Біохімія фізичної роботи

Перш ніж ми описати систему MOVEOUT, я хочу, щоб ви взагалі розуміли які процеси відбуваються в м'язах при роботі. Я не буду вдаватися в найдрібніші подробиці, щоб не травмувати вашу психіку, тому розповім про найважливіше. Що ж, можливо багато хто не зрозуміють цей розділ, але раджу його добре вивчити, так як завдяки йому ви зрозумієте як працюють наші м'язи, а значить зрозумієте як їх правильно тренувати.

Біохімія фізичної роботи

Отже, основне, що потрібно для роботи наших м'язів - це молекули АТФ з якої м'язи отримують енергію. Від розщеплення АТФ утворюється молекула АДФ + енергія. Ось тільки запасів АТФ вистачає в наших м'язах всього на 2 секунди роботи, а далі йде ресинтез АТФ з молекул АДФ. Власне, від типів процесів ресинтезу АТФ і залежить працездатність і функціональність.

Отже, виділяють такі процеси. Вони зазвичай підключаються один за одним

1. Анаеробний креатинфосфатного

Головною перевагою креатинфосфатного шляху утворення АТФ є

  • малої час розгортання,
  • висока потужність.

Біохімія фізичної роботи

Креатинфосфатного шлях пов'язаний з речовиною креатинфосфат. Креатинфосфат складається з речовини креатину. Креатинфосфат володіє великим запасом енергії і високою спорідненістю з АДФ. Тому він легко вступає у взаємодію з молекулами АДФ, що з'являються в м'язових клітинах при фізичній роботі в результаті реакції гідролізу АТФ. В ході цієї реакції залишок фосфорної кислоти з запасом енергії переноситься з креатинфосфату на молекулу АДФ з утворенням креатину і АТФ.

Креатинфосфат + АДФ → креатин + АТФ.

Ця реакція каталізується ферментом креатинкінази. Даний шлях ресинтезу АТФ іноді називають креатікіназним, іноді фосфатним або алактатного.

Креатинфосфат - речовина нетривке. Освіта з нього креатину відбувається без участі ферментів. Чи не використовується організмом креатин, виводиться з організму з сечею. Синтез креатинфосфату відбувається під час відпочинку з надлишку АТФ. При м'язовій роботі помірної потужності запаси креатинфосфату можуть частково відновлюватися. Запаси АТФ і креатинфосфату в м'язах називають також фосфагени.

Фосфатна система відрізняється дуже швидким ресинтезом АТФ з АДФ, проте вона ефективна тільки протягом дуже короткого часу. При максимальному навантаженні фосфатная система виснажується протягом 10 с. Спочатку протягом 2 з витрачається АТФ, а потім протягом 6-8 с - КФ.

Фосфатна система називається анаеробної, тому що в ресинтезі АТФ не бере кисень, і алактатной, оскільки не утворюється молочна кислота.

Ця реакція є головним джерелом енергії для вправ максимальної потужності: біг на короткі дистанції, стрибки метання, підйом штанги. Ця реакція може неодноразово включатися під час виконання фізичних вправ, що робить можливим швидке підвищення потужності виконуваної роботи.

2. Анаеробний гліколіз

Біохімія фізичної роботи

У міру збільшення інтенсивності навантаження настає період, коли м'язова робота вже не може підтримуватися за рахунок однієї тільки анаеробної системи через брак кисню. З цього моменту в енергозабезпечення фізичної роботи залучається лактатний механізм ресинтезу АТФ, побічним продуктом якого є молочна кислота. При нестачі кисню молочна кислота, що утворилася в першій фазі анаеробної реакції, не нейтралізується повністю в другій фазі, в результаті чого відбувається її накопичення в працюючих м'язах, що призводить до ацидозу, або закислення, м'язів.

Час роботи з максимальною потужністю - 2 -3 хвилини.

Гликолитический спосіб утворення АТФ має ряд переваг перед аеробних шляхом:

  • він швидше виходить на максимальну потужність,
  • має більш високу величину максимальної потужності,
  • не вимагає участі мітохондрій і кисню.

Однак у цього шляху є і свої недоліки:

  • процес малоекономічен,
  • накопичення молочної кислоти в м'язах істотно порушує їх нормальне функціонування і сприяє стомлення м'язи.

1. Аеробний шлях ресинтезу

Біохімія фізичної роботи

Аеробний шлях ресинтезу АТФ інакше називається тканинним диханням - це основний спосіб утворення АТФ, що протікає в мітохондріях м'язових клітин. В ході тканинного дихання від окисляемого речовини віднімаються два атома водню і по дихальної ланцюга передаються на молекулярний кисень, що доставляється в м'язи кров'ю, в результаті чого виникає вода. За рахунок енергії, що виділяється при утворенні води, відбувається синтез молекул АТФ з АДФ і фосфорної кислоти. Зазвичай на кожну утворилася молекулу води доводиться синтез трьох молекул АТФ.

Киснева, або аеробне, система є найбільш важливою для спортсменів на витривалість, оскільки вона може підтримувати фізичну роботу протягом тривалого часу. Киснева система забезпечує організм, і зокрема м'язову діяльність, енергією за допомогою хімічної взаємодії харчових речовин (головним чином, вуглеводів і жирів) з киснем. Харчові речовини надходять в організм з їжею і відкладаються в його сховищах для подальшого використання в разі потреби. Вуглеводи (цукор і крохмаль) відкладаються в печінці і м'язах у вигляді глікогену. Запаси глікогену можуть сильно варіюватися, але в більшості випадків їх вистачає як мінімум на 60-90 хв роботи субмаксимальної інтенсивності. У той же час запаси жирів в організмі практично невичерпні.

Вуглеводи є більш ефективним "паливом" в порівнянні з жирами, так як при однаковому споживанні енергії на їх окислення потрібно на 12% менше кисню. Тому в умовах браку кисню при фізичних навантаженнях енергоутворення відбувається в першу чергу за рахунок окислення вуглеводів.

Оскільки запаси вуглеводів обмежені, обмежена і можливість їх використання в видах спорту на витривалість. Після вичерпання запасів вуглеводів до енергозабезпечення роботи підключаються жири, запаси яких дозволяють виконувати дуже тривалу роботу. Внесок жирів і вуглеводів в енергозабезпечення навантаження залежить від інтенсивності вправи і тренованості спортсмена. Чим вище інтенсивність навантаження, тим більший внесок вуглеводів в енергоутворення. Але при однаковій інтенсивності аеробного навантаження тренований спортсмен буде використовувати більше жирів і менше вуглеводів в порівнянні з непідготовленою людиною.

Таким чином, тренована людина буде більш економічно витрачати енергію, тому що запаси вуглеводів в організмі не безмежні.

Продуктивність кисневої системи залежить від кількості кисню, яке здатний засвоїти організм людини. Чим більше споживання кисню під час виконання тривалої роботи, тим вище аеробні здібності. Під впливом тренувань аеробні здатності людини можуть вирости на 50%.

Час розгортання становить 3 - 4 хвилини, але у добре тренованих спортсменів може становити 1 хв. Це пов'язано з тим, що на доставку кисню в мітохондрії потрібно перебудова практично всіх систем організму.

Час роботи з максимальною потужністю становить десятки хвилин. Це дає можливість використовувати даний шлях при тривалій роботі м'язів.

У порівнянні з іншими йдуть в м'язових клітинах процесами ресинтезу АТФ аеробний шлях має ряд переваг:

  • Економічність: з однієї молекули глікогену утворюється 39 молекул АТФ, при анаеробному гліколізі тільки 3 молекули.
  • Універсальність як початкових субстратів тут виступають різноманітні речовини: вуглеводи, жирні кислоти, кетонові тіла, амінокислоти.
  • Дуже велика тривалість роботи. У спокої швидкість аеробного ресинтезу АТФ може бути невеликою, але при фізичних навантаженнях вона може стати максимальною.

Однак є й недоліки.

  • Обов'язкове споживання кисню, що обмежена швидкістю доставки кисню в м'язи і швидкістю проникнення кисню через мембрану мітохондрій.
  • Великий час розгортання.
  • Невелику за максимальною величиною потужність.

Тому м'язова діяльність, властива більшості видів спорту, не може бути повністю отримана цим шляхом ресинтезу АТФ.

Власне, ось ці 3 процесу енергетизації м'язів впливають на кожне функціональне якість. Вибухова сила, маса м'язів залежить в більшій мірі від креатинфосфатного процесу. Цей процес забезпечує можливість здійснювати швидке, потужне рух з максимальним зусиллям, але дуже нетривалий за часом. Силова витривалість (наприклад, як в раундах в бойових мистецтвах), коли потрібно здійснювати потужне зусилля, але не максимальний, в перебігу 1-5 хвилин залежить від гликолитического процесу. А витривалість, коли потрібно здійснювати помірне зусилля, але дуже довгий час - аеробний процес. Тепер знаючи як відбувається робота в м'язі, можна зрозуміти як виконувати вправи для тренування певних навичок. Давайте розглянемо це детальніше в наступному розділі.

Хочете допомогти спільноті і отримати додаткові матеріали і консультації

Учасники підпілля отримують методику "Шлях до незаперечних", доступ до закритих розділів і індивідуальні консультації.

Біохімія фізичної роботи

Схожі статті