Спортивный метаболизм – это процессы, которые превращают пищу в энергию, необходимую для физической активности. Понимание этих процессов помогает правильно спланировать тренировки, питание и даже выбрать стратегию на гонку. Немногие могут похвастаться хорошими познаниями в биохимии и цитобиологии, но в любом из циклических видов спорта без них не обойтись. 

АТФ – источник энергии 
Пожалуй, самый важный элемент, участвующий в спортивном метаболизме – это аденозинтрифосфат (АТФ).  АТФ – главный поставщик энергии клеткам. Именно благодаря ему мы можем передвигаться. Энергия вырабатывается, когда АТФ теряет один фосфат и превращается в аденозиндифосфат (АДФ). После превращения АТФ в АДФ клеткам (мышечным волокнам) приходится потрудиться, чтобы получить новый АТФ. Существует два основных способа, с помощью которых клетки организма производят эту работу. Фосфат может быть добавлен в АДФ без участия кислорода (анаэробно), серия этих процессов носит общее название – субстратное фосфолирирование, или с помощью кислорода (аэробно) за счет процесса, называемого окислительное фосфорилирование. 

Анаэробный метаболизм 
Анаэробные способы синтеза АТФ – это фосфокреатиновая система, гликолиз, фосфорилирование миокиназа. Фосфокреатиновая система – процесс простой. Креатин соединяется с фосфатом в результате чего образуется молекула АДФ. Поскольку процесс очень прост, АТФ в ходе его образуется очень быстро, но как вы, возможно, догадались, запасы креатинфосфата имеют свойство заканчиваться, поэтому нужно, чтобы АТФ производились и другими системами. Фосфокреатиновая система производит АТФ в первые 10 секунд. Важно отметить, что все энергосистемы, описываемые в этой статье, всегда работают. Они никогда полностью не выключаются и не производят сто процентов АТФ. Их процент изменяется, как и количество производимой ими энергии. 
Из всех анаэробных систем производства АТФ гликолиз (расщепление углеводов), пожалуй, самый важный для циклических видов спорта. Во время этого процесса расщепляется глюкоза и гликоген (углеводы), и за счет этого АДФ становится АТФ. Из каждой расщепленной молекулы глюкозы получается 2 чистых АТФ (расщепленный гликоген образует 3 АТФ). Гликолиз хорош тем, что может производить много АТФ, и что важнее – быстрее, чем аэробная система. Недостаток этого синтеза в том, что он зависит от количества углеводов в организме, на которые, к тому же, в первую очередь рассчитывает наша нервная система. Когда запас углеводов снижается, то мозг и мышцы начинают за него бороться, и вы, думаю, догадываетесь, кто проигрывает борьбу. 
Процесс гликолиза запускается в организме с 10 по 30 секунду. Гликолиз также помогает организму вырабатывать энергию, когда вы едете на скорости, которая требует больше АТФ, чем наша аэробная система может снабдить организм (именно поэтому я настаиваю на том, что этот процесс особенно важен для велогонщиков). Любопытно, что гликолиз тесно связан с аэробной системой. Конечный продукт гликолиза – это пировиноградная кислота. При достаточном уровне кислорода она высвобождает часть своей энергии и участвует в образовании АТФ. При низком уровне кислорода, пировиноградная кислота превращается в лактат. Лактат – это не отход, а важная часть анаэробного и аэробного метаболизма. К сожалению, очень часто роль, которую он играет для нашего организма, оценивается неправильно. Например, лактат не вызывает мышечную боль, а усталость после выполнения упражнений возникает не только из-за его накопления. 
Последний вариант превращения АДФ а АТФ происходит при помощи энзима под названием миокиназа. Реакция превращения проста: аденозиндифосфат (АДФ) + аденозиндифосфат (АДФ)  –> аденозинмонофосфат (AMФ) + аденозинтрифосфат (АТФ). По сути из соединения двух АДФ получается один АТФ и побочный продукт АМФ. Этот процесс резко активизируется, когда организм находится в крайней нужде АТФ, а анаэробная и аэробная системы не доставляют его. Это последняя надежда. Это очень «затратный» процесс, поэтому чтобы рассчитаться с этим фосфатным «долгом» АМФ превращается в молекулу инозинмонофосфата и не спешит превращаться обратно в АТФ. Хотя таким образом возвращается «фосфатный долг», клетке приходится разбираться с накопившимся инозинмонофосфатом. Поэтому несмотря на то, что анаэробные механизмы быстро синтезируют АТФ, их основная проблема заключается в том, что этот процесс конечен.   

Аэробный метаболизм .
Раньше я говорил, что гликолиз самый важный анаэробный способ синтеза АТФ для бегунов, лыжников или велогонщиков, и все же, это не совсем так – наиважнейшим способом производства этого вещества в организме спортсменов, занимающихся циклическими видами спорта, является аэробный метаболизм. Аэробный метаболизм может производить АТФ в больших количествах, но только значительно медленнее, чем анаэробные процессы. В этой системе АДФ превращается в АТФ с помощью переноса электронов и цикла Кребса. Для осуществления этого процесса требуется кислород. Выработка АТФ аэробным способом происходит в митохондриях, энергетических станциях клетки. Аэробный метаболизм имеет значительные преимущества перед гликолизом. Во-первых, глюкоза, которая расщепляется аэробно (когда 2 пирувата, образованных в процессе гликолиза, добираются до митохондрии) может произвести больше 30 АТФ! (а не две на одну молекулу глюкозы во время гликолиза). Другое преимущество аэробного метаболизма заключается в том, что он в отличие от гликолиза не зависит от углеводов. Для производства АТФ аэробный метаболизм может расщеплять углеводы, жир и белок. Жиры и белок содержатся в организме в гораздо большем количестве, чем углеводы. Понимание этого является одним из основных принципов, которые следует учитывать при планировании темпа и составлении плана питания на гонку.   
Отрицательные моменты аэробного метаболизма уже упоминались. Эта мощная кузница АТФ работает только при условии, что к рабочим клеткам (мышечным волокнам) доставляется достаточно кислорода. Также из-за сложности процесса, аэробная система требует времени на «разогрев» прежде, чем начнет производить АТФ в полную силу. Это провоцирует кислородный дефицит, который необходимо восполнять позже при восстановлении. Именно поэтому вы тяжело дышите после интенсивной нагрузки. 

Вывод 
Важно понимать, что все эти процессы происходят постоянно. Меняется только пропорции и количество АТФ, которое производит каждая система. Спортивный метаболизм – процесс очень сложный, хотя мы и постарались его представить в упрощенном виде в этой статье. Не стоит формалистки подходить к планированию тренировок и питания. Физиология имеет очень сложное устройство, поэтому свои знания о том, что происходит с организмом на молекулярном и биологическом уровнях следует применять с осторожностью.