Preden opišemo sistem MOVEOUT, želim, da na splošno razumete, kateri procesi se dogajajo v mišicah med delom. Ne bom šel v najmanjše podrobnosti, da ne bi travmatiziral vaše psihe, zato vam bom povedal o najpomembnejših stvareh. No, morda mnogi ne bodo razumeli tega razdelka, vendar vam svetujem, da ga dobro preučite, saj boste zahvaljujoč njemu razumeli, kako delujejo naše mišice, in zato boste razumeli, kako jih pravilno trenirati.

Torej, glavna stvar, ki jo potrebujejo naše mišice za delo, so molekule ATP, s katerimi mišice prejemajo energijo. Pri razpadu ATP nastane energijska molekula ADP +. Toda rezerve ATP v naših mišicah zadostujejo le za 2 sekundi dela, nato pa se ATP ponovno sintetizira iz molekul ADP. Pravzaprav sta zmogljivost in funkcionalnost odvisni od vrst procesov resinteze ATP.

Torej, takšne procese ločimo. Običajno so povezani drug za drugim

1. Anaerobni kreatin fosfat

Glavna prednost poti kreatin fosfata za tvorbo ATP je

• kratek čas uvajanja,
• visoka moč.

Pot kreatin fosfata povezana s snovjo kreatin fosfat. Kreatin fosfat je sestavljen iz snovi kreatin. Kreatin fosfat ima veliko energijsko rezervo in visoko afiniteto za ADP. Zato zlahka sodeluje z molekulami ADP, ki se pojavijo v mišičnih celicah med fizičnim delom kot posledica reakcije hidrolize ATP. Med to reakcijo se ostanek fosforne kisline z rezervo energije prenese iz kreatin fosfata v molekulo ADP s tvorbo kreatina in ATP.

Kreatin fosfat + ADP → kreatin + ATP.

To reakcijo katalizira encim kreatin kinaza. To pot resinteze ATP včasih imenujemo kreatikinaza, včasih fosfat ali alaktat.

Kreatin fosfat je krhka snov. Tvorba kreatina iz njega poteka brez sodelovanja encimov. Kreatin, ki ga telo ne porabi, se iz telesa izloči z urinom. Sinteza kreatin fosfata se pojavi med počitkom zaradi presežka ATP. pri delo mišic Pri zmernih ravneh se lahko rezerve kreatin fosfata delno obnovijo. Imenujemo tudi zaloge ATP in kreatin fosfata v mišicah fosfageni.

Za fosfatni sistem je značilna zelo hitra resinteza ATP iz ADP, vendar je učinkovit le zelo kratek čas. Pri največji obremenitvi se fosfatni sistem izčrpa v 10 s. Najprej se ATP porabi v 2 s, nato pa se CP porabi v 6-8 s.

Fosfatni sistem se imenuje anaerobni, ker kisik ne sodeluje pri resintezi ATP, in alaktični, ker mlečna kislina ne nastaja.

Ta reakcija je glavni vir energije za vaje z največjo močjo: tek kratke razdalje, metanje skokov, dviganje palice. Ta reakcija se lahko sproži večkrat med izvajanjem telesna vadba, ki omogoča hitro povečanje moči opravljenega dela.

2. Anaerobna glikoliza

Z večanjem intenzivnosti vadbe pride obdobje, ko mišičnega dela zaradi pomanjkanja kisika ne more več podpirati samo anaerobni sistem. Od zdaj naprej oskrba z energijo fizično delo vključen je laktatni mehanizem resinteze ATP, katerega stranski produkt je mlečna kislina. Ob pomanjkanju kisika se mlečna kislina, ki nastane v prvi fazi anaerobne reakcije, v drugi fazi ne nevtralizira popolnoma, kar povzroči njeno kopičenje v delujočih mišicah, kar povzroči acidozo oziroma zakisanje mišic.

Glikolitična pot resinteze ATP je tako kot kreatin fosfat anaerobna pot. Vir energije, potrebne za resintezo ATP, je v tem primeru mišični glikogen. Med anaerobno razgradnjo glikogena se končni ostanki glukoze v obliki glukoza-1-fosfata izmenično odcepijo od njegove molekule pod delovanjem encima fosforilaze. Nato se molekule glukoze-1-fosfata po nizu zaporednih reakcij pretvorijo v mlečna kislina. Ta proces se imenuje glikoliza Kot rezultat glikolize nastanejo vmesni produkti, ki vsebujejo fosfatne skupine, povezane z visokoenergetskimi vezmi. Ta vez se zlahka prenese na ADP in tvori ATP. V mirovanju se reakcije glikolize odvijajo počasi, toda z mišičnim delom se lahko njegova hitrost poveča 2000-krat in že v stanju pred zagonom.

Čas uvajanja 20-30 sekund .

Čas delovanja pri največji moči – 2-3 minute.

Glikolitična metoda tvorbe ATP ima številne prednosti pred aerobno potjo:

• hitreje doseže največjo moč,
• ima večjo največjo moč,
• ne zahteva sodelovanja mitohondrijev in kisika.

Vendar ima tudi ta pot svoje pomanjkljivosti:

• postopek je neekonomičen,
• kopičenje mlečne kisline v mišicah močno moti njihovo normalno delovanje in prispeva k utrujenosti mišic.

1. Aerobna pot resinteze

Imenuje se tudi aerobna pot resinteze ATP tkivno dihanje - To je glavna metoda tvorbe ATP, ki se pojavi v mitohondrijih mišičnih celic. Med tkivnim dihanjem se dva atoma vodika odstranita iz oksidirane snovi in ​​se skozi dihalno verigo preneseta na molekularni kisik, ki ga mišicam dovaja kri, kar povzroči nastanek vode. Zaradi energije, ki se sprosti pri nastajanju vode, se iz ADP in fosforne kisline sintetizirajo molekule ATP. Običajno se za vsako nastalo molekulo vode sintetizirajo tri molekule ATP.

Kisikov ali aerobni sistem je najpomembnejši za vzdržljivostne športnike, saj lahko podpira telesno zmogljivost v daljšem časovnem obdobju. Kisikov sistem oskrbuje telo in zlasti mišično aktivnost z energijo s kemično interakcijo hranil (predvsem ogljikovih hidratov in maščob) s kisikom. Hranila pridejo v telo s hrano in se shranijo v njegovih zalogah za kasnejšo uporabo po potrebi. Ogljikovi hidrati (sladkorji in škrobi) so shranjeni v jetrih in mišicah v obliki glikogena. Glikogenske rezerve so lahko zelo različne, vendar v večini primerov zadoščajo za vsaj 60-90 minut dela submaksimalne intenzivnosti. Hkrati so zaloge maščobe v telesu praktično neizčrpne.

Ogljikovi hidrati so v primerjavi z maščobami učinkovitejše »gorivo«, saj ob enaki porabi energije za njihovo oksidacijo potrebujemo 12 % manj kisika. Zato v pogojih pomanjkanja kisika med telesno aktivnostjo nastajanje energije poteka predvsem zaradi oksidacije ogljikovih hidratov.

Ker so zaloge ogljikovih hidratov omejene, je zmožnost njihove uporabe v vzdržljivostnih športih omejena. Po izčrpanju zalog ogljikovih hidratov se v zalogo energije za delo dodajajo maščobe, katerih zaloge omogočajo zelo dolgo delo. Prispevek maščob in ogljikovih hidratov k energijski oskrbi bremena je odvisen od intenzivnosti vadbe in kondicije športnika. Večja kot je intenzivnost obremenitve, večji je prispevek ogljikovih hidratov k proizvodnji energije. Ampak z enako intenzivnostjo aerobna vadba treniran športnik bo porabil več maščobe in manj ogljikovih hidratov v primerjavi z netrenirano osebo.

Tako bo trenirana oseba porabila energijo bolj ekonomično, saj zaloge ogljikovih hidratov v telesu niso neomejene.

Delovanje kisikovega sistema je odvisno od količine kisika, ki jo človeško telo lahko absorbira. Večja kot je poraba kisika pri dolgotrajnem delu, večja je aerobna zmogljivost. Pod vplivom treninga se lahko aerobna zmogljivost človeka poveča za 50%.

Čas uvajanja je 3 – 4 minute, pri dobro treniranih športnikih pa lahko tudi 1 minuto. To je posledica dejstva, da je za dostavo kisika v mitohondrije potrebno prestrukturiranje skoraj vseh telesnih sistemov.

Čas delovanja pri največji moči je desetine minut. To omogoča uporabo ta pot s podaljšanim delom mišic.

V primerjavi z drugimi procesi resinteze ATP, ki potekajo v mišičnih celicah, ima aerobna pot številne prednosti:

• Ekonomičnost: iz ene molekule glikogena nastane 39 molekul ATP, pri anaerobni glikolizi le 3 molekule.
• Vsestranskost: kot začetni substrat tukaj delujejo različne snovi: ogljikovi hidrati, maščobne kisline, ketonska telesa, aminokisline.
• Zelo dolg čas delovanja. V mirovanju je lahko stopnja aerobne resinteze ATP nizka, med telesno aktivnostjo pa lahko doseže največjo stopnjo.

Vendar pa obstajajo tudi slabosti.

• Obvezna poraba kisika, ki je omejena s hitrostjo dovajanja kisika v mišice in hitrostjo prodiranja kisika skozi mitohondrijsko membrano.
• Dolg čas uvajanja.
• Majhna največja moč.

zato mišična aktivnost, ki je značilen za večino športov, ni mogoče v celoti pridobiti s to potjo resinteze ATP.

Opomba. To poglavje je napisano na podlagi učbenika "TEMELJI ŠPORTNE BIOKEMIJE"

Kaj človeka žene k gibanju? Kaj je energetski metabolizem? Od kod telesu energija? Kako dolgo bo trajalo? Pri čem telesna aktivnost, koliko energije se porabi? Kot vidite, je vprašanj veliko. Toda večina se jih pojavi, ko začnete preučevati to temo. Najbolj radovednim bom poskušal olajšati življenje in prihraniti čas. gremo...

Energijski metabolizem je sklop reakcij razgradnje organskih snovi, ki jih spremlja sproščanje energije.

Za zagotavljanje gibanja (aktinski in miozinski filamenti v mišici) mišica potrebuje adenozin trifosfat (ATP). Ko se kemične vezi med fosfati prekinejo, se sprosti energija, ki jo porabi celica. V tem primeru ATP preide v stanje z nižjo energijo v adenozin difosfat (ADP) in anorganski fosfor (P)

Če mišica proizvaja delo, se ATP nenehno razgrajuje na ADP in anorganski fosfor, pri čemer se sprošča energija (približno 40-60 kJ/mol). Za dolgoročno delo je potrebno obnoviti ATP s hitrostjo, s katero celica uporablja to snov.

Viri energije, ki se uporabljajo za kratkotrajno, kratkotrajno in dolgotrajno delo, so različni. Energija se lahko proizvaja tako anaerobno (brez kisika) kot aerobno (oksidativno). Kakšne lastnosti razvije športnik med vadbo v aerobnem ali anaerobnem območju, sem napisal v članku "".

Obstajajo trije energetski sistemi, ki podpirajo človeško telesno aktivnost:

1. Alaktat ali fosfagen (anaerobno). Povezan je s procesi resinteze ATP predvsem zaradi visokoenergijske fosfatne spojine – kreatin fosfata (CrP).
2. Glikolitično (anaerobno). Zagotavlja resintezo ATP in KrP zaradi reakcij anaerobne razgradnje glikogena in/ali glukoze v mlečno kislino (laktat).
3. Aerobna (oksidativna). Sposobnost opravljanja dela zaradi oksidacije ogljikovih hidratov, maščob, beljakovin ob hkratnem povečanju dovajanja in izkoriščanja kisika v delujočih mišicah.

Viri energije za kratkotrajno delovanje.

Molekula ATP (adenozin trifosfat) zagotavlja mišicam hitro dostopno energijo. Ta energija zadostuje za 1-3 sekunde. Ta vir se uporablja za trenutno delovanje največje sile.

ATP + H2O ⇒ ADP + P + energija

V telesu je ATP ena najpogosteje obnavljajočih se snovi; Tako je pri človeku življenjska doba ene molekule ATP krajša od 1 minute. Čez dan gre ena molekula ATP v povprečju skozi 2000-3000 ciklov ponovne sinteze (človeško telo sintetizira približno 40 kg ATP na dan, vendar ga v danem trenutku vsebuje približno 250 g), kar pomeni, da skoraj ni rezerve ATP. nastaja v telesu, za normalno življenje pa je potrebno nenehno sintetizirati nove molekule ATP.

ATP obnavlja CrP (kreatin fosfat), to je druga molekula fosfata, ki ima visoko energijo v mišicah. KrP podari molekulo fosfata molekuli ADP, da tvori ATP, s čimer omogoči mišici, da deluje določen čas.

Videti je takole:

ADP+ KrP ⇒ ATP + Kr

Rezerva KrF traja do 9 sekund. delo. V tem primeru se največja moč pojavi po 5-6 sekundah. Profesionalni sprinterji skušajo ta rezervoar (rezervo KrF) s treningom še povečati na 15 sekund.

Tako v prvem kot v drugem primeru pride do procesa nastajanja ATP anaerobni način, brez sodelovanja kisika. Resinteza ATP zaradi CrP se pojavi skoraj takoj. Ta sistem ima najvišja moč v primerjavi z glikolitično in aerobno ter zagotavlja “eksplozivno” delo z največjo močjo in hitrostjo mišičnih kontrakcij. Tako izgleda energijska presnova pri kratkotrajnem delu, z drugimi besedami, tako deluje alaktični sistem oskrbe telesa z energijo.

Viri energije za kratkotrajno delo.

Od kod telesu energija pri kratkotrajnem delu? V tem primeru je vir živalski ogljikov hidrat, ki se nahaja v mišicah in jetrih človeka - glikogen. Proces, s katerim glikogen spodbuja ponovno sintezo ATP in sproščanje energije, se imenuje Anaerobna glikoliza(Glikolitični sistem oskrbe z energijo).

Glikoliza je proces oksidacije glukoze, pri katerem iz ene molekule glukoze nastaneta dve molekuli piruvične kisline (Piruvat). Nadaljnja presnova piruvične kisline je mogoča na dva načina - aerobno in anaerobno.

Med aerobnim delom piruvična kislina (piruvat) sodeluje pri presnovi in ​​številnih biokemičnih reakcijah v telesu. Pretvori se v acetil-koencim A, ki sodeluje v Krebsovem ciklu in zagotavlja dihanje v celici. Pri evkariontih (celicah živih organizmov, ki vsebujejo jedro, torej v človeških in živalskih celicah) poteka Krebsov cikel znotraj mitohondrijev (MC, to je energijska postaja celice).

Krebsov cikel(cikel trikarboksilne kisline) je ključna stopnja v dihanju vseh celic, ki uporabljajo kisik, je središče presečišča številnih presnovnih poti v telesu. Krebsov cikel ima poleg energetske vloge pomembno plastično funkcijo. S sodelovanjem v biokemičnih procesih pomaga sintetizirati tako pomembne celične spojine, kot so aminokisline, ogljikovi hidrati, maščobne kisline itd.

Če ni dovolj kisika, to pomeni, da delo poteka v anaerobnem načinu, nato pa se piruvična kislina v telesu podvrže anaerobni razgradnji s tvorbo mlečne kisline (laktata)

Za glikolitični anaerobni sistem je značilna velika moč. Ta proces se začne skoraj od samega začetka dela in doseže moč po 15-20 sekundah. delo največje intenzivnosti in te moči ne morete vzdrževati več kot 3 do 6 minut. Za začetnike, ki se šele začenjajo ukvarjati s športom, je moč komaj dovolj za 1 minuto.

Ogljikovi hidrati - glikogen in glukoza - služijo kot energijski substrati za oskrbo mišic z energijo. Skupaj je rezerva glikogena v človeškem telesu dovolj za 1-1,5 ure dela.

Kot je navedeno zgoraj, se zaradi visoke moči in trajanja glikolitičnega anaerobnega dela v mišicah tvori znatna količina laktata (mlečne kisline).

Glikogen ⇒ ATP + mlečna kislina

Laktat iz mišic vstopi v kri in se veže na pufrske sisteme krvi, da ohrani notranje okolje telesa. Če se raven laktata v krvi poveča, potem puferski sistemi na neki točki morda ne bodo kos, kar bo povzročilo premik kislinsko-baznega ravnovesja na kislo stran. Ko se zakisa, se kri zgosti in telesne celice ne morejo dobiti potrebnega kisika in hranil. To posledično povzroči inhibicijo ključnih encimov anaerobne glikolize, vse do popolne inhibicije njihove aktivnosti. Zmanjša se hitrost same glikolize, alaktičnega anaerobnega procesa in moč dela.

Trajanje dela v anaerobnem načinu je odvisno od ravni koncentracije laktata v krvi in ​​stopnje odpornosti mišic in krvi na kislinske premike.

Sposobnost pufra krvi je sposobnost krvi, da nevtralizira laktat. Bolj ko je oseba usposobljena, večja je njena blažilna zmogljivost.

Viri energije za dolgotrajno delovanje.

Viri energije za človeško telo pri dolgotrajnem aerobnem delu, potrebne za tvorbo ATP, so mišični glikogen, glukoza v krvi, maščobne kisline in intramuskularna maščoba. Ta proces sproži dolgotrajno aerobno delo. Na primer, kurjenje maščob (oksidacija maščob) se pri tekačih začetnikih začne po 40 minutah teka v 2. območje pulza(PZ). Pri športnikih se proces oksidacije začne v 15-20 minutah teka. V človeškem telesu je maščobe dovolj za 10-12 ur neprekinjenega aerobnega dela.

Ko so izpostavljene kisiku, se molekule glikogena, glukoze in maščobe razgradijo, pri čemer se sintetizira ATP s sproščanjem ogljikovega dioksida in vode. Večina reakcij poteka v mitohondrijih celice.

Glikogen + kisik ⇒ ATP + ogljikov dioksid + voda

Tvorba ATP s tem mehanizmom poteka počasneje kot s pomočjo virov energije, ki se uporabljajo za kratkotrajno in kratkotrajno delo. Traja 2 do 4 minute, preden je potreba celice po ATP popolnoma potešena z obravnavanim aerobnim procesom. Ta zamuda je posledica časa, ki je potreben, da srce začne povečevati oskrbo mišic s kisikom s krvjo s hitrostjo, ki je potrebna za zadovoljitev potreb mišic po ATP.

Maščoba + kisik ⇒ ATP + ogljikov dioksid + voda

Tovarna oksidacije maščob v telesu je energijsko najbolj potratna. Ker pri oksidaciji ogljikovih hidratov iz 1 molekule glukoze nastane 38 molekul ATP. In ko se 1 molekula maščobe oksidira, proizvede 130 molekul ATP. A to se dogaja veliko počasneje. Poleg tega proizvodnja ATP z oksidacijo maščob zahteva več kisika kot oksidacija ogljikovih hidratov. Druga značilnost oksidativne, aerobne tovarne je, da pridobiva zagon postopoma, saj se povečuje dovod kisika in koncentracija maščobnih kislin, ki se sproščajo iz maščobnega tkiva v krvi.

več uporabne informacije in članke, ki jih lahko najdete.

Če si vse sisteme za proizvodnjo energije (energijski metabolizem) v telesu predstavljate v obliki rezervoarjev za gorivo, potem bodo videti takole:

1. Najmanjši rezervoar je kreatin fosfat (je kot 98 bencin). Nahaja se bližje mišici in hitro začne delovati. Ta "bencin" traja 9 sekund. delo.
2. Srednji rezervoar – Glikogen (92 bencin). Ta rezervoar se nahaja nekoliko dlje v telesu in iz njega pride gorivo s 15-30 sekundami fizičnega dela. To gorivo zadostuje za 1-1,5 ure delovanja.
3. Velik rezervoar - Maščoba (dizelsko gorivo). Ta rezervoar se nahaja daleč in bo trajalo 3-6 minut, preden začne iz njega teči gorivo. Zaloga maščobe v človeškem telesu za 10-12 ur intenzivnega, aerobnega dela.

Vsega tega se nisem domislil sam, ampak sem vzel izvlečke iz knjig, literature in internetnih virov ter vam to poskušal na kratko posredovati. Če imate kakšna vprašanja, pišite.

1. Anaerobna glikoliza. Resinteza ATP med glikolizo. Dejavniki, ki vplivajo na potek glikolize.

2. Aerobna pot za resintezo ATP. Značilnosti regulacije.

3. Resinteza ATP v Krebsovem ciklu.

4. Mlečna kislina, njena vloga v telesu, načini izločanja.

5. Biološka oksidacija. Sinteza ATP med prenosom elektronov po verigi dihalnih encimov.

1. vprašanje

Glukozo lahko razgradimo na dva načina. Eden od njih je razpad šestogljikove molekule glukoze na dve triogljikovi. Ta pot se imenuje dihotomna razgradnja glukoze. Ko se izvaja druga pot, molekula glukoze izgubi en ogljikov atom, kar vodi do tvorbe pentoze; ta pot se imenuje apotomska.

Dihotomna razgradnja glukoze (glikoliza) se lahko pojavi v anaerobnih in aerobnih pogojih. Ko se glukoza razgradi v anaerobnih pogojih, nastane mlečna kislina kot posledica procesa mlečnokislinskega vrenja. Posamezne reakcije glikolize katalizira 11 encimov, ki tvorijo verigo, v kateri je produkt reakcije, pospešene s predhodnim encimom, substrat za naslednjega. Glikolizo lahko v grobem razdelimo na dve stopnji. Pri prvem se energija porablja, za drugega pa je značilno kopičenje energije v obliki molekul ATP.

Kemija procesa je predstavljena v temi “Razgradnja ogljikovih hidratov” in se konča s prehodom PVC v mlečno kislino.

Večina mlečne kisline, proizvedene v mišicah, se spere v krvni obtok. Bikarbonatni puferski sistem preprečuje spremembe v pH krvi: športniki imajo povečano pufersko kapaciteto krvi v primerjavi z netreniranimi ljudmi, zato lahko prenesejo višje ravni mlečne kisline. Nato se mlečna kislina prenese v jetra in ledvice, kjer se skoraj v celoti predela v glukozo in glikogen. Manjši del mlečne kisline se pretvori nazaj v piruvično kislino, ki se v aerobnih pogojih oksidira v končni produkt.

2. vprašanje

Aerobno razgradnjo glukoze drugače imenujemo pentozofosfatni cikel. Zaradi te poti se od 6 molekul glukoza-6-fosfata ena razgradi. Apotomsko razgradnjo glukoze lahko razdelimo na dve fazi: oksidativno in anaerobno.

Oksidativna faza, kjer se glukoza-6-fosfat pretvori v ribuloza-5-fosfat, je predstavljena v vprašanju »Razgradnja ogljikovih hidratov. Aerobna razgradnja glukoze"

Anaerobna faza apotomske razgradnje glukoze.

Nadaljnji metabolizem ribuloza-5-fosfata je zelo zapleten; poteka transformacija fosfopentoz - pentozofosfatni cikel. Posledično se od šestih molekul glukoza-6-fosfata, ki vstopijo v aerobno pot razgradnje ogljikovih hidratov, ena molekula glukoza-6-fosfata popolnoma razgradi in tvori CO 2, H 2 O in 36 molekul ATP. Prav največji energijski učinek razgradnje glukoza-6-fosfata je v primerjavi z glikolizo (2 molekuli ATP) pomemben pri zagotavljanju energije možganom in mišicam med telesno aktivnostjo.

3. vprašanje

Cikel di- in trikarboksilnih kislin (Krebsov cikel) zavzema pomembno mesto v presnovnih procesih: tu pride do nevtralizacije acetil-CoA (in PVA) do končnih produktov: ogljikovega dioksida in vode; sintetizirano 12 molekul ATP; nastajajo številni vmesni produkti, ki se uporabljajo za sintezo pomembnih spojin. Na primer, oksaloocetna in ketoglutarna kislina lahko tvorita asparaginsko in glutaminsko kislino; Acetil-CoA služi kot izhodiščna snov za sintezo maščobnih kislin, holesterola, holne kisline in hormonov. Cikel di- in trikarboksilnih kislin je naslednja povezava v glavnih vrstah presnove: presnova ogljikovih hidratov, beljakovin, maščob. Za več podrobnosti si oglejte temo "Razgradnja ogljikovih hidratov".

4. vprašanje

Povečanje količine mlečne kisline v sarkoplazemskem prostoru mišic spremlja sprememba osmotskega tlaka; voda iz medceličnega okolja vstopi v mišična vlakna, zaradi česar nabreknejo in postanejo toga. Pomembne spremembe osmotskega tlaka v mišicah lahko povzročijo bolečino.

Mlečna kislina zlahka difundira skozi celične membrane vzdolž koncentracijskega gradienta v kri, kjer sodeluje z bikarbonatnim sistemom, kar vodi do sproščanja »nepresnovnega« presežka CO 2:

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

Tako povečanje kislosti, povečanje CO 2, služi kot signal za dihalni center s sproščanjem mlečne kisline, poveča se pljučna ventilacija in oskrba delujoče mišice s kisikom.

5. vprašanje

Biološka oksidacija je niz oksidativnih reakcij, ki se pojavljajo v bioloških objektih (tkivih) in zagotavljajo telesu energijo in metabolite za vitalne procese. Biološka oksidacija povzroča tudi uničenje škodljivih izdelkov presnova, odpadni produkti telesa.

Znanstveniki so sodelovali pri razvoju teorije biološke oksidacije: 1868 - Schönbein (nemški znanstvenik), 1897 - A.N. Bach, 1912 V.I. Palladin, G. Wieland. Pogledi teh znanstvenikov so osnova sodobne teorije biološke oksidacije. Njegovo bistvo.

Pri prenosu H 2 v O 2 sodeluje več encimskih sistemov (dihalne verige encimov), ločimo tri glavne komponente: dehidrogenaze (NAD, NADP); flavin (FAD, FMN); citokromi (hem Fe 2+). Posledično nastane končni produkt biološke oksidacije - H 2 O. Pri biološki oksidaciji sodeluje veriga dihalnih encimov.

Prvi sprejemnik H2 je dehidrogenaza, koencim – NAD (v mitohondrijih) ali NADP (v citoplazmi).

H(H + ē)

2ē

2ē

2ē

2ē

2H + +O 2- → H 2 O Substrati: laktat, citrat, malat, sukcinat, glicerofosfat in drugi metaboliti. Odvisno od narave organizma in substrata, ki se oksidira, lahko oksidacija v celicah poteka predvsem po eni od treh poti. 1. S polnim kompletom dihalnih encimov, ko pride do predhodne aktivacije O v O 2-. N (H + e -) N + e - 2e - 2e - 2e - 2e - 2e - S NAD FAD b c a 1 a 3 1/2O 2 H 2 O N (N + e -) N + e - 2. Brez citokromov: NAD FAD O 2 H 2 O 2 . 3. Brez NAD in brez citokromov: S FAD O 2 H 2 O 2 . Znanstveniki so ugotovili, da pri prehodu vodika na kisik s sodelovanjem vseh nosilcev nastanejo tri molekule ATP. Obnova oblike NAD H 2 in NADP H 2 pri prenosu H 2 v O 2 daje 3 ATP, FAD H 2 pa 2 ATP. Pri biološki oksidaciji nastane H 2 O ali H 2 O 2, ki pa pod delovanjem katalaze razpade na H 2 O in O 2. Voda, ki nastane pri biološki oksidaciji, se porabi za potrebe celice (reakcija hidrolize) ali pa se kot končni produkt izloči iz telesa. Pri biološki oksidaciji se sprošča energija, ki se bodisi spremeni v toploto in se razprši ali pa se akumulira v ~ ATP in se nato porabi za vse življenjske procese. Proces, pri katerem se energija, sproščena med biološko oksidacijo, kopiči v ~ vezeh ATP - oksidativna fosforilacija, to je sinteza ATP iz ADP in P(n) zaradi energije oksidacije organskih snovi: ADP + F(n) ATP + H 2 O. 40 % energije biološke oksidacije se akumulira v visokoenergijskih vezeh ATP. Na povezavo biološke oksidacije s fosforilacijo ADP je prvič opozoril V.A. Engelhardt (1930). Kasneje sta V.A. Belitser in E.T. Tsybakov je pokazal, da se sinteza ATP iz ADP in P (n) pojavi v mitohondrijih med migracijo e - iz substrata v O 2 skozi verigo dihalnih encimov. Ti znanstveniki so odkrili, da za vsak absorbiran atom O nastanejo 3 molekule ATP, kar pomeni, da v dihalni verigi encimov obstajajo 3 točke sklopitve med oksidacijo in fosforilacijo ADP:

Zmanjšanje fosfagenov (ATP in KrP)

Fosfageni, zlasti ATP, se zelo hitro obnovijo (slika 25). Že v 30 s po prekinitvi dela se obnovi do 70% porabljenih fosfagenov, njihova popolna obnovitev pa se konča v nekaj minutah, skoraj izključno zaradi energije aerobnega metabolizma, to je zaradi kisika, porabljenega v hitri fazi. dolga O2. Dejansko, če takoj po delu zategnete delovno okončino in s tem mišicam odvzamete kisik, dobavljen s krvjo, se KrF ne bo obnovil.

kako Večja kot je poraba fosfagenov med delovanjem, več O2 je potrebno za njihovo obnovo (za obnovo 1 mola ATP je potrebno 3,45 litra O2). Velikost hitre (alaktatne) frakcije dolga O2 je neposredno povezana s stopnjo zmanjšanja fosfagenov v mišicah ob koncu dela. Zato ta vrednost označuje količino fosfagenov, porabljenih med delovnim procesom.

U Pri netreniranih moških največja vrednost hitre frakcije dolga O2 doseže 2-3 litre. Posebno velike vrednosti tega kazalnika so bile zabeležene pri predstavnikih hitrostno-močnih športov (do 7 litrov med visokokvalificiranimi športniki). Pri teh športih vsebnost fosfagenov in stopnja njihove porabe v mišicah neposredno določata največjo in vzdrževano (daljinsko) moč vadbe.

Obnova glikogena. Po začetnih zamislih R. Margaria et al (1933) se glikogen, porabljen med delom, ponovno sintetizira iz mlečne kisline v 1-2 urah po delu. Kisik, porabljen v tem obdobju okrevanja, določa drugo, počasno ali laktatno frakcijo O2-Debt. Vendar pa je zdaj ugotovljeno, da lahko obnova mišičnega glikogena traja do 2-3 dni

Hitrost Obnova glikogena in količina njegovih obnovljenih zalog v mišicah in jetrih je odvisna od dveh glavnih dejavnikov: stopnje porabe glikogena med delom in narave prehrane v obdobju okrevanja. Po zelo znatnem (več kot 3/4 začetne vsebnosti) do popolnem izčrpanju glikogena v delujočih mišicah je njegova obnova v prvih urah z normalno prehrano zelo počasna in traja do 2 dni, da se doseže preddelovna raven. Z dieto z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov (več kot 70% dnevnih kalorij) se ta proces pospeši - že v prvih 10 urah se v delujočih mišicah obnovi več kot polovica glikogena, do konca dneva se popolnoma obnovi, v jetrih pa je vsebnost glikogena znatno višja kot običajno. Nato se količina glikogena v delujočih mišicah in jetrih še naprej povečuje in 2-3 dni po "izčrpajoči" obremenitvi lahko preseže obremenitev pred delom za 1,5-3-krat - fenomen superkompenzacije.

pri dnevno intenzivno in dolgotrajno treningi Vsebnost glikogena v delujočih mišicah in jetrih se iz dneva v dan znatno zmanjša, saj pri normalni prehrani tudi dnevni odmor med treningi ni dovolj za popolno obnovitev glikogena. Povečanje vsebnosti ogljikovih hidratov v prehrani športnika lahko zagotovi popolno obnovo telesnih virov ogljikovih hidratov do naslednjega treninga.

Odprava mlečna kislina. V obdobju okrevanja se mlečna kislina izloča iz delujočih mišic, krvi in ​​tkivne tekočine in čim hitreje nastane manj mlečne kisline med delom. Pomembna vloga Tudi način po delu igra vlogo. Torej, po maksimalni vadbi je potrebnih 60-90 minut, da se popolnoma odstrani nakopičena mlečna kislina v pogojih popolnega počitka - sedenje ali ležanje (pasivno okrevanje). Če pa po taki obremenitvi opravimo lahkotno delo (aktivno okrevanje), potem pride do izločanja mlečne kisline veliko hitreje. Za netrenirane ljudi je optimalna intenzivnost obremenitve za "okrevanje" približno 30-45% VO2max (na primer tek), a. pri dobro treniranih športnikih - 50-60% MOC, v skupnem trajanju približno 20 minut.

obstajaštirje glavni načini za izločanje mlečne kisline:

• 1) oksidacija v CO2 in SHO (pri tem se odstrani približno 70 % vse akumulirane mlečne kisline);
• 2) pretvorba v glikogen (v mišicah in jetrih) in glukozo (v jetrih) približno 20%;
• 3) pretvorba v beljakovine (manj kot 10%); 4) odstranitev z urinom in znojem (1-2%). Z aktivno redukcijo se poveča delež aerobno izločene mlečne kisline. Čeprav lahko do oksidacije mlečne kisline pride v najrazličnejših organih in tkivih ( skeletne mišice, srčna mišica, jetra, ledvice itd.), največji del se oksidira v skeletnih mišicah (predvsem v njihovih počasnih vlaknih). Tako je jasno, zakaj enostavno delo (vključuje večinoma počasno mišična vlakna) spodbuja hitrejše izločanje laktata po težki vadbi.

Pomemben del počasne (laktatne) frakcije dolga O2 je povezan z izločanjem mlečne kisline. Intenzivnejša kot je obremenitev, večji je ta delež. Pri netreniranih ljudeh doseže največ 5-10 litrov, pri športnikih, zlasti med predstavniki hitrostno-močnih športov, 15-20 litrov. Njegovo trajanje je približno eno uro. Obseg in trajanje laktatne frakcije dolga O2 se zmanjšata z aktivnim zmanjšanjem.

Kreatin fosforna kislina (kreatin fosfat, fosfokreatin) - 2-[metil-(N"-fosfonokarboimidoil)amino]ocetna kislina. Brezbarvni kristali, topni v vodi, zlahka hidrolizirani s cepitvijo fosfamida N-P povezave v kislem okolju, stabilen v alkalnem okolju. Kreatin fosfat je produkt reverzibilne presnovne N-fosforilacije kreatina, ki je tako kot , visokoenergijska spojina.

Obnovitev ravni fosfatov

Če športnik začne serijo, ne da bi ustrezno obnovil raven fosfata, ne bo mogel ohraniti proizvodnje energije v tej ali naslednjih serijah. Tako bi morali imeti športniki med fazo največje moči treninga tri do pet minut počitka, preden izvedejo naslednje nize z uporabo iste mišične skupine, razen če športnik dela z veliko rezervo. Za maksimalno okrevanje Pri izvajanju vaj z zelo visoko intenzivnostjo in malo rezerve naj športniki uporabljajo vertikalno metodo treninga, tj. nadaljujte z novo vajo, potem ko zaključite sklop prejšnje vaje. Z drugimi besedami, športnik izvede eno serijo vsake vaje, preden se vrne k prvi vaji in izvede drugo serijo. Zaradi uporabe tega algoritma ostane dovolj časa za ponovno vzpostavitev ravni fosfata v mišicah.

Trajanje okrevanja ravni ATP-CP