Egzersiz Sırasında Karbonhidrat Metabolizması
Karbonhidrat, ATP'yi yeniden sentezlemek üzere hem oksijenli hem de oksijensiz ortamda hızla parçalanabildiği için, vücudun orta ila yüksek yoğunluklu egzersizler için tercih ettiği yakıttır. Egzersiz sırasında kas, kendi depoladığı glikojeni ve karaciğer tarafından sağlanan kan glikozunu kullanmakta ve karbonhidrat kullanım hızı, egzersiz yoğunluğuyla birlikte önemli ölçüde artmaktadır.
Tanım
Egzersiz sırasında karbonhidrat metabolizması, kas kasılması için ATP'yi yeniden sentezlemek üzere kas glikojeninin ve kan glikozunun mobilize edilmesi ve oksitlenmesi sürecidir; bu süreç egzersiz yoğunluğu, süresi ve substrat mevcudiyeti tarafından düzenlenmektedir.
Kapsam
Bu konu, egzersizde kullanılan karbonhidrat kaynaklarını (kas glikojeni ve kan glikozu), glikojenoliz ve glikoliz yollarını, kas içine kasılma ile uyarılan glikoz alımını ve karbonhidrat kullanımının egzersiz yoğunluğu ve süresiyle nasıl değiştiğini kapsamaktadır. Karbonhidrat metabolizmasını fizyolojik bir konu olarak ele almakta olup, diyet veya takviye reçeteleri sunmamaktadır.
Temel sorular
- Egzersiz sırasında kas hangi karbonhidrat kaynaklarını kullanır ve bunlar nasıl düzenlenir?
- Kas, kasılma sırasında kan glikozunu nasıl alır ve bu, insülinle uyarılan alımdan nasıl farklılık gösterir?
- Egzersiz yoğunluğu arttıkça karbonhidrat kullanımı yağa kıyasla neden artar?
Anahtar kavramlar
- Kas glikojeni ve glikojenoliz
- Kan glikozu ve hepatik glikoz çıkışı
- Glikoliz
- Kasılma ile uyarılan glikoz alımı ve GLUT4 translokasyonu
- Yoğunluğa bağlı karbonhidrat kullanımında artış
- Glikojen tükenmesi ve yorgunluk
Mekanizmalar
Egzersiz başladığında, kas glikojeni glikojenoliz yoluyla glikoz-6-fosfata parçalanır; bu glikoz-6-fosfat, pirüvat ve ATP elde etmek üzere glikolize girer. Pirüvat daha sonra mitokondride oksitlenmekte veya glikolitik akı yüksek olduğunda laktata dönüştürülmektedir (Gladden, 2004). Çalışan kas aynı zamanda kandan glikoz almaktadır: kas kasılması, GLUT4 taşıyıcısını insülinden büyük ölçüde bağımsız bir yol aracılığıyla hücre zarına taşımakta ve egzersiz sırasında glikoz alımını artırmaktadır (Richter, 2013). Egzersiz yoğunluğu arttıkça, karbonhidratın toplam enerji harcamasına katkısı artarken, yağın katkısı azalmaktadır; bu durum izotopik izleyicilerle farklı yoğunluk ve sürelerde belgelenmiş bir örüntüdür (Romijn, 1993). Sürekli yüksek yoğunluklu egzersiz, kas glikojenini tüketebilmekte ve bu durum yorgunlukla ilişkilendirilmektedir (McArdle, 2015).
Klinik önem
Kasılma ile uyarılan, insülinden bağımsız glikoz alımı, egzersizin glikoz işlenmesini neden etkilediğini açıklamaya yardımcı olmaktadır ve karbonhidrat kullanımının tanımı, sağlıklı ve metabolik durumlarda egzersiz metabolizmasının yorumlanmasının temelini oluşturmaktadır. Bu madde, eğitsel bir arka plan bilgisi olup, bireysel diyet, glikoz yönetimi veya tedavi kararları için bir temel teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
İddialar, klinik kılavuzlardan ziyade izleyici ve kas fizyolojisi çalışmaları ile glikoz taşınımı incelemelerine dayanmaktadır; yoğunluğa bağlı substrat verileri kontrollü laboratuvar ölçümlerinden elde edilmektedir (Romijn, 1993; Richter, 2013).
Tarihçe
Yirminci yüzyılın ortalarında iğne biyopsisi ile yapılan kas glikojeni çalışmaları, karbonhidratın dayanıklılık ve yorgunluktaki rolünü ortaya koymuştur; daha sonra GLUT4 taşıyıcısı üzerine yapılan çalışmalar ise kasılmanın kendisinin insülinden bağımsız olarak glikoz alımını nasıl uyardığını açıklığa kavuşturmuştur (Richter, 2013; McArdle, 2015).
Öne çıkan isimler
- Erik A. Richter
- Mark Hargreaves
- Edward F. Coyle
İlgili konular
Temel eserler
- romijn-1993
- richter-2013
Sıkça sorulan sorular
- Egzersiz sırasında kullanılan karbonhidrat nereden gelir?
- Başlıca kasın kendisinde depolanan glikojenden ve çoğu karaciğer tarafından salınan, kan yoluyla taşınan glikozdan gelmektedir.
- Kasın egzersiz sırasında glikoz alımı için insüline ihtiyacı var mıdır?
- Birincil olarak hayır. Kas kasılmasının kendisi, GLUT4 taşıyıcısını hücre yüzeyine taşımakta ve insülinden büyük ölçüde bağımsız bir yol aracılığıyla glikoz alımını artırmaktadır.