Preden opišemo sistem MOVEOUT, želim, da na splošno razumete, kakšni procesi potekajo v mišicah med delom. Ne bom se spuščal v najmanjše podrobnosti, da ne bi poškodoval vaše psihe, zato bom govoril o najpomembnejših. No, morda mnogi ne bodo razumeli tega razdelka, vendar vam svetujem, da ga dobro preučite, saj boste zahvaljujoč njemu razumeli, kako delujejo naše mišice, kar pomeni, da boste razumeli, kako jih pravilno trenirati.

Torej, glavna stvar, ki je potrebna za delo naših mišic, so molekule ATP, s katerimi mišice prejemajo energijo. Iz cepitve ATP nastane molekula ADP + energija. To je ravno dovolj rezerve ATP v naših mišicah za samo 2 sekundi dela, nato pa pride do ponovne sinteze ATP iz molekul ADP. Pravzaprav sta zmogljivost in funkcionalnost odvisni od vrste procesov resinteze ATP.

Torej obstajajo takšni procesi. Običajno se povežejo drug za drugim.

1. Anaerobni kreatin fosfat

Glavna prednost poti kreatin fosfata za tvorbo ATP je

• kratek čas uvajanja,
• visoka moč.

Pot kreatin fosfata povezano z materijo kreatin fosfat. Kreatin fosfat je sestavljen iz kreatina. Kreatin fosfat ima veliko zalogo energije 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 zalogo 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. Kreatina telo ne uporablja in se izloči z urinom. Kreatin fosfat se sintetizira med počitkom iz presežka ATP. Z mišičnim delom zmerne moči 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 v 6-8 s - CF.

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

Ta reakcija je glavni vir energije za vaje z največjo močjo: sprint, metanje skokov, dvigovanje palice. Ta reakcija se med vadbo lahko večkrat aktivira, kar omogoča hitro povečanje moči opravljenega dela.

2. Anaerobna glikoliza

Z naraščanjem intenzivnosti obremenitve nastopi obdobje, ko mišičnega dela zaradi pomanjkanja kisika ne more več podpirati samo anaerobni sistem. Od te točke naprej je laktatni mehanizem resinteze ATP, katerega stranski produkt je mlečna kislina, vključen v oskrbo z energijo fizičnega dela. 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 za resintezo ATP je tako kot pot kreatin fosfata anaerobna pot. Vir energije, potrebne za ponovno sintezo ATP, je v tem primeru mišični glikogen. Med anaerobno razgradnjo glikogena iz njegove molekule pod delovanjem encima fosforilaze se končni ostanki glukoze izmenično odcepijo v obliki glukoza-1-fosfata. Nadalje se molekule glukoza-1-fosfata po seriji zaporednih reakcij spremenijo v mlečna kislina. Ta proces se imenuje glikoliza. Kot rezultat glikolize nastanejo vmesni produkti, ki vsebujejo fosfatne skupine, povezane z makroergičnimi vezmi. Ta vez se zlahka prenese na ADP in tvori ATP. V mirovanju se reakcije glikolize odvijajo počasi, med mišičnim delom pa se lahko njegova hitrost poveča za 2000-krat in že v stanju pred zagonom.

Čas uvajanja 20-30 sekund .

Čas delovanja z največjo močjo - 2-3 minute.

Glikolitični način tvorbe ATP je več prednosti pred aerobno potjo:

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

Vendar ima ta pot svojo pomanjkljivosti:

• postopek ni ekonomičen
• kopičenje mlečne kisline v mišicah močno moti njihovo normalno delovanje in prispeva k utrujenosti mišic.

1. Aerobna pot resinteze

Imenuje se tudi aerobna pot za resintezo ATP tkivno dihanje - to je glavni način nastajanja ATP, ki poteka v mitohondrijih mišičnih celic. Med tkivnim dihanjem se dva atoma vodika odvzameta oksidirani snovi in ​​se skozi dihalno verigo preneseta na molekularni kisik, ki ga mišicam dovaja kri, kar povzroči vodo. 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.

Kisik ali aerobni sistem je najpomembnejši za vzdržljivostne športnike, saj lahko dolgo časa podpira telesno zmogljivost. 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 odložijo v njegovih zalogah za nadaljnjo uporabo po potrebi. Ogljikovi hidrati (sladkor in škrob) so shranjeni v jetrih in mišicah kot glikogen. Zaloge glikogena so lahko zelo različne, vendar v večini primerov zadoščajo za vsaj 60-90 minut dela submaksimalne intenzivnosti. Hkrati so zaloge maščob v telesu praktično neizčrpne.

Ogljikovi hidrati so v primerjavi z maščobami učinkovitejše »gorivo«, saj za enako porabo energije njihova oksidacija zahteva 12 % manj kisika. Zato se v pogojih pomanjkanja kisika med fizičnim naporom nastaja energija predvsem zaradi oksidacije ogljikovih hidratov.

Ker so ogljikovi hidrati omejeni, je omejena tudi njihova uporaba v vzdržljivostnih športih. Po izčrpanju zalog ogljikovih hidratov se maščobe priključijo na oskrbo z energijo dela, katerih rezerve vam omogočajo opravljanje zelo dolgega dela. Prispevek maščob in ogljikovih hidratov k energetski oskrbi bremena je odvisen od intenzivnosti vadbe in kondicije športnika. Večja kot je intenzivnost obremenitve, večji je prispevek ogljikovih hidratov k proizvodnji energije. Toda za enako intenzivnost aerobne vadbe bo treniran športnik porabil več maščobe in manj ogljikovih hidratov v primerjavi z netrenirano osebo.

Tako bo trenirana oseba varčneje porabljala energijo, 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 dostava kisika v mitohondrije zahteva prestrukturiranje skoraj vseh telesnih sistemov.

Čas delovanja pri največji moči je desetine minut. To omogoča uporabo te poti med dolgotrajnim mišičnim delom.

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

• Donosnost: iz ene molekule glikogena nastane 39 molekul ATP, pri anaerobni glikolizi le 3 molekule.
• Vsestranskost kot začetni substrat so različne snovi: ogljikovi hidrati, maščobne kisline, ketonska telesa, aminokisline.
• Zelo dolg čas delovanja. V mirovanju je lahko stopnja aerobne resinteze ATP nizka, med fizičnim naporom 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.
• Odličen čas uvajanja.
• Majhna največja moč.

Zato mišične aktivnosti, značilne za večino športov, ni mogoče v celoti doseči s tem načinom resinteze ATP.

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

Kaj človeka žene k gibanju? Kaj je izmenjava energije? Od kod telesu energija? Kako dolgo bo trajalo? Pri kakšni fizični obremenitvi se kakšna energija porabi? Vprašanj je veliko, kot vidite. Najbolj pa se pojavijo, ko začnete preučevati to temo. Najbolj radovednim bom poskušal olajšati življenje in prihraniti čas. Pojdi ...

Energijski metabolizem - niz reakcij cepitve 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 difosfatu (ADP) in anorganskem fosforju (P)

Če mišica deluje, se ATP nenehno deli na ADP in anorganski fosfor, pri tem pa se sprošča energija (približno 40-60 kJ / mol). Za dolgotrajno 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 anaerobno (brez kisika) in aerobno (oksidativno). Kakšne lastnosti razvije športnik med vadbo v aerobnem ali anaerobnem območju, sem napisal v članku "".

Obstajajo trije energetski sistemi, ki zagotavljajo fizično delo osebe:

1. Alaktat ali fosfagen (anaerobni). Povezan je s procesi resinteze ATP predvsem zaradi visokoenergijske fosfatne spojine – kreatin fosfata (CrP).
2. Glikolitično (anaerobno). Zagotavlja resintezo ATP in CRF 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 povečanem dovajanju in izkoriščanju kisika v delujočih mišicah.

Viri energije za kratkotrajno delo.

Hitro razpoložljivo energijo mišicam zagotavlja molekula ATP (adenozin trifosfat). Ta energija zadostuje za 1-3 sekunde. Ta vir se uporablja za takojšnje delo, največji napor.

ATP + H2O ⇒ ADP + F + energija

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

Obnavlja se z ATP zaradi CRP (kreatin fosfata), to je druga molekula fosfata, ki ima visoko energijo v mišici. CrF odda molekulo fosfata molekuli ADP za tvorbo ATP in s tem zagotovi sposobnost mišice za določen čas.

Videti je takole:

ADP+ CrF ⇒ ATP + Cr

Zaloga KrF traja do 9 sek. delo. V tem primeru največja moč pade na 5-6 sekund. Profesionalni sprinterji skušajo ta rezervoar (rezervo CrF) še povečati z vadbo do 15 sekund.

Tako v prvem kot v drugem primeru se proces tvorbe ATP pojavi v anaerobnem načinu, brez sodelovanja kisika. Resinteza ATP zaradi CRF se izvede skoraj takoj. Ta sistem ima največjo moč v primerjavi z glikolitičnim in aerobnim in zagotavlja delo "eksplozivne" narave z največjimi mišičnimi kontrakcijami v smislu moči in hitrosti. 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 kratkem delu? V tem primeru je vir živalski ogljikov hidrat, ki se nahaja v mišicah in človeških jetrih - glikogen. Proces, s katerim glikogen spodbuja ponovno sintezo ATP in sproščanje energije, se imenuje Anaerobna glikoliza(Glikolitični sistem oskrbe z energijo).

glikoliza- To 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 je vključen v Krebsov cikel in zagotavlja dihanje v celici. Pri evkariontih (celicah živih organizmov, ki vsebujejo jedro, torej pri človeških in živalskih celicah) poteka Krebsov cikel znotraj mitohondrijev (MX, to je energijska postaja celice).

Krebsov cikel(cikel trikarboksilne kisline) – ključni korak pri dihanju vseh celic z uporabo kisika, je središče presečišča številnih presnovnih poti v telesu. Poleg energetske vloge ima Krebsov cikel pomembno plastično funkcijo. S sodelovanjem v biokemičnih procesih pomaga sintetizirati pomembne celične spojine, kot so aminokisline, ogljikovi hidrati, maščobne kisline itd.

Če kisika ni dovolj, to pomeni, da delo poteka v anaerobnem načinu, nato pa se piruvična kislina v telesu anaerobno razgradi 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 v 15-20 sekundah. delo največje intenzivnosti in te moči ne morete vzdrževati več kot 3 - 6 minut. Za začetnike, ki se šele začenjajo ukvarjati s športom, je moč komaj dovolj za 1 minuto.

Energijski substrati za oskrbo mišic z energijo so ogljikovi hidrati - glikogen in glukoza. Skupna zaloga glikogena v človeškem telesu za 1-1,5 ure dela.

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

Glikogen ⇒ ATP + mlečna kislina

Laktat iz mišic prodre v kri in se veže na pufrske sisteme krvi, da ohrani notranje okolje telesa. Če se raven laktata v krvi dvigne, se puferski sistemi na neki točki morda ne bodo mogli spopasti, kar bo povzročilo premik kislinsko-bazičnega ravnovesja na kislo stran. Z zakisanostjo se kri zgosti in telesne celice ne morejo dobiti potrebnega kisika in prehrane. To posledično povzroči inhibicijo ključnih encimov anaerobne glikolize, vse do popolne inhibicije njihove aktivnosti. Zmanjša se hitrost same glikolize, alaktični anaerobni proces 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.

Pufrska sposobnost krvi je sposobnost krvi, da nevtralizira laktat. Bolj kot je oseba usposobljena, večjo pufersko kapaciteto ima.

Viri energije za neprekinjeno delovanje.

Viri energije za človeško telo med dolgotrajnim aerobnim delom, potrebnimi za tvorbo ATP, so mišični glikogen, glukoza v krvi, maščobne kisline, intramuskularna maščoba. Ta proces sproži dolgotrajno aerobno delo. Tako se na primer kurjenje maščob (oksidacija maščob) pri tekačih začetnikih začne po 40 minutah teka v 2. območju srčnega utripa (ZZ). Pri športnikih se proces oksidacije začne že pri 15-20 minutah teka. Maščobe v človeškem telesu zadostujejo za 10-12 ur neprekinjenega aerobnega dela.

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

Glikogen + kisik ⇒ ATP + ogljikov dioksid + voda

Tvorba ATP s tem mehanizmom je počasnejša kot s pomočjo virov energije, ki se uporabljajo pri kratkotrajnem in kratkotrajnem delu. Traja 2 do 4 minute, preden je potreba celice po ATP popolnoma potešena z obravnavanim aerobnim procesom. Ta zamuda je zato, ker srce potrebuje čas, da začne povečevati dobavo s kisikom bogate krvi v mišice s hitrostjo, ki je potrebna za izpolnitev mišičnih potreb po ATP.

Maščoba + kisik ⇒ ATP + ogljikov dioksid + voda

Telesna tovarna oksidacije maščob je energetsko najbolj intenzivna. Od oksidacije ogljikovih hidratov nastane 38 molekul ATP iz 1 molekule glukoze. In z oksidacijo 1 molekule maščobe - 130 molekul ATP. Ampak 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.

Najdete lahko več koristnih informacij in člankov.

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

1. Najmanjši rezervoar je kreatin fosfat (je kot 98 bencin). Tako rekoč je bližje mišici in začne hitro delovati. Ta "bencin" je dovolj za 9 sekund. delo.
2. Srednji rezervoar - glikogen (92 bencin). Ta rezervoar se nahaja nekoliko dlje v telesu in gorivo iz njega prihaja iz 15-30 sekund fizičnega dela. To gorivo zadostuje za 1-1,5 ure dela.
3. Velik rezervoar - Maščoba (dizelsko gorivo). Ta rezervoar je daleč in bo trajalo 3-6 minut, preden začne gorivo teči iz njega. 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, internetnih virov in vam to poskušal jedrnato posredovati. Če imate kakršna koli vprašanja - pišite.

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

2. Aerobni način resinteze 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

Razgradnja glukoze je možna 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 apotomija.

Dihotomna razgradnja glukoze (glikoliza) se lahko pojavi v anaerobnih in aerobnih pogojih. Pri razgradnji glukoze 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, ki jo pospeši predhodni encim, substrat za naslednjega. Glikolizo lahko pogojno razdelimo na dve stopnji. Pri prvem se sprošča energija, pri drugem pa je značilno kopičenje energije v obliki molekul ATP.

Kemija procesa je predstavljena v temi "Razgradnja ogljikovih hidratov" in se zaključi s prehodom PVC v mlečno kislino.

Večina mlečne kisline, proizvedene v mišicah, se izpere v krvni obtok. Spremembe v pH krvi preprečuje bikarbonatni puferski sistem: pri športnikih je puferska zmogljivost krvi povečana v primerjavi z netreniranimi ljudmi, zato lahko prenesejo višje ravni mlečne kisline. Nadalje se mlečna kislina transportira v jetra in ledvice, kjer se skoraj v celoti predela v glukozo in glikogen. Neznaten del mlečne kisline se ponovno pretvori v piruvično kislino, ki v aerobnih pogojih oksidira v končni produkt.

2. vprašanje

Aerobna razgradnja glukoze je sicer znana kot pentozofosfatni cikel. Zaradi te poti se ena od 6 molekul glukoza-6-fosfata 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.

Nadaljnja izmenjava ribuloza-5-fosfata poteka zelo težko, pride do transformacije cikla fosfopentoze - pentozo fosfata. Zaradi tega se od šestih molekul glukoza-6-fosfata, ki vstopijo v aerobno pot razgradnje ogljikovih hidratov, ena molekula glukoza-6-fosfata popolnoma razcepi, da nastanejo 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 telesnim naporom.

3. vprašanje

Cikel di- in trikarboksilnih kislin (Krebsov cikel) zavzema pomembno mesto v presnovnih procesih: tu se acetil-CoA (in PVA) nevtralizira 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 podrobnosti glejte temo "Razgradnja ogljikovih hidratov."

4. vprašanje

Povečanje količine mlečne kisline v sarkoplazemskem prostoru mišic spremlja sprememba osmotskega tlaka, medtem ko voda iz medceličnega medija vstopi v mišična vlakna, kar povzroči njihovo nabrekanje in otrdelost. 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; ko se sprosti mlečna kislina, se poveča pljučno prezračevanje in oskrba delujoče mišice s kisikom.

5. vprašanje

biološka oksidacija- to je niz oksidativnih reakcij, ki se pojavljajo v bioloških objektih (v tkivih) in zagotavljajo telesu energijo in metabolite za izvajanje vitalnih procesov. Biološka oksidacija uniči tudi škodljive presnovne produkte, odpadne produkte 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 (dihalna veriga 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 akceptor H 2 je dehidrogenaza, koencim pa NAD (v mitohondrijih) ali NADP (v citoplazmi).

H(H + e)

2e

2e

2e

2e

2H + +O 2- → H 2 O Substrati: laktat, citrat, malat, sukcinat, glicerofosfat in drugi metaboliti. Odvisno od narave organizma in oksidiranega substrata lahko oksidacija v celicah poteka predvsem po eni od 3 poti. 1. S polnim kompletom dihalnih encimov, ko pride do predhodne aktivacije O v O 2-. H (H + e -) H + e - 2e - 2e - 2e - 2e - 2e - NAD FAD b c a 1 a 3 1/2O 2 H 2 O H (H + e -) H + 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 med prenosom 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 (hidrolizne reakcije) 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 ~ ATP vezeh, je oksidativna fosforilacija, to je sinteza ATP iz ADP in F (n) zaradi energije oksidacije organskih snovi: ADP + F (n) ATP + H 2 O. V makroergičnih vezeh ATP se akumulira 40 % energije biološke oksidacije. V. A. Engelgardt (1930) je prvič opozoril na konjugacijo biološke oksidacije s fosforilacijo ADP. 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 ugotovili, da za vsak absorbiran atom O nastanejo 3 molekule ATP, to je v dihalni verigi encimov obstajajo 3 točke konjugacije oksidacije s fosforilacijo ADP:

Obnova fosfagenov (ATP in CRF)

Fosfageni, zlasti ATP, se zelo hitro obnovijo (slika 25). Že v 30 s po prenehanju dela se obnovi do 70 % porabljenih fosfagenov, njihova popolna zapolnitev pa se konča v nekaj minutah, skoraj izključno zaradi energije aerobnega metabolizma, to je zaradi kisika, porabljenega v hitrem faza O2-dolg. Dejansko, če takoj po delu delovno okončino zategnemo in s tem mišicam odvzamemo kisik, ki ga dovajamo s krvjo, potem ne bo prišlo do obnovitve CRF.

kako večja kot je poraba fosfagenov med delovanjem, več O2 je potrebno za njihovo obnovo (za obnovo 1 mola ATP je potrebnih 3,45 litra O2). Vrednost hitre (alaktične) frakcije O2-dolga je neposredno povezana s stopnjo zmanjšanja fosfagenov v mišicah do konca dela. Zato ta vrednost označuje količino fosfagenov, porabljenih med operacijo.

pri netrenirani moški največja vrednost hitre frakcije O2-dolga doseže 2-3 litre. Zlasti visoke vrednosti tega kazalnika so bile zabeležene pri predstavnikih hitrostno-močnih športov (do 7 litrov pri visokokvalificiranih športnikih). 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 in sodelavcev (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 glikogena v mišicah traja do 2-3 dni.

Hitrost Obnova glikogena in količina njegovih obnovitvenih 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 njegovo okrevanje v prvih urah z normalno prehrano zelo počasno in traja do 2 dni, da se doseže preddelovna raven. Pri dieti z visoko vsebnostjo ogljikovih hidratov (več kot 70% dnevne vsebnosti kalorij) se ta proces pospeši - že v prvih 10 urah se v delujočih mišicah obnovi več kot polovica glikogena, do konca dneva pa se popolnoma obnovi. obnovljena, v jetrih pa je vsebnost glikogena precej višja kot običajno. V prihodnosti se količina glikogena v delujočih mišicah in v jetrih še naprej povečuje in 2-3 dni po "izčrpni" obremenitvi lahko preseže predhodno 1,5-3-krat - pojav superkompenzacije.

pri vsakodnevnih intenzivnih in dolgih treningih se vsebnost glikogena v delujočih mišicah in jetrih 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.

izločanje mlečna kislina. V obdobju okrevanja se mlečna kislina izloča iz delujočih mišic, krvi in ​​tkivne tekočine, in čim hitreje, manj je nastalo med delom. Pomembno vlogo ima tudi način po delu. Torej, po največji obremenitvi traja 60-90 minut, da se popolnoma odstrani nakopičena mlečna kislina v pogojih popolnega počitka - sedenje ali ležanje (pasivno okrevanje). Če pa se po takšni obremenitvi izvaja lahko delo (aktivno okrevanje), potem pride do izločanja mlečne kisline veliko hitreje. Pri netreniranih ljudeh je tudi optimalna intenzivnost "obnovitvene" obremenitve približno 30-45% IPC (na primer tek). pri dobro treniranih športnikih - 50-60% IPC, s skupnim trajanjem približno 20 minut.

obstajaštirje glavni načini za izločanje mlečne kisline:

• 1) oksidacija v CO2 in SH0 (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 aktivnim okrevanjem se poveča delež aerobno izločene mlečne kisline. Čeprav lahko pride do oksidacije mlečne kisline v različnih organih in tkivih (skeletne mišice, srčna mišica, jetra, ledvice itd.), se večina oksidira v skeletnih mišicah (predvsem v njihovih počasnih vlaknih). Tako je jasno, zakaj lahko delo (ki vključuje predvsem počasna mišična vlakna) prispeva k hitrejšemu izločanju laktata po večjih obremenitvah.

Pomemben del počasne (laktatne) frakcije O2-dolga 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, doseže 15-20 litrov. Njegovo trajanje je približno eno uro. Velikost in trajanje laktatne frakcije O2-dolga se zmanjšata z aktivnim okrevanjem.

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

Obnova fosfata

Če športnik začne serijo brez ustrezne obnovitve fosfata, ne bo mogel ohraniti proizvodnje energije za to ali naslednje serije. Tako bi morali imeti športniki med fazo največje moči tri do petminutni odmor, preden izvedejo naslednje serije 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 morajo športniki uporabljati metodologijo vertikalnega treninga, tj. nadaljujte z novo vajo, potem ko zaključite sklop prejšnje vaje. Z drugimi besedami, športnik izvede eno serijo za vsako vajo, preden se vrne k prvi vaji in izvede drugo serijo. Zaradi uporabe tega algoritma je dovolj časa za obnovitev ravni fosfatov v mišicah.

Trajanje okrevanja ATP-CP