Egzersizdeki Biyokimyasal Değişiklikler Dr. Akın Yeşilkaya

Hücreler İntermediyer filament Protofibril Protofilament Çift zincir sarmallanmış sarmal a-Heliks

Protofibril Protofilament Çift zincirli sarmalanmış sarmal Keratin a-heliks

Kas fibril demeti Nukleus Miyofibriller Sarkomer Miyofibril Kas Sarkoplazmik retikulum Sarkomer Kas fiberi Kapilerler I bandı A bandı Z diski M çizgisi Kas

Fosfolipid çift tabakası Fosfolipidler İntegral membran proteinleri Hidrofobik bölgeler Hidrofilik bölgeler Periferal membran proteini Nukleus Sitozol Karbohidrat yan zincirleri Glikoprotein Plazma membranı

Canlı? Canlı ile cansız arasındaki fark nedir? Teolojik, Filozofik, Pozitif bilimler

Cansız Molekül Canlı Kimyasal özellik Fiziksel özellik Ayrıcalıklı özellikler

Biyokimya, cansız moleküllerin canlıdaki özelliklerini, fonksiyonlarını ve nedenlerini araştırır. Biyokimyacılar da canlının kimyasal yapısını kimyasal, fiziksel ve biyolojik yöntemler kullanarak araştırır.

Biyokimyanın Tarihi 1828 Friedrich Wöhler bir tüpte üre sentezlemiştir. 1878 Wilhelm Kühne enzim ismini kullanmıştır. 1897 Eduard ve Hans Buchner hücre ekstraktlarını kullanarak glukozdan alkol fermentasyonunu gerçekleştirmiştir (1907’de Nobel). 1903 Carl Neuberg ilk defa Biyokimya adını kullanmıştır. 1926 J.B. Sumner üreaz enzimini kristalize etmiştir. 1953 James Watson ve Francis Crick DNA’nın yapısını tanımlamışlardır

Nobel Ödülü (Tıp) 1962 James Dewey Watson Francis Harry Compton Crick                                 Nobel Ödülü (Tıp) 1962 James Dewey Watson Harvard University Cambridge, MA, USA 1928- Francis Harry Compton Crick Institute of Molecular Biology Cambridge, İngiltere 1916-2004

Canlıların özellikleri Kompleks fakat mükemmel bir düzenle çalışan kimyasal bir oluşumdur. Canlı yapısında bulunan her bir parça belirli bir görev üstlenmiştir. Canlı sistemler çevrelerinden enerji alarak bu enerjiyi belli bir amaç için kullanmaktadır. Canlılar tüm fonksiyonlarını kullanarak çoğalırlar.

Biyomolekül Nedir? Nelerden oluşur?

Biyolojik Moleküler Mantık Biyomolekül Atom Molekül Organel Hücre Biyolojik Moleküler Mantık Biyomolekül

Yaşamın kimyasal elemanları Biyomoleküller: canlılığın molekülleri. Canlı organizmalarda bulunan ve bilinen kurallara ek olarak moleküller bir mantık çerçevesinde hareket eden moleküllere BİYOMOLEKÜL denir Bir insan organizmasının atomlarının %95’ini oluştururlar. Karbon (C) % 50 Oksijen (O) % 20 Hidrojen (H) % 10 Azot (N) % 8.5 Kalsiyum (Ca) % 4 Fosfor (P) % 2.5

Yaşamın kimyasal elemanları Diğer inorganik elementler Potasyum (K) % 1 Kükürt (S) % 0.8 Sodyum (Na) % 0.4 Klor (Cl) % 0.4 Magnezyum (Mg) % 0.1 Demir (Fe) % 0.01 Mangan (Mn) % 0.001 İyot (I) % 0.00005

BİYOMOLEKÜLLER Canlıları oluştururlar C, H, O ve N’tan zengin organik yapılardır. Monosakkaridler, amino asitler, yağ asitleri ve nükleotidler temel biyomoleküllerdir. Bunların polimerizasyonu ile makromoleküller meydana gelir

Yaşamın kimyasal elemanları Karbohidratlar Proteinler Lipidler Nükleik asitler Vitaminler

Yaşamın kimyasal elemanları Karbohidratlar Glukoz Proteinler Aminoasitler Lipidler Yağ asitleri Nükleik asitler DNA, RNA Vitaminler -

Bir E. coli bakterisinde 3000 protein 1000 nükleik asit molelekülü bulunur Bir insanda 100.000 protein molelekülü bulunur

YAŞAMIN MOLEKÜLER MANTIĞI Moleküler düzenlemede basitlik ve sadelik vardır. Bütün türlerin tek bir atası vardır. Bir türün farklılığı sahip olduğu protein ve nükleik asitlerle sağlanır. Canlılarda MAKSİMAL EKONOMİ kuralı işler

CANLILAR VE ENERJİ Tüm termodinamik kanunlara uyarlar. Canlılık minimal entropi demektir. Canlılar bu düzeyde kalmanın faturasını çevrelerine ödetirler. Enerji kaynakları güneştir Kimyasal enerji kullanırlar. Bu enerji tipini ATP ve benzerleri temsil eder.

SERBEST ENERJİ Serbest enerji iş yapma yeteneği olan enerji tipidir. Sembolü G dir. G = H - TS formülü ile hesaplanır.

ENERJİ BAZINDA HÜCRE TİPLERİ Canlı hücreler çevreden aldıkları enerji türüne göre 2’ye ayrılır. 1. Fotosentetik hücreler 2. Heterotrofik hücreler

Fotosentetik hücreler

ATP Enerji Enerji Kimyasal reaksiyon veya sentez Besinsel kökenli ADP+ P

CANLILARDAKİ KİMYASAL REAKSİYONLAR İzobarik ve izotermik koşullarda yürür Enzimlerle katalize edilir. Metabolik yollar biçimindedir. Maksimal ekonomi esastır. Kendi kendilerini kontrol ederler. Çevreden (dış dünyadan) etkilenirler

CANLILAR VE ÇOĞALMA Canlı hücreler bölünerek çoğalabilirler. Canlılar kendilerine benzer yeni canlılar meydana getirebilirler. Çoğalma ile ilgili temel moleküller DNA ve RNA’dır. Baz eşleşmesi kuralı, canlı özelliklerinin nesilden nesile değişmeden geçişini sağlar.

Kütle Birimleri: 1 dalton (Da yahut D) = Bir hidrojen atomunun kütlesi = 1.67 X 10-24 g 1 kDa = 1 kilo dalton = 1000 dalton Avogadro sayısı = 6.02 X 1023 1 gram (g) = 1 X 10-3 kg 1 miligram (mg) = 1 X 10-3 g 1 mikrogram (μg) = 1 X 10-6 g 1 nanogram (ng) = 1 X 10-9 g 1 pikogram (pg) = 1 X 10-12 g

Uzunluk Birimleri 1 milimetre (mm) = 1 x 10-3 m 1 mikrometre (μm) = 1 x 10-6 m 1 nanometre (nm) = 1 x 10-9 m 1 angstrom (Å) = 1 x 10-10 m 1 nanometre = 10 Å

Hacim Birimleri 1 mililitre (ml) = 1 x 10-3 L = 1 cubic centimeters (cc)

Konsantrasyon birimleri 1 molar (M) = 1 mol/L = 1 mol madde/1 litre solüsyon 1 milimolar (1 mM) = 1 x 10-3 M 1 ozmol = 1 mol madde / çözünen maddenin oluşturduğu partikül sayısı 1 ozmolar (osm) = 1 osm/L = 1 ozmol madde / 1 litre solüsyon % 1 = 100 ml solüsyon içinde 1 g madde bulunması. % 1 mg = 100 ml solüsyon içinde 1 mg madde bulunması. 1 parts per million (ppm) = 1 mg madde/1 litre yahut 1 kg solüsyon

Glukoz: 90 mg/dL (= % 90 mg) 100 ml (kanda) 90 mg Glukoz Molaritesi kaçtır? (glukozun molekül ağırlığı 180’dir)

Enerji Birimleri 1 kalori (cal) = 1 gram suyu 14.5o’den 15.5o çıkarmak için gerekli ısı miktarı. 1 cal = 4.1858 joules 1 kilokalori (kcal) = 1000 cal

Santrifügasyon ve Ultrasantrifügasyonda kullanılan birimler: rpm: Bir santrifüjün dakikadaki tur sayısı. RCF: Göresel santrifüj kuvveti. S = Svedberg birimi = 1 x 10-13 saniye. Svedberg ünitesi, kolloidal sıvıların ultrasantrifügasyon sırasındaki çöküş hızlarını ölçmek üzere kullanılır. Yüksek S değeri daha ağır bir kütleye karşılıktır, ancak S değeri ile ağırlık arasında doğrusal bir ilişki yoktur.

CANLI HÜCRELERDE YAPILANMA Basitten karmaşığa doğru giden hiyerarşik bir yapılanma vardır Biyomoleküllerdeki en ufak yapısal değişiklik hücrede ve sonunda ciddi bozukluklar yapar.

Hücre Prokaryotik hücre Ökaryotik hücre

Prokaryotik hücreler

Ökaryotik Hücre

Ayırıcı Santrifüj

Diferansiyel santrifügasyon Doku homojenizasyonu Düşük hızda santrifügasyon (1000g,10 dakika) Süpernatantın orta hızda santrifügasyonu (20.000g, 20 dakika) homojenatı Süpernatantın yüksek hızdaki (80.000g, 1 saat) çok yüksek hızdaki (150.000g, 3 saat) Süpernatant çözünür protein içerir Peletde ribozomlar ve büyük makromoleküller bulunur Peletde Mikrozomlar (ER fragmanları) ve küçük partiküller hücreler, nükleus, sitoskelet, plazma membranları mitokondri, lizozomlar, peroksizomlar

Su

Su

Sulu Çözeltiler

Sulu Çözeltiler

BİYOMOLEKÜLLER Canlıları oluştururlar C, H, O ve N’tan zengin organik yapılardır. Monosakkaridler,amino asitler, yağ asitleri ve nükleotidler temel biyomoleküllerdir. Bunların polimerizasyonu ile makromoleküller meydana gelir

Yaşamın kimyasal elemanları Biyomoleküller: canlılığın molekülleri. Bir insan organizmasının atomlarının %95’ini oluştururlar. Karbon (C) % 50 Oksijen (O) % 20 Hidrojen (H) % 10 Azot (N) % 8.5 Kalsiyum (Ca) % 4 Fosfor (P) % 2.5

Yaşamın kimyasal elemanları Diğer inorganik elementler Potasyum (K) % 1 Kükürt (S) % 0.8 Sodyum (Na) % 0.4 Klor (Cl) % 0.4 Magnezyum (Mg) % 0.1 Demir (Fe) % 0.01 Mangan (Mn) % 0.001 İyot (I) % 0.00005

Yaşamın kimyasal elemanları Karbohidratlar Glukoz Proteinler Aminoasitler Lipidler Yağ asitleri Nükleik asitler DNA, RNA Vitaminler -

Öncül Maddeler Ara Temel Biyomoleküller Makro- moleküller Molekül Üstü Yapılar Organeller CO2 Piruvat Nükleotidler Nükleik asit Ribozomlar Nukleus H2O Sitrat Amino asitler Proteinler Enzim Kompleksleri Mitokondri NH3 Malat Monosakkaridler Polisakkaridler Kontraktil Sistemler Kloroplast N Gliseraldehit -3-fosfat Yağ Asitleri Lipidler Mikrotübüller Golgi cismi MA: 18 - 44 50 – 250 100 - 350 103 - 109

ATP Enerji Enerji Kimyasal reaksiyon veya sentez Besinsel kökenli ADP+ P

Karbohidratlar

Karbohidratlar

Karbohidratlar

Karbohidratlar

Karbohidratlar

Disakkaridler

Polisakkaridler Homopolisakkaritler Heteropolisakkaritler Nişasta Glikojen Sellüloz Kitin Heteropolisakkaritler Heparin Kondroitin sülfat Kan grubu maddeleri

Lipidler

Lipidler

Lipidler: Yağ Asitleri

Yağ Asitleri

Yağ Asitleri

Lipidler

Mumlar Yağ asidinin karboksil grubu ile uzun zincirli hidrokarbonik alkollerle yaptığı bileşiklerdir.

Lipidler: Gliserolipidler

Lipidler

Lipidler

Lipidler

Lipidler: Kolesterol Siklopentanoperhidrofenantren halkası Kolesterol

Membranlar

Membranlar

Membranlar

Aminoasitler

Aminoasitler

Aminoasitler

Aminoasitler

Proteinler Primer yapı (Birincil) Sekonder yapı (İkincil) Tersiyer yapı (Üçüncül) Kuaterner (Quaterner) yapı (Dördüncül)

Primer Yapı Düz aminoasit zinciri (peptid bağı)

Sekonder Yapı Hidrojen Bağı Disülfid bağı

Tersiyer Yapı Peptid bağı Hidrojen bağı Disülfid bağı İyonik etkileşimler Hidrofobik etkileşimler Van der Waals bağı

Tersiyer ve Kuterner Yapı

Proteinlerin Fonksiyonları Yapısal Proteinler Kas proteinleri Hücre iskeleti proteinleri Fonksiyonel Proteinler Enzimler Hormonlar

Membran Proteinleri İntegral proteinler Periferal proteinler

Fosfolipid çift tabakası Fosfolipidler İntegral membran proteinleri Hidrofobik bölgeler Hidrofilik bölgeler Periferal membran proteini Nukleus Sitozol Karbohidrat yan zincirleri Glikoprotein Plazma membranı

Enzimler

Enzimler Protein yapısında olup biyolojik sistemlerde kimyasal reaksiyonları hızlandıran yani katalizliyen maddelerdir. Koenzim Yardımcı organik moleküller Kofaktör Yardımcı inorganik moleküller

Enzimler Prostetik grup Apoenzim Holoenzim

Enzimler Mutlak özgüllük Grup spesifikliği Reaksiyon ve bağ spesifikliği Stereokimyasal spesifiklik

Enzimler Oksidoredüktazlar Oksidasyon redüksiyon reaksiyonları katalizliyen enzimler. Transferazlar Hidrojen dışında herhangi bir atom veya atom grubunu aktaran enzimler Hidrolazlar Çeşitli bağları bir molekül su yardımıyla yıkan enzimler. Liazlar Hidroliz dışında başka bir mekanizma ile geriye çift bağ bırakarak substratlardan grupların çıkarılmasını katalizler. İzomerazlar Molekül içi değişiklik yaparak bir maddenin optik, geometrik veya pozisyon bakımından frklı bir izomerine dönüşmesini sağlar. Ligazlar (sentetazlar) ATP veya ona benzer bir bileşik yardımıyla iki bileşiğin bağlanışını katalizliyen enzimlerdir.

Enzimatik reaksiyonlarda Hızı Etkileyen Faktörler Enzim Konsantrasyonu Substrat Konsantrasyonu Isının etkisi pH’nın etkisi Zamanın etkisi Işık ve diğer fiziksel faktörlerin etkisi

Enzim İnhibisyonu Kompetitif inhibisyon Unkompetitif inhibisyon Nonkompetitif inhibisyon

Enzim aktivitesinin Kontrolü Allosterik kontrol Kovalent modifikasyon ile kontrol Zimojenler

Allosterik Kontrol Son ürün inhibisyonu Kovalent modifikasyon Enzim: Regülatör bölge Kuaterner yapı gösterir Kinetikleri farlkıdır Kovalent modifikasyon Kovalent bağın oluşması ile aktiviteleri değişir

Zimojenler Proenzim olarak sentezlenir Başka bir enzim tarafından aktif forma dönüşür Tekrar proenzim yapısına geri dönemez Sindirim sistemi enzimleri

Pepsinojen-Pepsin Tripsinojen-Tripsin Kimotripsinojen-Kimotripsin Prokarboksipeptidaz-Karboksipeptidaz Proelastaz-Elastaz

Vitaminler

Vitamin Vücudta sentezlenemeyen ve dışardan alınması zorunlu olan organik moleküllerdir. Enzimatik reaksiyonlarda kofaktör olarak görev alırlar.

Suda çözünen vitaminler Yağda çözünen vitaminler

Suda Çözünen Vitaminler Tiamin (B1) Riboflavin (B2) Niasin (B3) Pantotenik asit (B5) Piridoksin (B6) Biotin Kobolamin (B12) Folik asit Askorbik asit (C)

Tiamin eksikliği Beriberi Riboflavin eksikliği Cheilosis, glossitis, seborrhea, ve fotofobi Niasin eksikliği Pellegra Piridoksin Periferal norritis Kobolamin eksikliği Megaloblastik anemi, metilmalonik asidüri ve pernisiyoz anemi Folik asit eksikliği Megaloblastik anemi Vitamin C Skorbüt

Yağda Çözünen Vitaminler A Vitamini D Vitamini E Vitamini K Vitamini

Nükleik Asitler Baz (Nükleobaz) Karbohidrat (Riboz, Deoksiriboz) Fosfat

Nükleobaz Pürinler Adenin Guanin Pirimidinler Timin Urasil Sitozin

Nükleozidler Baz b-N-glikosidik bağı Karbohidrat

Karbohidrat

Başlıca Nükleozidler:

Baz + Karbohidrat + Fosfat Nükleotidler Karbohidrat Baz Fosfat Fosfoester bağı Baz + Karbohidrat + Fosfat

Nükleotidler

Nükleotidler

Nükleotidlerin İsimlendirilmesi

cAMP

Polinükleotidler 5’ + 3’

Polinükleotidler

Şeker-fosfat iskeleti DNA Çap 20 Ao Küçük (Minör) Oyuk Tam bir dönüm 36 Ao Şeker-fosfat iskeleti 36 Ao Büyük (Majör) Oyuk Nitrojen baz çiftleri Merkez eksen

Ribonükleik Asit (RNA) Mesajcı (mRNA) Taşıyıcı (tRNA) Ribozamal (rRNA)

Metabolizma

Karbohidrat Metabolizması

Sindirim Nişasta Glikojen Sellüloz sindirilemez Sukroz Sukraz a1-4 Glikosidik bağlar a1-6 Glikosidik bağlar Sellüloz sindirilemez Neden? Sukroz Sukraz Amilaz

Barsaklarda emilim sodyuma bağımlı olarak gerçekleşir. Emilim hızları Galaktoz Glukoz Fruktoz

Metabolik yollar Glikojenezis Glikojenolizis Glikolizis Glukoneogenezis Hekzos monofosfat Yolu Genesis: oluşma, doğum Neo: yeni, yeniden Lizis: erime

Glikojen Glikojenez Glikojenoliz Diyet Glukoz Glikoliz Glikoneogenez Piruvat

Glikojenez

Glikojenoliz

Glikojenez Karaciğerde Glikojenoliz

Glikojenez Kasda

Glikoliz (Embden Meyerhof Yolu) Aerobik şartlarda

Glikoliz Reaksiyonları Fosfat transfer reaksiyonları: Kinaz Fosforil grubunun yer değiştirme reaksiyonları: Mutaz İzomerizasyon reaksiyonları (Örneğin Aldoz-ketoz dönüşümü): İzomeraz Dehidrasyon reaksiyonları: Enolaz Aldoz kırılması reaksiyonları: Aldolaz

Aerobik Glikoliz reaksiyonlarında enerjetik: İlk basamakta - 2 ATP İkinci basamakta + 4 ATP Toplam + 2 ATP

Cori Döngüsü Karaciğer Glikojeni Kan Glukozu Laktik asit Kas Glikojeni

Hekzos Monofosfat Yolu

Mitokondri

Enzim Kompleksi Molekül ağırlığı (kDa) Altbirim sayısı Prostetik grup I.- NADH dehidrojenaz 850 >25 FMN, Fe-S II.- Süksinat dehidrojenaz 140 4 FAD, Fe-S III.- Ubikinon-Sitokrom c oksidoredüktaz 250 10 Hem’ler, Fe-S Sitokrom c 13 1 Hem IV.- Sitokrom oksidaz 160 6-13 Hem’ler, CuA, CuB

Lehninger, Principles of Biochemistry, 2000

Lehninger, Principles of Biochemistry, 2000

Mathews, Biochemistry, 1990

Lehninger, Principles of Biochemistry, 2000

Krebs Döngüsünün Enerjetiği 1 mol Asetil CoA Krebs döngüsüne girmesi ile: İzositrat’dan okzalosüksinat oluşumu 1NADH 3 ATP a-Ketoglutarat’dan Süksinil CoA oluşumu 1 NADH Süksinat’dan Fumarat oluşumu 1 FADH2 2 ATP Malat’dan Okzaloasetat oluşumu Süksinil CoA basamağında substrat seviyesinde fosforilasyon - 1 ATP TOPLAM 12 ATP

Genel Enerjetik 1 mol Glukozun Karbon dioksit’e parçalanmasına kadar olan Enerjetik: Glikolizde Piruvat oluşana kadar 2 ATP Piruvat’ın Asetil CoA’ya dönüşüm reaksiyonu 2 x NADH 6 ATP Krebs Döngüsünde (2 Asetil CoA girmesinden dolayı) 2 x 12 ATP 24 ATP Anaerobik glikolizisde oluşan NADH’ın mitokondriye girmesi TOPLAM 38 ATP

Lipid Metabolizması

Safra Asitlerinin Miçel Oluşumundaki Yeri

Safra Asitlerin Enterohepatik Dolaşım

Genel Enerjetik 8 Asetil CoA 8 x 12 ATP 96 ATP 7 x NADH 7 x 3 ATP 1 mol Palmitik asidin Karbon dioksit’e parçalanmasına kadar olan Enerjetik: 8 Asetil CoA 8 x 12 ATP 96 ATP 7 x NADH 7 x 3 ATP 21 ATP 7 x FADH 7 x 2 ATP 14 ATP Aktivasyon için 2 ATP TOPLAM 129 ATP

Protein Metabolizması

Protein Metabolizması Üreotelik Canlı

Aminoasitler Amonyak (NH3) Vücüt Proteinleri Diyet Proteinleri Glikoliz Krebs Döngüsü Üre Amonyak (NH3) Glukoz Ketonlar CO 2

Aminoasitlerin Katabolizması Amino grubunun uzaklaştırılması Karbon iskeletinin metabolik ara ürünlere dönüştürülmesi

Aminoasit Katabolizması Amino grubunun uzaklaştırlması Transaminasyon Deaminasyon (Oksidatif) Amonyağın taşınması Üre döngüsü reaksiyonları

Aminoasit Katabolizması 5-7 g/gün aminoasit nitrojeni atılır.

Lizin, treonin, prolin ve hidroksiprolin transaminasyona uğrayamaz.

Oksidatif Deaminasyon: Glutamat Dehidrojenaz Mitokondriyal

Amonyağın kaynakları Dokular Barsak bakterileri Diyetsel protein GİS’de bulunan üre

Amonyak Taşınması

Amonyak Taşınması

Amonyak Taşınması

Amonyak Taşınması Ekstrahepatik dokularda amonyak uzaklaştırılması glutamin ile olmaktadır. Karaciğere taşınan glutamin burada üreye çevrilerek dışa atılır. Kaslarda oluşan amonyum iyonları alanin üzerinden karaciğere taşınır.

Glukoz-Alanin Döngüsü

Aspartat-Arjininosüksinik asit Döngüsü

Aminoasitlerin Yıkımı Glikojenik aminoasitler Ketojenik aminoasitler Glikoketojenik aminoasitler

Aminoasitlerin Biyosentezi Besinsel Essansiyel Valin Lösin İzolösin Treonin Metiyonin Lizin Arjinin Fenilalanin Triptofan Histidin Besinsel Nonessansiyel Glisin Alanin Serin Tirozin Sistein Aspartat Glutamat Asparajin Glutamin Prolin Hidroksiprolin

Besinsel Nonessansiyel Aminoasitlerin Biyosentezi amfibolik ara maddelerden piruvat, asetil CoA, sitrik asit döngüsü ara bileşikleri diğer aminoasitlerden sentezlenmektedir

Kas Metabolizması

Kas Tipleri Tip I (yavaş kasılma) Tip II A (hızlı kasılma, oksidatif) Tip IIB (hızlı kasılma, glikolitik).

Kas Tiplerin Özellikleri Tip I yavaş kasılma Tip II hızlı kasılma MiyozinATPaz düşük yüksek Enerji kullanımı Mitokondri çok az Renk kırmızı beyaz Miyoglobin var yok Kontraksiyon oranı yavaş hızlı Dayanıklılık uzamış kısa

Sprinter Enerji kaynağı olarak ilk 4-5 saniyelerde kreatin fosfat kullanılmakta daha sonra da anaerobik glikolizis devreye girer. Elde edilen verilere göre sprint esnasında glikolizis 1000 kez artmaktadır.

Maraton Aerobik glikolizis ATP için temel kaynak olmaktadır. Ana enerji kaynakları kan glukozu ve epinefrin uyarımı ile adipoz dokudaki triaçilgliserollerden serbestlenen yağ asitleridir. Hepatik glikojen ise kan glukozunu yüksek tutmak üzere azalmaktadır. Kas glikojeni de kaynak olmasına rağmen daha çok bir sprint esnasında daha hızlı tüketilmektedir. Yapılan hesaplamalara göre kaslardaki enerjiyi kan glukozu 4 dakika, karaciğerdeki glikojen 18 dakika, kaslardaki glikojen 70 dakika ve adipoz dokudaki yağ asitleri 4000 dakikaya kadar yetmektedir. Ancak kaslardaki yağ asitlerin oksidasyonu daha yavaş olmasına rağmen maratoncularda ana enerji kaynağı sırasıyla glukoz ve yağ asitleri oluşturmaktadır.

Kas Yorgunluğu Sebebi içerisinde muhtemelen laktik asit birikimi değil de proton birikimi olduğu düşünülmektedir. Bu sonuca da kaslara laktik asit verilmesine rağmen yorgunluk hissedilmemesi sonucunda ulaşılmıştır.

Protonların artması: Sarkoplazmik retikulumdan Ca2+ salınımını azaltmakta, Aktomiyozin ATPaz aktivitesini azaltmakta, Kas kontraksiyonunda yer alan bazı enzimlerin konformasyonel yapılarını etkilemektedir.

Karbohidrat Yüklemesi Karbohidrat yüklemesi (aynı zamanda glikojenin soyulması ve boşaltma-yükleme olarak da bilinir) birçok uzun mesafe koşucuları arasında popülerdir. Amacı yarış öncesi kasları mümkün olabildiği kadar glikojen ile yüklemektir. Bunu gerçekleştirmek için yarıştan önce 3 gün süre ile çok düşük miktarlarda karbohidrat alarak ve koşarak glikojen depolarını boşaltmak ve yarışa 3 gün kala da oldukça çok miktarda karbohidrat yiyerek yapılır.

Soda yüklemesi Sodiyum bikarbonat alarak egzerzis esnasında oluşan protonları tamponlamak maksadıyla yapılır. Sprinterlarda oluşan protonlar bu süre zarfında kas içinde kaldığında fazla etkili olmamaktadır. Halbuki 800 m koşucularda kasda oluşan protonlar kan dolaşımına geçtiği için daha etkili olacaktır. Uzun mesafe koşucularında da fazla bir etkisi olmayacaktır, çünkü laktat ve proton salınımı bunlarda aerobik metabolizmadan dolayı az miktarda meydana gelmektedir.

Kan Dopingi Kan dopingi, atletin kendi kanını yarıştan önce tekrar kendisine verilmesi olayıdır. Numune yaklaşık olarak 5 hafta öncesinden 1 litre kadar alınarak düşük ısıda depolanır. Elde edilen veriler bunun özellikle uzun mesafe koşucuları için faydalı olduğu ve performansın kullanılabilir oksijen ile sınırlı olduğunu göstermektedir.

Kreatin Yüklenmesi Kreatin, kısa sürelerde yüksek yoğunluklu performansı artırmak için oral yolla alınmaktadır. Yapılan bazı çalışmalar kas performansını pozitif yönden etkilediğini ileri sürmektedir.

Anabolik Steroidler Androstenedion, doğal bir zayıf androjendir. Daha çok kas kütlesini ve performansı artırmak için kullanılır. Kullanımı ve diğer anabolik steroidler yan etkilerinden dolayı birçok sporlarda yasaklanmıştır.