Svalová aktivita - kontrakcia a relaxácia nastáva pri povinnom využívaní energie, ktorá sa uvoľňuje pri hydrolýze ATP ATP + H 2 0 ADP + H 3 R0 4 + energia v pokoji Koncentrácia ATP vo svaloch je asi 5 mmol/l a podľa toho 1 mmol ATP zodpovedá fyziologickým podmienkam približne 12 cal alebo 50 J (1 cal = 4,18 J)
Svalová hmota u dospelého človeka tvorí asi 40 % telesnej hmotnosti. Pre športovcov, ktorí budujú svaly, svalová hmota môže dosiahnuť 60 % alebo viac telesnej hmotnosti. Svaly u dospelého človeka v pokoji spotrebujú asi 10 % všetkého kyslíka vstupujúceho do tela. Pri intenzívnej práci sa spotreba kyslíka svalmi môže zvýšiť až na 90 % z celkového spotrebovaného kyslíka.
Zdrojom energie pre aeróbnu resyntézu ATP sú sacharidy, tuky a aminokyseliny, ktorých rozklad je ukončený Krebsovým cyklom. Krebsov cyklus je konečným štádiom katabolizmu, počas ktorého sa acetylkoenzým A oxiduje na CO2 a H2O. Pri tomto procese sa od kyselín (kyselina izocitrónová, a-ketoglutarová, jantárová a jablčná) odčítajú 4 páry atómov vodíka a preto pri oxidácii jednej molekuly acetylkoenzýmu A vzniká 12 molekúl ATP.
ANAERÓBNE DRÁHY RESYNTÉZY ATP Anaeróbne dráhy resyntézy ATP (kreatínfosfát, glykolytikum) sú doplnkové spôsoby tvorby ATP v prípadoch, keď hlavný spôsob získavania ATP - aeróbny - nedokáže zabezpečiť svalovú činnosť s potrebným množstvom energie. Stáva sa to v prvých minútach akejkoľvek práce, keď sa tkanivové dýchanie ešte úplne nerozvinulo, ako aj pri výkone fyzických aktivít s vysokým výkonom.
Glykolytická dráha resyntézy ATP Táto dráha resyntézy, podobne ako dráha kreatínfosfátu, sa týka anaeróbnej dráhy tvorby ATP. Zdrojom energie potrebnej na resyntézu ATP je v tomto prípade svalový glykogén, ktorého koncentrácia v sarkoplazme sa pohybuje od 0,2 do 3 %. Pri anaeróbnom rozklade glykogénu sa z jeho molekuly vplyvom enzýmu fosforylázy striedavo odštiepujú koncové zvyšky glukózy vo forme glukóza-1-fosfátu. Ďalej sa molekuly glukóza-1-fosfátu sériou po sebe nasledujúcich štádií (je ich len 10) premenia na kyselinu mliečnu (laktát)
Reakcia adenylátkinázy (myokinázy) Reakcia adenylátkinázy (alebo myokinázy) prebieha vo svalových bunkách za podmienok významnej akumulácie ADP v nich, čo sa zvyčajne pozoruje pri únave. Reakciu adenylátkinázy urýchľuje enzým adenylátkináza (myokináza), ktorý sa nachádza v sarkoplazme myocytov. Počas tejto reakcie jedna molekula ADP prenesie svoju fosfátovú skupinu na inú ADP, v dôsledku čoho sa vytvoria ATP a AMP: ADP + ADP ATP + AMP
Práca v zóne maximálneho výkonu Pokračujte s. Hlavným zdrojom ATP za týchto podmienok je kreatínfosfát. Až na konci práce je kreatínfosfátová reakcia nahradená glykolýzou. Príklady fyzických cvičení vykonávaných v zóne maximálneho výkonu sú šprint, skoky do diaľky a do výšky, niektoré gymnastické cvičenia a zdvíhanie činky.
Práca v zóne submaximálneho výkonu Trvanie do 5 min. Hlavným mechanizmom resyntézy ATP je glykolytický. Na začiatku práce, kým glykolýza nedosiahne maximálnu rýchlosť, je tvorba ATP spôsobená kreatínfosfátom a na konci práce sa glykolýza začína nahrádzať tkanivovým dýchaním. Práca v zóne submaximálneho výkonu sa vyznačuje najvyšším kyslíkovým dlhom – až 20 litrov. Príkladmi fyzickej aktivity v tejto silovej zóne sú beh na stredné trate, plávanie na krátke vzdialenosti, dráhová cyklistika a šprintové korčuľovanie.
Práca v oblasti s vysokým výkonom Trvanie do 30 min. Práca v tejto zóne sa vyznačuje približne rovnakým príspevkom glykolýzy a tkanivového dýchania. Kreatínfosfátová dráha resyntézy ATP funguje len na samom začiatku práce, a preto je jej podiel na celkovom energetickom zásobení tejto práce malý. Príklady cvičenia v tejto silovej zóne sú beh na 5000 m, korčuľovanie, beh na lyžiach, plávanie na stredné a dlhé trate.
Pracujte v zóne s miernym výkonom, trvá viac ako 30 minút. K energetickému zásobovaniu svalovej činnosti dochádza najmä aeróbnou cestou. Príkladom toho, ako táto sila funguje, je maratónsky beh, bežecká trať, závodná chôdza, cestná cyklistika, diaľkové beh na lyžiach.
Užitočné informácie V medzinárodnom systéme jednotiek (SI) je základnou jednotkou energie joule (J) a jednotkou výkonu je watt (W). 1 joul (J) = 0,24 kalórií (cal). 1 kilojoule (k J) = 1000 J. 1 kalória (cal) = 4,184 J. 1 kilokalória (kcal) = 1000 cal = 4184 J. 1 watt (W) = 1 J-s "1 = 0,24 cal-s -1, 1 kilowatt (na W) = 1000 W. 1 kg-ms "1 = 9,8 W. jeden Konská sila(hp) = 735 W. Na vyjadrenie sily dráh resyntézy ATP v J / min-kg je potrebné vynásobiť hodnotu tohto kritéria v cal / min-kg 4,18 a na získanie hodnoty výkonu vo W / kg vynásobiť 0,07 .
ZÁVER
Štúdium biochemických procesov pri svalovej činnosti je významné nielen pre športovú biochémiu, biológiu, fyziológiu, ale aj pre medicínu, pretože prevencia prepracovanosti, zvyšovanie schopností organizmu, ako aj urýchlenie regeneračných procesov sú dôležitými aspektmi udržiavania a upevňovania zdravia. populácie.
Hlboký biochemický výskum na molekulárnej úrovni prispieva k zdokonaľovaniu tréningových metód, k hľadaniu najviac efektívnymi spôsobmi zvýšenie efektívnosti, rozvoj spôsobov rehabilitácie športovcov, ako aj hodnotenie ich úrovne kondície a racionalizácia výživy.
So svalovou aktivitou rôznych výkonov sa do tej či onej miery menia procesy metabolizmu hormónov, ktoré následne regulujú vývoj biochemických zmien v tele v reakcii na fyzickú aktivitu. Významnú úlohu majú cyklické nukleotidy ako sekundárne mediátory hormónov a neurotransmiterov pri regulácii vnútrobunkového metabolizmu, ako aj regulácii funkčnej aktivity svalov.
Na základe literárnych údajov sme sa presvedčili, že miera zmien biochemických procesov v organizme závisí od druhu vykonávanej záťaže, jej sily a dĺžky trvania.
Analýza odbornej literatúry umožnila študovať biochemické zmeny v tele športovca pri svalovej práci. V prvom rade sa tieto zmeny týkajú mechanizmov tvorby aeróbnej a anaeróbnej energie, ktoré závisia od druhu vykonávanej svalovej práce, jej sily a dĺžky trvania, ako aj od kondičnej úrovne športovca. Biochemické zmeny počas svalovej aktivity sú pozorované vo všetkých orgánoch a tkanivách tela, čo svedčí o vysokom účinku fyzického cvičenia na organizmus.
Podľa literatúry sú preukázané anaeróbne (bezkyslíkové) a aeróbne (za účasti kyslíka) mechanizmy energetického zásobovania svalovej činnosti. Anaeróbny mechanizmus poskytuje energiu vo väčšej miere pri maximálnej a submaximálnej sile cvičebného výkonu, keďže má dostatočne vysokú rýchlosť nasadenia. Aeróbny mechanizmus je hlavný pri dlhodobej práci vysokého a stredného výkonu, je biochemickým základom všeobecnej vytrvalosti, keďže jeho metabolická kapacita je prakticky neobmedzená.
Biochemické posuny v organizme pri cvičení rôznych síl sú dané obsahom produktov svalového metabolizmu v krvi, moči, vydychovanom vzduchu a tiež priamo vo svaloch.
ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY
1. Brinzak VP Výskum zmien acidobázickej rovnováhy pri rozvoji arteriálnej hypoxémie pri svalovej činnosti: Abstrakt dizertačnej práce ... Kandidát biologických vied. - Tartu, 1979 .-- 18 s.
2. Viru AA, Kyrge PK Hormóny a športová výkonnosť - M; Telesná kultúra a šport, 1983 - 159 s.
3. Volkov NI Adaptácia energetického metabolizmu u človeka na účinky fyzickej aktivity pri systematickom športovaní // Fiziol.probl.adaptation: Abstracts. - Tartu, 1984 - 94 s.
4. Volkov N.I., Nesen E.N., Osipenko A.A., Korsun S.N. Biochémia svalovej činnosti: učebnica pre IFK-Olymp.lit-ra, 2000.- 503 s.
5. Gorokhov AL Obsah katecholamínov v krvi a svaloch a ich súvislosť s biochem. zmeny v tele počas svalovej aktivity // Ukr.biokhim.zhurn. - 1971- zväzok 43, číslo 2 - 189 s.
6. Gusev NB Fosforylácia myofibrilárnych proteínov a regulácia kontraktilnej aktivity // Pokroky v biologickej chémii. - 1984. - Zväzok 25 - 27 s.
7. Kalinsky M. I. Stav systému adenylátcyklázy kostrového svalstva pri cvičení s pohybovou aktivitou: Tr. Univerzita v Tartu. - Tartu, 1982 .-- 49 s.
8. Kalinsky M. I., Kononenko V. Ya. Vlastnosti výmeny katecholamínov pri svalovej aktivite v trénovanom tele: Materials of Sov.-Amer. Simp. O biochémii športu. - L., - 1974. - 203 s.
9. Kalinsky M.I. Kurskiy M.D., Osipenko A.A. Biochemické mechanizmy adaptácie pri svalovej činnosti. - K .: Vischa shk. Hlavné vydavateľstvo, 1986. - 183 s.
10. Kalinsky M.I., Rogozkin V.A. Biochémia svalovej aktivity. - K.: Zdravie, 1989 .-- 144 s.
11. Kurskiy M.D. Transport vápnika a úloha fosforylácie závislej od cAMP pri jej regulácii // Ukr. biochem. zhurn. - 1981. - T.53, č.2. - 86 s.
12. Matlina E. Sh., Kassil G.N. Metabolizmus katecholamínov počas cvičenia u ľudí a zvierat // Uspekhi fiziol.nauk. - 1976. - Zväzok 7, číslo 2. - 42 str.
13. Meerson FZ Adaptácia srdca na veľkú záťaž a srdcové zlyhanie. - M: Nauka, 1975 .-- 263 s.
14. Menšikov V.V. a iné Endokrinné funkcie pankreasu pri záťaži // Uch. aplikácie. Univerzita v Tartu. - 1981. - Číslo 562. - 146 s.
15. Panin LE Biochemické mechanizmy stresu. - Novosibirsk: Nauka, 1984 .-- 233 s.
16. Rogozkin VA O regulácii metabolizmu kostrových svalov v ich systematickej funkcii // Metabolizmus a biochémia. posúdenie zdatnosti športovca: Materiály Sov. - Amer. symp. - L., 1974 .-- 90 s.
17. Vidieť T.P. Actomyozín ATP-ázová aktivita srdcových a kostrových svalov počas fyzickej. tréning // Uch.zap. Univerzita v Tartu. - 1980. - Číslo 543. - 94 s.
18. Thomson K.E. Vplyv svalovej aktivity na homeostázu štítnej žľazy organizmu // Uch.zap. Univerzita v Tartu. - 1980. - Číslo 543. -116 s.
19. Haydarliu S.Kh. Funkčná biochémia adaptácie. - Kišiňov: Shtiintsa, 1984 .-- 265 s.
20. Hochachka P., Somero D. Stratégia biochemickej adaptácie. - M: Mir, 1977 .-- 398 s.
21. Černov V. D. Výmena jódu v tkanivách potkanov počas fyzickej aktivity // Ukr. biochem. zhurn. - 1981. - Т.53№6. - 86 s.
22. Shmalgauzen I.I. Regulácia morfogenézy v individuálnom vývoji. - M: Veda. 1964 .-- 156 s.
23. Eller A.K. Význam glukokortikoidov v regulácii metabolizmu bielkovín a mechanizmus ich pôsobenia v myokarde pri svalovej činnosti: Abstrakt dizertačnej práce kandidáta lekárskych vied. vedy. - Tartu, 1982. - 24 p.
24. Jakovlev N.N. Biochémia športu. - M: Telesná kultúra a šport, 1974 .-- 288 s.
25. Jakovlev N.N. Vplyv svalovej aktivity na svalové bielkoviny, obsah sarkoplazmatického retikula a absorpcia Ca 2+ ním // Ukr. biochem. zhurn. - 1978. - T. 50, č.4. - 442 s.
Pár slov k tomuto článku:
Po prvé, ako som povedal na verejnosti, tento článok bol preložený z iného jazyka (aj keď v zásade blízko ruštiny, ale preklad je stále dosť náročná práca). Vtipné je, že keď som si všetko preložil, našiel som na internete malú časť tohto článku, už preložený do ruštiny. Ospravedlňujeme sa za stratený čas. Každopádne..Po druhé, toto je článok o biochémii! Preto musíme konštatovať, že to bude ťažké pochopiť a bez ohľadu na to, ako veľmi sa to snažíte zjednodušiť, stále nie je možné vysvetliť všetko na prstoch, a preto sa veľká väčšina opísaných mechanizmov nezačala vysvetľovať. jednoduchým jazykom, aby čitateľov ešte viac nezmiatol. Ak budete čítať pozorne a premyslene, všetko pochopíte. A do tretice, článok obsahuje dostatočné množstvo pojmov (niektoré sú stručne vysvetlené v zátvorkách, niektoré nie, pretože sa nedajú vysvetliť dvomi-tromi slovami a ak ich začnete maľovať, článok sa môže stať príliš veľkým a úplne nezrozumiteľné). Preto by som vám poradil použiť internetové vyhľadávače na tie slová, ktorých význam nepoznáte.
Otázka ako: "Prečo uverejňovať také zložité články, ak sú ťažko zrozumiteľné?" Takéto články sú potrebné na pochopenie toho, aké procesy v tele prebiehajú v danom časovom období. Verím, že až po oboznámení sa s týmto druhom materiálu môžete pre seba začať vytvárať metodické školiace systémy. Ak to neviete, tak mnohé zo spôsobov, ako zmeniť telo, budú určite z kategórie „strkanie prsta do neba“, t.j. jasne vychádzajú z čoho. Toto je len môj názor.
A ďalšia prosba: ak je v článku niečo podľa vás nesprávne, alebo nejaká nepresnosť, tak o tom prosím napíšte do komentárov (alebo mne v LS).
choď..
Ľudské telo, nieto ešte športovec, nikdy nepracuje v „lineárnom“ (nemennom) režime. Veľmi často ho tréningový proces dokáže prinútiť ísť na pre neho maximálne možnú „rýchlosť“. Aby telo vydržalo zaťaženie, začne optimalizovať svoju prácu pod daný typ stres. Ak uvažujeme presne silový tréning(kulturistika, silový trojboj, vzpieranie a pod.), vtedy naše svaly ako prvé signalizujú v ľudskom tele potrebné dočasné úpravy (adaptácia).Svalová činnosť spôsobuje zmeny nielen v pracovnom vlákne, ale vedie aj k biochemickým zmenám v celom tele. Posilneniu svalového energetického metabolizmu predchádza výrazné zvýšenie aktivity nervového a humorálneho systému.
V stave pred spustením sa aktivuje činnosť hypofýzy, kôry nadobličiek a pankreasu. Kombinované pôsobenie adrenalínu a sympatie nervový systém vedie k: zvýšeniu srdcovej frekvencie, zvýšeniu objemu cirkulujúcej krvi, tvorbe vo svaloch a prieniku metabolitov energetického metabolizmu do krvi (CO2, CH3-CH (OH) -COOH, AMF). Dochádza k redistribúcii draselných iónov, čo vedie k rozšíreniu krvných ciev svalov, zúženiu ciev vnútorných orgánov. Vyššie uvedené faktory vedú k redistribúcii celkového prietoku krvi v tele, čím sa zlepšuje dodávka kyslíka do pracujúcich svalov.
Keďže vnútrobunkové zásoby makroergov vystačia krátkodobo, v predštartovom stave sa mobilizujú energetické zdroje organizmu. Pôsobením adrenalínu (hormón nadobličiek) a glukagónu (hormón pankreasu) sa zosilňuje rozklad pečeňového glykogénu na glukózu, ktorá sa krvným riečiskom prenáša do pracujúcich svalov. Intramuskulárny a pečeňový glykogén je substrátom pre resyntézu ATP v kreatínfosfátových a glykolytických procesoch.
S predĺžením trvania práce (štádium aeróbnej resyntézy ATP) začínajú hrať hlavnú úlohu v zásobovaní energiou svalovej kontrakcie produkty rozpadu tukov (mastné kyseliny a ketolátky). Lipolýzu (proces štiepenia tukov) aktivuje adrenalín a rastový hormón (alias „rastový hormón“). Súčasne dochádza k posilneniu „vychytávania“ a oxidácie krvných lipidov v pečeni. Výsledkom je, že pečeň uvoľňuje do krvného obehu značné množstvo ketolátok, ktoré sa v pracujúcich svaloch ďalej oxidujú na oxid uhličitý a vodu. Procesy oxidácie lipidov a uhľohydrátov prebiehajú paralelne a funkčná aktivita mozgu a srdca závisí od ich množstva. Preto v období aeróbnej resyntézy ATP dochádza k procesom glukoneogenézy - syntéze uhľohydrátov z látok uhľovodíkovej povahy. Tento proces je regulovaný hormónom nadobličiek kortizolom. Aminokyseliny sú hlavným substrátom pre glukoneogenézu. V malom množstve dochádza k tvorbe glykogénu aj z mastných kyselín (pečeň).Prechodom zo stavu pokoja do aktívnej svalovej práce sa potreba kyslíka výrazne zvyšuje, pretože kyslík je konečným akceptorom elektrónov a protónov vodíka v mitochondriálnom systéme dýchacieho reťazca v bunkách, ktorý zabezpečuje procesy aeróbnej resyntézy ATP.
Kvalitu zásobovania pracujúcich svalov kyslíkom ovplyvňuje „prekyslenie“ krvi metabolitmi biologických oxidačných procesov (kyselina mliečna, oxid uhličitý). Tieto pôsobia na chemoreceptory stien krvných ciev, ktoré prenášajú signály do centrálneho nervového systému, čím zvyšujú aktivitu dýchacieho centra medulla oblongata (oblasť prechodu mozgu do miechy).
Kyslík zo vzduchu sa šíri do krvi cez steny pľúcnych alveol (pozri obrázok) a krvných kapilár v dôsledku rozdielu v jeho parciálnych tlakoch:
1) Parciálny tlak v alveolárnom vzduchu je 100-105 mm. rt. sv
2) Čiastočný krvný tlak v pokoji - 70-80 mm. rt. sv
3) Parciálny tlak v krvi pri aktívnej práci je 40-50 mm. rt. svLen malé percento kyslíka vstupujúceho do krvi sa rozpustí v plazme (0,3 ml na 100 ml krvi). Hlavná časť je v erytrocytoch viazaná hemoglobínom:
Hb + O2 -> Hb02
Hemoglobín- proteínová multimolekula, pozostávajúca zo štyroch úplne nezávislých podjednotiek. Každá podjednotka je spojená s hémom (hém je protetická skupina obsahujúca železo).Pridanie kyslíka do skupiny hemoglobínu obsahujúcej železo sa vysvetľuje konceptom príbuzenstva. Afinita ku kyslíku v rôznych proteínoch je rôzna a závisí od štruktúry molekuly proteínu.
Molekula hemoglobínu môže pripojiť 4 molekuly kyslíka. Schopnosť hemoglobínu viazať kyslík ovplyvňujú tieto faktory: teplota krvi (čím je nižšia, tým lepšie sa viaže kyslík a jeho zvýšenie podporuje odbúravanie oxy-hemoglobínu); alkalická reakcia krvi.
Po pripojení prvých molekúl kyslíka sa afinita hemoglobínu ku kyslíku zvyšuje v dôsledku konformačných zmien v polypeptidových reťazcoch globínu.
Krv obohatená kyslíkom v pľúcach vstupuje do systémového obehu (srdce v pokoji prečerpá 5-6 litrov krvi každú minútu, transportuje 250-300 ml O2). Počas intenzívnej práce sa za jednu minútu rýchlosť čerpania zvýši na 30-40 litrov a množstvo kyslíka, ktoré sa prenáša krvou, je 5-6 litrov.Pri vstupe do pracujúcich svalov (kvôli vysokej koncentrácii CO2 a zvýšenej teplote) dochádza k zrýchlenému odbúravaniu oxyhemoglobínu:
H-Hb-02 -> H-Hb + O2
Keďže tlak oxidu uhličitého v tkanive je vyšší ako v krvi, hemoglobín zbavený kyslíka reverzibilne viaže CO2 a vytvára karbaminohemoglobín:
H-Hb + CO2 -> H-Hb-CO2
ktorý sa v pľúcach rozkladá na protóny oxidu uhličitého a vodíka:H-Hb-CO2 -> H++ Hb- + CO2
Protóny vodíka sú neutralizované záporne nabitými molekulami hemoglobínu a oxid uhličitý sa uvoľňuje do životného prostredia:H++ Hb -> H-Hb
Napriek určitej aktivácii biochemických procesov a funkčných systémov v predštartovom stave sa pri prechode zo stavu pokoja do intenzívnej práce pozoruje určitá nerovnováha medzi potrebou kyslíka a jeho dodaním. Množstvo kyslíka, ktoré je potrebné na uspokojenie tela pri vykonávaní svalovej práce, sa nazýva dopyt tela po kyslíku. Zvýšenú potrebu kyslíka však nie je možné po určitú dobu uspokojiť, preto je potrebný určitý čas na zlepšenie činnosti dýchacieho a obehového systému. Preto začiatok akejkoľvek intenzívnej práce nastáva v podmienkach nedostatku kyslíka - nedostatku kyslíka.Ak sa práca vykonáva pri maximálnom výkone v krátkom čase, potom je potreba kyslíka taká veľká, že nie je možné uspokojiť ani maximálnu možnú absorpciu kyslíka. Napríklad pri behu na 100 metrov je telo zásobené kyslíkom z 5-10% a 90-95% kyslíka prichádza až po dojazde. Nadbytočný kyslík spotrebovaný po vykonaní práce sa nazýva kyslíkový dlh.
Prvá časť kyslíka, ktorá ide na resyntézu kreatínfosfátu (rozkladá sa počas práce), sa nazýva alaktátový kyslíkový dlh; druhá časť kyslíka, ktorá odstraňuje kyselinu mliečnu a resyntézu glykogénu, sa nazýva laktátový kyslíkový dlh.
Kreslenie. Prísun kyslíka, nedostatok kyslíka a kyslíkový dlh pri dlhodobej prevádzke rôzneho výkonu. A - s ľahkou, B - s ťažkou a C - s vyčerpávajúcou prácou; I - obdobie aktivácie; II - stabilný (A, B) a falošne stabilný (C) stav počas prevádzky; III - obdobie zotavenia po cvičení; 1 - alaktické, 2 - glykolytické zložky kyslíkového dlhu (podľa Volkova N.I., 1986).Alaktátový kyslíkový dlh kompenzované pomerne rýchlo (30 sek. - 1 min.). Charakterizuje podiel kreatínfosfátu na zásobovaní energiou svalovej činnosti.
Laktátový kyslíkový dlh plne kompenzované 1,5-2 hodiny po ukončení práce. Udáva podiel glykolytických procesov na dodávke energie. Pri dlhodobej intenzívnej práci je pri tvorbe laktátového kyslíkového dlhu prítomný významný podiel iných procesov.
Vykonávanie intenzívnej svalovej práce nie je možné bez zintenzívnenia metabolických procesov v nervovom tkanive a tkanivách srdcového svalu. Najlepší prísun energie do srdcového svalu je spôsobený množstvom biochemických a anatomických a fyziologických vlastností:
1. Srdcový sval je prekrvený mimoriadne veľkým počtom krvných vlásočníc, ktorými prúdi krv s vysokou koncentráciou kyslíka.
2. Najaktívnejšie enzýmy sú aeróbna oxidácia.
3. V pokoji sa ako energetické substráty využívajú mastné kyseliny, ketolátky, glukóza. Pri intenzívnej svalovej práci je hlavným energetickým substrátom kyselina mliečna.Intenzifikácia metabolických procesov v nervovom tkanive sa prejavuje takto:
1. Zvyšuje sa spotreba glukózy a kyslíka v krvi.
2. Rýchlosť obnovy glykogénu a fosfolipidov sa zvyšuje.
3. Zosilňuje sa rozklad bielkovín a tvorba amoniaku.
4. Znižuje sa celkové množstvo zásob vysokoenergetických fosfátov.
Keďže v živých tkanivách dochádza k biochemickým zmenám, je problematické ich priamo pozorovať a študovať. Preto, keď poznáme základné vzorce metabolických procesov, hlavné závery o ich priebehu sa robia na základe výsledkov analýzy krvi, moču, vydychovaného vzduchu. Napríklad príspevok kreatínfosfátovej reakcie k zásobovaniu svalov energiou sa odhaduje podľa koncentrácie produktov rozpadu (kreatín a kreatinín) v krvi. Najpresnejším ukazovateľom intenzity a kapacity aeróbnych mechanizmov zásobovania energiou je množstvo spotrebovaného kyslíka. Úroveň rozvoja glykolytických procesov sa hodnotí podľa obsahu kyseliny mliečnej v krvi počas práce aj v prvých minútach odpočinku. Zmeny v indexoch kyslej rovnováhy umožňujú vyvodiť záver o schopnosti tela odolávať kyslým metabolitom anaeróbneho metabolizmu.Zmena rýchlosti metabolických procesov počas svalovej aktivity závisí od:
- Celkový počet svalov, ktoré sú zapojené do práce;
- Režim svalovej práce (statický alebo dynamický);
- Intenzita a trvanie práce;
- Počet opakovaní a oddychových prestávok medzi cvikmi.Podľa počtu svalov zapojených do práce sa tieto delia na lokálne (do výkonu sa zapája menej ako 1/4 všetkých svalov), regionálne a globálne (zapájajú sa viac ako 3/4 svalov).
Miestna práca(šach, streľba) - spôsobuje zmeny v pracujúcom svale, bez toho, aby spôsobil biochemické zmeny v tele ako celku.
Globálna práca(chôdza, beh, plávanie, beh na lyžiach, hokej a pod.) – spôsobuje veľké biochemické zmeny vo všetkých orgánoch a tkanivách tela, najsilnejšie aktivuje činnosť dýchacieho a kardiovaskulárneho systému. V zásobovaní energiou pracujúcich svalov je percento aeróbnych reakcií extrémne vysoké.
Statický režim svalová kontrakcia vedie k zvieraniu kapilár, čo znamená horšie zásobovanie pracujúcich svalov kyslíkom a energetickými substrátmi. Anaeróbne procesy pôsobia ako energetická podpora činností. Odpočinok po statickej práci by mal byť dynamickou prácou s nízkou intenzitou.
Dynamický režim práca oveľa lepšie poskytuje kyslík pracujúcim svalom, pretože striedavé sťahovanie svalov funguje ako druh pumpy, ktorá tlačí krv cez kapiláry.Závislosť biochemických procesov na sile vykonanej práce a jej trvaní je vyjadrená takto:
- Čím vyššia je sila (vysoká rýchlosť rozkladu ATP), tým vyšší je podiel anaeróbnej resyntézy ATP;
- Sila (intenzita), pri ktorej sa dosiahne najvyšší stupeň glykolytických procesov dodávky energie, sa nazýva sila vyčerpania.Maximálny možný výkon je definovaný ako maximálny anaeróbny výkon. Sila práce je nepriamo úmerná dobe trvania práce: čím je výkon vyšší, tým rýchlejšie nastávajú biochemické zmeny vedúce k nástupu únavy.
Zo všetkého, čo bolo povedané, možno vyvodiť niekoľko jednoduchých záverov:
1) Počas tréningového procesu dochádza k intenzívnej spotrebe rôznych zdrojov (kyslík, mastné kyseliny, ketóny, bielkoviny, hormóny a mnohé ďalšie). Preto sa telo športovca neustále potrebuje zásobovať užitočnými látkami (výživa, vitamíny, výživové doplnky). Bez takejto podpory je pravdepodobnosť poškodenia zdravia vysoká.
2) Pri prepnutí do „bojového“ režimu potrebuje ľudské telo určitý čas, aby sa prispôsobilo záťaži. Preto by ste sa nemali preťažovať od prvej minúty tréningu - telo na to jednoducho nie je pripravené.
3) Na konci tréningu si tiež musíte zapamätať, že opäť trvá nejaký čas, kým telo prejde z vzrušeného stavu do pokojného. Dobrá voľba vyriešiť tento problém je problém (zníženie intenzity tréningu).
4) Ľudské telo má svoje limity (tep, tlak, množstvo živín v krvi, rýchlosť syntézy látok). Na základe toho si musíte vybrať pre seba optimálny tréning z hľadiska intenzity a trvania, t.j. nájdite stred, v ktorom môžete získať maximum pozitívneho a minimum negatívneho.
5) Musia sa použiť statické aj dynamické!
6) Nie všetko je také ťažké, ako sa na prvý pohľad zdá.Tu skončíme.
P.S. K únave - je tu ešte jeden článok (o ktorom som včera písal aj na verejnosti - "Biochemické zmeny pri únave a počas odpočinku." je ten, že sumarizuje tu uverejnený článok o superkompenzácii a o "toxínoch únavy." kolekcia (kompletnosť celého obrázku), viem aj odprezentovať.Píšte do komentárov či potrebujete alebo nie.
Svalový systém a jeho funkcie
kontrakcie, celkový prehľad kostrového svalstva)
Existujú dva typy svalov: hladká(nedobrovoľné) a pruhované(svojvoľný). Hladké svaly nachádzajúce sa v stenách ciev a niekt vnútorné orgány... Sťahujú alebo rozširujú krvné cievy, posúvajú potravu gastrointestinálny trakt, rezať steny močového mechúra... Priečne pruhované svaly sú všetky kostrové svaly, ktoré poskytujú viacnásobné pohyby tela. K priečne pruhovaným svalom patrí aj srdcový sval, ktorý automaticky zabezpečuje rytmickú prácu srdca počas celého života. Základom svalstva sú bielkoviny, ktoré tvoria 80–85 % svalového tkaniva (okrem vody). Hlavnou vlastnosťou svalového tkaniva je kontraktilita, zabezpečujú ho kontraktilné svalové bielkoviny – aktín a myozín.
Svalové tkanivo je veľmi zložité. Sval má vláknitú štruktúru, každé vlákno je sval v miniatúre, súhrn týchto vlákien tvorí sval ako celok. Svalové vlákno zase pozostáva z myofibrily. Každá myofibrila je rozdelená na striedavo svetlé a tmavé oblasti. Tmavé oblasti – protofibrily sú zložené z dlhých reťazcov molekúl myozín,ľahké sú tvorené tenšími bielkovinovými vláknami aktín. Keď je sval v nestiahnutom (uvoľnenom) stave, aktínové a myozínové vlákna sú voči sebe posunuté len čiastočne a proti každému myozínovému vláknu stojí niekoľko aktínových filamentov, ktoré ho obklopujú. Hlbšie predsunutie voči sebe spôsobuje skrátenie (kontrakciu) myofibríl jednotlivých svalových vlákien a celého svalu ako celku (obr. 2.3).
Početné nervové vlákna sa približujú k svalu a odchádzajú z neho (princíp reflexného oblúka) (obr. 2.4). Motorické (eferentné) nervové vlákna prenášajú impulzy z mozgu a miechy a uvádzajú svaly do pracovného stavu; senzorické vlákna prenášajú impulzy v opačnom smere, informujú centrálny nervový systém o svalovej činnosti. Prostredníctvom sympatických nervových vlákien sa uskutočňuje regulácia metabolických procesov vo svaloch, čím sa ich činnosť prispôsobuje zmeneným pracovným podmienkam, rôznym svalovým zaťaženiam. Každý sval je prepichnutý rozvetvenou sieťou vlásočníc, ktorými sú privádzané látky potrebné pre život svalov a vylučované splodiny látkovej výmeny.
Kostrové svalstvo. Kostrové svaly sú súčasťou stavby pohybového aparátu, sú pripevnené ku kostiam kostry a pri stiahnutí uvádzajú do pohybu jednotlivé články kostry, páky. Podieľajú sa na udržiavaní polohy tela a jeho častí v priestore, zabezpečujú pohyb pri chôdzi, behu, žuvaní, prehĺtaní, dýchaní a pod., pričom vytvárajú teplo. Kostrové svaly majú schopnosť byť vzrušené nervovými impulzmi. Vzruch sa uskutočňuje ku kontraktilným štruktúram (myofibrilám), ktoré kontrakciou vykonávajú určitý motorický akt - pohyb alebo napätie.
Ryža. 2.3. Schematické znázornenie svalu.
Sval (L) pozostáva zo svalových vlákien (B), každý z nich je z myofibríl (V). Myofibrila (G) zložené z hrubých a tenkých myofilamentov (D). Obrázok ukazuje jednu sarkoméru, ohraničenú na oboch stranách čiarami: 1 - izotropný disk, 2 - anizotropný disk, 3 - oblasť s menšou anizotropiou. Priečne médium multifibríl (4), poskytuje predstavu o hexagonálnom rozložení hrubých a tenkých multifilamentov
Ryža. 2.4. Schéma najjednoduchšieho reflexného oblúka:
1 - aferentný (senzitívny) neurón, 2 - miecha 3 - interkalárny neurón, 4 .- sivá hmota miechy, 5 - eferentný (motorický) neurón, 6 - motorické nervové zakončenie vo svaloch; 7 - citlivé nervové zakončenia v koži
Pripomeňme, že všetko kostrové svalstvo sa skladá z priečne pruhovaných svalov. U ľudí je ich okolo 600 a väčšina z nich je párových. Ich hmotnosť je 35-40% z celkovej telesnej hmotnosti dospelého človeka. Kostrové svaly sú zvonku pokryté hustým spojivovým tkanivom. V každom svale sa rozlišuje aktívna časť (telo svalu) a pasívna časť (šľacha). Svaly sa delia na dlhé, krátke a široký.
Svaly, ktoré pôsobia v opačnom smere, sa nazývajú antagonisti, jednosmerne - synergistov. Rovnaké svaly v rôznych situáciách môžu pôsobiť v oboch funkciách. U ľudí sú častejšie vretenovité a stuhovité. Fusiformné svaly umiestnené a fungujúce v oblasti dlhých kostných útvarov končatín, môžu mať dve brušká (digastrické svaly) a niekoľko hláv (biceps, triceps, kvadriceps). Svaly stuhy majú rôzne šírky a zvyčajne sa podieľajú na tvorbe korzetu stien trupu. Svaly s perovitou štruktúrou, ktoré majú vďaka veľkému počtu krátkych svalových štruktúr veľký fyziologický priemer, sú oveľa silnejšie ako svaly, v ktorých je priebeh vlákien priamočiary (pozdĺžny). Prvé sa nazývajú silné svaly, ktoré vykonávajú pohyby s nízkou amplitúdou, druhé sú obratné a zúčastňujú sa pohybov s veľkou amplitúdou. Podľa funkčného účelu a smeru pohybu v kĺboch sa rozlišujú svaly ohýbače a extenzory vedúce a abduktory, zvierače(stlačenie) a expandéry.
Svalová sila je určená hmotnosťou bremena, ktoré dokáže zdvihnúť do určitej výšky (alebo je schopné udržať pri maximálnom vzrušení) bez zmeny jeho dĺžky. Svalová sila závisí od súčtu sily svalových vlákien, ich kontrakčnej schopnosti; na počte svalových vlákien vo svale a počte funkčných jednotiek, súčasne vzrušený s rozvojom napätia; od pôvodná dĺžka svalov(vopred natiahnutý sval vyvíja veľkú silu); od podmienky interakcie s kosťami kostry.
Kontraktilná schopnosť sval sa vyznačuje ňou absolútna sila, tie. sily na 1 cm 2 prierezu svalových vlákien. Na výpočet tohto ukazovateľa sa svalová sila vydelí plochou jeho fyziologický priemer(t.j. súčet oblastí všetkých svalových vlákien, ktoré tvoria sval). Napríklad: v priemere má človek silu (na 1 cm 2 prierezu svalu) m. gastrocnemius. - 6,24; extenzory krku - 9,0; triceps ramenný sval - 16,8 kg.
Centrálny nervový systém reguluje silu svalovej kontrakcie tým, že mení počet funkčných jednotiek súčasne participujúcich na kontrakcii, ako aj frekvenciu impulzov, ktoré sú k nim vysielané. Zvýšenie frekvencie impulzov vedie k zvýšeniu veľkosti napätia.
Svalová práca. V procese svalovej kontrakcie sa potenciálna chemická energia premieňa na potenciálnu energiu mechanického stresu a kinetickú energiu pohybu. Rozlišujte medzi internou a externou prácou. Vnútorná práca je spojená s trením vo svalovom vlákne pri jeho kontrakcii. Vonkajšia práca sa prejavuje pri pohybe vlastného tela, náklad, oddelené časti organizmu (dynamická práca) v priestore. Vyznačuje sa koeficientom výkonu (COP) svalový systém, t.j. pomer vykonanej práce k celkovým nákladom na energiu (pre ľudské svaly je účinnosť 15-20%, pre fyzicky vyvinutých trénovaných ľudí je tento ukazovateľ o niečo vyšší).
Pri statickom úsilí (bez pohybu) sa z fyzikálneho hľadiska nedá hovoriť o práci ako takej, ale o práci, ktorá by sa mala posudzovať podľa energetických fyziologických nákladov tela.
Sval ako orgán. Vo všeobecnosti je sval ako orgán komplexná štrukturálna formácia, ktorá vykonáva určité funkcie, pozostáva zo 72-80% vody a 16-20% hustej hmoty. Svalové vlákna tvoria myofibrily s bunkovými jadrami, ribozómy, mitochondrie, sarkoplazmatické retikulum, senzitívne nervové útvary – proprioreceptory a ďalšie funkčné prvky, ktoré zabezpečujú syntézu bielkovín, oxidačnú fosforyláciu a resyntézu kyseliny adenozíntrifosforečnej, transport látok vo vnútri svalovej bunky atď. pri fungovaní svalových vlákien. Dôležitou štruktúrnou a funkčnou svalovou formáciou je motorická alebo neuromotorická jednotka pozostávajúca z jedného motorického neurónu a ním inervovaných svalových vlákien. Rozlišujte malé, stredné a veľké motorické jednotky v závislosti od počtu svalových vlákien zapojených do kontrakcie.
Systém vrstiev a membrán spojivového tkaniva spája svalové vlákna do jedného pracovného systému, ktorý pomocou šliach prenáša ťah vznikajúci svalovou kontrakciou na kosť kostry.
Celý sval je prestúpený rozvetvenou sieťou krvných ciev a vetvami lymfatických uzlín prísavky. Červené svalové vlákna majú hustejšiu sieť krvných ciev ako biely. Majú veľkú zásobu glykogénu a lipidov, vyznačujú sa výraznou tonickou aktivitou, schopnosťou predĺženého napätia a dlhodobej dynamickej práce. Každé červené vlákno má viac ako bielych mitochondrií - generátorov a dodávateľov energie, obklopených 3-5 kapilárami, a to vytvára podmienky pre intenzívnejšie prekrvenie červených vlákien a vysokú úroveň metabolických procesov.
Biele svalové vlákna majú myofibrily, ktoré sú hrubšie a silnejšie ako myofibrily červených vlákien, rýchlo sa sťahujú, ale nie sú schopné dlhšieho napätia. Mitochondrie bielej hmoty majú iba jednu kapiláru. Väčšina svalov obsahuje červené a biele vlákna v rôznych pomeroch. Existujú aj svalové vlákna tonikum(schopný lokálneho budenia bez jeho šírenia); fáza, schopný reagovať na šíriacu sa vlnu vzrušenia kontrakciou aj relaxáciou; prechodné, spájajúce obe vlastnosti.
Svalová pumpa- fyziologický pojem spojený s funkciou svalov a jej vplyvom na vlastné prekrvenie. Jeho hlavný účinok sa prejavuje nasledovne: pri kontrakcii kostrových svalov sa spomalí tok arteriálnej krvi k nim a zrýchli sa jej odtok žilami; v období relaxácie sa žilový odtok znižuje a arteriálny prítok dosahuje maximum. K výmene látok medzi krvou a tkanivovým mokom dochádza cez stenu kapilár.
Ryža. 2.5. Schematické znázornenie procesov prebiehajúcich v
synapsia pri vzrušení:
1 - synaptické vezikuly, 2 - presynaptická membrána, 3 - sprostredkovateľ, 4 - postsynaptická membrána, 5 - synaptická štrbina
Svalové mechanizmy Svalové funkcie sú regulované rôznymi zníženia oddelenia centrálneho nervového systému (CNS), ktoré do značnej miery určujú charakter ich všestrannej činnosti
(fázy pohybu, tonické napätie a pod.). Receptory Pohybový aparát vznikajú aferentné vlákna motorického analyzátora, ktoré tvoria 30-50% vlákien zmiešaných (aferentno-eferentných) nervov smerujúcich do miecha... Svalová kontrakcia Spôsobuje impulzy, ktoré sú zdrojom svalového pocitu - kinestézia.
Prenos vzruchu z nervového vlákna do svalu sa uskutočňuje cez neuromuskulárnu synapsiu(obr. 2.5), ktorý tvoria dve membrány oddelené medzerou – presynaptická (nervového pôvodu) a postsynaptická (svalového pôvodu). Pri vystavení nervovým impulzom sa uvoľňujú kvantá acetylcholínu, čo vedie k objaveniu sa elektrického potenciálu, ktorý môže nabudiť svalové vlákno. Rýchlosť vedenia nervového vzruchu cez synapsiu je tisíckrát nižšia ako v nervovom vlákne. Vedie vzruch len smerom k svalu. Normálne môže cez neuromuskulárnu synapsiu cicavcov prejsť až 150 impulzov za sekundu. S únavou (alebo patológiou) sa pohyblivosť nervovosvalových zakončení znižuje a povaha impulzov sa môže zmeniť.
Chémia a energetika svalovej kontrakcie. Kontrakcia a napätie svalu sa uskutočňuje v dôsledku energie uvoľnenej počas chemických premien, ku ktorým dochádza pri vstupe
sval nervového impulzu alebo priame podráždenie k nemu. Chemické premeny vo svale prebiehajú ako v prítomnosti kyslíka(v aeróbnych podmienkach) a v jeho neprítomnosti(v anaeróbnych podmienkach).
Štiepenie a resyntéza kyseliny adenozíntrifosforečnej (ATP). Primárnym zdrojom energie pre svalovú kontrakciu je rozklad ATP (nachádza sa v bunkovej membráne, retikule a myozínových vláknach) na kyselinu adenozíndifosforečnú (ADP) a kyseliny fosforečné. V tomto prípade sa z každej grammolekuly ATP uvoľní 10 000 kalórií:
ATP = ADP + HsP04 + 10 000 kal.
ADP sa v priebehu ďalších transformácií defosforyluje na kyselinu adenylovú. Rozklad ATP stimuluje proteínový enzým aktomyozín (adenozíntrifosfatáza). V pokoji je neaktívny, aktivuje sa pri vzrušení svalového vlákna. ATP zase pôsobí na myozínové vlákna, čím zvyšuje ich rozťažnosť. Aktivita aktomyozínu sa zvyšuje pod vplyvom iónov Ca, ktoré sa v pokoji nachádzajú v sarkoplazmatickom retikule.
Zásoby ATP vo svale sú nepatrné a na udržanie ich aktivity je potrebná kontinuálna resyntéza ATP. Vzniká vďaka energii získanej pri rozklade kreatínfosfátu (CrP) na kreatín (Cr) a kyselinu fosforečnú (anaeróbna fáza). Pomocou enzýmov sa fosfátová skupina z KrF rýchlo prenesie na ADP (v priebehu tisícin sekundy). V tomto prípade sa na každý mol KrF uvoľní 46 kJ:
Touto cestou, konečný proces, ktorý zabezpečuje všetok energetický výdaj svalu, je oxidačný proces. Medzitým je dlhodobá svalová aktivita možná len s dostatočným prísunom kyslíka, od r obsah látok schopných odovzdávať energiu v anaeróbnych podmienkach postupne klesá. Navyše sa tým hromadí kyselina mliečna, posun reakcie na kyslú stranu narúša enzymatické reakcie a môže viesť k útlmu a dezorganizácii metabolizmu a zníženiu výkonnosti svalov. Podobné stavy vznikajú v ľudskom tele pri práci maximálnej, submaximálnej a vysokej intenzity (výkonu), napríklad pri behu na krátke a stredné trate. V dôsledku rozvinutej hypoxie (nedostatku kyslíka) sa ATP úplne neobnoví, vzniká takzvaný kyslíkový dlh a hromadí sa kyselina mliečna.
Aeróbna resyntéza ATP(synonymá: oxidatívna fosforylácia, tkanivové dýchanie) - 20-krát účinnejšia ako výroba anaeróbnej energie.Časť kyseliny mliečnej nahromadená počas anaeróbnej činnosti a v procese dlhodobej práce sa oxiduje na oxid uhličitý a vodu (1/4-1/6 jej časti), výsledná energia sa využíva na obnovu zvyšných častí kyseliny mliečnej na glukózu a glykogén, pričom je zabezpečená resyntéza ATP a KrF. Energia oxidačných procesov sa využíva aj na resyntézu sacharidov, ktoré sval potrebuje na svoju priamu činnosť.
Vo všeobecnosti najviac energie pre svalovú prácu poskytujú sacharidy. Napríklad pri aeróbnej oxidácii glukózy vzniká 38 molekúl ATP (pre porovnanie: pri anaeróbnom rozklade sacharidov vznikajú len 2 molekuly ATP).
Čas nasadenia aeróbnej dráhy Tvorba ATP je 3-4 minúty (pre trénovaných - do 1 minúty), maximálny výkon je 350-450 cal / min / kg, čas na udržanie maximálneho výkonu sú desiatky minút. Ak je v pokoji rýchlosť aeróbnej resyntézy ATP nízka, potom pri fyzickej námahe sa jeho výkon stáva maximálnym a zároveň môže aeróbna cesta fungovať celé hodiny. Vyznačuje sa tiež vysokou účinnosťou: v priebehu tohto procesu sa východiskové látky hlboko rozložia na konečné produkty CO2 a NaO. Okrem toho sa aeróbna cesta resyntézy ATP vyznačuje všestrannosťou pri použití substrátov: oxidujú sa všetky organické látky tela (aminokyseliny, bielkoviny, sacharidy, mastné kyseliny, ketolátky atď.).
Aeróbna metóda resyntézy ATP má však aj nevýhody: 1) vyžaduje spotrebu kyslíka, ktorého dodanie do svalové tkanivo poskytované dýchacím a kardiovaskulárnym systémom, čo je samozrejme spojené s ich stresom; 2) akékoľvek faktory ovplyvňujúce stav a vlastnosti mitochondriálnych membrán narušujú tvorbu ATP; 3) nasadenie aeróbnej tvorby ATP je dlhé a má nízky výkon.
Svalová činnosť, realizovaná vo väčšine športov, nemôže byť plne zabezpečená aeróbnym procesom resyntézy ATP a telo je nútené dodatočne zaradiť anaeróbne spôsoby tvorby ATP, ktoré majú kratší čas nasadenia a väčší maximálny výkon procesu (tj najväčšie množstvo ATP, "vytvorené za jednotku času) - 1 mól ATP zodpovedá 7,3 cal alebo 40 J (1 cal = 4,19 J).
Ak sa vrátime k anaeróbnym procesom výroby energie, malo by sa objasniť, že prebiehajú najmenej v dvoch typoch reakcií: 1. Kreatínfosfokináza - keď sa uskutoční štiepenie CrP, fosforové skupiny sa prenesú na ADP, pričom sa resyntetizuje ATP. Ale zásoby kreatínfosfátu vo svaloch sú malé a to spôsobuje rýchle (do 2-4 s) vyhasnutie tohto typu reakcie. 2. Glykolytický(glykolýza) - vyvíja sa pomalšie, do 2-3 minút intenzívnej práce. Glykolýza začína fosfolyláciou zásob svalového glykogénu a glukózy v krvi. Energia tohto procesu vystačí na niekoľko minút tvrdej práce. V tomto štádiu je ukončený prvý stupeň fosfolylácie glykogénu a prebieha príprava na oxidačný proces. Potom prichádza druhá fáza glykolytickej reakcie – dehydrogenácia a tretia – redukcia ADP na ATP. Glylytická reakcia končí vytvorením dvoch molekúl kyseliny mliečnej, po ktorých sa rozvinú dýchacie procesy (3-5 minút práce), keď kyselina mliečna (laktát), vznikajúca pri anaeróbnych reakciách, začína oxidovať.
Biochemické ukazovatele na hodnotenie kreatínfosfátovej anaeróbnej dráhy resyntézy ATP sú kreatinínový koeficient a alaktátový (bez kyseliny mliečnej) kyslíkový dlh. Pomer kreatinínu- Ide o vylučovanie kreatinínu močom za deň na 1 kg telesnej hmotnosti. U mužov sa uvoľňovanie kreatinínu pohybuje od 18-32 mg / deň x kg a u žien - 10-25 mg / deň x kg. Medzi obsahom kreatínfosfátu a tvorbou kreatinínu v ňom existuje lineárny vzťah. Pomocou kreatinínového koeficientu je teda možné posúdiť potenciál tejto dráhy resyntézy ATP.
Biochemické zmeny v tele v dôsledku akumulácie kyseliny mliečnej v dôsledku glykolýzy. Ak je v pokoji pred začiatkom svalovej činnosti koncentrácia laktátu v krvi je 1-2 mmol / l, potom po intenzívnych, krátkodobých záťažiach počas 2-3 minút môže táto hodnota dosiahnuť 18-20 mmol / l. Ďalším ukazovateľom odrážajúcim akumuláciu kyseliny mliečnej v krvi je Krvný obraz(pH): v pokoji 7,36, po cvičení zníženie na 7,0 alebo viac. Akumulácia laktátu v krvi určuje jeho alkalická rezerva - alkalické zložky všetkých pufrovacích systémov krvi.
Koniec intenzívnej svalovej činnosti je sprevádzaný poklesom spotreby kyslíka – najskôr prudko, potom plynulejšie. V tomto ohľade existujú dve zložky kyslíkového dlhu: rýchly (alaktát) a pomalý (laktát). Laktát - je to množstvo kyslíka, ktoré sa po skončení práce spotrebuje na elimináciu kyseliny mliečnej: menšia časť sa oxiduje na J-bO a COa, väčšina sa premení na glykogén. Na túto premenu sa vynakladá značné množstvo ATP, ktoré sa tvorí aeróbne vďaka kyslíku, ktorý je laktátový dlh. Metabolizmus laktátu sa uskutočňuje v bunkách pečene a myokardu.
Množstvo kyslíka potrebné na úplné zabezpečenie vykonanej práce je tzv spotreba kyslíka. Napríklad pri behu na 400 metrov je potreba kyslíka približne 27 litrov. Čas na zabehnutie vzdialenosti na úrovni svetového rekordu je asi 40 sekúnd. Štúdie ukázali, že počas tejto doby športovec absorbuje 3-4 litre 02. Preto je 24 litrov celkový kyslíkový dlh(asi 90% spotreby kyslíka), ktorý sa po pretekoch eliminuje.
Pri behu na 100 m môže kyslíkový dlh predstavovať až 96 % požiadavky. V behu na 800 m mierne klesá podiel anaeróbnych reakcií - na 77 %, v behu na 10 000 m - na 10 %, t.j. väčšina energie sa dodáva prostredníctvom respiračných (aeróbnych) reakcií.
Mechanizmus svalová relaxácia. Len čo nervové impulzy prestanú prenikať do svalového vlákna, ióny Ca ^ pôsobením takzvanej vápnikovej pumpy v dôsledku energie ATP prechádzajú do cisterien sarkoplazmatického retikula a ich koncentrácia v sarkoplazme klesá na počiatočná úroveň. To spôsobuje zmeny v konformácii troponínu, čo fixáciou tropomyozínu v určitej oblasti aktínových filamentov znemožňuje tvorbu priečnych mostíkov medzi hrubými a tenkými filamentmi. Vďaka elastickým silám vznikajúcim pri svalovej kontrakcii v kolagénových filamentoch obklopujúcich svalové vlákno sa pri uvoľnení vracia do pôvodného stavu. Proces svalovej relaxácie alebo relaxácie, ako aj proces svalovej kontrakcie sa teda uskutočňuje pomocou energie hydrolýzy ATP.
V priebehu svalovej činnosti sa vo svaloch striedavo vyskytujú procesy kontrakcie a relaxácie, a preto rýchlostno-silové vlastnosti svalov rovnako závisia od rýchlosti svalovej kontrakcie a od schopnosti svalu relaxovať.
stručný popis hladké svalové vlákna. Myofibrily chýbajú vo vláknach hladkého svalstva. Tenké filamenty (aktín) sú spojené so sarkolémou, hrubé filamenty (myozín) sa nachádzajú vo vnútri svalových buniek. Cisterny s iónmi Ca chýbajú aj vo vláknach hladkého svalstva. Pôsobením nervového impulzu Ca ióny pomaly vstupujú do sarkoplazmy z extracelulárnej tekutiny a tiež pomaly odchádzajú, keď nervové impulzy prestanú prichádzať. Preto sa vlákna hladkého svalstva pomaly sťahujú a pomaly uvoľňujú.
Všeobecný prehľad kostry ľudské svaly. Svaly trupu(obr. 2.6 a 2.7) zahŕňajú svaly hrudníka, chrbát a brucho. Svaly hrudníka sa podieľajú na pohyboch horných končatín a tiež poskytujú dobrovoľné a mimovoľné dýchacie pohyby. Dýchacie svaly hrudníka sa nazývajú vonkajšie a vnútorné medzirebrové svaly. K dýchacím svalom patrí aj bránica. Svaly chrbta sa skladajú z povrchových a hlbokých svalov. Povrchové zabezpečujú určitý pohyb horných končatín, hlavy a krku. Hlboké ("vzpriamovače trupu") sú pripevnené k tŕňovým výbežkom stavcov a tiahnu sa pozdĺž chrbtice. Svaly chrbta sa podieľajú na udržiavaní vertikálnej polohy tela, pri silnom napätí (kontrakcii) spôsobujú spätné prehnutie trupu. Brušné svaly udržujú tlak vo vnútri brušnej dutiny (brušný lis), podieľajú sa na niektorých pohyboch tela (ohýbanie trupu dopredu, ohýbanie a otáčanie do strán), v procese dýchania.
Svaly hlavy a krku - mimiku, žuvanie a uvedenie hlavy a krku do pohybu. Mimické svaly sú jedným koncom pripevnené ku kosti, druhým ku koži tváre, niektoré môžu začínať a končiť v koži. Mimické svaly zabezpečujú pohyb pokožky tváre, odrážajú rôzne psychické stavy človeka, sprevádzajú reč a sú dôležité pri komunikácii. Žuvacie svaly pri stiahnutí spôsobujú pohyb dolnej čeľuste dopredu a do strán. Svaly na krku sa podieľajú na pohyboch hlavy. Zadná svalová skupina, vrátane svalov zadnej časti hlavy, počas tonickej kontrakcie (od slova „tón“) udržuje hlavu vo vzpriamenej polohe.
Ryža. 2.6. Svaly prednej polovice tela (podľa Sylvanoviča):
1 - temporalis sval, 2 - žuvací sval, 3 - sternokleidomastoidný sval, 4 - veľký prsný sval 5 - stredný skalenový sval, b - vonkajší šikmý sval brucha, 7 - široký stredný stehenný sval, 8 - široký bočný stehenný sval, 9 - rectus femoris, 10 - Sartorius, 11 - jemné svaly, 12 - vnútorný šikmý sval brucha, 13 - priamy brušný sval, 14 - bicepsový sval ramena, 15 ~ vonkajšie medzirebrové svaly, 16 - kruhový sval úst, 17 - kruhový sval oka, 18 - predný sval
Svaly horných končatín zabezpečiť pohyb ramenného pletenca, ramena, predlaktia a uviesť ruku a prsty do pohybu. Hlavnými antagonistickými svalmi sú biceps (flexor) a triceps (extensor) svaly ramena. Pohyby hornej končatiny a predovšetkým ruky sú mimoriadne rôznorodé. Je to spôsobené tým, že ruka slúži ako orgán práce pre človeka.
Ryža. 2.7. Svaly zadnej polovice tela (podľa Sylvanoviča):
1 - kosoštvorcový sval, 2 - vzpriamovač trupu, 3 - hlboké svaly gluteusového svalu, 4 - biceps femoris, 5 - gastrocnemius sval, 6 - Achillova šľacha, 7 - veľ gluteus sval, 8 - preskakovanie najširších svalov, 9 - deltový sval, 10 - trapézový sval
Svaly dolných končatín poskytujú pohyb stehna, dolnej časti nohy a chodidla. Svalstvo stehna hrá dôležitú úlohu pri udržiavaní vzpriamenej polohy tela, no u človeka je vyvinutejšie ako u iných stavovcov. Svaly, ktoré hýbu predkolením, sa nachádzajú na stehne (napríklad štvorhlavý sval, ktorého funkciou je natiahnutie predkolenia v kolennom kĺbe; antagonistom tohto svalu je dvojhlavý stehenný sval). Chodidlo a prsty sú poháňané svalmi umiestnenými na dolnej časti nohy a chodidle. Ohyb prstov sa vykonáva kontrakciou svalov umiestnených na podrážke a predĺžením - svalmi predného povrchu nohy a chodidla. Mnoho svalov na stehne, dolnej časti nohy a chodidle sa podieľa na udržiavaní ľudského tela vo vzpriamenej polohe.
