Kas içinde enerjiyi nasıl, nerede depoluyoruz ?

Hareketin ortaya çıkışından itibaren insanlar yaşamlarını devam ettirmek, daha uzun, sağlıklı yaşamak ve performanslarını arttırmak için çeşitli diyetler denemişlerdir. Bunları alışkanlık haline getirmiş veya değiştirmişlerdir. Modern spor oyunlarının ortaya çıkışından önceki zamanlarda savaşçılar farklı türde beslenme performansı arttırmak için çeşitli gıda takviyeleri gibi denemelerde bulunmuşlardır.Temel besin kaynakları olan karbonhidratlar yağlar ve proteinler çevreye, iklime uygun şekilde farklı oranda kullanılmış ve gözlemlenebilen optimal bir yarar üzerinden beslenme düzenlenmeye çalışılmıştır. Günümüze kadar bu arayış bilimsel araştırma yöntemleri ile devam etmektedir. Bu yöntemlerden biri olan yüksek proteinli diyetler, karbonhidrat içermeyen ketojenik diyetler sporcular ve rekreasyonel spor yapanlar ve sedanterler tarafından uygulanmaktadır.

Bu yazıda değineceğimiz amacı, farklı diyetlerin dayanıklılık performansına etkilerini incelemek. Fakat başta karbonhidratların kas içi depolanma şekli ve kas fizyolojisi hakkında genel bilgiler vermek doğru olacaktır.

Karbonhidratlar teknik olarak şekerdir. Basit ve kompleks olarak ayrılır. Kasların içinde karbonhidratlara glikoz depo haline glikojen denir.

Kas hücrelerinde glikojen, üç farklı hücre altı havuzda depolanır: miyofibriller arasında veya içinde (inter ve intramiyofibriler glikojen) veya sarkolemma altında (subarkolemmal glikojen) ve bu havuzlar farklı işlevlere sahip olabilir. Aşağıdaki görselde daha rahat anlayabiliriz. Hücre içi yapılarla ilişkili olarak glikojenin 3 şekilde hücre altı depolanmasının şematik temsili. SS glikojen, sarkolemmanın hemen altında, mitokondri ile yakın ilişki içinde olan miyofibriller arasında IMF glikojen ve kontraktil filamentleri (aktin ve miyozin filamentleri). Biraz anlası zor gelebilir fakat görsele göz atarsanız daha net anlaşılacaktır.

Alttaki görsel sırası ile tendon, kasın kılıfı faya, onun altında epimisyum, perimisyum ve onu oluşturan fasikül yani kas demeti. kas demetlerini oluşturan sıkça duyulan fas lifleri onların adı da fiber,tel anlamına da geliyor fakat pek kullanılmaz. sarkolemma sarkoplazmayı sarar ve onun içindede myofibriller var. motor nöron olarak gördüğünüz sinir sistemi ve kasılma ile ilgili.

Biraz daha yakından bakalım. Aşağıdaki çizime bakarsanız

1, Sarkolemma ve fibril arasında glikojen,

2, fibril içinde glikojen,

3 IMF glikojeni (intermyofibriler, mitokondri, aktif-miyozin arası.).

Kas içinde glikojen buralara depolanıyor.

Gelelim çalışmaya, diyet ve egzersizin bu farklı havuzların içeriği üzerindeki etkisini ve tip 1 ve 2 kas liflerindeki dayanıklılık kapasitesi ile ilişkisi araştırıldı. 72 saat boyunca üç farklı diyet normal, karışık diyet ve karma diyet karışlaştırıldı.

Yüksek karbonhidrat (YÜKSEK) veya düşük karbonhidrat (DÜŞÜK) tüketildikten sonra, 11 erkek maksimal dayanıklılıklarının %75 (makvo2 % 75) ‘inde bisiklette tükenene kadar egzersiz yaptılar.

Egzersiz öncesinde, sırasında ve sonrasında elde edilen kas biyopsilerindeki glikojen havuzlarının hacimi içeriği elektron mikrografları ile ölçüldü. Yüksek, karma ve düşük karbonhidrat diyetlerinde tükenmeye kadar geçen ortalama (SD) süresi sırasıyla.

Diyetlere göre egzersiz süreleri

150 dk- yüksek karbonhidrat diyeti

112dk- karma öğün

69 dk- düşük karbonhidrat öğünü

Analizlerinin gösterdiği gibi, tip 1 liflerdeki fibril içi glikojen, özellikle 60 dakikalık egzersizden sonra, dayanıklılıkta yüksek performans gösterdi. Yüksek karbonhidrat, normalin üzerinde glikojen seviyeleri ve kullanımıyla ilişkili olan egzersizin ilk 60 dakikası sırasında fibril içi glikojeni koruyor.

Bu ne demek ? Yüksek karbonhidratlı diyetler yapmak antrenman hacmini, performans-süre ilişkisinin en önemli belirleyicisidir diyebiliriz.

Tüm çalışmalarda, sarkolemmaaltı ve intramiyofibriler glikojen kullanımı, göreceli olarak fibril içi glikojenden daha belirgin bulunmuştur.

‘‘ 1 numara sarkolemma – fibril’ arasındaki glikojenler, fibril içi glikojenden daha fazla kullanılıyor.

Sonuç olarak, fibril içi glikojenin, insanlarda dayanıklılık kapasitesi için en önemli parametre olarak görünmektedir.

Peki burada öne çıkan nedir ?

Kas içi glikojen kaynaklarının kan şekerini düzenlemek için kullanılmadığını biliyoruz. Aşırı açlık durumunda bile kas içi glikoz kas kasılmasına olanak tanıyan hareketi sağlamak için kullanılıyor. Performansı belirleyen durum ise kas içi bu kaynakları korumak ve derinleştirmekten geçiyor.

Fatih Özkan

Kaynaklar.

Nielsen, J., & Ørtenblad, N. (2013). Physiological aspects of the subcellular localization of glycogen in skeletal muscle.

Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 38(2), 91-99.physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1113/JP28024

Heterogeneity in subcellular muscle glycogen utilisation during exercise impacts endurance capacity in men Rasmus Jensen