Skôr ako popíšeme systém MOVEOUT, chcem, aby ste vo všeobecnosti pochopili, aké procesy prebiehajú vo svaloch počas práce. Nebudem zachádzať do najmenších detailov, aby som nezranil vašu psychiku, preto poviem to najdôležitejšie. Nuž, možno mnohí nepochopia túto časť, ale radím vám, aby ste si ju dobre naštudovali, pretože vďaka nej pochopíte, ako fungujú naše svaly, čiže pochopíte, ako ich správne cvičiť.

Takže hlavná vec, ktorá je potrebná pre prácu našich svalov, sú molekuly ATP, pomocou ktorých svaly dostávajú energiu. Zo štiepenia ATP vzniká molekula ADP + energia. To je akurát dostatok zásob ATP v našich svaloch len na 2 sekundy práce a potom prichádza resyntéza ATP z molekúl ADP. V skutočnosti výkon a funkčnosť závisia od typov procesov resyntézy ATP.

Takže existujú také procesy. Zvyčajne sa spájajú jeden po druhom.

1. Anaeróbny kreatínfosfát

Hlavnou výhodou kreatínfosfátovej dráhy pre tvorbu ATP je

• krátky čas nasadenia,
• veľká sila.

Kreatínfosfátová dráha súvisiaci s hmotou kreatínfosfát. Kreatínfosfát sa skladá z kreatínu. Kreatínfosfát má veľkú zásobu energie a vysokú afinitu k ADP. Preto ľahko interaguje s molekulami ADP, ktoré sa objavujú vo svalových bunkách počas fyzickej práce v dôsledku reakcie hydrolýzy ATP. Počas tejto reakcie sa zvyšok kyseliny fosforečnej prenesie s energetickou rezervou z kreatínfosfátu do molekuly ADP za vzniku kreatínu a ATP.

Kreatínfosfát + ADP → Kreatín + ATP.

Táto reakcia je katalyzovaná enzýmom kreatínkináza. Táto dráha resyntézy ATP sa niekedy nazýva kreatikináza, niekedy fosfát alebo alaktát.

Kreatínfosfát je krehká látka. Tvorba kreatínu z neho prebieha bez účasti enzýmov. Kreatín telo nevyužíva a vylučuje sa močom. Kreatínfosfát sa syntetizuje počas pokoja z prebytku ATP. O svalová práca mierne energetické rezervy kreatínfosfátu môžu byť čiastočne obnovené. Zásoby ATP a kreatínfosfátu vo svaloch sú tiež tzv fosfagény.

Fosfátový systém sa vyznačuje veľmi rýchlou resyntézou ATP z ADP, ktorá je však účinná len veľmi krátky čas. Pri maximálnom zaťažení sa fosfátový systém vyčerpá do 10 s. Najprv sa ATP spotrebuje do 2 s a potom do 6-8 s - CF.

Fosfátový systém sa nazýva anaeróbny, pretože kyslík sa nezúčastňuje na resyntéze ATP, a alaktát, pretože sa netvorí kyselina mliečna.

Táto reakcia je hlavným zdrojom energie pre maximálne výkonové cvičenia: beh ďalej krátke vzdialenosti, skákanie hádzanie, dvíhanie činky. Túto reakciu je možné počas vykonávania zapnúť opakovane cvičenie, čo umožňuje rýchlo zvýšiť výkon vykonávanej práce.

2. Anaeróbna glykolýza

S narastajúcou intenzitou záťaže prichádza obdobie, kedy svalovú prácu už nedokáže podporovať len anaeróbny systém pre nedostatok kyslíka. Odteraz zásobovanie energiou fyzická práca je zapojený laktátový mechanizmus resyntézy ATP, ktorého vedľajším produktom je kyselina mliečna. Pri nedostatku kyslíka sa kyselina mliečna vznikajúca v prvej fáze anaeróbnej reakcie v druhej fáze úplne nezneutralizuje, čo má za následok jej hromadenie v pracujúcich svaloch, čo vedie k acidóze, čiže prekysleniu svalov.

Glylytická dráha resyntézy ATP, podobne ako dráha kreatínfosfátu, je anaeróbna dráha. Zdrojom energie potrebnej na resyntézu ATP je v tomto prípade svalový glykogén. Pri anaeróbnom odbúravaní glykogénu z jeho molekuly pôsobením enzýmu fosforylázy sa striedavo odštiepujú terminálne glukózové zvyšky vo forme glukóza-1-fosfátu. Ďalej sa molekuly glukóza-1-fosfátu po sérii postupných reakcií premenia na kyselina mliečna. Tento proces sa nazýva glykolýza. V dôsledku glykolýzy vznikajú medziprodukty obsahujúce fosfátové skupiny spojené makroergickými väzbami. Táto väzba sa ľahko prenáša na ADP za vzniku ATP. V pokoji prebiehajú glykolýzne reakcie pomaly, ale počas svalovej práce sa môže jeho rýchlosť zvýšiť 2000-krát, a to už v stave pred štartom.

Čas nasadenia 20-30 sekúnd .

Prevádzková doba s maximálnym výkonom - 2-3 minúty.

Glylytický spôsob tvorby ATP je niekoľko výhod pred aeróbnou cestou:

• rýchlejšie dosiahne maximálny výkon,
• má vyšší maximálny výkon,
• nevyžaduje účasť mitochondrií a kyslíka.

Táto cesta má však svoje nedostatky:

• proces nie je ekonomický
• hromadenie kyseliny mliečnej vo svaloch výrazne narúša ich normálne fungovanie a prispieva k svalovej únave.

1. Aeróbna cesta resyntézy

Aeróbna dráha pre resyntézu ATP sa tiež nazýva tkanivové dýchanie - ide o hlavný spôsob tvorby ATP, ktorý prebieha v mitochondriách svalových buniek. Počas tkanivového dýchania sa oxidovanej látke odoberú dva atómy vodíka a cez dýchací reťazec sa prenesú do molekulárneho kyslíka dodávaného do svalov krvou, výsledkom čoho je voda. Vďaka energii uvoľnenej pri tvorbe vody sa molekuly ATP syntetizujú z ADP a kyseliny fosforečnej. Zvyčajne sa na každú vytvorenú molekulu vody syntetizujú tri molekuly ATP.

Kyslíkový alebo aeróbny systém je pre vytrvalostných športovcov najdôležitejší, pretože dokáže dlhodobo podporovať fyzický výkon. Kyslíkový systém dodáva telu, a najmä svalovej činnosti, energiu prostredníctvom chemickej interakcie živín (hlavne sacharidov a tukov) s kyslíkom. Živiny vstupujú do tela s potravou a ukladajú sa do jeho zásob na ďalšie využitie podľa potreby. Sacharidy (cukor a škroby) sa ukladajú v pečeni a svaloch ako glykogén. Zásoby glykogénu sa môžu značne líšiť, ale vo väčšine prípadov stačia na minimálne 60-90 minút práce v submaximálnej intenzite. Zásoby tukov v tele sú zároveň prakticky nevyčerpateľné.

Sacharidy sú v porovnaní s tukmi efektívnejším „palivom“, keďže pri rovnakej spotrebe energie si ich oxidácia vyžaduje o 12 % menej kyslíka. Preto v podmienkach nedostatku kyslíka počas fyzickej námahy dochádza k tvorbe energie predovšetkým v dôsledku oxidácie sacharidov.

Keďže sacharidy sú obmedzené, je obmedzené aj ich využitie vo vytrvalostných športoch. Po vyčerpaní zásob uhľohydrátov sa na energetické zásobovanie práce pripájajú tuky, ktorých zásoby umožňujú vykonávať veľmi dlhú prácu. Príspevok tukov a sacharidov k energetickému zásobovaniu záťaže závisí od intenzity cvičenia a kondície športovca. Čím vyššia je intenzita záťaže, tým väčší je príspevok sacharidov k tvorbe energie. Ale v rovnakej intenzite cvičenie aerobiku trénovaný športovec použije viac tuku a menej sacharidov v porovnaní s netrénovaným človekom.

Trénovaný človek teda využije energiu hospodárnejšie, keďže zásoby sacharidov v tele nie sú neobmedzené.

Výkon kyslíkového systému závisí od množstva kyslíka, ktoré je ľudské telo schopné absorbovať. Čím väčšia je spotreba kyslíka pri dlhodobej práci, tým vyššia je aeróbna kapacita. Pod vplyvom tréningu sa aeróbna kapacita človeka môže zvýšiť o 50%.

Čas nasadenia je 3-4 minúty, ale u dobre trénovaných športovcov to môže byť 1 minúta. Je to spôsobené tým, že dodávka kyslíka do mitochondrií si vyžaduje reštrukturalizáciu takmer všetkých systémov tela.

Prevádzková doba pri maximálnom výkone sú desiatky minút. To umožňuje použiť daný spôsob pri dlhšej svalovej práci.

V porovnaní s inými procesmi resyntézy ATP vo svalových bunkách má aeróbna dráha niekoľko výhod:

• Ziskovosť: Z jednej molekuly glykogénu vzniká 39 molekúl ATP, pri anaeróbnej glykolýze len 3 molekuly.
• Všestrannosť ako počiatočné substráty tu sú rôzne látky: sacharidy, mastné kyseliny, ketolátky, aminokyseliny.
• Veľmi dlhá doba chodu. V pokoji môže byť rýchlosť aeróbnej resyntézy ATP nízka, ale počas fyzickej námahy môže byť maximálna.

Existujú však aj nevýhody.

• Povinná spotreba kyslíka, ktorá je obmedzená rýchlosťou dodávania kyslíka do svalov a rýchlosťou prenikania kyslíka cez mitochondriálnu membránu.
• Skvelý čas nasadenia.
• Malý maximálny výkon.

Preto svalová aktivita, charakteristické pre väčšinu športov, nie je možné plne získať týmto spôsobom resyntézy ATP.

Poznámka. Táto kapitola je napísaná na základe učebnice "ZÁKLADY ŠPORTOVEJ BIOCHÉMIE"

Čo prinúti človeka pohybovať sa? Čo je výmena energie? Odkiaľ pochádza energia tela? Ako dlho to bude trvať? Pri čom fyzická aktivita koľko energie sa spotrebuje? Existuje veľa otázok, ako vidíte. Ale predovšetkým sa objavia, keď začnete študovať túto tému. Pokúsim sa uľahčiť život tým najzvedavejším a ušetriť čas. Choď…

Energetický metabolizmus - súbor reakcií štiepenia organických látok, sprevádzaných uvoľňovaním energie.

Na zabezpečenie pohybu (aktínové a myozínové vlákna vo svale) potrebuje sval adenozíntrifosfát (ATP). Pri prerušení chemických väzieb medzi fosfátmi sa uvoľňuje energia, ktorú bunka využíva. V tomto prípade ATP prechádza do stavu s nižšou energiou v adenozíndifosfáte (ADP) a anorganickom fosfore (P)

Ak sval pracuje, potom sa ATP neustále štiepi na ADP a anorganický fosfor, pričom sa uvoľňuje energia (asi 40-60 kJ/mol). Pre dlhodobú prácu je potrebné obnoviť ATP rýchlosťou, s akou túto látku bunka využíva.

Zdroje energie využívané na krátkodobú, krátkodobú a dlhodobú prácu sú rôzne. Energia môže byť generovaná ako anaeróbne (bez kyslíka), tak aj aeróbne (oxidačne). Aké vlastnosti rozvíja športovec pri tréningu v aeróbnej alebo anaeróbnej zóne som napísal v článku „“.

Existujú tri energetické systémy, ktoré zabezpečujú fyzickú prácu človeka:

1. Alaktátové alebo fosfagénne (anaeróbne). S procesmi resyntézy ATP súvisí najmä vďaka vysokoenergetickej fosfátovej zlúčenine – kreatínfosfátu (CrP).
2. Glykolytický (anaeróbny). Poskytuje resyntézu ATP a CRF v dôsledku reakcií anaeróbneho rozkladu glykogénu a / alebo glukózy na kyselinu mliečnu (laktát).
3. Aeróbne (oxidačné). Schopnosť vykonávať prácu vďaka oxidácii sacharidov, tukov, bielkovín pri súčasnom zvýšení dodávky a využitia kyslíka v pracujúcich svaloch.

Zdroje energie pre krátkodobú prácu.

Rýchlo dostupnú energiu svalu zabezpečuje molekula ATP (adenozíntrifosfát). Táto energia vystačí na 1-3 sekundy. Tento zdroj sa používa na okamžitú prácu, maximálne úsilie.

ATP + H2O ⇒ ADP + F + Energia

V tele je ATP jednou z najčastejšie aktualizovaných látok; U ľudí je teda životnosť jednej molekuly ATP kratšia ako 1 minúta. Počas dňa prejde jedna molekula ATP v priemere 2 000 – 3 000 cyklov resyntézy (ľudské telo syntetizuje asi 40 kg ATP denne, ale v každom okamihu obsahuje približne 250 g), to znamená, že v ňom nie je prakticky žiadna rezerva ATP. v tele a pre normálny život je potrebné neustále syntetizovať nové molekuly ATP.

Je doplnený o ATP vďaka CRP (kreatínfosfátu), je to druhá molekula fosfátu, ktorá má vo svale vysokú energiu. CrF daruje molekulu fosfátu molekule ADP na tvorbu ATP, čím zabezpečuje schopnosť svalu pracovať po určitú dobu.

Vyzerá to takto:

ADP+ CrF ⇒ ATP + Cr

Zásoba KrF trvá až 9 sekúnd. práca. V tomto prípade špičkový výkon klesne na 5-6 sekúnd. Profesionálni šprintéri sa snažia túto nádrž (rezervu CrF) ešte zvýšiť tréningom do 15 sekúnd.

V prvom aj v druhom prípade dochádza k procesu tvorby ATP anaeróbny režim bez účasti kyslíka. Resyntéza ATP v dôsledku CRF sa uskutočňuje takmer okamžite. Tento systém má najvyššia moc v porovnaní s glykolytickým a aeróbnym a poskytuje prácu „výbušného“ charakteru s maximálnymi svalovými kontrakciami z hľadiska sily a rýchlosti. Takto vyzerá energetický metabolizmus pri krátkodobej práci, inak povedané, takto funguje alaktický systém zásobovania tela energiou.

Zdroje energie pre krátkodobé práce.

Odkiaľ sa berie energia pre telo pri krátkej práci? V tomto prípade je zdrojom živočíšny sacharid, ktorý sa nachádza vo svaloch a ľudskej pečeni – glykogén. Proces, ktorým glykogén podporuje resyntézu ATP a uvoľňovanie energie, sa nazýva Anaeróbna glykolýza(glykolytický systém zásobovania energiou).

glykolýza- Ide o proces oxidácie glukózy, pri ktorom z jednej molekuly glukózy vznikajú dve molekuly kyseliny pyrohroznovej (pyruvát). Ďalší metabolizmus kyseliny pyrohroznovej je možný dvoma spôsobmi – aeróbnym a anaeróbnym.

Pri aeróbnej práci kyselina pyrohroznová (pyruvát) sa podieľa na metabolizme a mnohých biochemických reakciách v tele. Premieňa sa na acetyl-koenzým A, ktorý sa podieľa na Krebsovom cykle zabezpečujúcom dýchanie v bunke. V eukaryotoch (bunkách živých organizmov, ktoré obsahujú jadro, teda v ľudských a zvieracích bunkách) prebieha Krebsov cyklus vo vnútri mitochondrií (MX, to je energetická stanica bunky).

Krebsov cyklus(cyklus trikarboxylových kyselín) – kľúčový krok pri dýchaní všetkých buniek pomocou kyslíka, je centrom priesečníka mnohých metabolických dráh v organizme. Okrem energetickej úlohy má Krebsov cyklus významnú plastickú funkciu. Účasťou na biochemických procesoch pomáha syntetizovať také dôležité bunkové zlúčeniny, ako sú aminokyseliny, sacharidy, mastné kyseliny atď.

Ak kyslík nestačí to znamená, že práca sa vykonáva v anaeróbnom režime, potom sa kyselina pyrohroznová v tele podrobí anaeróbnemu štiepeniu s tvorbou kyseliny mliečnej (laktátu)

Glykolytický anaeróbny systém sa vyznačuje vysokou silou. Tento proces začína takmer od samého začiatku práce a dosiahne výkon za 15-20 sekúnd. práca s maximálnou intenzitou a tento výkon sa nedá udržať dlhšie ako 3 - 6 minút. Pre začiatočníkov, ktorí práve začínajú športovať, výkon stačí sotva na 1 minútu.

Energetickými substrátmi pre zásobovanie svalov energiou sú sacharidy – glykogén a glukóza. Celková zásoba glykogénu v ľudskom tele na 1-1,5 hodiny práce.

Ako už bolo spomenuté vyššie, v dôsledku vysokého výkonu a trvania glykolytickej anaeróbnej práce sa vo svaloch tvorí značné množstvo laktátu (kyseliny mliečnej).

Glykogén ⇒ ATP + Kyselina mliečna

Laktát zo svalov preniká do krvi a viaže sa na tlmiace systémy krvi, aby zachoval vnútorné prostredie tela. Ak hladina laktátu v krvi stúpne, potom si pufrovacie systémy v určitom bode nemusia poradiť, čo spôsobí posun acidobázickej rovnováhy na kyslú stranu. Prekyslením krv hustne a bunky tela nedokážu prijímať potrebný kyslík a výživu. V dôsledku toho dochádza k inhibícii kľúčových enzýmov anaeróbnej glykolýzy až po úplnú inhibíciu ich aktivity. Znižuje sa rýchlosť samotnej glykolýzy, alaktický anaeróbny proces a sila práce.

Trvanie práce v anaeróbnom režime závisí od úrovne koncentrácie laktátu v krvi a od stupňa odolnosti svalov a krvi voči kyslým posunom.

Pufrovacia kapacita krvi je schopnosť krvi neutralizovať laktát. Čím je človek trénovanejší, tým má väčšiu vyrovnávaciu kapacitu.

Zdroje energie pre nepretržitú prevádzku.

Zdrojmi energie pre ľudský organizmus pri dlhšej aeróbnej práci, potrebnej na tvorbu ATP, sú svalový glykogén, glukóza v krvi, mastné kyseliny, vnútrosvalový tuk. Tento proces je vyvolaný dlhotrvajúcou aeróbnou prácou. Napríklad spaľovanie tukov (oxidácia tukov) u začínajúcich bežcov začína po 40 minútach behu v 2. pulzná zóna(PZ). U športovcov začína oxidačný proces už po 15-20 minútach behu. Tuk v ľudskom tele vystačí na 10-12 hodín nepretržitej aeróbnej práce.

Keď sú vystavené kyslíku, molekuly glykogénu, glukózy, tuku sa štiepia a syntetizujú ATP s uvoľňovaním oxidu uhličitého a vody. Väčšina reakcií prebieha v mitochondriách bunky.

Glykogén + kyslík ⇒ ATP + oxid uhličitý + voda

Tvorba ATP pomocou tohto mechanizmu je pomalšia ako s pomocou energetických zdrojov využívaných pri krátkodobej a krátkodobej práci. Trvá 2 až 4 minúty, kým sa bunková potreba ATP úplne uspokojí diskutovaným aeróbnym procesom. Toto oneskorenie je spôsobené tým, že trvá určitý čas, kým srdce začne zvyšovať zásobovanie svalov krvou bohatou na kyslík rýchlosťou potrebnou na uspokojenie svalových potrieb ATP.

Tuk + kyslík ⇒ ATP + oxid uhličitý + voda

Továreň na oxidáciu tukov v tele je energeticky najnáročnejšia. Od oxidácie sacharidov vzniká z 1 molekuly glukózy 38 molekúl ATP. A s oxidáciou 1 molekuly tuku - 130 molekúl ATP. Ale deje sa to oveľa pomalšie. Navyše, produkcia ATP oxidáciou tukov vyžaduje viac kyslíka ako oxidácia sacharidov. Ďalšou vlastnosťou oxidačnej, aeróbnej továrne je, že naberá na sile postupne, pretože sa zvyšuje dodávka kyslíka a zvyšuje sa koncentrácia mastných kyselín uvoľňovaných z tukového tkaniva v krvi.

Viac užitočná informácia a články, ktoré nájdete.

Ak si všetky systémy produkujúce energiu (energetický metabolizmus) v tele predstavíme vo forme palivových nádrží, potom budú vyzerať takto:

1. Najmenšia nádrž je Creatine Phosphate (je to ako 98 benzín). Je akoby bližšie k svalu a začína pracovať rýchlo. Tento „benzín“ vystačí na 9 sekúnd. práca.
2. Stredná nádrž - Glykogén (92 benzín). Táto nádrž je umiestnená o niečo ďalej v tele a palivo z nej pochádza z 15-30 sekúnd fyzickej práce. Toto palivo stačí na 1-1,5 hodiny práce.
3. Veľká nádrž - Tuk (nafta). Táto nádrž je ďaleko a bude trvať 3-6 minút, kým z nej začne vytekať palivo. Zásoba tuku v ľudskom tele na 10-12 hodín intenzívnej aeróbnej práce.

Na toto všetko som neprišiel sám, ale zobral som si úryvky z kníh, literatúry, internetových zdrojov a snažil som sa vám to stručne sprostredkovať. Ak máte nejaké otázky - píšte.

1. Anaeróbna glykolýza. Resyntéza ATP počas glykolýzy. Faktory ovplyvňujúce priebeh glykolýzy.

2. Aeróbny spôsob resyntézy ATP. Vlastnosti regulácie.

3. Resyntéza ATP v Krebsovom cykle.

4. Kyselina mliečna, jej úloha v organizme, spôsoby jej eliminácie.

5. Biologická oxidácia. Syntéza ATP pri prenose elektrónov pozdĺž reťazca respiračných enzýmov.

1. otázka

Rozklad glukózy je možný dvoma spôsobmi. Jedným z nich je rozpad šesťuhlíkovej molekuly glukózy na dve trojuhlíkové. Táto dráha sa nazýva dichotomické štiepenie glukózy. Keď je implementovaná druhá dráha, molekula glukózy stratí jeden atóm uhlíka, čo vedie k tvorbe pentózy; táto cesta sa nazýva apotómia.

Dichotomické štiepenie glukózy (glykolýza) môže nastať za anaeróbnych aj aeróbnych podmienok. Pri rozklade glukózy v anaeróbnych podmienkach vzniká ako výsledok procesu mliečnej fermentácie kyselina mliečna. Jednotlivé reakcie glykolýzy sú katalyzované 11 enzýmami, ktoré tvoria reťazec, v ktorom je produkt reakcie urýchlenej predchádzajúcim enzýmom substrátom pre nasledujúci. Glykolýzu možno podmienečne rozdeliť do dvoch etáp. V prvom sa uvoľňuje energia, druhý je charakterizovaný akumuláciou energie vo forme molekúl ATP.

Chémia procesu je uvedená v téme "Rozklad sacharidov" a končí prechodom PVC na kyselinu mliečnu.

Väčšina kyseliny mliečnej produkovanej vo svale sa vyplaví do krvného obehu. Zmenám pH krvi bráni bikarbonátový tlmivý systém: u športovcov je v porovnaní s netrénovanými ľuďmi zvýšená tlmivá kapacita krvi, takže znesú vyššiu hladinu kyseliny mliečnej. Ďalej sa kyselina mliečna transportuje do pečene a obličiek, kde sa takmer úplne spracuje na glukózu a glykogén. Nepodstatná časť kyseliny mliečnej sa opäť mení na kyselinu pyrohroznovú, ktorá sa za aeróbnych podmienok oxiduje na konečný produkt.

2. otázka

Aeróbne štiepenie glukózy je inak známe ako pentózofosfátový cyklus. V dôsledku tejto dráhy sa rozkladá jedna zo 6 molekúl glukóza-6-fosfátu. Apotomické štiepenie glukózy možno rozdeliť na dve fázy: oxidačnú a anaeróbnu.

Oxidačná fáza, kde sa glukóza-6-fosfát premieňa na ribulóza-5-fosfát, je prezentovaná v otázke „Rozklad sacharidov. Aeróbne štiepenie glukózy

Anaeróbna fáza apotomického rozkladu glukózy.

Ďalšia výmena ribulóza-5-fosfátu prebieha veľmi ťažko, dochádza k premene fosfopentózo-pentózofosfátového cyklu. Výsledkom je, že zo šiestich molekúl glukóza-6-fosfátu vstupujúcich do aeróbnej dráhy štiepenia sacharidov sa jedna molekula glukóza-6-fosfátu úplne rozštiepi za vzniku CO 2 , H 2 O a 36 molekúl ATP. Práve najväčší energetický efekt odbúravania glukózo-6-fosfátu v porovnaní s glykolýzou (2 molekuly ATP) je dôležitý pri dodávaní energie mozgu a svalom pri fyzickej námahe.

3. otázka

Cyklus di- a trikarboxylových kyselín (Krebsov cyklus) zaujíma dôležité miesto v metabolických procesoch: tu sa acetyl-CoA (a PVA) neutralizuje na konečné produkty: oxid uhličitý a vodu; syntetizované 12 molekúl ATP; vzniká množstvo medziproduktov, ktoré sa využívajú na syntézu dôležitých zlúčenín. Napríklad kyselina oxaloctová a ketoglutarová môžu tvoriť kyselinu asparágovú a kyselinu glutámovú; acetyl-CoA slúži ako východiskový materiál pre syntézu mastných kyselín, cholesterolu, cholových kyselín a hormónov. Cyklus di- a trikarboxylových kyselín je ďalším článkom v hlavných typoch metabolizmu: metabolizmus sacharidov, bielkovín, tukov. Podrobnosti nájdete v téme "Rozdelenie sacharidov."

4. otázka

Zvýšenie množstva kyseliny mliečnej v sarkoplazmatickom priestore svalov je sprevádzané zmenou osmotického tlaku, pričom voda z medzibunkového prostredia vstupuje do svalových vlákien, čo spôsobuje ich opuch a stuhnutie. Výrazné zmeny osmotického tlaku vo svaloch môžu spôsobiť bolesť.

Kyselina mliečna ľahko difunduje cez bunkové membrány pozdĺž koncentračného gradientu do krvi, kde interaguje s bikarbonátovým systémom, čo vedie k uvoľneniu „nemetabolického“ nadbytku CO2:

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

Zvýšenie kyslosti, zvýšenie CO 2 teda slúži ako signál pre dýchacie centrum, pri uvoľňovaní kyseliny mliečnej sa zvyšuje pľúcna ventilácia a prísun kyslíka do pracujúceho svalu.

5. otázka

biologická oxidácia- ide o súbor oxidačných reakcií, ktoré sa vyskytujú v biologických objektoch (v tkanivách) a poskytujú telu energiu a metabolity na realizáciu životne dôležitých procesov. Biologická oxidácia tiež ničí škodlivé produkty metabolizmus, odpadové látky tela.

Na vývoji teórie biologickej oxidácie sa podieľali vedci: 1868 - Schönbein (nemecký vedec), 1897 - A.N. Bach, 1912 V.I. Palladin, G. Wieland. Názory týchto vedcov tvoria základ modernej teórie biologickej oxidácie. Jeho podstata.

Na prenose H 2 na O 2 sa podieľa viacero enzýmových systémov (dýchací reťazec enzýmov), rozlišujú sa tri hlavné zložky: dehydrogenázy (NAD, NADP); flavín (FAD, FMN); cytochrómy (hém Fe 2+). V dôsledku toho vzniká konečný produkt biologickej oxidácie H 2 O. Na biologickej oxidácii sa podieľa reťazec respiračných enzýmov.

Prvým H 2 akceptorom je dehydrogenáza, koenzým je buď NAD (v mitochondriách) alebo NADP (v cytoplazme).

H(H + e)

2e

2e

2e

2e

2H++02- -> H20 Substráty: laktát, citrát, malát, sukcinát, glycerofosfát a iné metabolity. V závislosti od povahy organizmu a oxidovaného substrátu sa oxidácia v bunkách môže uskutočňovať hlavne jednou z 3 ciest. 1. S plnou sadou respiračných enzýmov, keď dôjde k predbežnej aktivácii 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 cytochrómov: S OVER FAD O 2 H 2 O 2 . 3. Bez NAD a bez cytochrómov: S FAD O2H202. Vedci zistili, že pri premene vodíka na kyslík sa za účasti všetkých nosičov vytvoria tri molekuly ATP. Obnova formy NAD·H 2 a NADP·H 2 počas prenosu H 2 na O 2 dáva 3 ATP a FAD·H 2 dáva 2 ATP. Počas biologickej oxidácie vzniká H 2 O alebo H 2 O 2, ktoré sa zase pôsobením katalázy rozkladajú na H 2 O a O 2. Voda vznikajúca pri biologickej oxidácii sa minie pre potreby bunky (hydrolytické reakcie) alebo sa z tela vylúči ako konečný produkt. Pri biologickej oxidácii sa uvoľňuje energia, ktorá sa buď premení na teplo a rozptýli sa, alebo sa hromadí v ~ ATP a následne sa využíva na všetky životné procesy. Proces, pri ktorom sa energia uvoľnená počas biologickej oxidácie akumuluje v ~ väzbách ATP, je oxidačná fosforylácia, teda syntéza ATP z ADP a F(n) v dôsledku energie oxidácie organických látok: ADP + F (n) ATP + H20. V makroergických väzbách ATP sa akumuluje 40 % energie biologickej oxidácie. Prvýkrát V.A. Engelgardt (1930) poukázal na konjugáciu biologickej oxidácie s fosforyláciou ADP. Neskôr V.A.Belitser a E.T. Tsybakov ukázal, že k syntéze ATP z ADP a P(n) dochádza v mitochondriách počas migrácie e - zo substrátu do O 2 cez reťazec respiračných enzýmov. Títo vedci zistili, že na každý absorbovaný atóm O sa vytvoria 3 molekuly ATP, to znamená, že v dýchacom reťazci enzýmov existujú 3 body konjugácie oxidácie s fosforyláciou ADP:

Obnova fosfagénov (ATP a CRF)

Fosfagény, najmä ATP, sa obnovujú veľmi rýchlo (obr. 25). Už do 30 s po ukončení práce sa obnoví až 70 % spotrebovaných fosfagénov a ich úplné doplnenie sa skončí v priebehu niekoľkých minút, a to takmer výlučne energiou aeróbneho metabolizmu, t.j. kyslíkom spotrebovaným pri hladovaní. fázy O2-dlhu. V skutočnosti, ak je pracovná končatina hneď po práci turniketovaná a tým zbavuje svaly kyslíka dodávaného krvou, potom k obnove CRF nedôjde.

Akočím väčšia je spotreba fosfagénov počas prevádzky, tým viac O2 je potrebné na ich obnovu (na obnovu 1 mólu ATP je potrebných 3,45 litra O2). Hodnota rýchlej (laktickej) frakcie O2-dlhu priamo súvisí so stupňom poklesu fosfagénov vo svaloch do konca práce. Preto táto hodnota udáva množstvo fosfagénov spotrebovaných počas operácie.

O netrénovaných mužov, maximálna hodnota rýchlej frakcie O2-dlhu dosahuje 2-3 litre. Obzvlášť veľké hodnoty tohto ukazovateľa boli zaznamenané u predstaviteľov rýchlostno-silových športov (až 7 litrov u vysokokvalifikovaných športovcov). Pri týchto športoch obsah fosfagénov a miera ich spotreby vo svaloch priamo určujú maximálnu a udržiavanú (na diaľku) silu cvičenia.

Obnova glykogénu. Podľa počiatočných myšlienok R. Margaria a kol.(1933) sa glykogén spotrebovaný počas práce resyntetizuje z kyseliny mliečnej do 1-2 hodín po práci. Kyslík spotrebovaný počas tohto obdobia regenerácie určuje druhú, pomalú alebo laktátovú, O2-dlhovú frakciu. Teraz sa však zistilo, že obnova glykogénu vo svaloch môže trvať až 2-3 dni.

Rýchlosť obnova glykogénu a množstvo jeho obnoviteľných zásob vo svaloch a pečeni závisí od dvoch hlavných faktorov: od miery spotreby glykogénu počas práce a od charakteru stravy v období rekonvalescencie. Po veľmi výraznom (viac ako 3/4 pôvodného obsahu), až po úplnom vyčerpaní glykogénu v pracujúcich svaloch, je jeho obnova v prvých hodinách pri normálnej výžive veľmi pomalá a trvá až 2 dni, kým sa dosiahne predpracovná úroveň. Pri strave s vysokým obsahom uhľohydrátov (viac ako 70% denného obsahu kalórií) sa tento proces zrýchľuje - už počas prvých 10 hodín sa viac ako polovica glykogénu obnoví v pracujúcich svaloch, na konci dňa je úplne obnovený a v pečeni je obsah glykogénu oveľa vyšší ako zvyčajne. V budúcnosti sa množstvo glykogénu v pracujúcich svaloch a v pečeni naďalej zvyšuje a 2-3 dni po „vyčerpávajúcom“ zaťažení môže prekročiť predpracovnú 1,5-3 krát – fenomén superkompenzácie.

O denne intenzívne a dlhé školenia obsah glykogénu v pracujúcich svaloch a pečeni sa zo dňa na deň výrazne zníži, keďže pri bežnej strave ani denná prestávka medzi tréningami nestačí na úplné obnovenie glykogénu. Zvýšenie obsahu sacharidov v strave športovca môže zabezpečiť plnohodnotnú obnovu sacharidových zdrojov organizmu do ďalšieho tréningu.

eliminácia kyselina mliečna. V období rekonvalescencie sa kyselina mliečna vylučuje z pracujúcich svalov, krvi a tkanivového moku a čím rýchlejšie, tým menej kyseliny mliečnej sa pri práci tvorí. Dôležitá úloha prehráva aj režim po práci. Takže po maximálnej záťaži trvá úplné vylúčenie nahromadenej kyseliny mliečnej 60-90 minút v podmienkach úplného odpočinku – v sede alebo v ľahu (pasívne zotavenie). Ak sa však po takejto záťaži vykoná ľahká práca (aktívne zotavenie), potom k eliminácii kyseliny mliečnej dochádza oveľa rýchlejšie. U netrénovaných ľudí je optimálna intenzita „obnovujúcej sa“ záťaže tiež približne 30-45% IPC (napríklad jogging). u dobre trénovaných športovcov - 50-60% IPC, s celkovým trvaním približne 20 minút.

Existuještyri hlavné spôsoby eliminácie kyseliny mliečnej:

• 1) oxidácia na CO2 a SHO (tým sa eliminuje približne 70 % všetkej nahromadenej kyseliny mliečnej);
• 2) konverzia na glykogén (vo svaloch a pečeni) a glukózu (v pečeni) asi 20 %;
• 3) konverzia na proteíny (menej ako 10 %); 4) odstránenie močom a potom (1-2%). Pri aktívnej regenerácii sa aeróbne zvyšuje podiel eliminovanej kyseliny mliečnej. Hoci oxidácia kyseliny mliečnej môže nastať v širokej škále orgánov a tkanív ( kostrové svaly, srdcový sval, pečeň, obličky a pod.), väčšina z neho sa oxiduje v kostrových svaloch (najmä ich pomalých vláknach). Z toho je jasné, prečo jednoduchá práca (zahŕňa väčšinou pomalú prácu svalové vlákna) prispieva k rýchlejšiemu vylučovaniu laktátu po náročnom cvičení.

Významnéčasť pomalej (laktátovej) frakcie O2-dlhu je spojená s elimináciou kyseliny mliečnej. Čím intenzívnejšia je záťaž, tým väčšia je táto frakcia. U netrénovaných ľudí dosahuje maximálne 5-10 litrov, u športovcov, najmä u predstaviteľov rýchlostno-silových športov, dosahuje 15-20 litrov. Jeho trvanie je asi hodinu. Veľkosť a trvanie laktátovej frakcie O2-dlhu klesá s aktívnym zotavením.

Kreatínová kyselina fosforečná (kreatínfosfát, fosfokreatín) - kyselina 2-[metyl-(N "-fosfonokarbimidoyl)amino]octová Bezfarebné kryštály, rozpustné vo vode, ľahko hydrolyzovateľné štiepením fosfamidu N-P spojenia v kyslom prostredí, stabilný v alkalickom. Kreatínfosfát je produktom reverzibilnej metabolickej N-fosforylácie kreatínu, ktorý je podobne ako kreatín vysokoenergetickou zlúčeninou.

Obnova fosfátov

Ak športovec začne sériu bez adekvátnej regenerácie fosfátov, nebude schopný udržať produkciu energie pre túto alebo nasledujúce série. Počas fázy maximálnej sily by teda športovci mali mať troj- až päťminútovú prestávku na odpočinok pred vykonaním nasledujúcich sérií s použitím rovnakej svalovej skupiny, pokiaľ športovec nepracuje s veľkou rezervou. Pre maximálne zotavenie pri vykonávaní cvikov s veľmi vysokou intenzitou a malou rezervou by športovci mali používať vertikálnu metodiku tréningu, t.j. prejdite na nové cvičenie po dokončení série predchádzajúceho cvičenia. Inými slovami, športovec vykoná jednu sériu pre každý cvik predtým, ako sa vráti k úplne prvému cviku a vykoná druhú sériu. Výsledkom použitia tohto algoritmu je dostatočný čas na obnovenie hladiny fosfátov vo svaloch.

Trvanie zotavenia ATP-CP