อนข้างเร็วเช่นกัน แต่ผลิตภัณฑ์ของเส้นทางนี้ลดค่า pH ของเซลล์และจำกัดการเติบโตของเซลล์ ระบบแอโรบิกถ่ายโอนพลังงานได้ช้ากว่า แต่มีประสิทธิผลสูงสุด เนื่องจากสามารถใช้คาร์โบไฮเดรตหรือไขมันเป็นสารตั้งต้นของพลังงานได้ ระบบทั้งหมดนี้สามารถใช้พร้อมกันในเซลล์ต่างๆ ของร่างกาย และสภาพแวดล้อมของเซลล์และความต้องการพลังงานจะกำหนดระบบถ่ายโอนพลังงานที่ต้องการ

• ความพร้อมของออกซิเจนและสารตั้งต้นพลังงาน
• ปัจจัยสำคัญ 2 ประการในสภาพแวดล้อมของเซลล์

ประเภทของเส้นใยกล้ามเนื้อและลักษณะเฉพาะของเส้นใยกล้ามเนื้อเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดระบบถ่ายโอนพลังงานของเซลล์กล้ามเนื้อ การจัดการอาหารและการฝึกออกกำลังกายสามารถเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมของเซลล์และส่งผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของระบบถ่ายโอนพลังงาน รวมถึงแหล่งพลังงานสำรอง