Înainte de a descrie sistemul MOVEOUT, vreau să înțelegeți în general ce procese au loc în mușchi în timpul muncii. Nu voi intra în cele mai mici detalii, pentru a nu vă răni psihicul, așa că voi vorbi despre cele mai importante. Ei bine, poate că mulți nu vor înțelege această secțiune, dar vă sfătuiesc să o studiați bine, deoarece datorită ei veți înțelege cum funcționează mușchii noștri, ceea ce înseamnă că veți înțelege cum să-i antrenați corect.

Deci, principalul lucru care este necesar pentru munca mușchilor noștri sunt moleculele de ATP cu care mușchii primesc energie. Din scindarea ATP, se formează o moleculă de ADP + energie. Sunt suficiente rezerve de ATP în mușchii noștri pentru doar 2 secunde de lucru și apoi vine resinteza ATP din moleculele de ADP. De fapt, performanța și funcționalitatea depind de tipurile de procese de resinteză ATP.

Deci, există astfel de procese. De obicei se conectează unul după altul.

1. Creatină fosfat anaerob

Principalul avantaj al căii fosfatului de creatină pentru formarea ATP este

• timp scurt de implementare,
• de mare putere.

Calea fosfatului de creatină legate de materie creatina fosfat. Creatina fosfat este alcătuită din creatină. Creatina fosfat are o mare cantitate de energie și o mare afinitate pentru ADP. Prin urmare, interacționează cu ușurință cu moleculele de ADP care apar în celulele musculare în timpul muncii fizice ca urmare a reacției de hidroliză a ATP. În timpul acestei reacții, reziduul de acid fosforic este transferat cu o rezervă de energie de la creatina fosfat la molecula ADP cu formarea de creatină și ATP.

Creatina Fosfat + ADP → Creatina + ATP.

Această reacție este catalizată de o enzimă creatin kinaza. Această cale de resinteză a ATP este uneori numită creatikinază, uneori fosfat sau alactat.

Creatina fosfat este o substanță fragilă. Formarea creatinei din aceasta are loc fără participarea enzimelor. Creatina nu este folosită de organism și este excretată prin urină. Creatina fosfat este sintetizată în timpul repausului din excesul de ATP. La munca musculara rezervele moderate de putere ale fosfatului de creatină pot fi parțial restaurate. Depozitele de ATP și creatină fosfat din mușchi sunt, de asemenea, numite fosfagene.

Sistemul fosfat se caracterizează printr-o resinteză foarte rapidă a ATP din ADP, dar este eficient doar pentru o perioadă foarte scurtă de timp. La sarcina maximă, sistemul de fosfat este epuizat în 10 s. Mai întâi, ATP este consumat în 2 s, iar apoi în 6-8 s - CF.

Sistemul fosfat se numește anaerob, deoarece oxigenul nu participă la resinteza ATP și alactat, deoarece acidul lactic nu se formează.

Această reacție este principala sursă de energie pentru exercițiile de putere maximă: alergarea în continuare distante scurte, săritură aruncând, ridicând mreana. Această reacție poate fi activată în mod repetat în timpul execuției exercițiu, ceea ce face posibilă creșterea rapidă a puterii muncii efectuate.

2. Glicoliză anaerobă

Pe măsură ce intensitatea sarcinii crește, vine o perioadă în care munca musculară nu mai poate fi susținută doar de sistemul anaerob din cauza lipsei de oxigen. De acum înainte, alimentarea cu energie munca fizica este implicat mecanismul lactat al resintezei ATP, al cărui produs secundar este acidul lactic. Cu o lipsă de oxigen, acidul lactic format în prima fază a reacției anaerobe nu este complet neutralizat în a doua fază, rezultând acumularea lui în mușchii care lucrează, ceea ce duce la acidoza, sau acidificarea, a mușchilor.

Calea glicolitică pentru resinteza ATP, ca și calea fosfatului de creatină, este o cale anaerobă. Sursa de energie necesară pentru resinteza ATP în acest caz este glicogenul muscular. În timpul descompunerii anaerobe a glicogenului din molecula sa sub acțiunea enzimei fosforilază, reziduurile terminale de glucoză sunt scindate alternativ sub formă de glucoză-1-fosfat. În plus, moleculele de glucoză-1-fosfat, după o serie de reacții succesive, se transformă în acid lactic. Acest proces se numește glicoliza. Ca urmare a glicolizei, se formează produse intermediare care conțin grupări fosfat legate prin legături macroergice. Această legătură este ușor transferată la ADP pentru a forma ATP. În repaus, reacțiile de glicoliză decurg lent, dar în timpul lucrului muscular, viteza sa poate crește de 2000 de ori și deja în starea de pre-lansare.

Timp de desfășurare 20-30 de secunde .

Timp de funcționare cu putere maximă - 2-3 minute.

Modul glicolitic de formare a ATP este mai multe avantajeînainte de ruta aerobă:

• atinge puterea maximă mai repede,
• are o putere maximă mai mare,
• nu necesită participarea mitocondriilor și a oxigenului.

Totuși, această cale are a ei defecte:

• procesul nu este economic
• acumularea de acid lactic în mușchi perturbă semnificativ funcționarea normală a acestora și contribuie la oboseala musculară.

1. Calea aerobă de resinteză

Calea aerobă pentru resinteza ATP este de asemenea numită respirația tisulară - aceasta este calea principală de formare a ATP, care are loc în mitocondriile celulelor musculare. În timpul respirației tisulare, doi atomi de hidrogen sunt luați din substanța oxidată și transferați prin lanțul respirator în oxigenul molecular furnizat mușchilor prin sânge, rezultând apă. Datorită energiei eliberate în timpul formării apei, moleculele de ATP sunt sintetizate din ADP și acid fosforic. De obicei, pentru fiecare moleculă de apă formată, sunt sintetizate trei molecule de ATP.

Sistemul de oxigen, sau aerobic, este cel mai important pentru sportivii de anduranță, deoarece poate susține performanța fizică pentru o lungă perioadă de timp. Sistemul de oxigen oferă organismului, și în special activității musculare, energie prin interacțiunea chimică a nutrienților (în principal carbohidrați și grăsimi) cu oxigenul. Nutrienții intră în organism odată cu alimentele și sunt depozitați în depozitele acestuia pentru a fi utilizați în continuare, după cum este necesar. Carbohidrații (zahăr și amidon) sunt stocați în ficat și mușchi sub formă de glicogen. Depozitele de glicogen pot varia foarte mult, dar în cele mai multe cazuri sunt suficiente pentru cel puțin 60-90 de minute de muncă de intensitate submaximală. În același timp, rezervele de grăsimi din organism sunt practic inepuizabile.

Carbohidrații sunt un „combustibil” mai eficient în comparație cu grăsimile, deoarece pentru același consum de energie, oxidarea lor necesită cu 12% mai puțin oxigen. Prin urmare, în condiții de lipsă de oxigen în timpul efortului fizic, generarea de energie are loc în primul rând datorită oxidării carbohidraților.

Deoarece carbohidrații sunt limitati, utilizarea lor în sporturile de anduranță este, de asemenea, limitată. După epuizarea rezervelor de carbohidrați, grăsimile sunt conectate la alimentarea cu energie a muncii, ale căror rezerve vă permit să efectuați o muncă foarte lungă. Contribuția grăsimilor și carbohidraților la aprovizionarea cu energie a încărcăturii depinde de intensitatea exercițiului și de forma fizică a sportivului. Cu cât este mai mare intensitatea încărcăturii, cu atât contribuția carbohidraților la producerea de energie este mai mare. Dar la aceeași intensitate exercitii aerobice un atlet antrenat va folosi mai multe grăsimi și mai puțini carbohidrați în comparație cu o persoană neantrenată.

Astfel, o persoană instruită va folosi energia mai economic, deoarece rezervele de carbohidrați din organism nu sunt nelimitate.

Performanța sistemului de oxigen depinde de cantitatea de oxigen pe care corpul uman este capabil să o absoarbă. Cu cât consumul de oxigen este mai mare în timpul lucrului pe termen lung, cu atât este mai mare capacitatea aerobă. Sub influența antrenamentului, capacitatea aerobă a unei persoane poate crește cu 50%.

Timp de desfășurare este de 3-4 minute, dar pentru sportivii bine antrenați poate fi de 1 minut. Acest lucru se datorează faptului că livrarea de oxigen către mitocondrii necesită o restructurare a aproape tuturor sistemelor corpului.

Timp de funcționare la putere maximă este de zeci de minute. Acest lucru face posibilă utilizarea dat drumulîn timpul lucrului muscular prelungit.

În comparație cu alte procese de resinteză ATP în celulele musculare, calea aerobă are mai multe avantaje:

• Rentabilitatea: 39 de molecule de ATP sunt formate dintr-o moleculă de glicogen, cu glicoliză anaerobă doar 3 molecule.
• Versatilitatea ca substraturi inițiale aici sunt o varietate de substanțe: carbohidrați, acizi grași, corpi cetonici, aminoacizi.
• Timp de funcționare foarte lung. În repaus, rata de resinteză aerobă a ATP poate fi scăzută, dar în timpul efortului fizic poate deveni maximă.

Cu toate acestea, există și dezavantaje.

• Consumul obligatoriu de oxigen, care este limitat de rata de livrare a oxigenului către mușchi și de rata de penetrare a oxigenului prin membrana mitocondrială.
• Timp mare de implementare.
• Putere maxima mica.

De aceea activitatea musculară, caracteristic majorității sporturilor, nu poate fi obținut pe deplin prin acest mod de resinteză ATP.

Notă. Acest capitol este scris pe baza manualului „FUNDAMENTELE BIOCHIMIEI SPORTIVE”

Ce face o persoană să se miște? Ce este schimbul de energie? De unde vine energia corpului? Cat va dura? La ce activitate fizica câtă energie se consumă? Sunt multe întrebări, după cum puteți vedea. Dar mai ales ele apar atunci când începi să studiezi acest subiect. Voi încerca să fac viața mai ușoară celor mai curioși și să economisesc timp. Merge…

Metabolismul energetic - un set de reacții de scindare a substanțelor organice, însoțite de eliberarea de energie.

Pentru a asigura mișcarea (filamente de actină și miozină în mușchi), mușchiul necesită adenozină trifosfat (ATP). Când legăturile chimice dintre fosfați sunt rupte, este eliberată energie, care este utilizată de celulă. În acest caz, ATP intră într-o stare cu o energie mai mică în adenozin difosfat (ADP) și fosfor anorganic (P)

Dacă mușchiul funcționează, atunci ATP este împărțit constant în ADP și fosfor anorganic, în timp ce eliberează energie (aproximativ 40-60 kJ / mol). Pentru munca pe termen lung, este necesar să se restabilească ATP-ul la viteza cu care această substanță este utilizată de celulă.

Sursele de energie utilizate pentru munca pe termen scurt, pe termen scurt si pe termen lung sunt diferite. Energia poate fi generată atât anaerob (fără oxigen), cât și aerob (oxidativ). Ce calități dezvoltă un sportiv când se antrenează în zona aerobă sau anaerobă, am scris în articolul „“.

Există trei sisteme energetice care asigură munca fizică a unei persoane:

1. Alactat sau fosfagen (anaerob). Este asociat cu procesele de resinteză ATP, în principal datorită compusului fosfat de înaltă energie - fosfat de creatină (CrP).
2. Glicolitic (anaerob). Oferă resinteza ATP și CRF datorită reacțiilor de descompunere anaerobă a glicogenului și/sau glucozei la acid lactic (lactat).
3. Aerob (oxidant). Capacitatea de a efectua munca datorită oxidării carbohidraților, grăsimilor, proteinelor, crescând în același timp livrarea și utilizarea oxigenului în mușchii care lucrează.

Surse de energie pentru munca pe termen scurt.

Energia disponibilă rapid pentru mușchi este furnizată de molecula ATP (Adenozină Trifosfat). Această energie este suficientă pentru 1-3 secunde. Această sursă este folosită pentru muncă instantanee, efort maxim.

ATP + H2O ⇒ ADP + F + Energie

În organism, ATP este una dintre cele mai frecvent actualizate substanțe; Astfel, la om, durata de viață a unei molecule de ATP este mai mică de 1 minut. În timpul zilei, o moleculă de ATP trece printr-o medie de 2000-3000 de cicluri de resinteză (corpul uman sintetizează aproximativ 40 kg de ATP pe zi, dar conține aproximativ 250 g la un moment dat), adică practic nu există nicio rezervă de ATP. în organism, iar pentru viața normală este necesar să se sintetizeze în mod constant noi molecule de ATP.

Este completat cu ATP datorită CRP (Creatine Phosphate), aceasta este a doua moleculă de fosfat, care are o energie mare în mușchi. CrF donează molecula de fosfat moleculei de ADP pentru formarea de ATP, asigurând astfel capacitatea mușchiului de a lucra pentru un anumit timp.

Arata cam asa:

ADP+ CrF ⇒ ATP + Cr

Stocul de KrF durează până la 9 secunde. muncă. În acest caz, puterea de vârf scade pe 5-6 secunde. Sprinterii profesioniști încearcă să mărească acest rezervor (rezerva CrF) și mai mult antrenându-se până la 15 secunde.

Atât în ​​primul caz, cât și în al doilea, procesul de formare a ATP are loc în modul anaerob fără participarea oxigenului. Resinteza ATP datorită CRF se realizează aproape instantaneu. Acest sistem are cea mai mare putereîn comparație cu glicolitic și aerobic și asigură muncă de natură „explozivă” cu contracții musculare maxime în ceea ce privește forța și viteza. Așa arată metabolismul energetic în timpul lucrului pe termen scurt, cu alte cuvinte, așa funcționează sistemul alactic de alimentare cu energie al organismului.

Surse de energie pentru perioade scurte de lucru.

De unde provine energia pentru organism în timpul lucrului scurt? În acest caz, sursa este un carbohidrat animal, care se găsește în mușchi și ficatul uman - glicogen. Procesul prin care glicogenul promovează resinteza ATP și eliberarea de energie este numit Glicoliză anaerobă(Sistem de alimentare cu energie glicolitică).

glicoliza- Acesta este procesul de oxidare a glucozei, în care dintr-o moleculă de glucoză se formează două molecule de acid piruvic (Pyruvat). Metabolizarea suplimentară a acidului piruvic este posibilă în două moduri - aerob și anaerob.

În timpul muncii aerobice acidul piruvic (piruvat) este implicat în metabolism și în multe reacții biochimice din organism. Este transformat în acetil-coenzima A, care este implicată în ciclul Krebs care asigură respirația în celulă. La eucariote (celule ale organismelor vii care conțin un nucleu, adică în celule umane și animale), ciclul Krebs are loc în interiorul mitocondriilor (MX, aceasta este stația energetică a celulei).

Ciclul Krebs(ciclul acidului tricarboxilic) - un pas cheie în respirația tuturor celulelor folosind oxigen, este centrul intersecției multor căi metabolice din organism. Pe lângă rolul energetic, ciclul Krebs are o funcție plastică semnificativă. Prin participarea la procesele biochimice, ajută la sintetizarea unor compuși celulari atât de importanți precum aminoacizi, carbohidrați, acizi grași etc.

Dacă oxigenul nu este suficient, adică munca se desfășoară într-un mod anaerob, apoi acidul piruvic din organism suferă un clivaj anaerob cu formarea de acid lactic (lactat)

Sistemul anaerob glicolitic se caracterizează prin putere mare. Acest proces începe aproape de la începutul lucrului și ajunge la putere în 15-20 de secunde. lucru de intensitate maximă, iar această putere nu poate fi menținută mai mult de 3 - 6 minute. Pentru începători, care abia încep să facă sport, puterea nu este suficientă pentru 1 minut.

Substraturile energetice pentru furnizarea de energie a mușchilor sunt carbohidrații - glicogenul și glucoza. Aportul total de glicogen în corpul uman pentru 1-1,5 ore de muncă.

După cum sa menționat mai sus, ca urmare a puterii și duratei mari a muncii anaerobe glicolitice, în mușchi se formează o cantitate semnificativă de lactat (acid lactic).

Glicogen ⇒ ATP + acid lactic

Lactatul din mușchi pătrunde în sânge și se leagă de sistemele tampon ale sângelui pentru a păstra mediul intern al corpului. Dacă nivelul de lactat din sânge crește, atunci sistemele tampon la un moment dat ar putea să nu poată face față, ceea ce va determina o schimbare a echilibrului acido-bazic către partea acidă. Odată cu acidificare, sângele devine gros și celulele corpului nu pot primi oxigenul și nutriția necesare. Ca urmare, aceasta determină inhibarea enzimelor cheie ale glicolizei anaerobe, până la inhibarea completă a activității lor. Rata de glicoliză în sine, procesul anaerob alactic și puterea de lucru scad.

Durata muncii în modul anaerob depinde de nivelul concentrației de lactat din sânge și de gradul de rezistență al mușchilor și sângelui la schimbările acide.

Capacitatea de tamponare a sângelui este capacitatea sângelui de a neutraliza lactatul. Cu cât o persoană este mai instruită, cu atât are mai multă capacitate tampon.

Surse de energie pentru funcționare continuă.

Sursele de energie pentru corpul uman în timpul lucrului aerob prelungit, necesare pentru formarea ATP, sunt glicogenul muscular, glucoza din sânge, acizii grași, grăsimea intramusculară. Acest proces este declanșat de munca aerobă prelungită. De exemplu, arderea grăsimilor (oxidarea grăsimilor) la alergătorii începători începe după 40 de minute de alergare în al 2-lea zona pulsului(PZ). La sportivi, procesul de oxidare începe deja la 15-20 de minute de alergare. Grăsimea din corpul uman este suficientă pentru 10-12 ore de muncă aerobă continuă.

Când sunt expuse la oxigen, moleculele de glicogen, glucoză, grăsimi sunt descompuse, sintetizând ATP cu eliberarea de dioxid de carbon și apă. Majoritatea reacțiilor apar în mitocondriile celulei.

Glicogen + Oxigen ⇒ ATP + Dioxid de Carbon + Apă

Formarea ATP folosind acest mecanism este mai lentă decât cu ajutorul surselor de energie utilizate în munca pe termen scurt și pe termen scurt. Durează 2 până la 4 minute înainte ca necesarul de ATP al celulei să fie complet satisfăcut de procesul aerob discutat. Această întârziere se datorează faptului că este nevoie de timp pentru ca inima să înceapă să-și crească aportul de sânge bogat în oxigen către mușchi la ritmul necesar pentru a satisface nevoile de ATP ale mușchilor.

Grasimi + Oxigen ⇒ ATP + Dioxid de Carbon + Apa

Fabrica de oxidare a grăsimilor din organism este cea mai consumatoare de energie. De la oxidarea carbohidraților, din 1 moleculă de glucoză sunt produse 38 de molecule de ATP. Și cu oxidarea a 1 moleculă de grăsime - 130 de molecule de ATP. Dar se întâmplă mult mai încet. În plus, producerea de ATP prin oxidarea grăsimilor necesită mai mult oxigen decât oxidarea carbohidraților. O altă caracteristică a fabricii oxidative, aerobe, este că aceasta capătă avânt treptat, pe măsură ce livrarea de oxigen crește și concentrația de acizi grași eliberați din țesutul adipos în sânge crește.

Mai mult Informatii utileși articole pe care le puteți găsi.

Dacă ne imaginăm toate sistemele producătoare de energie (metabolismul energetic) din organism sub formă de rezervoare de combustibil, atunci acestea vor arăta astfel:

1. Cel mai mic rezervor este Creatin Phosphate (este ca benzina 98). Este, parcă, mai aproape de mușchi și începe să funcționeze rapid. Această „benzină” este suficientă pentru 9 secunde. muncă.
2. Rezervor mediu - Glicogen (benzină 92). Acest rezervor este situat puțin mai departe în corp și combustibilul din acesta provine din 15-30 de secunde de muncă fizică. Acest combustibil este suficient pentru 1-1,5 ore de lucru.
3. Rezervor mare - Grăsime (combustibil diesel). Acest rezervor este departe și va dura 3-6 minute până când combustibilul începe să curgă din el. Stoc de grăsime în corpul uman pentru 10-12 ore de muncă intensivă, aerobă.

Nu am venit eu însumi cu toate acestea, ci am luat extrase din cărți, literatură, resurse de internet și am încercat să vi le transmit concis. Dacă aveți întrebări - scrieți.

1. Glicoliză anaerobă. Resinteza ATP în timpul glicolizei. Factori care afectează cursul glicolizei.

2. Calea aerobă de resinteză ATP. Caracteristicile reglementării.

3. Resinteza ATP în ciclul Krebs.

4. Acidul lactic, rolul său în organism, modalități de eliminare.

5. Oxidarea biologică. Sinteza ATP în timpul transferului de electroni de-a lungul lanțului de enzime respiratorii.

prima intrebare

Descompunerea glucozei este posibilă în două moduri. Una dintre ele este descompunerea unei molecule de glucoză cu șase atomi de carbon în două molecule cu trei atomi de carbon. Această cale se numește descompunerea dihotomică a glucozei. Când a doua cale este implementată, molecula de glucoză pierde un atom de carbon, ceea ce duce la formarea pentozei; această cale se numește apotomie.

Descompunerea dihotomică a glucozei (glicoliză) poate avea loc atât în ​​condiții anaerobe, cât și în condiții aerobe. În timpul descompunerii glucozei în condiții anaerobe, acidul lactic se formează ca urmare a procesului de fermentație a acidului lactic. Reacțiile individuale de glicoliză sunt catalizate de 11 enzime care formează un lanț în care produsul reacției accelerate de enzima precedentă este substratul următoarei. Glicoliza poate fi împărțită condiționat în două etape. În primul se eliberează energie, al doilea se caracterizează prin acumularea de energie sub formă de molecule de ATP.

Chimia procesului este prezentată în tema „Descompunerea carbohidraților” și se termină cu trecerea PVC-ului în acid lactic.

Majoritatea acidului lactic produs în mușchi este spălat în fluxul sanguin. Modificările pH-ului sângelui sunt prevenite de sistemul tampon cu bicarbonat: la sportivi, capacitatea de tamponare a sângelui este crescută în comparație cu persoanele neantrenate, astfel încât aceștia pot tolera niveluri mai mari de acid lactic. În plus, acidul lactic este transportat către ficat și rinichi, unde este aproape complet procesat în glucoză și glicogen. O parte nesemnificativă a acidului lactic este din nou transformată în acid piruvic, care, în condiții aerobe, este oxidat la produsul final.

a 2-a intrebare

Defalcarea aerobă a glucozei este altfel cunoscută sub numele de ciclul pentozei fosfat. Ca rezultat al acestei căi, una dintre cele 6 molecule de glucoză-6-fosfat se descompune. Defalcarea apotomică a glucozei poate fi împărțită în două faze: oxidativă și anaerobă.

Faza oxidativă în care glucoza-6-fosfat este transformată în ribuloză-5-fosfat este prezentată la întrebarea „Descompunerea carbohidraților. Defalcarea aerobă a glucozei

Faza anaerobă a defalcării apotomice a glucozei.

Schimbul suplimentar de ribuloză-5-fosfat are loc foarte dificil, are loc o transformare a ciclului fosfopentoză-pentoză fosfat. Drept urmare, din șase molecule de glucoză-6-fosfat care intră pe calea aerobă de descompunere a carbohidraților, o moleculă de glucoză-6-fosfat este complet scindată pentru a forma CO2, H20 și 36 molecule de ATP. Este cel mai mare efect energetic al defalcării glucozei-6-fosfat, în comparație cu glicoliza (2 molecule ATP), care este important în furnizarea de energie creierului și mușchilor în timpul efortului fizic.

a 3-a întrebare

Ciclul acizilor di- și tricarboxilici (ciclul Krebs) ocupă un loc important în procesele metabolice: aici acetil-CoA (și PVA) este neutralizat la produsele finale: dioxid de carbon și apă; sintetizat 12 molecule ATP; se formează o serie de produse intermediare, care sunt utilizate pentru sinteza unor compuși importanți. De exemplu, acizii oxaloacetic și cetoglutaric pot forma acizi aspartic și glutamic; acetil-CoA servește ca material de pornire pentru sinteza acizilor grași, colesterolului, acizilor colici și hormonilor. Ciclul acizilor di- și tricarboxilici este următoarea verigă în principalele tipuri de metabolism: metabolismul carbohidraților, proteinelor, grăsimilor. Pentru detalii, consultați subiectul „Defalcarea carbohidraților”.

a 4-a întrebare

O creștere a cantității de acid lactic în spațiul sarcoplasmatic al mușchilor este însoțită de o modificare a presiunii osmotice, în timp ce apa din mediul intercelular pătrunde în fibrele musculare, determinând umflarea și rigidizarea acestora. Schimbările semnificative ale presiunii osmotice în mușchi pot provoca durere.

Acidul lactic difuzează ușor prin membranele celulare de-a lungul gradientului de concentrație în sânge, unde interacționează cu sistemul bicarbonat, ceea ce duce la eliberarea unui exces „nemetabolic” de CO 2:

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

Astfel, o creștere a acidității, o creștere a CO 2, servește ca semnal pentru centrul respirator; atunci când acidul lactic este eliberat, ventilația pulmonară și aportul de oxigen la mușchiul care lucrează cresc.

a 5-a întrebare

oxidare biologică- acesta este un set de reacții oxidative care apar în obiectele biologice (în țesuturi) și asigură organismului energie și metaboliți pentru implementarea proceselor vitale. Oxidarea biologică distruge, de asemenea produse nocive metabolism, deșeuri ale corpului.

Oamenii de știință au luat parte la dezvoltarea teoriei oxidării biologice: 1868 - Schönbein (om de știință german), 1897 - A.N. Bach, 1912 V.I. Palladin, G. Wieland. Opiniile acestor oameni de știință formează baza teoriei moderne a oxidării biologice. Esența sa.

În transferul H 2 la O 2 sunt implicate mai multe sisteme enzimatice (lanțul respirator al enzimelor), se disting trei componente principale: dehidrogenaze (NAD, NADP); flavină (FAD, FMN); citocromi (hem Fe 2+). Ca urmare, se formează produsul final al oxidării biologice, H 2 O. În oxidarea biologică este implicat un lanț de enzime respiratorii.

Primul acceptor de H2 este dehidrogenaza, coenzima este fie NAD (în mitocondrii) fie NADP (în citoplasmă).

H(H + e)

2e

2e

2e

2e

2H + +O2- → H2O Substraturi: lactat, citrat, malat, succinat, glicerofosfat și alți metaboliți. În funcție de natura organismului și de substratul oxidat, oxidarea în celule poate fi efectuată în principal pe una dintre cele 3 căi. 1. Cu un set complet de enzime respiratorii, când există o activare prealabilă a O în 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. Fără citocromi: S OVER FAD O 2 H 2 O 2 . 3. Fără NAD și fără citocromi: S FAD O2H2O2. Oamenii de știință au descoperit că atunci când hidrogenul este transferat în oxigen, cu participarea tuturor purtătorilor, se formează trei molecule de ATP. Restaurarea formei NAD·H2 și NADP·H2 în timpul transferului de H2 la O2 dă 3 ATP, iar FAD·H2 dă 2 ATP. În timpul oxidării biologice se formează H 2 O sau H 2 O 2 care, la rândul său, se descompune în H 2 O şi O 2 sub acţiunea catalază. Apa formată în timpul oxidării biologice este cheltuită pentru nevoile celulei (reacții de hidroliză) sau este excretată ca produs final din organism. În timpul oxidării biologice, se eliberează energie, care fie se transformă în căldură și se disipează, fie se acumulează în ~ ATP și este apoi folosită pentru toate procesele vieții. Procesul în care energia eliberată în timpul oxidării biologice se acumulează în legăturile ~ ATP este fosforilarea oxidativă, adică sinteza ATP din ADP și F (n) datorită energiei de oxidare a substanțelor organice: ADP + F (n) ATP + H2O. În legăturile macroergice ale ATP se acumulează 40% din energia oxidării biologice. Pentru prima dată, V.A. Engelgardt (1930) a subliniat conjugarea oxidării biologice cu fosforilarea ADP. Mai târziu V.A.Belitser și E.T. Tsybakov a arătat că sinteza ATP din ADP și P(n) are loc în mitocondrii în timpul migrării e - de la substrat la O 2 prin lanțul de enzime respiratorii. Acești oameni de știință au descoperit că pentru fiecare atom de O absorbit se formează 3 molecule de ATP, adică în lanțul respirator al enzimelor, există 3 puncte de conjugare a oxidării cu fosforilarea ADP:

Recuperarea fosfagenilor (ATP și CRF)

Fosfagenii, în special ATP, sunt restaurați foarte repede (Fig. 25). Deja în 30 de secunde de la încetarea lucrului, până la 70% din fosfagenii consumați sunt restabiliți, iar completarea lor completă se încheie în câteva minute și aproape exclusiv datorită energiei metabolismului aerob, adică datorită oxigenului consumat în post. faza de O2-datoria. Într-adevăr, dacă imediat după muncă, membrul care lucrează este turnicat și astfel privează mușchii de oxigen livrat cu sânge, atunci refacerea CRF nu va avea loc.

Cum cu cât este mai mare consumul de fosfageni în timpul funcționării, cu atât este necesar mai mult O2 pentru a le reface (pentru a restabili 1 mol de ATP, sunt necesari 3,45 litri de O2). Valoarea fracției rapide (alactice) a datoriei de O2 este direct legată de gradul de scădere a fosfagenilor din mușchi până la sfârșitul lucrului. Prin urmare, această valoare indică cantitatea de fosfageni consumată în timpul operației.

La bărbați neantrenați, valoarea maximă a fracției rapide a datoriei de O2 ajunge la 2-3 litri. Valori deosebit de mari ale acestui indicator au fost înregistrate în rândul reprezentanților sporturilor de viteză-forță (până la 7 litri la sportivii cu înaltă calificare). În aceste sporturi, conținutul de fosfageni și rata consumului acestora în mușchi determină direct puterea maximă și menținută (la distanță) a exercițiului.

Recuperarea glicogenului. Conform ideilor inițiale ale lui R. Margaria și colab.(1933), glicogenul consumat în timpul muncii este resintetizat din acid lactic în 1-2 ore după muncă. Oxigenul consumat în această perioadă de recuperare determină a doua, lentă sau lactată, fracțiune O2-Datoria. Cu toate acestea, acum s-a stabilit că restabilirea glicogenului în mușchi poate dura până la 2-3 zile.

Viteză recuperarea glicogenului și cantitatea rezervelor sale recuperabile în mușchi și ficat depinde de doi factori principali: gradul de consum de glicogen în timpul muncii și natura dietei în perioada de recuperare. După o foarte semnificativă (mai mult de 3/4 din conținutul inițial), până la final, epuizarea glicogenului în mușchii care lucrează, recuperarea acestuia în primele ore cu alimentație normală este foarte lentă și durează până la 2 zile pentru a ajunge. nivelul pre-lucrare. Cu o dietă bogată în carbohidrați (mai mult de 70% din conținutul zilnic de calorii), acest proces se accelerează - deja în primele 10 ore mai mult de jumătate din glicogen este restabilit în mușchii care lucrează, până la sfârșitul zilei este complet restaurat, iar în ficat conținutul de glicogen este mult mai mare decât de obicei. În viitor, cantitatea de glicogen din mușchii care lucrează și din ficat continuă să crească, iar la 2-3 zile după sarcina „epuizantă”, poate depăși pre-lucrarea de 1,5-3 ori - fenomenul de supracompensare.

La zilnic intensiv și lung sesiuni de antrenament conținutul de glicogen din mușchii care lucrează și din ficat este redus semnificativ de la o zi la alta, deoarece cu o dietă normală, chiar și o pauză zilnică între antrenamente nu este suficientă pentru a restabili complet glicogenul. Creșterea conținutului de carbohidrați din dieta sportivului poate asigura refacerea completă a resurselor de carbohidrați ale organismului până la următoarea sesiune de antrenament.

eliminare acid lactic. În timpul perioadei de recuperare, acidul lactic este eliminat din mușchii care lucrează, din sânge și din lichidul tisular, iar cu cât mai repede, cu atât sa format mai puțin acid lactic în timpul lucrului. Rol important joacă și modul după lucru. Deci, după o încărcare maximă, este nevoie de 60-90 de minute pentru a elimina complet acidul lactic acumulat în condiții de odihnă completă - stând sau culcat (recuperare pasivă). Cu toate acestea, dacă se efectuează o muncă ușoară (recuperare activă) după o astfel de încărcare, atunci eliminarea acidului lactic are loc mult mai rapid. La persoanele neantrenate, intensitatea optimă a sarcinii de „restaurare” este de aproximativ 30-45% din IPC (de exemplu, jogging). la sportivii bine antrenati - 50-60% din IPC, cu o durata totala de aproximativ 20 de minute.

Există patru moduri principale de a elimina acidul lactic:

• 1) oxidarea la CO2 și SH0 (aceasta elimină aproximativ 70% din tot acidul lactic acumulat);
• 2) conversie în glicogen (în mușchi și ficat) și glucoză (în ficat) aproximativ 20%;
• 3) conversie în proteine ​​(mai puțin de 10%); 4) îndepărtarea cu urină și transpirație (1-2%). Odată cu recuperarea activă, proporția de acid lactic eliminat aerob crește. Deși oxidarea acidului lactic poate apărea într-o mare varietate de organe și țesuturi ( muschii scheletici, mușchiul inimii, ficat, rinichi etc.), cea mai mare parte este oxidată în mușchii scheletici (în special fibrele lor lente). Acest lucru face clar de ce munca ușoară (implică în mare parte lentă fibre musculare) contribuie la eliminarea mai rapidă a lactatului după efort intens.

Semnificativ o parte din fracția lentă (lactat) a datoriei de O2 este asociată cu eliminarea acidului lactic. Cu cât sarcina este mai intensă, cu atât această fracție este mai mare. La persoanele neantrenate ajunge la maximum 5-10 litri, la sportivi, mai ales printre reprezentanții sporturilor de viteză-forță, ajunge la 15-20 de litri. Durata sa este de aproximativ o oră. Mărimea și durata fracției lactate a datoriei de O2 scad odată cu recuperarea activă.

Creatina Acid Fosforic (creatina fosfat, fosfocreatină) - Acid 2-[metil-(N "-fosfonocarbimidoil) amino] acetic. Cristale incolore, solubile în apă, ușor hidrolizate prin scindarea fosfamidei Conexiuni N-Pîn mediu acid, stabil în alcalin. Fosfatul de creatină este un produs al N-fosforilării metabolice reversibile a creatinei, care, la fel ca , este un compus cu energie ridicată.

Restaurare cu fosfat

Dacă un atlet începe un set fără o recuperare adecvată a fosfatului, nu va putea menține producția de energie pentru seturile respective sau ulterioare. Astfel, în timpul fazei de forță maximă, sportivii ar trebui să aibă o pauză de odihnă de trei până la cinci minute înainte de a efectua seturile ulterioare folosind aceeași grupă musculară, cu excepția cazului în care sportivul lucrează cu o rezervă mare. Pentru recuperare maximă atunci când efectuează exerciții cu o intensitate foarte mare și o rezervă mică, sportivii ar trebui să folosească o metodologie de antrenament vertical, adică. treceți la un nou exercițiu după finalizarea unui set din exercițiul anterior. Cu alte cuvinte, sportivul efectuează câte un set pentru fiecare exercițiu înainte de a reveni la primul exercițiu și de a efectua al doilea set. Ca urmare a utilizării acestui algoritm, există o perioadă suficientă de timp pentru a restabili nivelul de fosfați din mușchi.

Durata recuperării ATP-CP