Než si popíšeme systém MOVEOUT, chci, abyste obecně pochopili, jaké procesy probíhají ve svalech během práce. Nebudu zabíhat do nejmenších detailů, abych nezranil vaši psychiku, proto budu mluvit o tom nejdůležitějším. No, možná mnozí tuto část nepochopí, ale radím vám, abyste si ji dobře prostudovali, protože díky ní pochopíte, jak naše svaly fungují, čili pochopíte, jak je správně cvičit.

Takže to hlavní, co je potřeba pro práci našich svalů, jsou molekuly ATP, kterými svaly dostávají energii. Ze štěpení ATP vzniká molekula ADP + energie. To je právě dostatek zásob ATP v našich svalech na pouhé 2 sekundy práce a pak přichází resyntéza ATP z molekul ADP. Ve skutečnosti výkon a funkčnost závisí na typech procesů resyntézy ATP.

Takže takové procesy existují. Obvykle se spojují jeden po druhém.

1. Anaerobní kreatinfosfát

Hlavní výhodou kreatinfosfátové dráhy pro tvorbu ATP je

• krátká doba nasazení,
• vysoký výkon.

Kreatinfosfátová cesta související s hmotou kreatinfosfát. Kreatinfosfát je tvořen kreatinem. Kreatinfosfát má velkou zásobu energie a vysokou afinitu k ADP. Proto snadno interaguje s molekulami ADP, které se objevují ve svalových buňkách během fyzické práce v důsledku reakce hydrolýzy ATP. Během této reakce se zbytek kyseliny fosforečné přenáší s energetickou rezervou z kreatinfosfátu do molekuly ADP za vzniku kreatinu a ATP.

Kreatinfosfát + ADP → Kreatin + ATP.

Tato reakce je katalyzována enzymem kreatinkináza. Tato cesta resyntézy ATP se někdy nazývá kreatikináza, někdy fosfát nebo alaktát.

Kreatinfosfát je křehká látka. Tvorba kreatinu z něj probíhá bez účasti enzymů. Kreatin není tělem využíván a je vylučován močí. Kreatinfosfát je syntetizován během klidu z přebytku ATP. Na svalová práce mírné energetické rezervy kreatinfosfátu mohou být částečně obnoveny. Zásoby ATP a kreatinfosfátu ve svalech se také nazývají fosfageny.

Fosfátový systém se vyznačuje velmi rychlou resyntézou ATP z ADP, která je však účinná jen velmi krátkou dobu. Při maximální zátěži je fosfátový systém vyčerpán do 10 s. Nejprve se ATP spotřebuje do 2 s a poté do 6-8 s - CF.

Fosfátový systém se nazývá anaerobní, protože kyslík se nepodílí na resyntéze ATP, a alaktát, protože se netvoří kyselina mléčná.

Tato reakce je hlavním zdrojem energie pro cvičení s maximální silou: běh krátké vzdálenosti, skákání házení, zvedání činky. Tuto reakci lze během provádění zapnout opakovaně cvičení, což umožňuje rychle zvýšit výkon vykonávané práce.

2. Anaerobní glykolýza

Se zvyšující se intenzitou zátěže přichází období, kdy svalovou práci již nemůže podporovat pouze anaerobní systém z důvodu nedostatku kyslíku. Od této chvíle zásobování energií fyzická práce je zapojen laktátový mechanismus resyntézy ATP, jehož vedlejším produktem je kyselina mléčná. Při nedostatku kyslíku není kyselina mléčná vznikající v první fázi anaerobní reakce ve druhé fázi zcela neutralizována, dochází k jejímu hromadění v pracujících svalech, což vede k acidóze neboli překyselení svalů.

Glylytická dráha pro resyntézu ATP, stejně jako dráha kreatinfosfátu, je anaerobní dráha. Zdrojem energie potřebné pro resyntézu ATP je v tomto případě svalový glykogen. Při anaerobním odbourávání glykogenu z jeho molekuly působením enzymu fosforylázy dochází střídavě k odštěpování koncových glukózových zbytků ve formě glukóza-1-fosfátu. Dále se molekuly glukóza-1-fosfátu po sérii po sobě jdoucích reakcí změní na kyselina mléčná. Tento proces se nazývá glykolýza. V důsledku glykolýzy vznikají meziprodukty obsahující fosfátové skupiny spojené makroergickými vazbami. Tato vazba se snadno přenese na ADP za vzniku ATP. V klidu probíhají reakce glykolýzy pomalu, ale při svalové práci se její rychlost může zvýšit až 2000krát, a to již ve stavu před startem.

Doba nasazení 20-30 sekund .

Provozní doba s maximálním výkonem - 2-3 minuty.

Glylytický způsob tvorby ATP je několik výhod před aerobní cestou:

• rychleji dosáhne maximálního výkonu,
• má vyšší maximální výkon,
• nevyžaduje účast mitochondrií a kyslíku.

Tato cesta má však své nedostatky:

• proces není ekonomický
• hromadění kyseliny mléčné ve svalech výrazně narušuje jejich normální fungování a přispívá ke svalové únavě.

1. Aerobní cesta resyntézy

Také se nazývá aerobní dráha pro resyntézu ATP tkáňové dýchání - jde o hlavní způsob tvorby ATP, který probíhá v mitochondriích svalových buněk. Během tkáňového dýchání jsou oxidované látce odebrány dva atomy vodíku a přeneseny dýchacím řetězcem do molekulárního kyslíku dodávaného do svalů krví, což vede ke vzniku vody. Díky energii uvolněné při tvorbě vody jsou molekuly ATP syntetizovány z ADP a kyseliny fosforečné. Obvykle se na každou vytvořenou molekulu vody syntetizují tři molekuly ATP.

Kyslíkový neboli aerobní systém je pro vytrvalostní sportovce nejdůležitější, protože dokáže dlouhodobě podporovat fyzický výkon. Kyslíkový systém dodává tělu, a zejména svalové činnosti, energii prostřednictvím chemické interakce živin (zejména sacharidů a tuků) s kyslíkem. Živiny vstupují do těla s potravou a ukládají se do jeho zásob pro další využití podle potřeby. Sacharidy (cukr a škroby) se ukládají v játrech a svalech jako glykogen. Zásoby glykogenu se mohou velmi lišit, ale ve většině případů vystačí na minimálně 60-90 minut práce v submaximální intenzitě. Zásoby tuků v těle jsou přitom prakticky nevyčerpatelné.

Sacharidy jsou účinnějším „palivem“ ve srovnání s tuky, protože při stejné spotřebě energie vyžaduje jejich oxidace o 12 % méně kyslíku. Proto v podmínkách nedostatku kyslíku při fyzické námaze dochází k tvorbě energie především oxidací sacharidů.

Vzhledem k tomu, že sacharidy jsou omezené, je omezené i jejich použití ve vytrvalostních sportech. Po vyčerpání zásob sacharidů jsou na energetické zásobování práce napojeny tuky, jejichž zásoby umožňují vykonávat velmi dlouhou práci. Příspěvek tuků a sacharidů k ​​energetickému zásobení zátěže závisí na intenzitě cvičení a kondici sportovce. Čím vyšší je intenzita zátěže, tím větší je příspěvek sacharidů k ​​tvorbě energie. Ale ve stejné intenzitě aerobní cvičení trénovaný sportovec použije více tuku a méně sacharidů ve srovnání s netrénovaným člověkem.

Trénovaný člověk tedy využije energii hospodárněji, protože zásoby sacharidů v těle nejsou neomezené.

Výkon kyslíkového systému závisí na množství kyslíku, které je lidské tělo schopno absorbovat. Čím větší je spotřeba kyslíku při dlouhodobé práci, tím vyšší je aerobní kapacita. Pod vlivem tréninku se aerobní kapacita člověka může zvýšit o 50 %.

Doba nasazení je 3-4 minuty, ale u dobře trénovaných sportovců to může být 1 minuta. To je způsobeno skutečností, že dodávka kyslíku do mitochondrií vyžaduje restrukturalizaci téměř všech tělesných systémů.

Provozní doba při maximálním výkonu jsou desítky minut. To umožňuje použití daný způsob při dlouhodobé svalové práci.

Ve srovnání s jinými procesy resyntézy ATP ve svalových buňkách má aerobní cesta několik výhod:

• Ziskovost: Z jedné molekuly glykogenu vzniká 39 molekul ATP, při anaerobní glykolýze pouze 3 molekuly.
• Všestrannost jako výchozí substráty zde představují různé látky: sacharidy, mastné kyseliny, ketolátky, aminokyseliny.
• Velmi dlouhá doba provozu. V klidu může být rychlost aerobní resyntézy ATP nízká, ale při fyzické námaze může být maximální.

Existují však i nevýhody.

• Povinná spotřeba kyslíku, která je omezena rychlostí dodávky kyslíku do svalů a rychlostí průniku kyslíku mitochondriální membránou.
• Skvělá doba nasazení.
• Malý maximální výkon.

Proto svalová aktivita, charakteristické pro většinu sportů, nelze tímto způsobem resyntézy ATP plně získat.

Poznámka. Tato kapitola je napsána na základě učebnice "ZÁKLADY SPORTOVNÍ BIOCHEMIE"

Co přiměje člověka k pohybu? Co je výměna energie? Odkud se bere energie těla? Jak dlouho to bude trvat? v čem fyzická aktivita kolik energie se spotřebuje? Otázek je mnoho, jak vidíte. Ale nejvíce ze všeho se objeví, když začnete toto téma studovat. Pokusím se usnadnit život těm nejzvídavějším a ušetřit čas. Jít…

Energetický metabolismus - soubor reakcí štěpení organických látek, doprovázených uvolňováním energie.

K zajištění pohybu (aktinová a myosinová vlákna ve svalu) potřebuje sval adenosintrifosfát (ATP). Při porušení chemických vazeb mezi fosfáty se uvolňuje energie, kterou buňka využívá. V tomto případě ATP přechází do stavu s nižší energií v adenosindifosfátu (ADP) a anorganickém fosforu (P)

Pokud sval pracuje, pak se ATP neustále štěpí na ADP a anorganický fosfor, přičemž se uvolňuje energie (asi 40-60 kJ/mol). Pro dlouhodobou práci je nutné obnovit ATP rychlostí, s jakou je tato látka buňkou využívána.

Zdroje energie používané pro krátkodobou, krátkodobou a dlouhodobou práci jsou různé. Energii lze generovat jak anaerobně (bez kyslíku), tak aerobně (oxidačně). Jaké vlastnosti rozvíjí sportovec při tréninku v aerobní nebo anaerobní zóně, jsem napsal v článku „“.

Existují tři energetické systémy, které zajišťují fyzickou práci člověka:

1. Alaktátové nebo fosfagenní (anaerobní). Je spojován s procesy resyntézy ATP především díky vysokoenergetické fosfátové sloučenině – kreatinfosfátu (CrP).
2. Glykolytický (anaerobní). Poskytuje resyntézu ATP a CRF v důsledku reakcí anaerobního rozkladu glykogenu a/nebo glukózy na kyselinu mléčnou (laktát).
3. Aerobní (oxidační). Schopnost vykonávat práci díky oxidaci sacharidů, tuků, bílkovin při současném zvýšení dodávky a využití kyslíku v pracujících svalech.

Zdroje energie pro krátkodobou práci.

Rychle dostupnou energii svalu zajišťuje molekula ATP (adenosintrifosfát). Tato energie vystačí na 1-3 sekundy. Tento zdroj se používá pro okamžitou práci, maximální úsilí.

ATP + H2O ⇒ ADP + F + Energie

V těle je ATP jednou z nejčastěji aktualizovaných látek; U lidí je tedy životnost jedné molekuly ATP kratší než 1 minuta. Během dne projde jedna molekula ATP v průměru 2000–3000 cyklů resyntézy (lidské tělo syntetizuje asi 40 kg ATP denně, ale v každém okamžiku obsahuje přibližně 250 g), to znamená, že v něm není prakticky žádná rezerva ATP. v těle a pro normální život je nutné neustále syntetizovat nové molekuly ATP.

Je doplňován ATP díky CRP (Creatine Phosphate), to je druhá molekula fosfátu, která má ve svalu vysokou energii. CrF daruje molekulu fosfátu molekule ADP pro tvorbu ATP, čímž zajišťuje schopnost svalu pracovat po určitou dobu.

Vypadá to takto:

ADP+ CrF ⇒ ATP + Cr

Zásoba KrF vydrží až 9 sec. práce. V tomto případě špičkový výkon klesne na 5-6 sekund. Profesionální sprinteři se snaží tuto nádrž (rezervu CrF) ještě zvýšit tréninkem až 15 sekund.

Jak v prvním, tak ve druhém případě dochází k procesu tvorby ATP anaerobní režim bez účasti kyslíku. Resyntéza ATP díky CRF se provádí téměř okamžitě. Tento systém má nejvyšší moc ve srovnání s glykolytickým a aerobním a poskytuje práci „výbušného“ charakteru s maximálními svalovými kontrakcemi z hlediska síly a rychlosti. Tak vypadá energetický metabolismus při krátkodobé práci, jinak řečeno, takto funguje alaktický energetický zásobovací systém těla.

Zdroje energie pro krátkodobou práci.

Odkud se bere energie pro tělo při krátké práci? V tomto případě je zdrojem živočišný sacharid, který se nachází ve svalech a lidských játrech – glykogen. Proces, kterým glykogen podporuje resyntézu ATP a uvolňování energie, se nazývá Anaerobní glykolýza(Glykolytický systém dodávky energie).

glykolýza- Jedná se o proces oxidace glukózy, při kterém z jedné molekuly glukózy vznikají dvě molekuly kyseliny pyrohroznové (Pyruvát). Další metabolismus kyseliny pyrohroznové je možný dvěma způsoby – aerobním a anaerobním.

Při aerobní práci kyselina pyrohroznová (pyruvát) se podílí na metabolismu a mnoha biochemických reakcích v těle. Přeměňuje se na acetyl-koenzym A, který se účastní Krebsova cyklu zajišťujícího dýchání v buňce. U eukaryot (buňky živých organismů, které obsahují jádro, tedy v lidských a zvířecích buňkách) probíhá Krebsův cyklus uvnitř mitochondrií (MX, to je energetická stanice buňky).

Krebsův cyklus(cyklus trikarboxylových kyselin) – klíčový krok při dýchání všech buněk pomocí kyslíku, je středem průsečíku mnoha metabolických drah v těle. Krebsův cyklus má kromě energetické role i významnou plastickou funkci. Účastí na biochemických procesech pomáhá syntetizovat takové důležité buněčné sloučeniny, jako jsou aminokyseliny, sacharidy, mastné kyseliny atd.

Pokud kyslík nestačí to znamená, že práce probíhá v anaerobním režimu, poté kyselina pyrohroznová v těle prochází anaerobním štěpením za vzniku kyseliny mléčné (laktátu)

Glykolytický anaerobní systém se vyznačuje vysokým výkonem. Tento proces začíná téměř od samého začátku práce a dosáhne výkonu za 15-20 sekund. práce maximální intenzity a tento výkon nelze udržet déle než 3 - 6 minut. Pro začátečníky, kteří teprve začínají sportovat, výkon stačí sotva na 1 minutu.

Energetickými substráty pro zásobování svalů energií jsou sacharidy – glykogen a glukóza. Celková zásoba glykogenu v lidském těle na 1-1,5 hodiny práce.

Jak již bylo zmíněno výše, v důsledku vysokého výkonu a trvání glykolytické anaerobní práce se ve svalech tvoří značné množství laktátu (kyseliny mléčné).

Glykogen ⇒ ATP + Kyselina mléčná

Laktát ze svalů proniká do krve a váže se na pufrační systémy krve, aby zachoval vnitřní prostředí těla. Pokud hladina laktátu v krvi stoupne, pak si pufrační systémy v určitém okamžiku nemusí poradit, což způsobí posun acidobazické rovnováhy na kyselou stranu. Při okyselení krev houstne a buňky těla nemohou přijímat potřebný kyslík a výživu. V důsledku toho dochází k inhibici klíčových enzymů anaerobní glykolýzy až k úplné inhibici jejich aktivity. Snižuje se rychlost samotné glykolýzy, alaktický anaerobní proces a pracovní síla.

Délka práce v anaerobním režimu závisí na úrovni koncentrace laktátu v krvi a míře odolnosti svalů a krve vůči kyselým posunům.

Pufrovací kapacita krve je schopnost krve neutralizovat laktát. Čím je člověk trénovanější, tím má větší vyrovnávací kapacitu.

Zdroje energie pro nepřetržitý provoz.

Zdroji energie pro lidské tělo při déletrvající aerobní práci, nezbytné pro tvorbu ATP, jsou svalový glykogen, krevní glukóza, mastné kyseliny, intramuskulární tuk. Tento proces je vyvolán prodlouženou aerobní prací. Například spalování tuků (oxidace tuků) u začínajících běžců začíná po 40 minutách běhu ve 2. pulzní zóna(PZ). U sportovců začíná oxidační proces již po 15-20 minutách běhu. Tuk v lidském těle vystačí na 10-12 hodin nepřetržité aerobní práce.

Při vystavení kyslíku se molekuly glykogenu, glukózy, tuku rozkládají, syntetizují ATP s uvolňováním oxidu uhličitého a vody. Většina reakcí probíhá v mitochondriích buňky.

Glykogen + kyslík ⇒ ATP + oxid uhličitý + voda

Tvorba ATP pomocí tohoto mechanismu je pomalejší než s pomocí energetických zdrojů využívaných při krátkodobé a krátkodobé práci. Trvá 2 až 4 minuty, než je potřeba buňky ATP diskutovaným aerobním procesem zcela uspokojena. Toto zpoždění je způsobeno tím, že srdci nějakou dobu trvá, než začne zvyšovat dodávku krve bohaté na kyslík do svalů rychlostí nezbytnou pro uspokojení svalových potřeb ATP.

Tuk + kyslík ⇒ ATP + oxid uhličitý + voda

Továrna na oxidaci tuku v těle je energeticky nejnáročnější. Od oxidace sacharidů vzniká z 1 molekuly glukózy 38 molekul ATP. A s oxidací 1 molekuly tuku - 130 molekul ATP. Ale děje se to mnohem pomaleji. Produkce ATP oxidací tuků navíc vyžaduje více kyslíku než oxidace sacharidů. Dalším rysem oxidační, aerobní továrny je, že nabírá na síle postupně, protože se zvyšuje dodávka kyslíku a zvyšuje se koncentrace mastných kyselin uvolňovaných z tukové tkáně v krvi.

Více užitečné informace a články, které najdete.

Pokud si všechny systémy produkující energii (energetický metabolismus) v těle představíme ve formě palivových nádrží, pak budou vypadat takto:

1. Nejmenší nádrž je Creatine Phosphate (je to jako 98 benzín). Je jakoby blíže ke svalu a začíná rychle pracovat. Tento „benzín“ vystačí na 9 sekund. práce.
2. Střední nádrž - Glykogen (92 benzín). Tato nádrž je umístěna o něco dále v těle a palivo z ní pochází z 15-30 sekund fyzické práce. Toto palivo vystačí na 1-1,5 hodiny práce.
3. Velká nádrž - Tuk (nafta). Tato nádrž je daleko a bude trvat 3-6 minut, než z ní začne vytékat palivo. Zásoba tuku v lidském těle na 10-12 hodin intenzivní aerobní práce.

Na to všechno jsem nepřišel sám, ale vzal jsem si úryvky z knih, literatury, internetových zdrojů a snažil se vám to stručně zprostředkovat. Pokud máte nějaké dotazy - napište.

1. Anaerobní glykolýza. Resyntéza ATP během glykolýzy. Faktory ovlivňující průběh glykolýzy.

2. Aerobní způsob resyntézy ATP. Vlastnosti regulace.

3. Resyntéza ATP v Krebsově cyklu.

4. Kyselina mléčná, její role v organismu, způsoby jejího odstranění.

5. Biologická oxidace. Syntéza ATP při přenosu elektronů po řetězci respiračních enzymů.

1. otázka

Rozklad glukózy je možný dvěma způsoby. Jedním z nich je rozpad šestiuhlíkové molekuly glukózy na dvě tříuhlíkové. Tato cesta se nazývá dichotomický rozklad glukózy. Když je implementována druhá cesta, molekula glukózy ztratí jeden atom uhlíku, což vede k tvorbě pentózy; tato cesta se nazývá apotomie.

K dichotomickému štěpení glukózy (glykolýze) může dojít jak za anaerobních, tak za aerobních podmínek. Při štěpení glukózy za anaerobních podmínek vzniká jako výsledek procesu mléčné fermentace kyselina mléčná. Jednotlivé reakce glykolýzy jsou katalyzovány 11 enzymy, které tvoří řetězec, ve kterém je produkt reakce urychlený předchozím enzymem substrátem pro další. Glykolýzu lze podmíněně rozdělit do dvou stupňů. V prvním se uvolňuje energie, druhý je charakterizován akumulací energie ve formě molekul ATP.

Chemie procesu je uvedena v tématu "Rozklad sacharidů" a končí přechodem PVC na kyselinu mléčnou.

Většina kyseliny mléčné produkované ve svalu se vyplaví do krevního řečiště. Změnám pH krve brání systém bikarbonátového pufru: u sportovců je pufrační kapacita krve oproti netrénovaným lidem zvýšená, takže snesou vyšší hladiny kyseliny mléčné. Dále je kyselina mléčná transportována do jater a ledvin, kde je téměř úplně zpracována na glukózu a glykogen. Nepodstatná část kyseliny mléčné se opět přemění na kyselinu pyrohroznovou, která se za aerobních podmínek oxiduje na konečný produkt.

2. otázka

Aerobní rozklad glukózy je jinak známý jako pentózofosfátový cyklus. V důsledku této dráhy se rozkládá jedna ze 6 molekul glukóza-6-fosfátu. Apotomický rozklad glukózy lze rozdělit do dvou fází: oxidativní a anaerobní.

Oxidační fáze, kdy se glukóza-6-fosfát přeměňuje na ribulóza-5-fosfát, je uvedena v otázce „Rozklad sacharidů. Aerobní odbourávání glukózy

Anaerobní fáze apotomického rozkladu glukózy.

Další výměna ribulóza-5-fosfátu probíhá velmi obtížně, dochází k přeměně fosfopentóza - pentóza fosfátový cyklus. Výsledkem je, že ze šesti molekul glukóza-6-fosfátu vstupujících do aerobní dráhy štěpení sacharidů je jedna molekula glukóza-6-fosfátu zcela odštěpena za vzniku CO 2 , H 2 O a 36 molekul ATP. Právě největší energetický efekt štěpení glukóza-6-fosfátu ve srovnání s glykolýzou (2 molekuly ATP) je důležitý pro dodávání energie mozku a svalům při fyzické námaze.

3. otázka

Cyklus di- a trikarboxylových kyselin (Krebsův cyklus) zaujímá důležité místo v metabolických procesech: zde se acetyl-CoA (a PVA) neutralizuje na konečné produkty: oxid uhličitý a vodu; syntetizované 12 molekul ATP; vzniká řada meziproduktů, které se využívají pro syntézu důležitých sloučenin. Například kyseliny oxaloctové a ketoglutarové mohou tvořit kyseliny asparagové a glutamové; acetyl-CoA slouží jako výchozí materiál pro syntézu mastných kyselin, cholesterolu, cholových kyselin a hormonů. Cyklus di- a trikarboxylových kyselin je dalším článkem v hlavních typech metabolismu: metabolismus sacharidů, bílkovin, tuků. Podrobnosti naleznete v tématu "Rozklad sacharidů."

4. otázka

Zvýšení množství kyseliny mléčné v sarkoplazmatickém prostoru svalů je doprovázeno změnou osmotického tlaku, přičemž do svalových vláken se dostává voda z mezibuněčného prostředí, která způsobuje jejich bobtnání a ztuhnutí. Výrazné změny osmotického tlaku ve svalech mohou způsobit bolest.

Kyselina mléčná snadno difunduje buněčnými membránami podél koncentračního gradientu do krve, kde interaguje s bikarbonátovým systémem, což vede k uvolnění „nemetabolického“ přebytku CO 2:

NaHCO 3 + CH 3 - CH - COOH CH 3 - CH - COONa + H 2 O + CO 2

Zvýšení kyselosti, zvýšení CO 2 tedy slouží jako signál pro dýchací centrum, při uvolnění kyseliny mléčné se zvyšuje plicní ventilace a zásobení pracujícího svalu kyslíkem.

5. otázka

biologická oxidace- jedná se o soubor oxidačních reakcí, které se vyskytují v biologických objektech (v tkáních) a poskytují tělu energii a metabolity pro realizaci životně důležitých procesů. Biologická oxidace také ničí škodlivé produkty metabolismus, odpadní látky těla.

Na vývoji teorie biologické oxidace se podíleli vědci: 1868 - Schönbein (německý vědec), 1897 - A.N. Bach, 1912 V.I. Palladin, G. Wieland. Názory těchto vědců tvoří základ moderní teorie biologické oxidace. Jeho podstata.

Na přenosu H 2 na O 2 se podílí několik enzymových systémů (dýchací řetězec enzymů), rozlišují se tři hlavní složky: dehydrogenázy (NAD, NADP); flavin (FAD, FMN); cytochromy (hem Fe 2+). V důsledku toho vzniká konečný produkt biologické oxidace H 2 O. Na biologické oxidaci se podílí řetězec respiračních enzymů.

Prvním H 2 akceptorem je dehydrogenáza, koenzym je buď NAD (v mitochondriích) nebo NADP (v cytoplazmě).

H(H + e)

2e

2e

2e

2e

2H++02- -> H20 Substráty: laktát, citrát, malát, sukcinát, glycerofosfát a další metabolity. V závislosti na povaze organismu a oxidovaném substrátu může oxidace v buňkách probíhat převážně jednou ze 3 drah. 1. S plnou sadou respiračních enzymů, kdy dochází k předběžné aktivaci O v O 2-. H (H + e -) H + e - 2e - 2e - 2e - 2e - 2e - S OVER FAD b c a 1 a 3 1/2O 2 H 2 O H (H + e -) H + e - 2. Bez cytochromů: S OVER FAD O 2 H 2 O 2 . 3. Bez NAD a bez cytochromů: S FAD O2H202. Vědci zjistili, že při převodu vodíku na kyslík se za účasti všech nosičů vytvoří tři molekuly ATP. Obnova formy NAD·H 2 a NADP·H 2 během přenosu H 2 na O 2 dává 3 ATP a FAD·H 2 dává 2 ATP. Během biologické oxidace se tvoří H 2 O nebo H 2 O 2, které se naopak působením katalázy rozkládají na H 2 O a O 2. Voda vzniklá při biologické oxidaci se spotřebuje pro potřeby buňky (hydrolytické reakce) nebo je z těla vyloučena jako konečný produkt. Při biologické oxidaci se uvolňuje energie, která se buď přemění v teplo a rozptýlí se, nebo se hromadí v ~ ATP a je pak využita pro všechny životní procesy. Proces, při kterém se energie uvolněná při biologické oxidaci akumuluje v ~ vazbách ATP, je oxidativní fosforylace, tedy syntéza ATP z ADP a F(n) díky energii oxidace organických látek: ADP + F (n) ATP + H20. V makroergických vazbách ATP se akumuluje 40 % energie biologické oxidace. V.A. Engelgardt (1930) poprvé poukázal na konjugaci biologické oxidace s fosforylací ADP. Později V.A.Belitser a E.T. Tsybakov ukázal, že k syntéze ATP z ADP a P(n) dochází v mitochondriích během migrace e - ze substrátu do O 2 přes řetězec respiračních enzymů. Tito vědci zjistili, že na každý absorbovaný atom O se vytvoří 3 molekuly ATP, to znamená, že v dýchacím řetězci enzymů existují 3 body konjugace oxidace s fosforylací ADP:

Obnova fosfagenů (ATP a CRF)

Fosfageny, zejména ATP, se obnovují velmi rychle (obr. 25). Již do 30 s po ukončení práce se obnoví až 70 % spotřebovaných fosfagenů a jejich úplné doplnění skončí během několika minut, a to téměř výhradně energií aerobního metabolismu, tedy kyslíkem spotřebovaným při půstu. fáze O2-dluh. Pokud totiž ihned po práci dojde k turniketu pracující končetiny a tím dojde ke zbavení svalů kyslíku dodávaného krví, pak k obnovení CRF nedojde.

Jakčím větší je spotřeba fosfagenů při provozu, tím více O2 je potřeba k jejich obnově (k obnově 1 molu ATP je potřeba 3,45 litrů O2). Hodnota rychlé (alaktické) frakce O2-dluhu přímo souvisí s mírou poklesu fosfagenů ve svalech do konce práce. Tato hodnota tedy udává množství fosfagenů spotřebovaných během operace.

Na netrénovaní muži, maximální hodnota rychlé frakce O2-dluhu dosahuje 2-3 litrů. Zvláště vysoké hodnoty tohoto ukazatele byly zaznamenány u zástupců rychlostně-silových sportů (až 7 litrů u vysoce kvalifikovaných sportovců). U těchto sportů obsah fosfagenů a míra jejich spotřeby ve svalech přímo určují maximální a udržovanou (na dálku) sílu cvičení.

Obnova glykogenu. Podle prvotních myšlenek R. Margaria a kol.(1933) se glykogen spotřebovaný během práce znovu syntetizuje z kyseliny mléčné během 1-2 hodin po práci. Kyslík spotřebovaný během tohoto období obnovy určuje druhou, pomalou nebo laktátovou frakci O2-Dluh. Nyní je však zjištěno, že obnova glykogenu ve svalech může trvat až 2-3 dny.

Rychlost obnova glykogenu a množství jeho využitelných zásob ve svalech a játrech závisí na dvou hlavních faktorech: na míře spotřeby glykogenu během práce a na charakteru stravy v období rekonvalescence. Po velmi výrazném (více než 3/4 původního obsahu), až úplném vyčerpání glykogenu v pracujících svalech je jeho obnova v prvních hodinách při normální výživě velmi pomalá a trvá až 2 dny, než dosáhne předpracovní úroveň. Při dietě s vysokým obsahem sacharidů (více než 70 % denního obsahu kalorií) se tento proces urychluje - již během prvních 10 hodin se v pracujících svalech obnoví více než polovina glykogenu, na konci dne je zcela obnovena a v játrech je obsah glykogenu mnohem vyšší než obvykle. V budoucnu se množství glykogenu v pracujících svalech a v játrech stále zvyšuje a 2-3 dny po "vyčerpávající" zátěži může překročit předpracovní 1,5-3krát - fenomén superkompenzace.

Na každodenní intenzivní a dlouhé školení obsah glykogenu v pracujících svalech a játrech se ze dne na den výrazně snižuje, protože při normální stravě ani denní přestávka mezi tréninky nestačí k úplné obnově glykogenu. Zvýšení obsahu sacharidů ve stravě sportovce může zajistit plnou obnovu sacharidových zdrojů těla do dalšího tréninku.

odstranění kyselina mléčná. V období rekonvalescence se kyselina mléčná vyloučí z pracujících svalů, krve a tkáňového moku a čím rychleji, tím méně kyseliny mléčné při práci vzniklo. Důležitá role přehraje také režim po práci. Takže po maximální zátěži trvá úplné vyloučení nahromaděné kyseliny mléčné v podmínkách úplného odpočinku - vsedě nebo vleže (pasivní zotavení) 60-90 minut. Pokud se však po takové zátěži provádí lehká práce (aktivní zotavení), pak k eliminaci kyseliny mléčné dochází mnohem rychleji. U netrénovaných lidí je optimální intenzita "obnovující" zátěže také přibližně 30-45% IPC (například běhání). u dobře trénovaných sportovců - 50-60 % IPC, s celkovou délkou přibližně 20 minut.

Existuječtyři hlavní způsoby odstranění kyseliny mléčné:

• 1) oxidace na CO2 a SHO (tím se eliminuje přibližně 70 % veškeré nahromaděné kyseliny mléčné);
• 2) přeměna na glykogen (ve svalech a játrech) a glukózu (v játrech) asi 20 %;
• 3) konverze na proteiny (méně než 10 %); 4) odstranění močí a potem (1-2 %). Při aktivní regeneraci se aerobně zvyšuje podíl eliminované kyseliny mléčné. Přestože oxidace kyseliny mléčné může nastat v celé řadě orgánů a tkání ( kosterní svalstvo, srdeční sval, játra, ledviny atd.), většina se ho oxiduje v kosterních svalech (zejména jejich pomalých vláknech). Z toho je jasné, proč ta snadná práce (zahrnuje většinou pomalou svalových vláken) přispívá k rychlejšímu vylučování laktátu po těžké zátěži.

Významnýčást pomalé (laktátové) frakce O2-dluhu je spojena s eliminací kyseliny mléčné. Čím intenzivnější je zatížení, tím větší je tento zlomek. U netrénovaných lidí dosahuje maximálně 5-10 litrů, u sportovců, zejména u zástupců rychlostně-silových sportů, dosahuje 15-20 litrů. Jeho trvání je asi hodinu. Velikost a trvání laktátové frakce O2-dluhu klesají s aktivním zotavením.

Kreatin kyselina fosforečná (kreatinfosfát, fosfokreatin) - kyselina 2-[methyl-(N "-fosfonokarbimidoyl)amino]octová Bezbarvé krystaly, rozpustné ve vodě, snadno hydrolyzovatelné štěpením fosfamidu N-P připojení v kyselém prostředí, stabilní v alkalickém. Kreatinfosfát je produktem reverzibilní metabolické N-fosforylace kreatinu, který je stejně jako kreatin vysokoenergetickou sloučeninou.

Obnova fosfátů

Pokud sportovec zahájí sérii bez adekvátní regenerace fosfátů, nebude schopen udržet produkci energie pro tuto nebo následující série. Během fáze maximální síly by tedy sportovci měli mít tří až pětiminutovou přestávku na odpočinek před provedením následujících sérií se stejnou svalovou skupinou, pokud sportovec nepracuje s velkou rezervou. Pro maximální zotavení při provádění cviků s velmi vysokou intenzitou a malou rezervou by sportovci měli používat metodiku vertikálního tréninku, tzn. přejděte k novému cvičení po dokončení sady předchozího cvičení. Jinými slovy, sportovec provede jednu sérii pro každý cvik, než se vrátí k úplně prvnímu cviku a provede druhou sérii. Výsledkem použití tohoto algoritmu je dostatečná doba pro obnovení hladiny fosfátů ve svalech.

Doba zotavení ATP-CP