Легкоатлетический бег на 400 метров. Биохимия

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(национальный исследовательский университет)

Факультет «Физическая культура и спорт»

Кафедра «Адаптивная физическая культура и медико-биологическая подготовка»

Легкоатлетический бег на 400 метров

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

По дисциплине «Биохимия»

ЮУрГУ - 050720.2012.270. ПЗ КР

Нормоконтролер, д.м.н., профессор

______________ О.Б. Цейликман

Руководитель, д.м.н., профессор

____________О.Б. Цейликман

Автор работы

Студент группы ФКиС-373

___________В.И. Ишмаметьев

Челябинск 2012

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(национальный исследовательский университет)

Факультет «Физическая культура и спорт»

Кафедра «Адаптивная физическая культура и медико-биологическая подготовка»

Специальность «050720 Физическая культура»

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

________________ Е.В. Быков

« »_______________2012 г.

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу студента

Ишмаметьева Виталия Игоревича

Группа 373

1 Дисциплина: Биохимия

2 Тема работы: Легкоатлетический бег на 400 метров

3 Срок сдачи студентом законченной работы 15 января 2012 г.

4 Перечень вопросов, подлежащих разработке

1) Описать образование кетоновых тел;

2) Привести механизмы анаэробного энергообеспечения мышечной деятельности;

3) Изучить и описать биохимические изменения в организме.

5. Календарный план

Наименование разделов курсовой работы (проекта)	Срок выполнения разделов работы (проекта)	Отметка о выполнении руководителя
Введение	Ноябрь
Глава I. Теоретический блок 1.1Окисление жирных кислот. Этапы процесса. Конечные продукты 1.2Образование кетоновых тел 1.3Роль липидов при физических нагрузках	Декабрь
Глава II. Биохимические изменения в организме при выполнении соревновательных нагрузок в циклическом виде спорта (бег 400м - 1минуту) 2.1 Зона мощности 2.2 Анаэробные механизмы энергообеспечения мышечной деятельности 2.3 Биохимические изменения в организме при выполнении данной физической нагрузки, а так же в период отдыха 2.4 Адаптация организма к нагрузкам	Декабрь
Заключение	Январь
Список литературы	Январь

Руководитель работы Цейликман О.Б. ____________

Студент Ишмаметьев В.И. __________

АННОТАЦИЯ

Ишмаметьев В.И. Легкоатлетический

бег на 400 метров -

Челябинск: ЮУрГУ, ФКиС - 373,

2012, - 24 с., библиографический

список - 15 наим.

В данной курсовой работе описываются биомеханические изменения в организме при выполнении физических нагрузок.

В первой главе описаны этапы и роль липидов при физических нагрузках.

Во второй главе описаны биохимические изменения в организме и адаптация к нагрузкам.

Объект - легкоатлетический бег на 400 метров.

Предмет - биохимические изменения в организме.

Цель работы - изучить роль липидов при физических нагрузках и адаптацию организма к нагрузкам.

Результат работы - тема работы была полностью раскрыта, в полной мере решены поставленные задачи.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Теоретический блок

1.1 Окисление жирных кислот. Этапы процесса. Конечные продукты

1.2 Образование кетоновых тел

1.3 Роль липидов при физических нагрузках

ГЛАВА II. Биохимические изменения в организме при выполнении соревновательных нагрузок в циклическом виде спорта (бег 400м - 1минуту)

2.1 Зона мощности

2.2 Анаэробные механизмы энергообеспечения мышечной деятельности

2.3 Биохимические изменения в организме при выполнении данной физической нагрузки, а так же в период отдыха

2.4 Адаптация организма к нагрузкам

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Изменения биохимических процессов в организме при мышечной деятельности зависят от мощности и продолжительности упражнения, а так же от тренированности спортсмена. Между мощностью работы и ее продолжительностью существует обратная зависимость - чем большая мощность работы, тем меньшее время, которое можно ее выполнять. В предложенной задаче работа выполняется тренированными спортсменами в условиях соревнований, т.е. при максимальном физическом напряжении. Следовательно, основным критерием, от которого зависит характер биохимических сдвигов, является продолжительность работы. Хотя в каждом циклическом виде спорта имеются определенные особенности работы, тем не менее, на основе продолжительности работы можно судить о зоне мощности, в которой она выполняется, и о соотношении различных энергетических процессов. Зная относительное участие энергетических процессов при данной нагрузке, можно составить представление об изменениях обмена веществ во время работы и в период отдыха после нее.

Цель курсовой работы научиться оценивать направленность энергетических процессов и характер биохимических изменений в организме при выполнении физических нагрузок в избранном виде физкультурно-спортивной деятельности.

Задачи:

1. Дать биохимическую характеристику предложенной физической нагрузке. Зона мощности, в которой выполняется данная работа. Соотношение аэробных и анаэробных процессов энергообеспечения, ведущие энергетические системы.

2. Дать развернутую характеристику основной энергетической системы. Указать энергетические субстраты, описать их превращения при выполнении нагрузки, механизм образования АТФ. Характеристика основного энергетического процесса (мощность, емкость и эффективность).

3. Описать биохимические изменения в организме при выполнении данной физической нагрузки, а также в период отдыха. Изменения обмена углеводов, липидов, белков в мышцах, во внутренних органах, изменения содержания различных метаболитов в крови. Указать последовательность восстановления разных энергетических систем. Составить график, характеризующий эти изменения.

4. Описать направленность изменений, развивающихся при адаптации организма к нагрузкам данного типа. Биохимические изменения, обуславливающие рост спортивных результатов. Методы оценки ведущих энергетических критериев. Качества двигательной деятельности, которые являются основными при выполнении заданной нагрузки, и биохимическое обоснование методов их развития.

ГЛАВА II. Теоретический блок

1.1 Окисление жирных кислот. Этапы процесса. Конечные продукты

Липиды поступают в организм с пищей животного и растительного происхождения. Жиры распадаются в жировой ткани и печени. В состоянии покояиспользуются в небрльшом количестве, при голодании или продолжительной физической нагрузке (более 30-40 мин.) распад увеличивается. При помощи тканевых липаз происходит гидролиз жира до глицерина и жирных кислот.

Процессы окисления жирных кислот осуществляются исключительно в митохондриях и состоят из трех этапов: 1. Активация жирных кислот; 2. Реакции р-окисления; 3. Окисление в цикле трикарбоновых кислот.

На первом этапе происходит активация жирных кислот за счет энергии АТФ, при этом образуются эфиры жирных кислот с коэнзимом А (ацил-КоА). Реакция катализируется специфическими ферментами - тиокиназами. Затем происходит перенос активной жирной кислоты (ацил-КоА) в комплексе с карнитином в митохондрии, где карнитин высвобождается, а активированная жирная кислота подвергается окислению.

R R

Н-С-Н АТФ Н-С-Н

+ АМФ + ФФн

Н-С-Н + HS-KoA Н-С-Н

О

С С

ОН S-KoA

жирная кислота активная жирная кислота

На втором этапе происходит окисление жирной кислоты. Этот этап включает 4 реакции, при этом наибольшему окислению подвергается р-атом углерода жирной кислоты, а в результате от нее отщепляется двухуглеродный остаток в виде молекулы ацетил-КоА.

R R R R

H-C-H H-C Н-С-ОН С=0

ФАД НОН НАД

Н-С-Н ФАД Н2 Н-С Н-С-Н НАД Н2 Н-С-Н

C S-KoA C S-KoA C S-KoA С S-KoA

Реакции протекают в следующей последовательности:

1. Окисление активной жирной кислоты при участии ФАД;

2. Присоединение воды с образованием активной оксикислоты.

З.Окисление НАД-зависимой дегидрогеназой с образованием активной кетокислоты.

4. При участии фермента тиолаза активная жирная кетокислота расщепляется, что приводит к образованию ацетил-КоА (активной уксусной кислоты) и новой активной жирной кислоты с укороченной надвауглеродных атома цепью.

R

Н

С=О HS-KoA _ R1 H-C-H

---!---- С + С

Н-С-Н S-KoA S-KoA

С Новая активная

S-KoA жирная кислота АцетилКоА

Укороченная жирная кислота вовлекается в повторные циклы Р-окисления, и в конечном счете распадается на двууглеродные остатки ацетила-КоА (активной уксусной кислоты).Число этих остатков в два раза меньше, чем количество атомов углероды в жирной кислоте (рис. 1).

Рис. 1 - Окисление жирной кислоты («спираль Линена»). Подробно представлен первый цикл окисления - укорочение 'цепи жирной кислоты на два углеродных атома. Остальные циклы аналогичны первому.

На третьем этапе ацетиловые остатки поступают в цикл трикарбоновых кислот (см. окисление углеводов), где в результате последовательных реакций подвергаются полному распаду до углекислого газа и воды.В реакциях дегидрирования цикла восстанавливаются коферменты НАД и ФАД. Они передают атомы водорода на дыхательную цепь, что сопровождается синтезом АТФ.

1.2 Образование кетоновых тел

Ускоренный метаболизм жирных кислот или сниженный уровень углеводов, могут приводить к образованию в печени кетоновых тел.

Этот процесс идет следующим образом: образовавшиеся при Р-окислении жирных кислот молекулы ацетил-Ко А соединяются попарно с образованием ацетоацетил-КоА (активной ацетоуксусной кислоты). Ацетоацетил-КоА превращается в свободную ацетоуксусную кислоту, которая затем может восстанавливаться с образованием оксимасляной кислоты, или декарбоксилироваться с образованием ацетона).

Кетоновые тела синтезируются в печени и поступают с кровью в мышцы, сердце, мозг и другие органы, которые способны превращать ацетоуксусную кислоту вновь в ацетил-КоА, и таким образом использовать кетоновые тела в качества источника энергии.

В норме в покое, содержание кетоновых тел в крови составляет 0,9-1,7 ммоль/л, при физической нагрузке их концентрация возрастает в 5-6 раз, что свидетельствует об интенсивности использования липидов в качестве источника энергии.

1.3 Роль липидов при физических нагрузках

организм мышечный нагрузка липид

Жиры (триглецериды) - основной источник энергии для организма. По энергетической ценности они значительно превосходят углеводы и белки. При окислении 1г жира выделяется 36 кДж (9,3 ккал) энергии, что в 2 раза больше, чем при окислении того же количества углеводов или белков.

Липиды могут быть использованы в качестве источника энергии в состоянии покоя, в периоде отдыха после работы, но особенно велика их энергетическая роль при продолжительной работе в условиях устойчивого состояния (при пульсе 130-150 уд/мин), когда уровень глюкозы в крови снижен. Причем доля жиров в энергообеспечении длительной работы может доходить до 60-90% от общих затрат энергии (Н.Н.Яковлев)

При длительных физических нагрузках идет интенсивная мобилизация липидов, и концентрация свободных жирных кислот в крови может увеличиваться по сравнению с уровнем покоя в 5 раз и более. Жирные кислоты интенсивно используются скелетными мышцами, сердечной мышцей и другими тканями. При использовании жирных кислот в качестве источника энергии в мышцах большое значение имеет карнитин. Активизированные жирные кислоты обратимо соединяются с карнитином, образуя комплексы, легко проникающие через мембрану митохондрий, где затем происходит окисление.

Помимо жирных кислот в мышцах активно используются кетоновые тела, которые образуются при неполном окислении жирных кислот в печени. Оксимасляная и ацетоуксусная кислоты под действием митохондриального фермента мышц превращается в ацетил-КоА, который затем используется для выработки энергии в цикле трикарбоновых кислот.

Содержание кетоновых тел в крови при физических нагрузках увеличивается, причем степень увеличения зависит от характера и продолжительности работы. После бега на 5-6 км их количество возрастает в 5-6 раз. Еще выше поднимается их уровень при спортивном плавании (в 8-10 раз). Причем в первые часы отдыха после работы содержание кетоновых тел продолжает увеличиваться и достигает максимума через 2,5-3 часа, что свидетельствует об использовании жиров в качестве источника энергии и после окончания работы.

В результате систематических тренировок происходит значительное снижение концентрации липидов в плазме крови.

Занятия физическими упражнениями, особенно циклического характера, способствуют и другим благоприятым сдвигам в липидном обмене В частности они приводят к увеличению уровня липопротеинов в крови и повышению содержания холестерина во фракции ЛПВП, что свидетельствует о снижении риска развития атеросклеротических изменений. Следует отметить, что эти изменения происходят медленно и при использовании регулярных, достаточно продолжительных физических нагрузок (Рогозкин В.А).

Попытки определить пороговую нагрузку аэробных упражнений, при систематическом выполнении которой достигается положительный сдвиг в липопротеиновом обмене, не дали единого результата. Некоторые авторы считают, что необходимы занятия бегом с недельным километражем 56 км, другие считают достаточным 20 и даже 13-16 км. Исследования, проведенные в лаборатории А.А.Виру, показали, что для коррекции липопротеинового состава крови требуются относительно малоинтенсивные, но продолжительные нагрузки с ЧСС 140-150 уд/мин 3 раза в неделю. Например, беговая нагрузка по 6 км или ритмическая гимнастика в аэробном режиме 3 раза в неделю по 35-45 мин. Имеются данные , что в результате тренировки на выносливость, концентрация холестерина в крови в среднем уменьшается на 10 мг%, триглицеридов на 15,8мг%, а концентрация липопротеинов высокой плотности повышается на 1,2 мг%. Чем продолжительнее тренировка, тем в большей степени выражено уменьшение концентрации холестерина и увеличение содержания липопротеинов высокой плотности.

ГЛАВА II. Биохимические изменения в организме при выполнении соревновательных нагрузок в циклическом виде спорта (бег 400м - 1мин.)

2.1 Зона мощности

Субмаксимальная зона мощности: механизмы энергообразования при выполнении работы в зоне анаэробно - гиколитической направленности (нагрузки субмаксимальной мощности) идет в основном за счет анаэробного гликолиза - основным механизмов ресинтеза АТФ, в данной зоне мощности. В крови резко повышается концентрация лактата, или молочной кислоты (>12 ммоль/л) и, как следствие этого, значительный сдвиг pH в кислую сторону. Кислородный запрос при работе в этой зоне мощности составляет 20-40 л., а кислородный долг достигает до 20 л. Усиливается мобилизация гликогена мышц и печени, что подтверждает повышенный уровень глюкозы в крови (2г/л-1). Под влиянием продуктов анаэробного распада увеличивается проницаемость клеточных мембран для белков, что приводит к увеличению их содержания в крови и моче. При работе в этой зоне мощности наблюдается также повышение уровня небелкового азота в крови, что является следствием накопления аминокислот, а также повышение уровня аммиака (NH3) и мочевины в крови.

Биохимические изменения в организме при выполнении физической нагрузки зависят от участия в энергообеспечении работы различных энергетических систем (механизмов ресинтеза АТФ).

Соотношение аэробных и анаэробных процессов энергообеспечения, ведущие энергетические системы.

При продолжительности интенсивной работы (бег 400 метров), в течение 1 минуты, преимущественным механизмом образования АТФ является анаэробный гликолиз, относительный энергетический вклад анаэробных механизмов примерно 80%, в то время как вклад аэробных механизмов не превышает 20%. Таким образом, с увеличением продолжительности нагрузки уменьшается доля анаэробных механизмов и увеличивается доля аэробного энергообразования. Однако в условиях соревнований наблюдается максимальное усиление всех систем, обеспечивающих специальную работоспособность, а преобладание одной из систем зависит от продолжительности упражнения.

2.2 Анаэробные механизмы энергообеспечения мышечной деятельности

Анаэробно-гликолитическая система энергообеспечения: в основе этого пути энергообеспечения лежит процесс гликолиза. Гликолиз - это сложный ферментативный процесс последовательных превращений углеводов (гликогена мышц и глюкозы), протекающий в саркоплазме мышечного волокна без потребления кислорода и сопровождающийся накоплением молочной кислоты.

Пусковыми ферментами гликолиза являются фосфорилаза и гексокиназа, расщепляющие соответственно гликоген и глюкозу. Активность этих ферментов зависит от содержания в саркоплазме АДФ и неорганической фосфорной кислоты, ионов Ca2+, освобождающихся при мышечном сокращении, и концентрации катехоламинов в крови.

Лимитирующим ферментом гликолиза является фосфофруктокиназа. Увеличение активности этого фермента в 5 раз увеличивает валовый поток гликолиза в 1000 раз.

Биологическая роль гликолиза заключается в образовании промежуточных макроэргических соединений: дифосфоглицериновой и фосфоэнолпировиноградной кислот. Под действием ферментов эти соединения отдают свои высокоэнергетические фосфатные группировки на АДФ, и образуется АТФ.

Ресинтез АТФ в процессе гликолиза. Анаэробный распад гликогена.

В анаэробных условиях в мышцах происходит распад углеводов до молочной кислоты. Процесс гликолиза можно разделить на три стадии:

1. Подготовительная стадия. Происходит активация углеводов и образование субстрата биологического окисления;

2. Биологическое окисление и образование первичных макроэргических соединений;

3. Восстановление пирувата с образованием лактата.

Первая стадия начинается с реакции фосфоролиза гликогена или с активации глюкозы при помощи АТФ с участием гексокиназы. В том и другом случае образуется глюкозо-6-фосфат. Далее глюкозо-6-фосфат изомеризуется во фруктозо-6-фосфат, который повторно активируется АТФ под действием фермента фосфофруктокиназы с образованием фруктозо-1,6-дифосфата. Данная реакция является наиболее медленно текущей реакцией гликолиза, которая фактически и определяет скорость гликолиза в целом. Под действием фермента альдолазы фруктозо-1,6-дифосфат расщепляется на две молекулы фосфоглицеринового альдегида.

На второй стадии протекает окисление 3-фосфоглицеринового альдегида с участием НАД-дегидрогеназы и фосфорной кислоты. При этом образуется 1,3- дифосфоглицериновая кислота, которая передает свою высокоэнергетическую фосфатную группу на АДФ и образуется АТФ (субстратное фосфорилирование). В следующей реакции остаток фосфата из положения 3 переносится в положение 2, затем происходит дегидратация 2-фосфоглицерата. Последняя в результате отщепления двух молекул воды переходит в фосфоэнолпировиноградную кислоту - соединение, содержащее высокоэнергетическую фосфатную связь. Далее происходит разрыв макроэргической связи и перенос высокоэнергетического фосфатного остатка с фосфоэнолпирувата на АДФ, образуется молекула АТФ и пируват (субстратное фосфорилирование).

Заканчивается второй этап образованием двух молекул пировиноградной кислоты.

На заключительной стадии гликолиза (третьей) водород, отнятый НАД-дегидрогиназой от 3-фосфоглицерата переносится от НАД·Н2 на пируват, который при этом превращается в лактат при участии фермента лактатдегидрогеназа. Кофермент НАД освобождается таким образом от протонов и электронов водорода и может участвовать в окислении новых молекул 3-фосфоглицерата.

В обычных условиях в мышцах происходит аэробное окисление углеводов. Гликолиз с образованием лактата идет только в эритроцитах и поэтому уровень в состоянии покоя лактата в крови невысок (около 1ммоль·л).

При интенсивной нагрузке гликолиз в мышцах активируется. И образование молочной кислоты идет с большей скоростью. Лактат является сильной кислотой, в результате ее накопления в мышцах увеличивается концентрация ионов водорода, и при исчерпании емкости буферных систем может происходить сдвиг активной реакции среды в кислую сторону. Закисление среды вызывает снижение активности пусковых ферментов гликолиза, в частности, фосфофруктокиназы, вследствие чего скорость гликолиза снижается.

Энергетический эффект гликолиза равняется двум молекулам АТФ при окислении молекулы глюкозы, и трем молекулы при распаде одного звена гликогена.

Максимальная мощность гликолиза составляет около 2,5 кДж/кг в минуту. Это в 2-3 раза выше мощности аэробного процесса.

При переходе от покоя к работе скорость гликолиза в мышцах может увеличиваться в 100 раз. Наибольшей скорости он достигает на 20-30 секунде после начала работы, а к концу 1-ой минуты гликолиз становится основным источником энергии и продолжается с большей скоростью 2,5-3 минуты, затем его интенсивность постепенно снижается.

2.3 Биохимические изменения в организме при выполнении данной физической нагрузки, а также в период отдыха

Биохимические изменения в мышцах.

Продолжительность работы от 30 секунд до 2 - 3 минут, анаэробно - гликолитическая направленность. В организме накапливается лактат, сдвиг рН в кислую сторону, уменьшается содержание гликогена в мышцах, накапливается аммиак в мышцах, снижение уровня креатинфосфата, накапливаются продукты его распада - креатин, креатинин. В результате накопления лактата, повышается осмотическое давление, мышцы набухают, появляется болезненность. Усиливается распад белков, повышается содержание свободных аминокислот, накапливается аммиак. Снижается активность ферментов.

Биохимические изменения в органах. Биохимические изменения в миокарде.

Во время работы происходит усиление и учащение сердечных сокращений. В качестве источника энергии миокард использует глюкозу, которая поступает с кровью. Собственные запасы гликогена, миокард не использует. При гликолитической работе в миокарде происходит окисление лактата до СО2 и Н2О.

Биохимические изменения в головном мозге.

В головном мозге развиваются процессы возбуждения, которые требуют повышенного количества АТФ, ее образование происходит аэробно, что требует повышенного количества кислорода. Энергетическим субстратом является глюкоза, она поступает с током крови. Постоянное снижение глюкозы в головном мозге ведет к снижению его активности и вызывает головокружение или обмороки.

Биохимические изменения в печени.

В печени под действием адреналина ускоряется распад гликогена, отсюда следует увеличение содержания глюкозы в крови - гипергликемия. При мышечной работе идет интенсивный распад белка и его дезаинирование в печени, преобразование веществ белковой природы в углеводы, глюконеогенез. Происходит образование мочевины.

Биохимические изменения в крови.

Здесь происходит уменьшение содержания воды в плазме крови, разрушение внутриклеточных белков, изменение концентрации глюкозы. Увеличение глюкозы в крови при непродолжительных нагрузках, при продолжительной работе уровень глюкозы снижается. Повышение содержания лактата, при работе может повышаться. Повышение лактата приводит к снижению рH и может развиться ацидоз. Увеличение содержания мочевины в крови при длительной физической нагрузке увеличивается в 4-5 раз.

Биохимические изменения в моче.

В процессе физической нагрузке в моче, могут появляться компоненты, которые в покое не содержаться: белок, глюкоза, мочевина. Усиливается выделение минеральных солей.

Последовательность восстановления разных энергетических систем.

После окончания работы содержание различных метаболитов возвращается к исходному уровню. При этом происходит не только восстановление затраченных энергетических ресурсов, но и их сверхвосстановление, или эффект суперкомпенсации.

На основании выше изложенного можно построить график сравнительного расходования и восстановления различных энергетических субстратов (см. рис.2).



Рис. 2 - График сравнительного расходования и восстановления различных энергетических субстратов

2.4 Адаптация организма к физическим нагрузкам

Биохимическая адаптация.

При адаптации к физическим нагрузкам происходят определенные изменения в работающих мышцах и в организме в целом. Спортивные тренировки являются активным приспособлением организма к мышечной деятельности.

Биохимическая адаптация - совокупность процессов в условиях физических нагрузок. Механизм перестройки обмена веществ при адаптации к физическим нагрузкам: развитие адаптационных изменений обеспечивается двумя функциональными системами:

-система, обеспечивающая энергией внутриклеточный обмен;

-нейрогармон (симпатоадреналовая, гипофизарно-надпочечниковая) реагирует неспецифично и включается при определенной силе раздражения, при этом включается синдром стресса, который способствует мобилизации энергетических и пластических ресурсов и облегчает развитие адаптационных изменений в тренируемых функциях.

Механизм перестройки обмена веществ на клеточном уровне, основан на том, что при физической нагрузке создается отрицательный баланс АТФ во внутренних органах. При физической нагрузке в мышцах накапливается АТФ и другие метаболиты, которые образуются в анаэробных условиях: креатин, ионы водорода. Они стимулируют генетический аппарат клетки, увеличивается синтез, и-РНК вследствие этого усиливается окислительное фосфорилирование и образование достаточного количества АТФ, за счет чего ускоряется синтез белков, что приводит к росту мышц и увеличению их силы.

Основные направления изменения обмена веществ при адаптации к физическим нагрузкам.

Анаэробно - гликолитическая направленность развивает скоростную выносливость. Это в свою очередь ведет к:

1. Увеличению запасов энергетических субстратов: КрФ, гликогена мышц и печени.

2. Увеличение количества и активности ферментов: аденозинтрифосфотаза, креатинфосфокиназа, ферменты гликолиза - фосфорилаза, ферменты аэробного окисления - дегидрогиназы.

3. Увеличение эффективности или КПД энергетических процессов. Это происходит за счет более выгодных реакций, увеличение сопряжения окисления и фосфорилирования.

4. Изменение процессов вегетативной регуляции, которое обеспечивает более быструю мобилизационную энергетическую структуру.

5. Увеличение буферной емкости организма и устойчивости к накоплению кислых продуктов.

6. Увеличение сократительных белков и белков сарколеммы.

Таким образом, адаптационные перестройки создают биохимические предпосылки для увеличения работоспособности спортсменов и направлены на увеличение мощности, емкости и эффективности биоэнергетических процессов.

Последовательность адаптационных процессов.

Биохимические нагрузки происходят неодновременно. Быстрее всего увеличивается возможности аэробной системы. Затем увеличивается содержание структурных белков и интенсивного анаэробного гликолиза, увеличивается КрФ. В спортивной практике это прослеживается на основах построения тренировочного макроцикла. В основном совершается, вегетативное обеспечение аэробного окисления. Совершенствование ведущих функций и улучшение тренировок. Полная адаптация - вхождение в спортивную форму, максимальная работоспособность, улучшение тренированности.

Срыв адаптации - истощение резервов, перетренировка. Обратимость тренировочных изменений при прекращении тренировок, биохимические и физические изменения, претерпевают обратное развитие. При адаптации быстрее всего совершенствуется мощность процессов энергообеспечения, емкость и эффективность. При прекращении тренировок эти показатели изменяются в обратном порядке.

Взаимодействие нагрузок происходит в процессе адаптации. При адаптации выделяется 2 основных этапа:

1. Срочная адаптация - ответ организма на однократное воздействие физических нагрузок;

2. Долговременная адаптация - развивается постепенно, как результат суммирования нагрузок и связан с возникновением в организме структурных и функциональных изменений.

При последовательности выполнении нагрузок, предыдущие нагрузки оказывают влияние на тренировочный эффект последующей нагрузки, взаимодействие может быть отрицательным, положительным и нейтральным. Биохимическая адаптация зависит от тех изменений, которые происходят в организме при нагрузке, а они зависят от интенсивности упражнений, продолжительность и интервалы отдыха между упражнениями - все это определяет тренировочный эффект. Различают 3 вида тренировочного эффекта:

1. Срочный тренировочный эффект - те биохимические изменения, которые происходят во время физической нагрузки, сразу после нее и первые 5 минут - восстановление.

2. Оставленный - наблюдается на поздних стадиях восстановления, характеризуется усилением пластических процессов и восстановление различных клеточных структур.

При повторении физических нагрузок происходит суммация срочных и оставленных тренировочных эффектов и создается третий кумулятивный тренировочный эффект, который определяется усиленным синтезом нуклеиновых кислот и белков, энергетических субстратов и выражается в приросте работоспособности и улучшение спортивных результатов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, при выполнении предложенной нагрузки (400 м. - 1 минута) рассматривалась субмаксимальная зона мощности, продолжительность которой составляет от 30 секунд до 2-3 минут. Эта зона мощности имеет анаэробно - гликолитическую направленность. Основными путями ресинтеза АТФ являются: гликолиз и креатинфосфатная реакция. Основным источником энергии являются: креатинфосфат, АТФ, гликоген мышц и печени. В процессе адаптации к тренировочным нагрузкам в зависимости от типа нагрузок увеличивается мощность, емкость и эффективность различных путей энергообеспечения. Основными показателями анаэробно-гликолитического пути энергообеспечения являются: кислородный запрос 20-40л., кислородный долг до 20 л, лактат > 12ммоль/л, происходит большой сдвиг рН 7,0 - 6,9.

При нагрузках анаэробного характера за счет нервно - эмоционального возбуждения уровень глюкозы может повышаться до 2 ммоль/л, белок в моче 1,5%. Продуктом является молочная кислота 10 - 11 ммоль/л. Этот процесс направлен на развитие скоростной выносливости.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Медведева, Г.Е. «Биохимия физической культуры и спорта» / Г.Е. Медведева, Т.В. Соломина. - Челябинск, «Наука», 2003. - 125 с.

2 Медведева, Г.Е. «Биоэнергетика мышечной деятельности» / Г.Е. Медведева. - Челябинск, «Феникс», 2003. - 504 с.

3 Соломина, Т.В. «Биохимия обменных процессов» / Т.В Соломина С. - Челябинск, «Наука», 1999. - 300 с.

4 Соломина, Т.В. «Особенности процессов энергообеспечения физических нагрузок в циклических видах спорта» / Т.В. Соломина - Омск, «Лань», 1987. - 246 с.

5 Волкова, Н.И. «Физкультура и спорт» / Н.И. Волкова, В.В. Меньшикова - М.: «Сов. Россия», 1986. - 381 с.

6 Волков, Н.И. «Биохимия мышечной деятельности» / Н.И. Волков - М.: «Знание», 2001. - 156 с.

7 Яковлев, Н.Н. «Биохимия спорта» / Н.Н. Яковлев - «Феникс», 1974. - 250 с.

8 Яковлев, Н.Н. «Химия движения» / Н.Н. Яковлев - М.: «Знание», 1983. - 394 с.

9 Родуэлл, В. «Биохимия человека» / В. Родуэлл, Д. Греннер, П. Мейес - М.: «Мир», 1993. - 167 с.

10 Меньшикова, В.В. «Биохимия» / В.В. Меньшикова - М.: «Физкультура и спорт», 1986. - 201 с.

11 Ленинджер, А. «Биохимия. Т. 1» / А. Ленинджер - М.: «Мир», 1985. - 453 с.

12 Березов, Т.Т. «Биологическая химия» / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин - М.: «Медицина», 2002. - 139 с.

13 Косицкий, Г.И. «Физиология человека» / Г.И. Косицкий - М.: «Медицина», 1985. - 544 с.

14 Рогозкин, В.А. «Биохимическая диагностика в спорте» / В.А. Рогозкин - М.: «Наука», 1988. - 50 с.

15 Осипенко, А.А. «Олимпийская литература» / А.А. Осипенко, С.Н. Корсун - М.: «Оникс», 2000. - 502 с.

Размещено на Allbest.ru

...