Citronsyracykeln och träning är intimt förknippade eftersom citronsyracykeln (även kallad Krebs-cykeln eller TCA-cykeln) är en central del av kroppens energiproduktion, som är nödvändig för att utföra fysisk aktivitet. Cykeln sker i cellernas mitokondrier och fungerar som en viktig mekanism för att omvandla näringsämnen från mat till energi som kan användas av musklerna under träning.

Vad är citronsyracykeln?

Citronsyracykeln är en serie biokemiska reaktioner där kolhydrater, fetter och proteiner bryts ned till molekyler som kan användas för att producera energi i form av adenosintrifosfat (ATP). Cykeln börjar med att acetyl-CoA, en produkt av nedbrytningen av dessa näringsämnen, går in i cykeln och kombineras med oxaloacetat för att bilda citrat, varifrån cykeln får sitt namn.

Under cykelns gång frigörs energi, och elektroner överförs till NADH och FADH₂, som senare används i elektrontransportkedjan för att skapa ATP, den huvudsakliga energikällan för muskelarbete.

Citronsyracykeln och träning

När du tränar, särskilt vid aerob träning som löpning, cykling eller simning, använder kroppen syre för att producera energi genom citronsyracykeln. Träning ökar kroppens efterfrågan på ATP, vilket gör att citronsyracykeln måste arbeta snabbare för att möta energibehovet. Denna process kan delas in i några viktiga steg:

1. Aerob metabolism: Vid låg till måttlig intensitet använder kroppen syre för att omvandla kolhydrater och fetter till energi. Citronsyracykeln spelar här en central roll eftersom den omvandlar dessa näringsämnen till ATP. Ju längre du tränar, desto mer måste citronsyracykeln arbeta för att ge tillräckligt med energi till musklerna.

2. Muskulär uthållighet och anpassning: Vid regelbunden aerob träning blir mitokondrierna i musklerna effektivare på att utnyttja citronsyracykeln. Detta ökar musklernas uthållighet och förmåga att producera energi under längre tid utan att tröttas ut. Träning främjar också en ökad mängd mitokondrier i muskelcellerna, vilket ökar den totala energiproduktionen.

3. Mjölksyra och pyruvat: Vid högintensiv träning, när energibehovet överstiger kroppens förmåga att använda syre, börjar kroppen producera energi anaerobt genom att omvandla glukos till pyruvat. Pyruvat kan sedan omvandlas till mjölksyra (mjölksyracykeln). När träningen minskar i intensitet kan pyruvat skickas in i citronsyracykeln igen och omvandlas till energi .

Här är en mer detaljerad beskrivning av hur cykeln fungerar och hur mycket ATP som skapas:

1. Steg 1: Citratsyntes
   Acetyl-CoA (2 kolatomer) kombineras med oxaloacetat (4 kolatomer) och bildar citrat (6 kolatomer). Detta är det första steget i cykeln.

2. Steg 2: Oxidation och reduktion
   Under de kommande stegen oxideras citrat genom flera intermediära produkter, där koldioxid (CO₂) avges och elektroner överförs till NAD⁺ och FAD, vilket reducerar dem till NADH och FADH₂. Detta sker i två omgångar, vilket betyder att två molekyler koldioxid avges per varv i cykeln.

3. ATP-produktion
   En liten mängd ATP skapas direkt i citronsyracykeln, när GTP (guanosintrifosfat) bildas och omvandlas till ATP. Varje varv av cykeln genererar en direkt ATP-molekyl.

4. Elektrontransportkedjan och mer ATP
   NADH och FADH₂ transporteras till elektrontransportkedjan, där de används för att skapa en protongradient över mitokondriemembranet. Denna gradient driver syntesen av ATP via enzymet ATP-syntas. Totalt producerar ett varv av citronsyracykeln cirka 10 ATP:

   • 3 NADH ger 7,5 ATP (2,5 ATP per NADH)

   • 1 FADH₂ ger 1,5 ATP

   • 1 direkt ATP från cykeln

Totalt ATP per glukosmolekyl
Eftersom varje glukosmolekyl genererar två pyruvatmolekyler som går in i citronsyracykeln, blir den totala ATP-produktionen från citronsyracykeln och elektrontransportkedjan för en glukosmolekyl cirka 20 ATP.

Sammanfattning

Citronsyracykeln är kritisk för energiproduktion under träning. Vid aerob träning hjälper den kroppen att omvandla näringsämnen till ATP, medan vid anaerob träning bidrar den till att minska mjölksyreuppbyggnaden genom att omvandla pyruvat. Regelbunden träning ökar kroppens förmåga att använda denna cykel effektivare, vilket leder till förbättrad uthållighet och prestation.