Главная Обратная связь

Дисциплины:






Характеристика механізмів енергозабезпечення м’язової діяльності за критеріями оцінки та часу утримання їх максимальної потужності

 

АНАЕРОБНІ МЕХАНІЗМИ ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

М’ЯЗОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Креатинфосфокіназний механізм використовує клітинні запаси креатинфософату (КрФ) та АДФ для підтримання постійності концентрації АТФ у випадках її швидкого використання. Як тільки зміщується рівновага АТФ↔АДФ у бік накопичення АДФ, активується ферментативна реакція перефосфорилювання між КрФ та АДФ за участю ферменту креатинфосфокінази. При цьому утворюється АТФ та вільний креатин:

АДФ + КрФ Креатинфосфокіназа АТФ + Креатин

 

Креатинфосфат виконує роль енергетичного буфера та носія енергії. У зв’язку з цим у практиці спорту використовуються фармакологічні препарати креатину чи креатинфосфату для нормалізації або поліпшення енергетичного обміну в скелетних м’язах, серці тощо.

Креатинфосфокіназний механізм забезпечує виконання короткочасної роботи максимальної потужності протягом перших 6-15 сек. у нетренованих, а у спринтерів – до 20-30 сек. На максимальну потужність він виходить у перші секунди потужної роботи і тому забезпечує енергетичну основу проявів швидкості та сили. Він є основним в енергозабезпеченні бігу на 100 м, плавання на короткі дистанції, важкоатлетичних вправ, а також забезпечує можливість швидкого включення в роботу на старті та на фініші.

Якщо інтенсивна робота триває більше 10-15 сек., то енергозабезпечення її відбувається за рахунок іншого анаеробного механізму гліколітичного ресинтезу АТФ. Цей механізм називають також гліколізом та глікогенолізом. У процесі гліколізу відбувається анаеробне окислення глікогену м’язів чи глюкози, що надходить з крові. При цьому утворюється молочна кислота та 2-3 молекули АТФ.

Цей механізм має меншу потужність та швидкість розгортання, ніж креатинфосфокіназний. Він включається в енергозабезпечення в перші секунди роботи, але на максимальну потужність виходить на 30-й секунді інтенсивної м’язової роботи і може підтримувати її виконання протягом 1-2 хв. (у тренованих до 5 хв.). Тому гліколіз забезпечує енергією біг на 200-400 м, плавання на 100-200 м, велогонки на короткі дистанції, інші фізичні вправи субмаксимальної потужності, які виконуються за умов нестачі кисню у тканинах (гіпоксії). Гліколіз є біоенергетичною основою швидкісної та силової витривалості людини.

Під час гліколізу в скелетних м’язах накопичується молочна кислота, яка пригнічує діяльність ферментів цього процесу. Молочна кислота викликає больові відчуття в м’язах під час роботи, тому що закиснює внутрішнє середовище. Це викликає набухання білкових структур, що стискає нервові закінчення та викликає біль і розвиток м’язового стомлення. Помірне закиснення активує ферменти аеробного енергоутворення, за рахунок якого виконується подальша робота.



Метаболічна ємність гліколізу залежить від вмісту глікогену у скелетних м’язах та роботи буферних систем, тому збільшення їх запасів має суттєве значення для виконання відносно тривалої напруженої роботи, що дуже важливо для різних видів спорту.

Міокіназний механізм ресинтезу АТФ відбувається у м’язах при значному збільшенні концентрації АДФ у клітинах. Це спостерігається лише у критичних станах організму за умов виснажливої роботи м’язів та стомлення. Суть цього механізму полягає в реакції перефосфорилювання між двома молекулами АДФ з утворенням АТФ та АМФ:

АДФ + АДФ фермент міокіназа АТФ + АМФ

АЕРОБНИЙ МЕХАНІЗМ ЕНЕРГОЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

М’ЯЗОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Аеробний механізм ресинтезу АТФ забезпечує понад 90% АТФ організму. Це повільний механізм енергоутворення, бо включає багато біохімічних перетворень. Спочатку поживні речовини – вуглеводи, жири та білки – розпадаються до мономерів.

Далі мономери поступово перетворюються на молекули ацетил–КоА, які є інтегратором метаболізму. Ацетил-КоА окислюється у мітохондріях у циклі лимонної кислоти та у дихальному ланцюзі до кінцевих продуктів обміну СО2 та Н2О. Енергія, що утворилась в результаті цього процесу використовується для утворення молекули АТФ. Процес синтезу молекули АТФ за рахунок енергії біологічного окислення називають окисним фосфорилюванням.

 

 

Схема етапів розпаду поживних речовин та вивільнення енергії або анаеробний механізм енергоутворення

І етап (підготовчий) Вивільняється незначна кількість енергії   ПОЖИВНІ РЕЧОВИНИ
БІЛКИ ВУГЛЕВОДИ ЖИРИ
Кінцеві продукти Амінокислоти Глюкоза Гліцерин, жирні кислоти
ІІ етап (універсальний) Вивільняється 1/3 енергії Кінцевий продукт розпаду Ацетил-коензим А (ацетил-КоА)
ІІІ етап (окислення) відбувається в мітохондріях. Вивільняється 2/3 енергії   Цикл лимонної кислоти (Цикл Кребса)
Дихальний ланцюг. Окисне фосфорилювання
Кінцеві продукти розпаду NH3, О2, Н2О, АТФ О2, Н2О, АТФ

 

Аеробний механізм енергоутворення найкраще відбувається у повільноскоротних м’язових волокнах. На максимальну потужність він виходить на 2-4 хвилині помірної фізичної роботи у нетренованої людини та на першій хвилині – у тренованої і може підтримувати її декілька годин. Аеробний механізм енергоутворення є біоенергетичною основою загальної витривалості.

Цей механізм поліпшується під час виконання навантажень великої та помірної потужності: бігу на 5 000 та 10 000 м, плавання на 800 м і більше, бігу на ковзанах, лижних та велосипедних гонок.

 

ВНЕСОК ОКРЕМИХ МЕХАНІЗМІВ ЕНЕРГОУТВОРЕННЯ

У ЗАБЕЗПЕЧЕННІ БІГУ НА РІЗНІ ДИСТАНЦІЇ

Біг на різні дистанції – це хороший приклад виконання різної за потужністю та тривалістю роботи, яка забезпечується різним внеском в її виконання анаеробних та аеробних механізмів енергоутворення. При цьому між інтенсивністю та тривалістю роботи існує зворотній зв’язок – чим інтенсивніше виконується робота, тим вона менш тривала. Тому зі збільшенням дистанції чи тривалості бігу збільшується частка аеробного механізму енергоутворення і зменшується анаеробного.





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...