Avant de décrire le système MOVEOUT, je veux que vous compreniez en général quels processus se déroulent dans les muscles pendant le travail. Je n'entrerai pas dans les moindres détails, pour ne pas blesser votre psychisme, je parlerai donc du plus important. Eh bien, peut-être que beaucoup ne comprendront pas cette section, mais je vous conseille de bien l'étudier, car grâce à elle, vous comprendrez comment fonctionnent nos muscles, ce qui signifie que vous comprendrez comment les entraîner correctement.

Ainsi, la principale chose dont nous avons besoin pour le travail de nos muscles, ce sont les molécules d'ATP avec lesquelles les muscles reçoivent de l'énergie. A partir de la scission de l'ATP, une molécule ADP + énergie se forme. C'est juste assez de réserves d'ATP dans nos muscles pour seulement 2 secondes de travail, puis vient la resynthèse d'ATP à partir des molécules d'ADP. En fait, les performances et les fonctionnalités dépendent des types de processus de resynthèse d'ATP.

Donc, il y a de tels processus. Ils se connectent généralement les uns après les autres.

1. Phosphate de créatine anaérobie

Le principal avantage de la voie de la créatine phosphate pour la formation de l'ATP est

• temps de déploiement court,
• haute puissance.

Voie de la créatine phosphate lié à la matière phosphate de créatine. La créatine phosphate est composée de créatine. La créatine phosphate a une grande quantité d'énergie et une grande affinité pour l'ADP. Par conséquent, il interagit facilement avec les molécules d'ADP qui apparaissent dans les cellules musculaires lors d'un travail physique à la suite de la réaction d'hydrolyse de l'ATP. Au cours de cette réaction, le résidu d'acide phosphorique est transféré avec une réserve d'énergie du phosphate de créatine à la molécule d'ADP avec formation de créatine et d'ATP.

Créatine Phosphate + ADP → Créatine + ATP.

Cette réaction est catalysée par une enzyme créatine kinase. Cette voie de resynthèse de l'ATP est parfois appelée créatikinase, parfois phosphate ou alactate.

La créatine phosphate est une substance fragile. La formation de créatine à partir de celle-ci se produit sans la participation d'enzymes. La créatine n'est pas utilisée par le corps et est excrétée dans l'urine. La créatine phosphate est synthétisée pendant le repos à partir d'un excès d'ATP. À travail musculaire les réserves de puissance modérées de créatine phosphate peuvent être partiellement restaurées. Les réserves d'ATP et de phosphate de créatine dans les muscles sont également appelées phosphagènes.

Le système phosphate se caractérise par une resynthèse très rapide de l'ATP à partir de l'ADP, mais il n'est efficace que pendant un temps très court. À charge maximale, le système de phosphate est épuisé en 10 s. Tout d'abord, l'ATP est consommé en 2 s, puis en 6 à 8 s - CF.

Le système phosphate est dit anaérobie, car l'oxygène ne participe pas à la resynthèse de l'ATP, et l'alactate, puisque l'acide lactique ne se forme pas.

Cette réaction est la principale source d'énergie pour les exercices à puissance maximale : courir sur courtes distances, sauter lancer, soulever la barre. Cette réaction peut être activée à plusieurs reprises pendant l'exécution exercer, ce qui permet d'augmenter rapidement la puissance du travail effectué.

2. Glycolyse anaérobie

Au fur et à mesure que l'intensité de la charge augmente, il arrive une période où le travail musculaire ne peut plus être soutenu par le seul système anaérobie en raison du manque d'oxygène. Désormais, l'approvisionnement en énergie travail physique le mécanisme lactate de resynthèse de l'ATP est impliqué, dont le sous-produit est l'acide lactique. Avec un manque d'oxygène, l'acide lactique formé dans la première phase de la réaction anaérobie n'est pas complètement neutralisé dans la deuxième phase, ce qui entraîne son accumulation dans les muscles en activité, ce qui entraîne une acidose, ou acidification, des muscles.

La voie glycolytique pour la resynthèse de l'ATP, comme la voie de la créatine phosphate, est une voie anaérobie. La source d'énergie nécessaire à la resynthèse de l'ATP dans ce cas est le glycogène musculaire. Lors de la dégradation anaérobie du glycogène de sa molécule sous l'action de l'enzyme phosphorylase, les résidus terminaux de glucose sont alternativement clivés sous forme de glucose-1-phosphate. De plus, les molécules de glucose-1-phosphate, après une série de réactions successives, se transforment en acide lactique. Ce processus est appelé glycolyse.À la suite de la glycolyse, des produits intermédiaires sont formés contenant des groupes phosphate reliés par des liaisons macroergiques. Ce lien est facilement transféré à ADP pour former ATP. Au repos, les réactions de glycolyse se déroulent lentement, mais pendant le travail musculaire, sa vitesse peut augmenter de 2000 fois, et déjà à l'état de pré-lancement.

Temps de déploiement 20-30 secondes .

Temps de fonctionnement avec puissance maximale - 2 à 3 minutes.

Le mode glycolytique de formation de l'ATP est plusieurs avantages avant parcours aérobie :

• il atteint sa puissance maximale plus rapidement,
• a une puissance maximale plus élevée,
• ne nécessite pas la participation des mitochondries et de l'oxygène.

Cependant, ce chemin a son propre défauts:

• le procédé n'est pas économique
• l'accumulation d'acide lactique dans les muscles perturbe considérablement leur fonctionnement normal et contribue à la fatigue musculaire.

1. Voie aérobie de resynthèse

La voie aérobie pour la resynthèse de l'ATP est également appelée respiration tissulaire - c'est la principale voie de formation de l'ATP, qui a lieu dans les mitochondries des cellules musculaires. Lors de la respiration tissulaire, deux atomes d'hydrogène sont retirés de la substance oxydée et transférés à travers la chaîne respiratoire à l'oxygène moléculaire délivré aux muscles par le sang, ce qui donne de l'eau. En raison de l'énergie libérée lors de la formation de l'eau, les molécules d'ATP sont synthétisées à partir d'ADP et d'acide phosphorique. Habituellement, pour chaque molécule d'eau formée, trois molécules d'ATP sont synthétisées.

Le système d'oxygène, ou aérobie, est le plus important pour les athlètes d'endurance car il peut soutenir la performance physique pendant une longue période. Le système d'oxygène fournit de l'énergie au corps, et en particulier à l'activité musculaire, grâce à l'interaction chimique des nutriments (principalement des glucides et des graisses) avec l'oxygène. Les nutriments pénètrent dans le corps avec la nourriture et sont déposés dans ses réserves pour une utilisation ultérieure au besoin. Les glucides (sucre et amidon) sont stockés dans le foie et les muscles sous forme de glycogène. Les réserves de glycogène peuvent varier considérablement, mais dans la plupart des cas, elles sont suffisantes pour au moins 60 à 90 minutes de travail d'intensité sous-maximale. Dans le même temps, les réserves de graisses dans le corps sont pratiquement inépuisables.

Les glucides sont un "carburant" plus efficace que les graisses, puisque pour une même consommation d'énergie, leur oxydation nécessite 12% d'oxygène en moins. Par conséquent, dans des conditions de manque d'oxygène lors d'un effort physique, la génération d'énergie se produit principalement en raison de l'oxydation des glucides.

Les glucides étant limités, leur utilisation dans les sports d'endurance est également limitée. Après l'épuisement des réserves glucidiques, les graisses sont reliées à l'apport énergétique du travail, dont les réserves permettent d'effectuer des travaux très longs. La contribution des graisses et des glucides à l'apport énergétique de la charge dépend de l'intensité de l'exercice et de la condition physique de l'athlète. Plus l'intensité de la charge est élevée, plus la contribution des glucides à la production d'énergie est importante. Mais à la même intensité Exercice d'aérobie un athlète entraîné utilisera plus de matières grasses et moins de glucides qu'une personne non entraînée.

Ainsi, une personne entraînée utilisera l'énergie de manière plus économique, car les réserves de glucides dans le corps ne sont pas illimitées.

La performance du système d'oxygène dépend de la quantité d'oxygène que le corps humain est capable d'absorber. Plus la consommation d'oxygène est importante lors d'un travail de longue durée, plus la capacité aérobie est élevée. Sous l'influence de l'entraînement, la capacité aérobie d'une personne peut augmenter de 50 %.

Temps de déploiement est de 3 à 4 minutes, mais pour les athlètes bien entraînés, cela peut prendre 1 minute. Cela est dû au fait que l'apport d'oxygène aux mitochondries nécessite une restructuration de presque tous les systèmes de l'organisme.

Temps de fonctionnement à puissance maximale est de plusieurs dizaines de minutes. Cela permet d'utiliser cédé lors d'un travail musculaire prolongé.

Par rapport aux autres processus de resynthèse de l'ATP dans les cellules musculaires, la voie aérobie présente plusieurs avantages :

• Rentabilité : 39 molécules d'ATP sont formées à partir d'une molécule de glycogène, avec la glycolyse anaérobie seulement 3 molécules.
• Polyvalence car les substrats initiaux sont ici une variété de substances: glucides, acides gras, corps cétoniques, acides aminés.
• Temps d'exécution très long. Au repos, le taux de resynthèse aérobie de l'ATP peut être faible, mais lors d'un effort physique, il peut devenir maximal.

Cependant, il y a aussi des inconvénients.

• Consommation d'oxygène obligatoire, qui est limitée par le taux d'apport d'oxygène aux muscles et le taux de pénétration de l'oxygène à travers la membrane mitochondriale.
• Grand temps de déploiement.
• Petite puissance maximale.

C'est pourquoi activité musculaire, caractéristique de la plupart des sports, ne peut être entièrement obtenue par cette voie de resynthèse de l'ATP.

Note. Ce chapitre est écrit sur la base du manuel "FONDAMENTAUX DE LA BIOCHIMIE DU SPORT"

Qu'est-ce qui fait bouger une personne ? Qu'est-ce que l'échange d'énergie ? D'où vient l'énergie du corps ? Combien de temps ça va durer? A quoi activité physique combien d'énergie est consommée? Il y a beaucoup de questions, comme vous pouvez le voir. Mais surtout, ils apparaissent lorsque vous commencez à étudier ce sujet. Je vais essayer de faciliter la vie des plus curieux et de gagner du temps. Aller…

Métabolisme énergétique - un ensemble de réactions de fractionnement de substances organiques, accompagnées de la libération d'énergie.

Pour assurer le mouvement (filaments d'actine et de myosine dans le muscle), le muscle a besoin d'adénosine triphosphate (ATP). Lorsque les liaisons chimiques entre les phosphates sont rompues, de l'énergie est libérée, qui est utilisée par la cellule. Dans ce cas, l'ATP passe dans un état avec une énergie plus faible en adénosine diphosphate (ADP) et en phosphore inorganique (P)

Si le muscle fonctionne, l'ATP est constamment divisé en ADP et en phosphore inorganique, tout en libérant de l'énergie (environ 40 à 60 kJ / mol). Pour un travail à long terme, il est nécessaire de restaurer l'ATP au rythme auquel cette substance est utilisée par la cellule.

Les sources d'énergie utilisées pour le travail à court terme, à court terme et à long terme sont différentes. L'énergie peut être générée à la fois de manière anaérobie (sans oxygène) et aérobie (par oxydation). Quelles qualités un athlète développe-t-il lorsqu'il s'entraîne dans la zone aérobie ou anaérobie, ai-je écrit dans l'article «».

Il existe trois systèmes énergétiques qui assurent le travail physique d'une personne :

1. Alactate ou phosphagénique (anaérobie). Il est associé aux processus de resynthèse de l'ATP principalement dus au composé de phosphate à haute énergie - le phosphate de créatine (CrP).
2. Glycolytique (anaérobie). Assure la resynthèse de l'ATP et du CRF en raison des réactions de dégradation anaérobie du glycogène et / ou du glucose en acide lactique (lactate).
3. Aérobie (oxydant). La capacité à effectuer un travail grâce à l'oxydation des glucides, des graisses et des protéines tout en augmentant l'apport et l'utilisation de l'oxygène dans les muscles qui travaillent.

Sources d'énergie pour le travail à court terme.

L'énergie rapidement disponible au muscle est fournie par la molécule d'ATP (Adénosine TriPhosphate). Cette énergie est suffisante pour 1 à 3 secondes. Cette source est utilisée pour un travail instantané, un effort maximum.

ATP + H2O ⇒ ADP + F + Énergie

Dans le corps, l'ATP est l'une des substances les plus fréquemment mises à jour ; Ainsi, chez l'homme, la durée de vie d'une molécule d'ATP est inférieure à 1 minute. Au cours de la journée, une molécule d'ATP effectue en moyenne 2000 à 3000 cycles de resynthèse (le corps humain synthétise environ 40 kg d'ATP par jour, mais en contient environ 250 g à tout moment), c'est-à-dire qu'il n'y a pratiquement pas de réserve d'ATP dans le corps, et pour une vie normale, il est nécessaire de synthétiser constamment de nouvelles molécules d'ATP.

Il est réapprovisionné en ATP grâce au CRP (Créatine Phosphate), c'est la deuxième molécule de phosphate, qui a une haute énergie dans le muscle. CrF donne la molécule de phosphate à la molécule d'ADP pour la formation d'ATP, assurant ainsi la capacité du muscle à travailler pendant un certain temps.

Il ressemble à ceci :

ADP+ CrF ⇒ ATP + Cr

Le stock de KrF dure jusqu'à 9 sec. travail. Dans ce cas, la puissance de crête tombe sur 5-6 secondes. Les sprinteurs professionnels essaient d'augmenter encore plus ce réservoir (réserve CrF) en s'entraînant jusqu'à 15 secondes.

Dans le premier cas comme dans le second, le processus de formation de l'ATP se produit dans mode anaérobie sans la participation de l'oxygène. La resynthèse d'ATP due au CRF s'effectue presque instantanément. Ce système a puissance la plus élevée en comparaison avec glycolytique et aérobie et fournit un travail de nature "explosive" avec des contractions musculaires maximales en termes de force et de vitesse. C'est à cela que ressemble le métabolisme énergétique lors d'un travail à court terme, en d'autres termes, c'est ainsi que fonctionne le système d'approvisionnement en énergie alactique du corps.

Sources d'énergie pour de courtes périodes de travail.

D'où vient l'énergie pour le corps lors d'un travail de courte durée ? Dans ce cas, la source est un glucide animal, qui se trouve dans les muscles et le foie humain - le glycogène. Le processus par lequel le glycogène favorise la resynthèse de l'ATP et la libération d'énergie est appelé Glycolyse anaérobie(Système d'approvisionnement en énergie glycolytique).

glycolyse- C'est le processus d'oxydation du glucose, dans lequel deux molécules d'acide pyruvique (Pyruvate) sont formées à partir d'une molécule de glucose. La poursuite du métabolisme de l'acide pyruvique est possible de deux manières - aérobie et anaérobie.

Pendant le travail aérobie l'acide pyruvique (Pyruvate) est impliqué dans le métabolisme et de nombreuses réactions biochimiques dans le corps. Il est converti en acétyl-coenzyme A, qui est impliqué dans le cycle de Krebs assurant la respiration dans la cellule. Chez les eucaryotes (cellules d'organismes vivants qui contiennent un noyau, c'est-à-dire dans les cellules humaines et animales), le cycle de Krebs se déroule à l'intérieur des mitochondries (MX, c'est la station énergétique de la cellule).

Cycle de Krebs(cycle de l'acide tricarboxylique) - une étape clé dans la respiration de toutes les cellules utilisant l'oxygène, c'est le centre de l'intersection de nombreuses voies métaboliques dans le corps. Outre le rôle énergétique, le cycle de Krebs a une fonction plastique importante. En participant aux processus biochimiques, il aide à synthétiser des composés cellulaires aussi importants que les acides aminés, les glucides, les acides gras, etc.

Si l'oxygène ne suffit pas, c'est-à-dire que le travail est effectué en mode anaérobie, puis l'acide pyruvique dans le corps subit un clivage anaérobie avec formation d'acide lactique (lactate)

Le système anaérobie glycolytique se caractérise par une puissance élevée. Ce processus commence presque dès le début du travail et atteint la puissance en 15 à 20 secondes. travail d'intensité maximale, et cette puissance ne peut être maintenue plus de 3 à 6 minutes. Pour les débutants, qui commencent tout juste à faire du sport, la puissance suffit à peine pour 1 minute.

Les substrats énergétiques pour fournir de l'énergie aux muscles sont les glucides - glycogène et glucose. L'apport total de glycogène dans le corps humain pour 1 à 1,5 heure de travail.

Comme mentionné ci-dessus, en raison de la puissance et de la durée élevées du travail anaérobie glycolytique, une quantité importante de lactate (acide lactique) se forme dans les muscles.

Glycogène ⇒ ATP + Acide lactique

Le lactate des muscles pénètre dans le sang et se lie aux systèmes tampons du sang pour préserver l'environnement interne du corps. Si le niveau de lactate dans le sang augmente, les systèmes tampons à un moment donné peuvent ne pas être en mesure de faire face, ce qui entraînera un déplacement de l'équilibre acido-basique vers le côté acide. Avec l'acidification, le sang devient épais et les cellules du corps ne peuvent pas recevoir l'oxygène et la nutrition nécessaires. En conséquence, cela provoque l'inhibition des enzymes clés de la glycolyse anaérobie, jusqu'à l'inhibition complète de leur activité. Le taux de glycolyse lui-même, le processus anaérobie alactique et la puissance de travail diminuent.

La durée du travail en mode anaérobie dépend du niveau de concentration de lactate dans le sang et du degré de résistance des muscles et du sang aux changements d'acide.

Le pouvoir tampon du sang est la capacité du sang à neutraliser le lactate. Plus une personne est formée, plus elle a de capacité tampon.

Sources d'énergie pour un fonctionnement continu.

Les sources d'énergie pour le corps humain lors d'un travail aérobie prolongé, nécessaires à la formation d'ATP, sont le glycogène musculaire, la glycémie, les acides gras, la graisse intramusculaire. Ce processus est déclenché par un travail aérobie prolongé. Par exemple, la combustion des graisses (oxydation des graisses) chez les coureurs débutants commence après 40 minutes de course au 2e zone de pouls(PZ). Chez les athlètes, le processus d'oxydation commence déjà à 15-20 minutes de course. La graisse dans le corps humain est suffisante pour 10 à 12 heures de travail aérobie continu.

Lorsqu'elles sont exposées à l'oxygène, les molécules de glycogène, de glucose et de graisse sont décomposées, synthétisant l'ATP avec libération de dioxyde de carbone et d'eau. La plupart des réactions se produisent dans les mitochondries de la cellule.

Glycogène + Oxygène ⇒ ATP + Dioxyde de Carbone + Eau

La formation d'ATP utilisant ce mécanisme est plus lente qu'avec l'aide de sources d'énergie utilisées dans le travail à court terme et à court terme. Il faut 2 à 4 minutes avant que le besoin d'ATP de la cellule soit complètement satisfait par le processus aérobie décrit. Ce délai est dû au fait qu'il faut du temps au cœur pour commencer à augmenter son apport de sang riche en oxygène aux muscles au rythme nécessaire pour répondre aux besoins en ATP du muscle.

Graisse + Oxygène ⇒ ATP + Dioxyde de Carbone + Eau

L'usine d'oxydation des graisses du corps est la plus énergivore. Depuis l'oxydation des glucides, 38 molécules d'ATP sont produites à partir d'une molécule de glucose. Et avec l'oxydation de 1 molécule de graisse - 130 molécules d'ATP. Mais cela se fait beaucoup plus lentement. De plus, la production d'ATP par oxydation des graisses nécessite plus d'oxygène que l'oxydation des glucides. Une autre caractéristique de l'usine oxydative et aérobie est qu'elle prend de l'ampleur progressivement, à mesure que l'apport d'oxygène augmente et que la concentration d'acides gras libérés par le tissu adipeux dans le sang augmente.

Plus informations utiles et les articles que vous pouvez trouver.

Si nous imaginons tous les systèmes de production d'énergie (métabolisme énergétique) dans le corps sous la forme de réservoirs de carburant, ils ressembleront à ceci :

1. Le plus petit réservoir est le phosphate de créatine (c'est comme de l'essence 98). Il est, pour ainsi dire, plus proche du muscle et commence à travailler rapidement. Cette "essence" suffit pour 9 secondes. travail.
2. Réservoir moyen - Glycogène (essence 92). Ce réservoir est situé un peu plus loin dans le corps et son carburant provient de 15 à 30 secondes de travail physique. Ce carburant est suffisant pour 1 à 1,5 heure de travail.
3. Grand réservoir - Graisse (carburant diesel). Ce réservoir est loin et il faudra 3 à 6 minutes avant que le carburant ne commence à en sortir. Stock de graisse dans le corps humain pendant 10 à 12 heures de travail intensif et aérobie.

Je n'ai pas inventé tout cela moi-même, mais j'ai pris des extraits de livres, de littérature, de ressources Internet et j'ai essayé de vous le transmettre de manière concise. Si vous avez des questions - écrivez.

1. Glycolyse anaérobie. Resynthèse d'ATP au cours de la glycolyse. Facteurs affectant le cours de la glycolyse.

2. Voie aérobie de resynthèse d'ATP. Caractéristiques de la réglementation.

3. Resynthèse d'ATP dans le cycle de Krebs.

4. L'acide lactique, son rôle dans l'organisme, les moyens de l'éliminer.

5. Oxydation biologique. Synthèse d'ATP lors du transfert d'électrons le long de la chaîne d'enzymes respiratoires.

1ère question

La dégradation du glucose est possible de deux manières. L'un d'eux est la décomposition d'une molécule de glucose à six carbones en deux molécules à trois carbones. Cette voie s'appelle la décomposition dichotomique du glucose. Lorsque la seconde voie est mise en œuvre, la molécule de glucose perd un atome de carbone, ce qui conduit à la formation de pentoses ; cette voie s'appelle l'apotomie.

La décomposition dichotomique du glucose (glycolyse) peut se produire dans des conditions anaérobies et aérobies. Lors de la dégradation du glucose dans des conditions anaérobies, de l'acide lactique se forme à la suite du processus de fermentation de l'acide lactique. Les réactions individuelles de glycolyse sont catalysées par 11 enzymes qui forment une chaîne dans laquelle le produit de la réaction accélérée par l'enzyme précédente est le substrat de la suivante. La glycolyse peut être conditionnellement divisée en deux étapes. Dans le premier, l'énergie est libérée, le second se caractérise par l'accumulation d'énergie sous forme de molécules d'ATP.

La chimie du processus est présentée dans le sujet "Décomposition des glucides" et se termine par la transition du PVC en acide lactique.

La majeure partie de l'acide lactique produit dans le muscle est emportée dans la circulation sanguine. Les modifications du pH sanguin sont empêchées par le système tampon de bicarbonate : chez les athlètes, la capacité tampon du sang est augmentée par rapport aux personnes non entraînées, de sorte qu'ils peuvent tolérer des niveaux plus élevés d'acide lactique. De plus, l'acide lactique est transporté vers le foie et les reins, où il est presque entièrement transformé en glucose et en glycogène. Une partie insignifiante de l'acide lactique est à nouveau convertie en acide pyruvique qui, dans des conditions aérobies, est oxydé en produit final.

2ème question

La dégradation aérobie du glucose est autrement connue sous le nom de cycle des pentoses phosphates. À la suite de cette voie, l'une des 6 molécules de glucose-6-phosphate se décompose. La dégradation apotomique du glucose peut être divisée en deux phases : oxydative et anaérobie.

La phase oxydative où le glucose-6-phosphate est converti en ribulose-5-phosphate est présentée dans la question « Décomposition des glucides. Décomposition aérobie du glucose

Phase anaérobie de dégradation apotomique du glucose.

L'échange ultérieur de ribulose-5-phosphate se déroule très difficilement, il y a une transformation du cycle phosphopentose - pentose phosphate. En conséquence, sur six molécules de glucose-6-phosphate entrant dans la voie aérobie de dégradation des glucides, une molécule de glucose-6-phosphate est complètement clivée pour former des molécules de CO 2 , H 2 O et 36 ATP. C'est le plus grand effet énergétique de la dégradation du glucose-6-phosphate, par rapport à la glycolyse (2 molécules d'ATP), qui est important pour fournir de l'énergie au cerveau et aux muscles pendant l'effort physique.

3ème question

Le cycle des acides di- et tricarboxyliques (le cycle de Krebs) occupe une place importante dans les processus métaboliques : ici l'acétyl-CoA (et le PVA) est neutralisé en produits finaux : dioxyde de carbone et eau ; synthétisé 12 molécules ATP; un certain nombre de produits intermédiaires sont formés, qui sont utilisés pour la synthèse de composés importants. Par exemple, les acides oxaloacétique et cétoglutarique peuvent former des acides aspartique et glutamique ; l'acétyl-CoA sert de matière première pour la synthèse des acides gras, du cholestérol, des acides choliques et des hormones. Le cycle des acides di- et tricarboxyliques est le maillon suivant des principaux types de métabolisme : le métabolisme des glucides, des protéines, des graisses. Pour plus de détails, consultez le sujet "La répartition des glucides".

4ème question

Une augmentation de la quantité d'acide lactique dans l'espace sarcoplasmique des muscles s'accompagne d'une modification de la pression osmotique, tandis que l'eau du milieu intercellulaire pénètre dans les fibres musculaires, les faisant gonfler et se raidir. Des changements importants de la pression osmotique dans les muscles peuvent provoquer des douleurs.

L'acide lactique diffuse facilement à travers les membranes cellulaires le long du gradient de concentration dans le sang, où il interagit avec le système bicarbonate, ce qui conduit à la libération d'un excès "non métabolique" de CO 2 :

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

Ainsi, une augmentation de l'acidité, une augmentation du CO 2, sert de signal au centre respiratoire; lorsque l'acide lactique est libéré, la ventilation pulmonaire et l'apport d'oxygène au muscle en activité augmentent.

5ème question

oxydation biologique- il s'agit d'un ensemble de réactions oxydatives qui se produisent dans des objets biologiques (dans les tissus) et fournissent à l'organisme de l'énergie et des métabolites pour la mise en œuvre de processus vitaux. L'oxydation biologique détruit également produits nocifs métabolisme, déchets du corps.

Les scientifiques ont participé au développement de la théorie de l'oxydation biologique: 1868 - Schönbein (scientifique allemand), 1897 - A.N. Bach, 1912 VI. Palladin, G. Wieland. Les vues de ces scientifiques forment la base de la théorie moderne de l'oxydation biologique. Son essence.

Plusieurs systèmes enzymatiques (la chaîne respiratoire des enzymes) sont impliqués dans le transfert de H 2 vers O 2, on distingue trois composants principaux : les déshydrogénases (NAD, NADP) ; flavine (FAD, FMN); cytochromes (hème Fe 2+). Il en résulte la formation du produit final de l'oxydation biologique, H 2 O. Une chaîne d'enzymes respiratoires est impliquée dans l'oxydation biologique.

Le premier accepteur de H 2 est la déshydrogénase, le coenzyme est soit le NAD (dans les mitochondries) soit le NADP (dans le cytoplasme).

H(H + e)

2e

2e

2e

2e

2H + +O 2- → H 2 O Substrats : lactate, citrate, malate, succinate, glycérophosphate et autres métabolites. Selon la nature de l'organisme et du substrat oxydé, l'oxydation dans les cellules peut s'effectuer principalement selon l'une des 3 voies. 1. Avec un ensemble complet d'enzymes respiratoires, lorsqu'il y a une activation préliminaire de O dans 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. Sans cytochromes : S OVER FAD O 2 H 2 O 2 . 3. Sans NAD et sans cytochromes : S FAD O 2 H 2 O 2 . Les scientifiques ont découvert que lorsque l'hydrogène est transféré à l'oxygène, avec la participation de tous les transporteurs, trois molécules d'ATP se forment. La restauration de la forme de NAD·H 2 et NADP·H 2 lors du transfert de H 2 en O 2 donne 3 ATP, et FAD·H 2 donne 2 ATP. Lors de l'oxydation biologique, il se forme H 2 O ou H 2 O 2 qui, à son tour, se décompose en H 2 O et O 2 sous l'action de la catalase. L'eau formée lors de l'oxydation biologique est dépensée pour les besoins de la cellule (réactions d'hydrolyse) ou est excrétée en tant que produit final de l'organisme. Lors de l'oxydation biologique, de l'énergie est libérée, qui soit se transforme en chaleur et se dissipe, soit s'accumule dans ~ ATP et est ensuite utilisée pour tous les processus vitaux. Le processus dans lequel l'énergie libérée lors de l'oxydation biologique s'accumule dans les liaisons ~ ATP est la phosphorylation oxydative, c'est-à-dire la synthèse d'ATP à partir d'ADP et de F (n) grâce à l'énergie d'oxydation des substances organiques : ADP + F (n) ATP + H 2 O. Dans les liaisons macroergiques de l'ATP, 40% de l'énergie d'oxydation biologique est accumulée. Pour la première fois, V.A. Engelgardt (1930) a mis en évidence la conjugaison de l'oxydation biologique avec la phosphorylation de l'ADP. Plus tard, V.A.Belitser et E.T. Tsybakov a montré que la synthèse d'ATP à partir d'ADP et de P(n) se produit dans les mitochondries lors de la migration de e - du substrat vers O 2 à travers la chaîne d'enzymes respiratoires. Ces scientifiques ont découvert que pour chaque atome d'O absorbé, 3 molécules d'ATP se forment, c'est-à-dire que dans la chaîne respiratoire des enzymes, il existe 3 points de conjugaison de l'oxydation avec la phosphorylation de l'ADP :

Récupération des phosphagènes (ATP et CRF)

Les phosphagènes, en particulier l'ATP, sont restaurés très rapidement (Fig. 25). Déjà dans les 30 s après l'arrêt du travail, jusqu'à 70% des phosphagènes consommés sont restaurés, et leur reconstitution complète se termine en quelques minutes, et presque exclusivement en raison de l'énergie du métabolisme aérobie, c'est-à-dire en raison de l'oxygène consommé dans le jeûne phase de dette O2. En effet, si immédiatement après le travail, le membre travaillant est garrotté et prive ainsi les muscles de l'oxygène délivré avec le sang, alors la restauration du CRF ne se produira pas.

Comment plus la consommation de phosphagènes pendant le fonctionnement est importante, plus il faut d'O2 pour les restituer (pour restituer 1 mole d'ATP, il faut 3,45 litres d'O2). La valeur de la fraction rapide (lactique) de la dette O2 est directement liée au degré de diminution des phosphagènes dans les muscles à la fin du travail. Par conséquent, cette valeur indique la quantité de phosphagènes consommés pendant l'opération.

À hommes non formés, la valeur maximale de la fraction rapide de la dette O2 atteint 2-3 litres. Des valeurs particulièrement élevées de cet indicateur ont été enregistrées parmi les représentants des sports de vitesse (jusqu'à 7 litres chez les athlètes hautement qualifiés). Dans ces sports, la teneur en phosphagènes et le taux de leur consommation dans les muscles déterminent directement la puissance maximale et maintenue (à distance) de l'exercice.

Récupération de glycogène. Selon les idées initiales de R. Margaria et al (1933), le glycogène consommé pendant le travail est resynthétisé à partir de l'acide lactique dans les 1 à 2 heures suivant le travail. L'oxygène consommé pendant cette période de récupération détermine la deuxième fraction, lente ou lactate, de la dette O2. Cependant, il est maintenant établi que la restauration du glycogène dans les muscles peut durer jusqu'à 2-3 jours.

Vitesse la récupération du glycogène et la quantité de ses réserves récupérables dans les muscles et le foie dépendent de deux facteurs principaux : le degré de consommation de glycogène pendant le travail et la nature de l'alimentation pendant la période de récupération. Après un épuisement très important (plus des 3/4 du contenu initial), jusqu'à complet, du glycogène dans les muscles en activité, sa récupération dans les premières heures avec une alimentation normale est très lente, et il faut jusqu'à 2 jours pour atteindre le niveau de pré-travail. Avec un régime riche en glucides (plus de 70% de la teneur quotidienne en calories), ce processus s'accélère - déjà au cours des 10 premières heures, plus de la moitié du glycogène est restauré dans les muscles qui travaillent, à la fin de la journée, il est complètement restaurée et dans le foie, la teneur en glycogène est beaucoup plus élevée que d'habitude. À l'avenir, la quantité de glycogène dans les muscles qui travaillent et dans le foie continue d'augmenter, et 2-3 jours après la charge "épuisante", elle peut dépasser 1,5 à 3 fois le pré-travail - le phénomène de surcompensation.

À quotidien intensif et long sessions d'entrainement la teneur en glycogène des muscles et du foie qui travaillent est considérablement réduite de jour en jour, car avec une alimentation normale, même une pause quotidienne entre les entraînements ne suffit pas pour restaurer complètement le glycogène. L'augmentation de la teneur en glucides dans le régime alimentaire de l'athlète peut garantir la restauration complète des ressources en glucides de l'organisme d'ici la prochaine séance d'entraînement.

élimination acide lactique. Pendant la période de récupération, l'acide lactique est éliminé des muscles, du sang et du liquide tissulaire au travail, et plus vite, moins d'acide lactique s'est formé pendant le travail. Rôle important joue aussi en mode after-work. Ainsi, après une charge maximale, il faut 60 à 90 minutes pour éliminer complètement l'acide lactique accumulé dans des conditions de repos complet - assis ou couché (récupération passive). Cependant, si un travail léger (récupération active) est effectué après une telle charge, l'élimination de l'acide lactique se produit beaucoup plus rapidement. Chez les personnes non entraînées, l'intensité optimale de la charge de "rétablissement" est également d'environ 30 à 45% de l'IPC (par exemple, le jogging). chez les athlètes bien entraînés - 50 à 60% de l'IPC, avec une durée totale d'environ 20 minutes.

Existe quatre principales façons d'éliminer l'acide lactique :

• 1) oxydation en CO2 et SH0 (ceci élimine environ 70 % de tout l'acide lactique accumulé) ;
• 2) conversion en glycogène (dans les muscles et le foie) et en glucose (dans le foie) d'environ 20 % ;
• 3) conversion en protéines (moins de 10 % ); 4) élimination avec de l'urine et de la sueur (1-2%). Avec la récupération active, la proportion d'acide lactique éliminé en aérobiose augmente. Bien que l'oxydation de l'acide lactique puisse se produire dans une grande variété d'organes et de tissus ( les muscles squelettiques, muscle cardiaque, foie, reins, etc.), la majeure partie est oxydée dans les muscles squelettiques (en particulier leurs fibres lentes). Cela montre clairement pourquoi le travail facile (il s'agit surtout d'un travail lent fibre musculaire) contribue à une élimination plus rapide du lactate après un effort intense.

Important une partie de la fraction lente (lactate) de la dette O2 est associée à l'élimination de l'acide lactique. Plus la charge est intense, plus cette fraction est importante. Chez les personnes non entraînées, il atteint un maximum de 5 à 10 litres, chez les athlètes, en particulier chez les représentants des sports de vitesse, il atteint 15 à 20 litres. Sa durée est d'environ une heure. La taille et la durée de la fraction lactate de la dette d'O2 diminuent avec la récupération active.

Acide phosphorique de créatine (phosphate de créatine, phosphocréatine) - Acide 2-[méthyl-(N"-phosphonocarbimidoyl) amino] acétique. Cristaux incolores, solubles dans l'eau, facilement hydrolysés avec clivage du phosphamide Connexions N-P en milieu acide, stable en alcalin. Le phosphate de créatine est un produit de la N-phosphorylation métabolique réversible de la créatine, qui, comme la créatine, est un composé à haute énergie.

Restauration de phosphate

Si un athlète commence une série sans récupération adéquate de phosphate, il ne sera pas en mesure de maintenir la production d'énergie pour cette série ou les suivantes. Ainsi, pendant la phase de force maximale, les athlètes devraient avoir une pause de trois à cinq minutes avant d'effectuer les séries suivantes en utilisant le même groupe musculaire, à moins que l'athlète ne travaille avec une grande réserve. Pour récupération maximale lors de l'exécution d'exercices à très haute intensité et avec une petite réserve, les athlètes doivent utiliser une méthodologie d'entraînement verticale, c'est-à-dire passer à un nouvel exercice après avoir terminé une série de l'exercice précédent. En d'autres termes, l'athlète effectue une série pour chaque exercice avant de revenir au tout premier exercice et d'effectuer la deuxième série. Grâce à l'utilisation de cet algorithme, il existe une période de temps suffisante pour rétablir le niveau de phosphates dans les muscles.

La durée de récupération de l'ATP-CP