Системи забезпечення м'язевої діяльності і її функціонування в спорті

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Чернівецький національний університете імені Юрія Федьковича

Факультет фізичної культури та здоров'я людини

Кафедра здоров'я людини, рекреації та фітнесу

Системи забезпечення м'язевої діяльності і її функціонування в спорті

(реферат)

Підготувала :

Студентка 405 групи

Проданюк Я. М.

Чернівці, 2014

План

Вступ

1. Аеробний шлях резсинтезу АТФ.

2. Анаеробний шлях резсинтезу АТФ.

3. Креатинфосфатний шлях резсинтезу АТФ .

4. Гліколітичний шлях резсинтезу АТФ.

5. Аденилаткіназна реакція.

Висновки

Список використаних джерел

Вступ

Співвідношення між різними шляхами ресинтезу АТФ при м'язової роботі

Включення шляхів ресинтезу АТФ і під час фізичної роботи

Зони відносної потужності м'язової роботи

Обидві фази м'язової діяльності - скорочення і розслаблення - протікають за обов'язкового використанні енергії, виділеної при гідролізі АТФ:

АТФ +Н20 -АДФ +Н3Р04 + енергія

Проте запаси АТФ в м'язових клітинах незначні та його достатньо м'язової роботи протягом 1-2 з. Тож забезпечення більш тривалої м'язової діяльність у м'язах має відбуватися поповнення запасів АТФ. Освіта АТФ в м'язових клітинах безпосередньо під час фізичної роботи називається ресинтезом АТФ і відбувається зі споживанням енергії. Залежно джерела енергії виділяють кілька шляхів ресинтезу АТФ.

Для кількісної характеристики різних шляхів ресинтезу АТФ зазвичай використовуються такі критерії:

а) максимальна потужність, чи максимальна швидкість, - це найбільше АТФ, що може утворитися в одиницю часу з допомогою даного шляху ресинтезу.Измеряется максимальна потужність в калоріях чи джоулі, з те, що 1ммоль АТФ відповідає фізіологічних умовах приблизно 12 кал чи 50 Дж. Тому цей критерій має розмірністькал/минкг м'язової рядна або відповідноДж/мин-кг м'язової тканини;

б) час розгортання - це мінімальне час, необхідне виходу ресинтезу АТФ зважується на власну найбільшу швидкість, тобто. задля досягнення максимальної потужності. Цей критерій вимірюється в одиницях часу;

в) час збереження чи підтримки максимальної потужності - це найбільше час функціонування даного шляху ресинтезу АТФ з максимальною потужністю. Одиниці виміру - з, хв, год;

р) метаболічна ємність - загальна кількість АТФ, що може утворитися під час м'язової роботи з допомогою даного шляху ресинтезу АТФ.

Залежно споживання кисню шляху ресинтезу діляться нааеробние іанаеробние.

1.Аеробний шлях резсинтезу АТФ

Аеробний шлях ресинтезу АТФ - це основний, базовий спосіб освіти АТФ, протекающий в мітохондріях м'язових клітин. У результаті тканинного дихання відокисляемого речовини віднімаються два атома водню і з дихальної ланцюга передаються на молекулярний кисень - 02, доставляється кров'ю в м'язи з повітря, у результаті виникає вода. за рахунок енергії, виделяющейся при освіті води, відбувається синтез АТФ з АДФ і фосфорної кислоти. Зазвичай кожну утворену молекулу води доводиться синтез трьох молекул АТФ.

У спрощеному вигляді ресинтез АТФ аеробним шляхом то, можливо представлений схемою:

Найчастіше водень віднімається від проміжних продуктів циклу трикарбонових кислот - циклу Кребса. Цикл Кребса - це завершальний етап катаболізму, під час якої відбувається окислювання ацетилкофермента ДоС02 іН20. У цього процесу, від перелічених вище кислот віднімається 4 пари атомів водню і тому утворюється 12 молекул АТФ при окислюванні однієї молекули ацетилкофермента А.

Натомість, ацетил-КоА може утворюватися з вуглеводів, жирів і амінокислот, тобто. Через ацетил-КоА в цикл Кребса втягуються вуглеводи, жири й амінокислоти:

Швидкість аеробного шляху резсинтезу АТФ контролюється вмістом у м'язових клітинах АДФ, що є активатором ферментів тканинного дихання. У стані спокою, як у клітинах майже немає АДФ, тканинне подих протікає з дуже низької швидкістю. При м'язової роботі з допомогою інтенсивного використання АТФ відбувається освіту й накопичення АДФ. Він з'явився надлишок АДФ прискорює тканинне подих, і може досягти максимальної інтенсивності.

Іншим активатором аеробного шляху ресинтезу АТФ єС02.Возникающий при фізичної роботі у надлишку вуглекислий газ активує дихальний центр мозку, що врешті-решт приводить до підвищення швидкості кровообігу і поліпшення постачання м'язів киснем.

Аеробний шлях освіти АТФ характеризується такими критеріями.

Максимальна потужність становить 350-450кал/мин-кг. У порівняні занаеробними шляхами ресинтезу АТФ тканинне подих має найнижчою величиною максимальної потужності. Це пов'язано з тим, можливості аеробного процесу обмежені доставкою кисню в мітохондрії та його кількістю в м'язових клітинах. Тому з допомогою аеробного шляху ресинтезу АТФ можливо виконання фізичні навантаження лише помірної потужності.

Час розгортання - 3-4 хв. Таке велике час розгортання пояснюється лише тим, що з забезпечення максимальної швидкості тканинного дихання необхідна перебудова всіх систем організму, що у доставці кисню в мітохондрії м'язів.

Час роботи з максимальною потужністю становить десятки хвилин. Як вказувалося, джерелами енергії для аеробного ресинтезу АТФ є вуглеводи, жири й амінокислоти, розпад яких завершується циклом Кребса. Причому цієї мети використовуються як внутрішньом'язові запаси даних речовин, а й вуглеводи, жири, кетоновие тіла, і амінокислоти, доставляемие кров'ю в м'язи під час фізичної роботи. У зв'язку з цим даний шлях ресинтезу АТФ функціонує з максимальною потужністю протягом такого багато часу.

У порівняні з іншими що йдуть в м'язових клітинах процесами ресинтезу АТФаеробний ресинтез має низку переваг. Він вирізняється високою економичностью: під час цього процесу йде глибокий розпадокисляемих речовин до кінцевих продуктів -С02 іН20 і тому виділяється дуже багато енергії. Приміром, приаеробном окислюванні м'язового глікогену утворюється 39 молекул АТФ для кожну отщепляемую від глікогену молекулу глюкози, тоді як ізанаеробном розпаді цього вуглеводу синтезується лише 3 молекули АТФ для одну молекулу глюкози. Іншим гідністю цього шляху ресинтезу є універсальність використання субстратів. У результаті аеробного ресинтезу АТФ окисляються все основні органічні речовини організму: амінокислоти, вуглеводи, жирні кислоти, кетоновие тіла, і ін. Ще однією перевагою цього способу освіти АТФ є дуже велике тривалість його роботи: практично він функціонує постійно протягом усієї життя. У спокої швидкість аеробного ресинтезу АТФ низька, при фізичних навантаженнях його потужність може бути максимальної.

Протеаеробний спосіб освіти АТФ має і кілька недоліків. Так, цього способу пов'язані з обов'язковим споживанням кисню, доставка що його м'язи забезпечується дихальної і серцево-судинної системами. Функціональне станкардиореспираторной системи єлимитирующим чинником, які обмежують тривалість роботи аеробного шляху ресинтезу АТф з максимальною потужністю величину самої максимальної потужності.

Можливості аеробного шляху обмежені і те, що це ферменти тканинного дихання вмонтовані у внутрішнє мембрану мітохондрій у вигляді дихальних ансамблів і функціонують лише ffPH наявності неушкодженої мембрани. Будь-які чинники, впливають На стан і їхні властивості мембран, порушують освіту АТФаеробним способом. Наприклад, порушення окисного фосфорилювання спостерігаються при ацидозі, набряканні мітохондрій, при розвитку в м'язових клітинах процесів вільнорадикального окислення ліпідів, входять до складу мембран мітохондрій.

Ще однією вадоюаеробного освіти АТФ вважатимуться велике час розгортання невеличкої по абсолютну величину максимальну потужність. Тому м'язова діяльність, властива більшості видів спорту, може бути повністю забезпечена цим шляхом ресинтезу АТФ та м'язів змушені додатково включати анаеробние способи освіти АТФ, мають більш короткий час розгортання ще більшу максимальну потужність.

У спортивної практиці з оцінки аеробного фосфорилювання часто використовують три показника: максимальне споживання кисню, поріг анаеробного обміну і кисневий прихід.

МПК - це максимально можлива швидкість споживання кисню організмом і під час фізичної роботи. Це характеризує максимальну потужність аеробного шляху ресинтезу АТФ: що стоїть величина МПК, то більше вписувалося значення максимальної швидкості тканинного дихання, це тим, що сьогодні практично весь що надходить у організм кисень використовують у цьому процесі. МПК є інтегральним показником, залежить від багатьох чинників: від функціонального стану кардиореспираторной системи, від вмісту у крові гемоглобіну, а м'язах - міоглобіну, кількості та розміру мітохондрій. У нетренованих молоді МПК зазвичай одно 3-4л/мин, спортсмени класу, виконують аеробние навантаження, МПК - 6-7л/мин. Насправді, щоб уникнути впливу на величину маси тіла МПК розраховують на кг маси тіла. І тут молоді люди, котрі займаються спортом, МПК одно 40-50мл/мин-кг, а й у добре тренованих спортсменів - 80-90мл/мин-кг.

У спортивної практиці МПК також використовується для характеристики відносної потужності аеробного роботи, вираженої споживанням кисню у відсотках від МПК. Наприклад, відносна потужність роботи, виконуваної зі споживанням кисню 3л/мин спортсменом, у яких МПК, однакову 6л/мин, становитиме 50% від рівня МПК.ПАНО - це мінімальна відносна потужність роботи, вимірювана споживанням кисню у відсотках стосовно МПК, коли він починає включатися гликолитический шлях ресинтезу АТФ. у нетренованих ПАНО становить 40-50% від МПК, а й у спортсменів ПАНО може становити 70% від МПК. Вищі величини ПАНО у тренованих пояснюються тим, що аеробное фосфорилирование вони дає більше АТФ в одиницю часу, і тому анаеробний шлях освіти АТФ - гліколіз - включається на великих навантаженнях. Кисневий прихід - на цю кількість кисню, використане під час виконання даної навантаження задля забезпечення аеробного ресинтезу АТФ. Кисневий прихід характеризує внесок тканинного дихання в енергозабезпечення зробленого.

Під упливом систематичних тренувань, вкладених у розвиток аеробного працездатності, в миоцитах зростає кількість мітохондрій, збільшується їх розмір, у яких прибуває ферментів тканинного дихання. Одночасно відбувається вдосконалення кислородтранспортной функції: підвищується зміст міоглобіну в м'язових клітках і гемоглобіну у крові, зростає працездатність дихальної і серцево-судинної систем організму.

2. Анаеробний шлях резсинтезу АТФ

резсинтез кисень м'язовий робота

Анаеробний шлях резсинтезу АТФє додатковими способами освіти АТФ у випадках, коли основний шлях отримання АТФ -аеробний - може забезпечити м'язову діяльність необхідною кількістю енергії. Це на перших хвилинах будь-який роботи, коли тканинне подих ще не розгорнулося, і навіть і під час фізичні навантаження високої потужності.

3. Креатинфосфатний шлях резсинтезу АТФ

У м'язових клітинах завжди є креатинфосфат - з'єднання, що містить фосфатную групу, пов'язану із залишком креатину макроенергической зв'язком. Зміст креатинфосфата в м'язах у спокої - 15-20ммоль/кг. Креатинфосфат має великим запасом енергії і високим спорідненістю до АДФ. І він легко входить у взаємодію Космосу з молекулами АДФ, що з'являються в м'язових клітинах при фізичної роботі у результаті гідролізу АТФ. У ході цієї реакції залишок фосфорної кислоти з запасом енергії переноситься з креатинфосфата на молекулу АДФ із заснуванням креатину і АТФ:

Ця реакція каталізується ферментом креатинкиназой. У зв'язку з цим даний шлях ресинтезу АТФ ще називаєтьсякреатинкиназним.

Креатинфосфатная реакція оборотна, та її рівновагу зміщений убік освіти АТФ, і тому вона починає здійснюватися відразу ж потрапити, щойно миоцитах з'являються перші порції АДФ.

При м'язової роботі активність креатинкинази значно зростає з допомогою активирующего на неї іонів кальцію, концентрація що у саркоплазме під впливом нервового імпульсу збільшується в 1000 раз. Інший механізм регуляції креатин-фосфатной реакції пов'язані зактивирующим впливом накреатин-киназу креатину, що утворюється під час даної реакції. за рахунок саме цих механізмів активністькреатинкинази на початку м'язової роботи різко зростає ікреатинфосфатная реакція нас дуже швидко сягає максимальної швидкості.

Креатинфосфат, володіючи великим запасом хімічної енергії, є речовиною неміцним. Від неї легко може отщепляться фосфорна кислота, у результаті відбувається циклизация залишку креатину, яка веде до утворення креатинина:

Освіта креатинина не викликає участі ферментів, спонтанно. Ця реакція необоротна. Виниклий креатинін в організмі немає і виводиться з сечею. Тож за виділенню креахинина з сечею можна будувати висновки про змісті креатинфосфата в м'язах, позаяк у яких знаходиться основні запаси цього сполуки.

Синтез креатинфосфата в м'язових клітинах відбувається в період відпочинку шляхом взаємодії креатину з головою АТФ:

Частково запаси креатинфосфата можуть відновлюватися і за м'язової роботі помірної потужності, коли він АТФ синтезується з допомогою тканинного дихання стільки ж, якого вистачає, і забезпечення сократительной функції міоцитів, і заповнення запасів креатинфосфата. Тому час виконання фізичної роботи креатинфосфатная реакція може включатися багаторазово.

Сумарні запаси АТФ ікреатинфосфата часто позначають терміномфосфагени.

Освіта креатину відбувається у печінки з допомогою трьох амінокислот: глицина, метіоніну і аргініну. У спортивної практиці підвищення в м'язах концентрації креатинфосфата використовують як харчових добавок препаратиглицина і метіоніну.

Креатинфосфатний шлях ресинтезу АТФ характеризується такими величинами прийнятих кількісних критеріїв:

Максимальна потужність становить 900-1100кал/мин-кг, що у втричі вищу за відповідний показник для аеробного ресинтезу. Така велика величина зумовлена зокрема високою активністю ферменту креатинкинази і, отже, дуже високою швидкістю креатин-фосфатной реакції.

Час розгортання всього 1-2 з. Як вказувалося, вихідних запасів АТФ в м'язових клітинах вистачає забезпечення м'язової діяльності саме на протягом 1-2 з, і на момент їх вичерпання креатинфосфатний шлях освіти АТФ вже функціонує зі своїми максимальної швидкістю. Таке мале час розгортання пояснюється дією описаних вище механізмів регуляції активності креатинкинази, дозволяють різко підвищити швидкість цієї реакції.

Час роботи з максимальною швидкістю лише 8-10 з, що пов'язані з невеликими вихідними запасами креатинфосфата в м'язах.

Головними перевагами креатинфосфатного шляху освіти АТф є дуже мале час розгортання та висока потужність, Що має вкрай важливого значення для швидкісно-силових видів спорту. Головним недоліком цього способу синтезу АТФ, істотно які обмежують його можливості, є короткий його функціонування. Час підтримки максимальної швидкості лише 8-10 з, до кінця 30-й з його швидкість знижується вдвічі. А до кінця 3-й хв інтенсивної роботи креатинфосфатная реакція в м'язах практично припиняється.

Виходячи з такої характеристики креатинфосфатного шляху ресинтезу АТФ, можна очікувати, що ця реакція виявиться головним джерелом енергії задля забезпечення короткочасних вправ максимальної потужності: біг на короткі дистанції, стрибки, метання, підйом штанги тощо. Креатинфосфатная реакція може неодноразово включатися під час виконання фізичні навантаження, що уможливлює швидке підвищення потужності виконуваної роботи, розвитку прискорення на дистанції і фінішний ривок.

Біохімічна оцінка стану креатинфосфатного шляху ресинтезу АТФ зазвичай проходить за двом показниками: креатининовому коефіцієнта іалактатному кисневому боргу.

Креатиновий коефіцієнт - виділивши креатин з сечею на добу для 1 кг маси тіла. У чоловіків виділення креатинина коливається не більше 18-32мг/сутки-кг, а й у жінок - 10-25мг/сутки-кг. Креатининовий коефіцієнт характеризує запаси креатинфосфата в м'язах, бо між змістом креатинфосфата й утворенням потім із нього креатинина існує лінійна залежність, оскільки це перетворення протікає неферментативним шляхом і є необоротним. Отже, з допомогою креатининового коефіцієнта можна оцінити потенційні можливості цього шляху освіти АТФ, зокрема його метаболическую ємність.

Алактатний кисневий борг - це підвищену споживання кисню у найближчі 4-5 хв після виконання короткочасного вправи максимальної потужності. Цей надлишок кисню потрібно забезпечення високу швидкість тканинного дихання відразу після закінчення навантаження до створення в м'язових клітинах підвищеної концентрації АТФ. У умовах відбувається фосфорилирование креатину із заснуванням креатинфосфата:

Отже, використання креатинфосфата під час роботи призводить до накопичення креатину, перетворення якого знову укреатинфосфат потребує певного кількості кисню. Звідси випливає, що алактатний кисневий борг характеризує внесок креатинфосфатного шляху ресинтезу АТФ в енергозабезпечення виконаною фізичної навантаження і дає оцінку його метаболической ємності. Ставлення до потужності цього способу освіти АТФ дає показник, отриманий шляхом розподілу величини алактатного боргу тимчасово виконання навантаження.

У кваліфікованих спортсменів значення алактатного кисневого боргу після навантажень максимальної потужності зазвичай становить 8-10 л.

Через війну систематичних тренувань, вкладених у розвиток швидкісно-силових якостей, в м'язах збільшується концентрація креатинфосфата і підвищується активність креатинкинази, що знаходить свій відбиток у зростанні величини алактатного кисневого боргу і добового виділення креатинина.

4.Гліколітичний шлях резсинтезу АТФ

Цей шлях ресинтезу, як і і креатинфосфатний, належить до анаеробним способам освіти АТФ. Джерелом енергії, яка потрібна на ресинтезу АТФ, у разі є м'язовий глікоген, концентрація якої в саркоплазме коливається не більше 0,2-3%. Прианаеробном розпаді глікогену з його молекули під впливом ферменту фосфорилази по черзі отщепляются кінцеві залишки глюкози у виглядіглюкозо-1-фосфата. Далі молекулиглюко-зо-1-фосфата через ряд послідовних стадій перетворюються на молочну кислоту, яка за своїм хімічним складом є хіба що половинкою молекули глюкози. У процесі анаеробного розпаду глікогену до молочної кислоти, званогогликолизом, утворюються проміжні продукти, містять фосфатную групу змакроергической зв'язком, яка легко переноситься на АДФ із заснуванням АТФ.

Підсумкове рівняння анаеробного розщеплення глікогену має такий вигляд:

Усі ферментигликолиза перебувають усаркоплазме м'язових клітин.

Гликолизу може також піддаватися глюкоза, яка надходить м'язи з кров'яного русла.Анаеробний розпад глюкози протікає по Уравнению:

Регуляція швидкості гликолиза здійснюється шляхом зміни активності двох ферментів: фосфорилази і фосфофрукто кинази. Фосфорилаза каталізує першу реакцію розпаду глікогену - відщеплення від цьогоглюкозо-1 - фосфату. Цей фермент активується адреналіном, АМФ і іонами кальцію, аингибируетсяглюкозо-6-фосфатом і надлишком АТФ. Другий регуляторний ферментгликолиза -фосфофруктокиназа - активується АДФ і особливо АМФ, а гальмується надлишком АТФ і лимонної кислотою. Наявність таких регуляторних механізмів призводить до того, що у спокої гліколіз протікає надто повільно, за інтенсивнішої м'язової роботу його швидкість різко зростає й може збільшуватися проти рівнем спокою майже 2000 раз, причому підвищення швидкості гликолиза можна спостерігати вже у передстартовому змозі рахунок виділення адреналіну.

Кількісні критерії гликолитического шляху ресинтезу АТФ:

Максимальна потужність - 750-850кал/мин-кг, що удвічі більше за відповідний показник тканинного дихання. Високе значення максимальної потужності гликолиза пояснюється вмістом у м'язових клітинах великого запасу глікогену, наявністю механізмів активації ключових ферментів, що призводять до значного зростання швидкості гликолиза, відсутністю потреби у кисні.

Час розгортання - 20-30 з. Це пов'язано з тим, що учасники гликолиза перебувають у саркоплазме міоцитів, і навіть можливістю активації ферментів гликолиза. Як зазначалося, фосфорилаза - фермент, що запускає гліколіз, - активується адреналіном, виділених до крові безпосередньо до початку роботи. Іони кальцію, концентрація що у саркоплазме підвищується приблизно 1000 раз під впливом рухового нервового імпульсу, також є потужними активаторами фосфорилази.

Час роботи з максимальною потужністю - 2-3 хв. Є дві головні причини такій невеликій величини цього критерію. По-перше, гліколіз протікає дуже швидко, що приводить до зменшення в м'язах концентрації глікогену і, отже, до наступному зниження швидкості її розпаду. По-друге, у процесі гликолиза утворюється молочна кислота, накопичення якої приводить до підвищення кислотності всередині м'язових клітин. У разі підвищеної кислотності знижується каталитическая активність ферментів, зокрема ферментів гликолиза, що також веде до зменшення швидкості цього шляху ресинтезу АТФ.

Гликолитический спосіб освіти АТФ має низку переваг перед аеробним шляхом. Він швидше входить у максимальнум0щность, має як високу величину максимальної потужності і вимагає участі мітохондрій і кисню.

Проте в цього шляху є і суттєві недоліки. Цей процес відбувається малоекономичен. Розпад до лактату одного залишку глюкози, отщепленного від глікогену, дає ґранти лише 3 молекули АТФ, тоді як і заеробном окислюванні глікогену до води та вуглекислого газу утворюється 39 молекул АТФ для один залишок глюкози. Так а не економичность разом із великий швидкістю швидко призводить до вичерпаності запасів глікогену.

Інший серйозний недолікгликолитического шляху ресинтезу АТФ - освіту й накопичення лактату, що є кінцевим продуктом цього процесу. Підвищення концентрації лактату в м'язових волокнах викликає зрушення рН в кислий бік, у своїй відбуваються конформаційні зміни м'язових білків, що призводять до їх зниження їхнього функціонального активності. Отже, накопичення молочної кислоти в м'язових клітинах істотно порушує їх нормальне функціонування і до розвитку втоми.

При зниженні інтенсивності фізичної роботи, соціальній та проміжках відпочинку в час тренування зчинений лактат може частково виходити з м'язових клітин на лімфу чи кров, що уможливлює повторне включення гликолиза.

Відомі нині біохімічні методи оцінки використання за фізичної роботі гликолитического шляху ресинтезу АТФ засновані оцінці біохімічних зрушень на організмі, обумовлених накопиченням молочної кислоти. Це насамперед визначення після фізичної навантаження концентрації лактату у крові. У спокої, тобто. на початок роботи, концентрація лактату у крові зазвичай 1-2ммоль/л. Після інтенсивних нетривалих навантажень концентрація молочної кислоти у крові різко підвищується, і Може досягати 18-20ммоль/л, а й у спортсменів високій кваліфікації ще більших значень. Іншим показником, відбиваючим накопичення в кров'яному руслі молочної кислоти, є водневий показник крові. У спокої цей показник становить 7,36-7,40, після інтенсивної праці знижується до 7,2-7,0, причому у літературі зазначено і ще більше значно знизився рівень рН - до 6,8. Найбільші Зміни концентрації лактату і рН крові, спостережувані післяна-Тузки "вщерть" у зоні субмаксимальной потужності характеризують Метаболическую ємність гликолиза. Максимальну потужність гликолитического ресинтезу АТФ можна оцінити за швидкістю зростання Концентрации лактату у крові чи з швидкості зниження рН.

Ще одна метод оцінки швидкості гликолиза, фіксуючий наслідки освіти та накопичення грошових молочної кислоти, - визначення лужного резерву крові. Щелочной резерв крові - це лужні компоненти всіх буферних систем крові. По прибутті під час м'язової роботи у кров молочної кислоти вона спочатку нейтралізується шляхом взаємодії з буферними системами крові, і тому відбувається зниження лужного резерву крові.

Оцінити внесок гликолиза в енергозабезпечення виконаною фізичної роботи можна також ознайомитися шляхом визначення лактату в сечі. У спокої в сечі лактат практично немає. Після тренування, особливо з допомогою інтенсивних вправ, з сечею виділяються велику кількість молочної кислоти. У цьому слід врахувати, у процесі тренування гліколіз включається багаторазово і тому аналіз сечі дає інформацію про сумарному внесок гликолитического шляху ресинтезу на забезпечення енергією всіх навантажень, виконаних під час тренування.

Поруч із дослідженням крові й сечі з оцінки гликолитического шляху ресинтезу ще можна використано визначення лактатного кисневого боргу. Лактатний кисневий борг - це підвищену споживання кисню у найближчі 1-1,5 години по закінченні м'язової роботи. Цей надлишок кисню необхідний усунення молочної кислоти, що виникла під час роботи. Найбільші величини лактатного кисневого боргу визначаються після фізичні навантаження тривалістю 2-3 хв, виконуваних з граничною інтенсивністю. У добре тренованих спортсменів величина лактатного кисневого боргу може становити 20 л.

За величиною лактатного кисневого боргу можна будувати висновки про можливостях гликолитического шляху ресинтезу АТФ. Так, величина лактатного боргу свідчить прометаболической ємності гликолиза, яке максимальна потужність можна оцінити стосовно величини лактатного боргу до часу виконання граничною навантаження субмаксимальной потужності.

Через війну систематичних тренувань з допомогою субмаксимальних навантажень в м'язових клітинах підвищується концентрація глікогену і збільшується активність ферментів гликолиза. У високо тренированних спортсменів спостерігається розвиток резистентності тканин та крові до їх зниження рН, і тому вони порівняно легко переносять зрушення водневого показника крові до70 і від.

5. Аденилаткіназна реакція

Аденилаткіназна реакція відбувається у м'язових клітинах за умов значного накопичення у яких АДФ, які зазвичай спостерігається в разі настання втоми. Аденилаткиназная реакція пришвидшується ферментомаденилаткиназой, що у саркоплазме міоцитів. У ході цієї реакції одна молекула АДФ передає свою фосфатную групу в іншу АДФ, внаслідок утворюється АТФ іАМФ:

Тривалий час був цей шлях освіти АТФ розглядався як аварійний механізм, який би синтез АТФ за умов, як інші засоби одержання АТФ стають неефективними. З іншого боку, вважалося, що аденилаткиназная реакція веде до зменшення в миоцитах загальної кількості аденилових нуклеотидів, оскільки утворюючись під час цієї реакції АМФ може дезаминироваться і перетворюватися наинозиновую кислоту:

Однак на цей час цієї реакції відводять не енергетичну, а регуляторну роль. Це з тим, щоАМФ є потужною активатором ферментів розпаду вуглеводів-фосфорилази іфосфофруктокинази, що беруть участь як і анаеробном розщепленні глікогену і глюкози до молочної кислоти, і у їх аеробном окислюванні до води та вуглекислого газу. Виявилося також, що перетворення АМФ винозиновую кислоту має позитивне значення для м'язової діяльності. Образующийся внаслідок дезаминирования аміак може нейтралізувати молочну кислоту і тим самим попереджати наступ змін - у миоцитах, пов'язаних з її накопиченням. У цьому загальний вміста денилових нуклеотидів у клітинах не змінюється, оскільки инозиновая кислота при взаємодії з однією з амінокислот - аспарагінової кислотою знову перетворюється наАМФ.

У табл. наведено величини критеріїв описаних вище шляхівР есинтеза АТФ.

Кількісні критерії основних шляхів ресинтезу АТФ:

Співвідношення між різними шляхами ресинтезу АТФ при м'язової роботі

При будь-який м'язової роботі функціонують все три шляху ресинтезу АТФ, але включаються вони послідовно. У перші секунди роботи ресинтез АТФ у день рахунок креатинфосфатной реакції, потім включається гліколіз і, нарешті, принаймні роботи змінюють гликолизу приходить тканинне подих.

Включення шляхів резсинтезу АТФ і під час фізичної роботи

З малюнка видно, що перехід енергозабезпечення м'язової діяльності, зі анаеробних шляхів нааеробний веде до зменшення сумарною вироблення АТФ за одиницю часу, що знаходить свій відбиток у зниженні потужності виконуваної роботи.

Конкретний внесок кожного з механізмів освіти АТФ в енергозабезпечення м'язових рухів залежить від інтенсивності і тривалості фізичні навантаження.

При короткочасною, проте не вельми інтенсивної роботі головним джерелом АТФ є креатинкиназная реакція, за більш тривалої інтенсивної роботі більшість АТФ утворюється гликолитическим шляхом. За виконання вправ великий тривалості, але помірної потужності енергозабезпечення м'язів ввозяться основному з допомогою аеробного окислення.

Зони відносної потужності м'язової роботи

Нині прийнято різні класифікації потужності м'язової діяльності. Один із них - класифікація по B.C. Фарфелю, що базується в становищі у тому, що потужність виконуваної фізичної навантаження обумовлена співвідношенням між трьома основними шляхами ресинтезу АТФ, функціонуючими в м'язах під час роботи. Відповідно до цієї класифікації виділяють чотири зони відносної потужності м'язової роботи: максимальної, субмаксимальной, великий і помірної потужності.

Праця у зоні максимальної потужності може тривати досить протягом 15-20 з. Основне джерело АТФ цих умовах -креатин-фосфат. Лише наприкінці роботи креатинфосфатная реакція заміщується гликолизом. Прикладом фізичних вправ, виконуваних у зоні максимальної потужності, є біг на короткі дистанції, стрибки у довжину та висоту, деякі гімнастичні вправи, підйом штанги та інших.

Праця у зоні субмаксимальной потужності має тривалість до 5 хв. Ведучий механізм ресинтезу АТФ -гликолитический. На початку роботи, поки гліколіз не досяг максимальної швидкості, освіту АТФ у день рахунок креатинфосфата, тож під кінець роботи гліколіз починає замінюватись тканевим диханням. Праця у зоні субмаксимальной потужності характеризується найвищим кисневим боргом - До 20 л. Прикладом фізичні навантаження у цій зоні потужності є біг на середні дистанції, плавання на короткі дистанції, велосипедні гонки на треку, біг на ковзанах наспринтерские дистанції та інших.

Праця у зоні великої потужності має граничну тривалість до 30 хв. Робота у цій зоні характерний приблизно однаковий внесок гликолиза і тканинного дихання. Креатинфосфатний Шлях ресинтезу АТФ функціонує аж у початку роботи, і тому його частка у загальному енергозабезпеченні даної роботи мала. Прикладом вправ у цій зоні потужності є біг на 5000 ц біг на ковзанах на стаєрські дистанції, лижні гонки по пагорбів, плавання на середні і довгі дистанції та інших.

Праця у зоні помірної потужності триває понад 30 хв. Энергообеспечение м'язової діяльності відбувається аеробним шляхом. Прикладом роботи такий потужності є марафонський біг, легкоатлетичний крос, спортивна ходьба, шосейні велогонки, лижні гонки на довгі дистанції, турпоходу та інших.

У ациклических і ситуаційних видах спорту потужність виконуваної роботи багаторазово змінюється. То в футболіста біг помірною швидкістю чергується з бігом на короткі дистанції зі спринтерської швидкістю; можна знайти й такі відтинки гри, коли потужність роботи значно знижується. Такі факти можна навести із багатьох інших напрямів спорту.

Однак у ряді спортивних дисциплін все-таки переважають фізичні навантаження, які стосуються якоїсь конкретної зоні потужності. Так, фізична робота лижників зазвичай виконується з великою чи помірної потужністю, а важкої атлетики використовуються максимальні і субмаксимальние навантаження.

Тому, за підготовці спортсменів необхідно застосовувати тренувальні навантаження, розвиваючі шлях ресинтезу АТФ, є провідним у енергозабезпеченні роботи у зоні відносної потужності, властивій цього виду спорту.

Висновки

1. Змагальну діяльність спортсмена на дистанціях з тривалістю роботи від 3-4 хвилин в спринтерській гонці і до 2 годин в марафоні забезпечують 5 енергетичних режимів:

- анаеробний змішаний креатинфосфатний (алактатний) і вуглеводний лактатний режим;

- анаеробний вуглеводний режим;

- змішаний вуглеводний режим;

- аеробний вуглеводний режим;

- аеробний змішаний вуглеводний і жировий режим.

2. Анаеробні лактатні джерела являються основними в енергозабезпеченні роботи від 30 с до 6 хв. Саме вони визначають результат спортсмена на спринтерських дистанціях від 800 м до 2000 м. За рахунок гліколізу можуть здійснюватися тривалі прискорення по ходу дистанції і на фініші. Гліколітичний механізм енергоутворення являється біохімічною основою спеціальної швидкісної витривалості.

3. Аеробний шлях енергозабезпечення є основним при тривалій роботі.

Список використаних джерел

1. Платонов, В. Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте. Общая теория и ее практические приложения [Текст] / В. Н. Платонов. - К. : Олимп. лит., 2004. - 807 с. : рис., табл. - Бібліогр.: с. 787-807. - ISBN 966-7133-64-8

2. Інтернет ресурс http://bukvar.su/biologija/page,2,12461-Bioenergetika-myshechnoiy-deyatel-nosti.html

Размещено на Allbest.ru