I. Sources d'énergie à SAMBO

II. Facteurs déterminant l'économie d'énergie dans la lutte.

III. Les principaux types de mécanismes d'approvisionnement énergétique:

a) Mécanisme d'alactate

b) Mécanisme glycolytique

c) Mécanisme aérobie

IV. Apport énergétique des muscles et types de fibres musculaires

V. Critères d'évaluation du mécanisme d'approvisionnement énergétique

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DÉPARTEMENT DE L'ÉDUCATION DE L'ADMINISTRATION DU DISTRICT URBAIN DE LA VILLE DE VYKSA MBU À "DYUTS" TEMP ""

MÉCANISMES D'APPROVISIONNEMENT EN ÉNERGIE

À Sambo

Complété:

étudiant de l'association "Sambo"

Dmitriev Andreï Vadimovitch

15 ans

Vyksa

2016

1. Sources d'énergie dans SAMBO 2
2. Facteurs qui déterminent les économies d'énergie

dans le combat. 2

1. Les principaux types de mécanismes

alimentation en énergie : 3

1. Mécanisme d'alactate 3
2. Mécanisme glycolytique 4
3. Mécanisme aérobie 5

1. Apport énergétique des muscles et types de muscles

fibres 8

1. Critères d'évaluation du mécanisme

alimentation en énergie 9

1. Références et ressources Internet 10

CARACTÉRISTIQUES GÉNÉRALES DU COMBAT DE SAMBO

Le SAMBO moderne se caractérise par une activité motrice élevée des athlètes, une variabilité dans la composition des actions offensives et défensives et un grand stress émotionnel et physique. Le changement continu de situations sur le tapis de lutte nécessite une concentration maximale de l'attention du lutteur, la capacité de naviguer rapidement et avec précision dans la situation. Répondez instantanément aux actions ennemies, créez vous-même des conditions favorables à une attaque et appliquez des techniques tactiques et techniques. Tout cela demande une énorme dépense d'énergie de la part du lutteur.

L'acide adénosine triphosphorique sert de source directe d'énergie pour répondre aux besoins énergétiques de l'organisme (). Dans une molécule il existe un type particulier de liaison chimique. Ce n'est que lorsque cette liaison chimique est rompue que de l'énergie est libérée, qui peut être utilisée pour effectuer divers types de travail, y compris le travail musculaire. Cela se traduit par un fractionnementà l'adénosine diphosphorique () et de l'acide phosphorique libre avec libération d'énergie selon l'équation :+E,

où E est l'énergie utilisée pour fournir du travail.

Dans des conditions physiologiques, c'est-à-dire dans les conditions qui existent dans une cellule vivante, la division d'une taupeaccompagnée de la libération de 10 à 12 kcal d'énergie (43 à 50 kJ).

Les principaux consommateurs d'énergiedans le corps sont

• réactions de synthèse;
• activité musculaire;
• transport de molécules et d'ions à travers les membranes.

Le tissu musculaire est l'un des plus richestissus du corps humain. Contenuil est de 0,4 à 0,5% et ne change pratiquement pas sous l'influence de l'entraînement. Cette quantitécontient relativement stock le plus important de l'énergie suffisante pour quelques secondes de travail musculaire intense. De plus, le muscle ne peut pas décomposer la totalité de l'offre disponible. Déjà avec une diminution du contenula moitié du muscle perd sa capacité à se contracter. Par conséquent, pour assurer son activité vitale, il doit être constamment recréé - resynthétisé. Dans des circonstances normales, le montantresynthétisé en raison de processus aérobies (oxydation aérobie) qui ont lieu avec la participation de l'oxygène. C'est le processus le plus pratique et énergétiquement le plus bénéfique pour le corps.

Lors d'un travail intense, lorsque les systèmes de consommation, de transport et d'utilisation de l'oxygène ne fournissent pas les besoins énergétiques de l'organisme, pour la resynthèseles processus anaérobies sans oxygène sont inclus : anaérobie alactique (créatine phosphate) et anaérobie lactate (glycolyse). Ces trois principaux mécanismes d'approvisionnement en énergie diffèrent les uns des autres par leurs capacités, qui se caractérisent par la vitesse de déploiement, la puissance maximale, la capacité et l'efficacité énergétique.

La puissance maximale du processus d'économie d'énergie est caractérisée par la plus grande quantité d'énergie qu'il peut fournir pour la fourniture d'énergie de travail par unité de temps. La capacité du processus d'approvisionnement en énergie est estimée par le temps pendant lequel le processus peut fournir de l'énergie pour fonctionner. Pour la manifestation de l'endurance, les propriétés du corps du lutteur qui déterminent la capacité du processus d'économie d'énergie revêtent une importance particulière.

Conformément aux trois principaux mécanismes d'apport énergétique du travail, on distingue 3 composantes de l'endurance du lutteur : alactique, glycolytique et aérobie. La manifestation de chacun de ces composants est déterminée, d'une part, par les capacités du mécanisme d'approvisionnement énergétique correspondant, principalement par leur capacité, et, d'autre part, par l'intensité, la durée et d'autres caractéristiques du travail musculaire effectué. .

Arrêtons-nous sur chacun des trois principaux mécanismes d'approvisionnement énergétique.

MÉCANISME D'APPROVISIONNEMENT EN ÉNERGIE ALACTATE

à l'exception les cellules du corps humain contiennent un autre composé contenant du phosphore. Avoir un type de liaison chimique similaire à une liaison chimique phosphate dans une molécule. C'est de la créatine phosphate). En raison de l'énergie contenue dans cette liaison chimique de la moléculela resynthèse peut avoir lieu d'après l'équation : ,

où - de la créatine, une substance formée lors de la transformation de la créatine phosphate.

Mécanisme de resynthèse de la créatine phosphate (alactate anaérobie)a la vitesse de déploiement la plus élevée et puissance la plus élevée. Il peut atteindre sa puissance maximale en 1 à 2 secondes après le début d'un travail musculaire intensif. Sa puissance maximale est de 3 à 4 fois la puissance de l'oxydation aérobie et d'environ 1,5 fois la puissance de la glycolyse. Le mécanisme de la créatine phosphate fournit de l'énergie pour des exercices de courte durée, dont la puissance est proche du maximum (vitesse, vitesse-force, puissance avec des poids lourds), des changements brusques d'intensité au cours du travail effectué. L'endurance dans de tels exercices est déterminée, d'une part, par les réserves de créatine phosphate et, d'autre part, par le taux de sa consommation, qui, à son tour, dépend de la puissance de l'exercice effectué et de l'efficacité de équipement sportif.

MÉCANISME GLYCOLYTIQUE D'APPROVISIONNEMENT EN ÉNERGIE

Un autre mécanisme anaérobie d'apport d'énergie est la glycolyse. La glycolyse est la décomposition anaérobie (sans participation d'oxygène) des glucides (glycogène ou glucose) jusqu'au stade de formation de l'acide lactique. Dans le même temps, en raison de l'énergie libérée lors de la décomposition des glucides, une resynthèse se produit., La glycolyse ne peut pas être classée comme un processus hautement efficace. Dans le processus de glycolyse, il est libéré et utilisé pour la resynthèseseulement une petite partie de l'énergie contenue dans les liaisons chimiques des glucides. La majeure partie de l'énergie reste dans les liaisons chimiques de l'acide lactique. Cependant, la quantité totale d'énergie libérée s'avère suffisamment importante pour assurer la réalisation d'un travail musculaire important. La vitesse de déploiement de la glycolyse est de 15 à 30 secondes à partir du début du travail musculaire intensif, la puissance maximale est 1,5 fois inférieure à la puissance de la réaction de créatine phosphate et 1,5 à 2 fois supérieure à la puissance maximale du mécanisme d'apport d'énergie aérobie. Il est très difficile d'estimer la capacité de la glycolyse, car elle n'intervient dans l'approvisionnement énergétique qu'en combinaison avec d'autres processus de resynthèse.

Le rôle de la glycolyse dans l'activité musculaire d'un athlète est très important et diversifié. Il fournit de l'énergie au corps étapes préliminaires travail musculaire intense, avec une forte montée en puissance, avec une secousse de finition. Dans la lutte de sambo, où le travail est caractérisé par une intensité variable, le rôle de la glycolyse est important, car un travail très efficace représente une part importante de la durée totale d'un match de lutte.

MÉCANISME D'APPROVISIONNEMENT EN ÉNERGIE AÉROBIE

Le mécanisme aérobie d'approvisionnement en énergie d'un lutteur n'est pas moins important qu'anaérobie. L'oxydation aérobie est le moyen le plus important d'approvisionnement énergétique du corps humain. Du premier au dernier moment de la vie, une personne respire en consommant de l'oxygène de l'environnement, qui est utilisé dans les processus d'oxydation biologique aérobie. L'oxydation aérobie est un procédé qui présente de nombreux avantages. En tant que substrats énergétiques dans les processus d'oxydation biologique, on utilise des glucides, des graisses, des produits du métabolisme des protéines, dont les réserves totales dans le corps sont très importantes et qui peuvent fournir de l'énergie pour une quantité de travail incommensurable par rapport à celle qui peut être effectuée dans même une tâche de formation très volumineuse.

Les produits finaux de l'oxydation aérobie sont Et , des substances qui sont facilement éliminées du corps (avec la respiration, la sueur, l'urine) et, par conséquent, n'ont pas d'effet négatif significatif sur celui-ci. L'oxydation aérobie est un processus hautement économe en énergie. Environ 60% de l'énergie libérée lors des transformations aérobies est utilisée utilement - pour l'éducation. Les 40 % d'énergie restants sont libérés sous forme de chaleur, ce qui, dans des conditions normales, est à peine suffisant pour maintenir la température corporelle.

Cependant, l'oxydation aérobie présente des inconvénients importants qui se manifestent dans le processus d'exécution d'un travail musculaire intense. Premièrement, il se déroule lentement (change de vitesse) après le début du travail musculaire, et se reconstruit relativement lentement avec une augmentation de l'intensité du travail au cours de sa mise en œuvre. Ce processus implique les voies respiratoires et cardiovasculaire systèmes, système sanguin, mécanismes de transport intracellulaires. La restructuration des activités de tous ces systèmes ne peut pas se faire instantanément et prend du temps. Bien sûr, chez les athlètes bien entraînés, cette restructuration se produit beaucoup plus rapidement que chez les moins entraînés. Un échauffement effectué avant l'entraînement principal a également un effet positif sur la vitesse de restructuration. Mais des problèmes subsistent. Deuxièmement, encore plus désavantage important- puissance relativement faible. La voie aérobie ne peut pas fournir suffisamment d'énergie pour un travail de haute intensité.

Quant à un autre côté de l'oxydation biologique aérobie - sa capacité, alors dans cet indicateur, il dépasse considérablement les moyens anaérobies d'économie d'énergie. On peut dire que la capacité d'oxydation aérobie est illimitée - elle fournit au corps de l'énergie tout au long de la vie.

Étant donné que le lutteur doit à plusieurs reprises au cours de la journée effectuer des combats de 4 minutes, l'efficacité de la production d'énergie dans des conditions aérobies joue un rôle très important pour une récupération efficace de la capacité de travail, à la fois entre les combats et dans le processus des combats entre lutteurs. Pour améliorer les performances aérobies, les entraînements multiples et les combats de compétition sont efficaces avec une durée de travail 20 à 30 % plus longue que celle de compétition, ainsi que des combats de faible intensité et de durée considérable (jusqu'à 20 minutes). Dans ce cas, l'intensité optimale est considérée comme celle qui atteint le seuil du métabolisme anaérobie (HR - 150-160 battements / min). En raccourcissant les intervalles entre les contractions et en utilisant des luttes d'intensité variable, il est possible d'activer les processus respiratoires.

Le rôle de la voie d'approvisionnement en énergie aérobie est extrêmement important pour un lutteur. La principale quantité d'énergie pendant l'entraînement et activité compétitive le lutteur reçoit en raison de l'oxydation aérobie. Il s'agit d'une sorte de mécanisme de fond qui fournit de l'énergie pour une plus grande quantité d'entraînement et de travail compétitif. Des réactions anaérobies interviennent lorsque l'intensité du travail est élevée : lancers rapides, maintien de l'adversaire sur les omoplates, balayages et autres éléments du combat.

Nous avons brièvement examiné les mécanismes, maintenant il faut comprendre quand ils fonctionnent. Commençons par le fait qu'au repos le corps consomme aussi de l'énergie. L'énergie au repos, ou métabolisme de base, est couverte par des mécanismes aérobies avec un certain rapport de lipolyse et de glycolyse. Au début d'un combat de faible intensité, la lipolyse et la glycolyse aérobies augmentent simplement leur puissance. Avec une nouvelle augmentation de la puissance de travail, cette tendance se poursuit. Mais, à un certain point, la glycolyse anaérobie commence à fonctionner. Le moment de son inclusion correspond au seuil aérobie. La puissance de travail augmente, et maintenant trois mécanismes augmentent leur puissance proportionnellement. La glycolyse anaérobie jette de l'acide lactique dans le sang, qui est utilisé avec succès et ne cause pas beaucoup de dommages. Mais, après un certain temps, le seuil anaérobie s'installe. À ce stade, la production de lactate commence à dépasser la capacité de son utilisation rapide et le lactate commence à s'accumuler. Avec une nouvelle augmentation de la puissance de travail du corps, tout change - les mécanismes aérobies "se développent" plus lentement, les anaérobies - plus rapidement. Cela continue jusqu'à ce que la concentration d'acide lactique atteigne le niveau limite individuel. Il peut arriver qu'à un moment donné, la consommation d'oxygène cesse de croître, et c'est donc le point de consommation maximale d'oxygène, ou la puissance maximale des mécanismes d'apport d'énergie aérobie.

APPROVISIONNEMENT ENERGETIQUE DES MUSCLES ET TYPES DE FIBRES MUSCULAIRES

Le taux de récupération de l'énergie d'un lutteur dépend en grande partie des types de fibres musculaires.

Fibres rapides - plus vite frais

Fibres lentes - débit plus lent

fibres musculaires rapides) consomment de l'énergie très rapidement et nécessitent une récupération moléculaire très rapide, assurer une récupération rapide des moléculesseule la glycolyse anaérobie le peut. Cela explique pourquoi les lutteurs effectuent des lancers de vitesse pendant 20 à 30 secondes.

fibres musculaires lentes) dépensent l'énergie beaucoup plus lentement, de sorte que la voie de récupération d'énergie est oxydative. Cela rend les fibres musculaires lentes beaucoup plus difficiles à fatiguer (travaillent pendant très longtemps, mais ils ne peuvent pas supporter beaucoup de poids).

CRITÈRES D'ÉVALUATION DU MÉCANISME D'APPROVISIONNEMENT ÉNERGÉTIQUE

Ainsi, nous pouvons conclure que tout travail musculaire nécessite de l'énergie.Le résultat sportif d'un lutteur est limité dans une certaine mesure par le niveau de développement des mécanismes d'approvisionnement énergétique du corps.L'évaluation des changements fonctionnels dans les mécanismes d'approvisionnement énergétique de l'activité musculaire est importante pour suivre le développement des qualités physiques de l'athlète, l'optimisation et l'amélioration processus de formation. Et le rôle le plus important dans l'approvisionnement énergétique du lutteur est joué par le mécanisme aérobie de l'approvisionnement énergétique, car. Le lutteur reçoit la plus grande quantité d'énergie pendant l'entraînement et les activités de compétition en raison de l'oxydation aérobie. 6-12

Ef - efficacité de la phosphorylation;

Elle est l'efficacité de l'interface électromécanique ;

Em est l'efficacité globale de la conversion de l'énergie des processus métaboliques en travail mécanique.

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Rubrique "Biochimie". Facteurs aérobies et anaérobies de la performance sportive. Critères bioénergétiques pour la performance physique. Indicateurs biochimiques du niveau de développement des composants aérobies et anaérobies de la performance sportive. Le rapport entre les niveaux de développement des composants aérobies et anaérobies de la performance sportive chez les représentants de divers sports. Caractéristiques des changements biochimiques dans le corps dans des conditions critiques d'activité musculaire.

Parmi les principaux facteurs biochimiques qui déterminent les performances sportives, les plus importants sont les capacités bioénergétiques (aérobies et anaérobies) du corps. En fonction de l'intensité et de la nature du soutien, il est proposé de répartir les travaux en plusieurs catégories :

• zone anaérobie (lactique) de puissance de charge;
• zone anaérobie (glycolytique);
• une zone de fourniture mixte anaérobie-aérobie (les processus anaérobies prédominent);
• une zone d'apport mixte aérobie-anaérobie (les processus aérobies prédominent) ;
• zone d'approvisionnement en énergie aérobie.

Travail anaérobie de puissance maximale (10-20 sec.) est effectuée principalement sur les réserves intracellulaires de phosphagène (créatine phosphate + ATP). La dette en oxygène est faible, a un caractère alactique et devrait couvrir la resynthèse des macroergs épuisés. Il n'y a pas d'accumulation significative de lactate, bien que la glycolyse puisse être impliquée dans la fourniture de ces charges à court terme et que la teneur en lactate dans les muscles qui travaillent augmente.

Fonctionnement des puissances sous-maximales selon le rythme et la durée, il se situe dans les zones d'apport énergétique anaérobie (glycolytique) et anaérobie-aérobie. La contribution de la glycolyse anaérobie devient la principale, ce qui conduit à l'accumulation de fortes concentrations de lactate intracellulaire, à l'acidification de l'environnement, au développement d'un déficit en NAD et à l'autoinhibition du processus. Le lactate a une vitesse de pénétration bonne mais limitée à travers les membranes et l'équilibre entre son contenu dans les muscles et le plasma n'est établi qu'après 5 à 10 minutes. dès le début des travaux.

Au travail le grand pouvoir prévaut voie aérobie d'approvisionnement en énergie (75-98%). Le travail de puissance modérée se caractérise par un apport énergétique aérobie presque complet et la possibilité d'une performance à long terme à partir d'une heure. jusqu'à plusieurs heures selon la puissance spécifique. Il existe un nombre important d'indicateurs utilisés pour identifier le niveau de développement, les mécanismes aérobies et anaérobies de conversion d'énergie.

L'un d'eux donne une appréciation intégrale de ces mécanismes, tandis que d'autres permettent de caractériser leurs différents aspects (vitesse de déploiement, puissance, capacité, efficacité) ou l'état de tel ou tel maillon ou étage. Les plus informatifs sont les indicateurs enregistrés lors de l'exécution des charges d'essai qui provoquent l'activation des processus de conversion d'énergie correspondants proches de la limite. Dans le même temps, il convient de tenir compte du fait que les processus anaérobies sont très spécifiques et ne sont inclus dans la fourniture d'énergie dans la plus grande mesure que dans le type d'activité dans laquelle l'athlète a suivi un entraînement spécial. Cela signifie que pour évaluer les possibilités d'utilisation des processus anaérobies d'approvisionnement en énergie pour le travail, les tests ergométriques de vélo sont les plus adaptés aux cyclistes, la course aux coureurs, etc.

La puissance, la durée et la nature de l'exercice de test effectué sont d'une grande importance pour identifier les possibilités d'utilisation de divers processus d'approvisionnement en énergie. Par exemple, pour évaluer le niveau de développement du mécanisme anaérobie alactique, les plus appropriés sont les exercices de courte durée (20-30 secondes) effectués avec une intensité maximale. Les plus grands changements associés à la participation du mécanisme anaérobie glycolytique de l'apport énergétique du travail se trouvent lors de l'exécution d'exercices d'une durée de 1 à 3 minutes. avec l'intensité maximale pour cette durée. Un exemple serait un travail composé de 2 à 4 exercices répétitifs, d'une durée d'environ 1 minute, effectués à des intervalles de repos égaux ou décroissants. Chaque exercice de répétition doit être effectué à l'intensité la plus élevée possible. L'état des processus aérobies et anaérobies d'apport d'énergie du travail musculaire peut être caractérisé à l'aide d'un test avec une augmentation progressive de la charge jusqu'à "l'échec".
Les indicateurs caractérisant le niveau des systèmes anaérobies sont les valeurs d'alactate et de lactate dette d'oxygène, dont la nature a été évoquée précédemment. Les indicateurs informatifs de la profondeur des déplacements anaérobies glycolytiques sont la concentration maximale d'acide lactique dans le sang, les indicateurs de la réaction active du sang (pH) et le déplacement des bases tampons (BE).

Pour évaluer le niveau de développement des mécanismes aérobies de production d'énergie, la définition de la consommation maximale d'oxygène (MOC) est utilisée - la consommation maximale d'oxygène par unité de temps pouvant être atteinte dans des conditions de travail musculaire intense.
Le MPC caractérise la puissance maximale du processus aérobie et est de nature intégrale (généralisée), puisque la capacité à générer de l'énergie dans les processus aérobies est déterminée par l'activité combinée de nombreux organes et systèmes corporels responsables de l'utilisation, du transport et de l'utilisation de oxygène. Dans les sports où la principale source d'énergie est le processus aérobie, avec la puissance, sa capacité est d'une grande importance. Le temps de maintien de la consommation maximale d'oxygène est utilisé comme indicateur de capacité. Pour ce faire, avec la valeur de l'IPC, la valeur de la "puissance critique" est déterminée - la puissance la plus faible de l'exercice, à laquelle l'IPC est atteint. À ces fins, le test avec une augmentation progressive de la charge est le plus pratique. Ensuite (généralement le lendemain), les athlètes sont invités à effectuer un travail au niveau de puissance critique. Le temps pendant lequel la "puissance critique" peut être maintenue et la consommation d'oxygène change est fixe. Le temps de travail à « puissance critique » et le temps de rétention de l'IPC sont bien corrélés entre eux et sont informatifs par rapport à la capacité de la voie aérobie de resynthèse de l'ATP.

Comme vous le savez, les premières étapes de tout travail musculaire suffisamment intense sont alimentées en énergie par des processus anaérobies. La raison principale en est l'inertie des systèmes d'alimentation en énergie aérobie. Après le déploiement du processus aérobie à un niveau correspondant à la puissance de l'exercice effectué, deux situations peuvent se présenter :

1. les processus aérobies font entièrement face à l'approvisionnement énergétique du corps;
2. avec le processus aérobie, la glycolyse anaérobie est impliquée dans l'approvisionnement énergétique.

Des études ont montré que dans les exercices dont la puissance n'a pas encore atteint le «critique» et, par conséquent, les processus aérobies ne se sont pas développés au maximum, la glycolyse anaérobie peut participer à l'apport énergétique du travail pendant toute sa durée. Cette puissance la plus faible, à partir de laquelle, avec les processus aérobies, la glycolyse participe à la production d'énergie tout au long du travail, est appelée "seuil d'échange anaérobie" (ANSP). La puissance de l'ANSP est généralement exprimée en unités relatives - le niveau de consommation d'oxygène (en pourcentage du MPC) atteint pendant le fonctionnement. L'amélioration de l'aptitude aux charges aérobies s'accompagne d'une augmentation du TAN. La valeur de l'ANOR dépend principalement des caractéristiques des mécanismes aérobies de génération d'énergie, en particulier de leur efficacité. Étant donné que l'efficacité du processus aérobie peut subir des modifications, par exemple en raison d'une modification de la conjugaison de l'oxydation avec la phosphorylation, il est intéressant d'évaluer cet aspect de la préparation fonctionnelle de l'organisme. Le plus important au sein de l'individu change dans cet indicateur à différentes étapes du cycle de formation. L'efficacité du processus aérobie peut également être évaluée dans le test avec une augmentation progressive de la charge lors de la détermination du niveau de consommation d'oxygène à chaque étape.
Ainsi, la participation des processus anaérobies et aérobies à l'apport énergétique de l'activité musculaire est déterminée, d'une part, par la puissance et les autres caractéristiques de l'exercice effectué, et d'autre part, par les caractéristiques cinétiques (puissance maximale, temps de rétention de puissance, capacité maximale et efficacité) des processus de production d'énergie.
Les caractéristiques cinétiques considérées dépendent de l'action conjointe de nombreux tissus et organes et évoluent différemment sous l'influence de exercices d'entraînement. Cette caractéristique de la réponse des processus bioénergétiques aux charges d'entraînement doit être prise en compte lors de l'élaboration des programmes d'entraînement.

Tableau 2 - Classification du surpoids et de l'obésité selon la teneur en graisse corporelle

Faible 6-10 % 14-18 %

Normale 11-17 % 19-22 %

Excédent 18-20% 23-30%

Obésité Plus de 20 % Plus de 30 %

En plus du pourcentage de graisse corporelle, il est important de noter sa répartition sur le corps. À ces fins, il existe un indicateur du rapport de la circonférence de la taille à la circonférence des hanches (OT / OB). Pour les hommes, ce coefficient devrait être inférieur à 0,95, et pour les femmes, inférieur à 0,85. La valeur de OT / OB pour les hommes est supérieure à 1,0 et les femmes est supérieure à 0,85

Il a été prouvé qu'un WC égal à 100 cm indique indirectement un tel volume de tissu adipeux viscéral, dans lequel, en règle générale, des troubles métaboliques se développent et le risque de développer un diabète sucré de type 2 augmente considérablement.

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signe d'obésité abdominale. Un indicateur du risque clinique de développer des complications métaboliques de l'obésité est également la taille du tour de taille. Des études ont confirmé une étroite corrélation entre le degré de développement du tissu adipeux viscéral et la taille du tour de taille (tableau 3).

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Reçu le 15/05/2014

Tableau 3 - Corrélation entre le tissu adipeux viscéral et le tour de taille

Risque élevé Risque élevé

Supérieur ou égal à 94 cm Supérieur ou égal à 102

Supérieur ou égal à 80 cm Supérieur ou égal à 88 cm

UDC : 612.017.2 : 612.013.7 : 611.73] : 612.766.1

INTERACTION ET ADAPTATION DES SYSTÈMES D'APPROVISIONNEMENT ÉNERGÉTIQUE DES MUSCLES SQUELETTIQUES LORS DES CHARGES PHYSIQUES

Yu. I. Brel

Université médicale d'État de Gomel

Actuellement, l'intérêt pour l'étude des changements dans les processus d'approvisionnement énergétique pendant l'activité physique est associé à l'utilisation de méthodes modernes d'étude du métabolisme aérobie et anaérobie des muscles squelettiques, ainsi qu'à la grande importance pratique de l'évaluation de l'échange d'énergie en médecine du sport pour développer des critères de corriger le processus d'entraînement et diagnostiquer le surentraînement.

L'examen proposé met en lumière les idées modernes sur l'interaction et l'adaptation des systèmes d'approvisionnement énergétique au cours d'une activité physique d'intensité et de durée variables.

Mots clés Mots clés : activité physique, métabolisme énergétique, métabolisme aérobie, métabolisme anaérobie.

INTERACTION ET ADAPTATION DES SYSTÈMES ÉNERGÉTIQUES DES MUSCLES SQUELETTIQUES PENDANT L'EXERCICE PHYSIQUE

Yu. I. Université de médecine d'État Brel Gomel

De nos jours, l'intérêt d'étudier les changements dans les processus d'approvisionnement énergétique dans l'exercice physique est associé à l'utilisation de méthodes modernes d'étude du métabolisme aérobie et anaérobie dans les muscles squelettiques, ainsi qu'à l'évaluation de l'échange d'énergie en médecine sportive pour la correction du processus d'entraînement et diagnostic du syndrome de surentraînement avec une grande importance pratique. Cette revue couvre les notions contemporaines sur l'interaction et l'adaptation des systèmes énergétiques des muscles squelettiques lors d'exercices physiques d'intensité et de durée différentes.

Mots clés : exercice physique, échange d'énergie, métabolisme aérobie, métabolisme anaérobie.

introduction

L'étude de l'interaction des principaux systèmes d'approvisionnement énergétique et des mécanismes qui augmentent l'efficacité de leur travail lors d'efforts physiques intenses présente un grand intérêt théorique et pratique, car elle sert de base à l'élaboration de critères d'évaluation de l'état fonctionnel des athlètes et à la correction le processus de formation. À l'heure actuelle, la pertinence d'étudier les changements dans les processus d'approvisionnement énergétique pendant l'activité physique est associée à la possibilité d'utiliser des méthodes modernes pour étudier le métabolisme aérobie et anaérobie des muscles squelettiques. Les mécanismes anaérobies de l'apport d'énergie du travail musculaire sont activement étudiés, leur contribution relative à la production d'énergie lors de diverses charges physiques. Il existe un intérêt croissant pour l'étude des mécanismes d'influence de la carence en substrat énergétique dans le développement du syndrome de surentraînement et d'autres troubles de l'état fonctionnel du corps des athlètes. L'étude proposée met en évidence les idées modernes sur l'interaction des principaux systèmes d'approvisionnement énergétique et l'adaptation du métabolisme énergétique lors d'efforts physiques d'intensité et de durée variables.

Sources d'énergie pour l'activité musculaire

L'énergie nécessaire à la contraction musculaire provient de la dégradation de l'adénosine triphosphate (ATP). Étant donné que les réserves d'ATP dans les muscles sont faibles et suffisantes pour fournir un travail de haute intensité pendant 1 à 2 secondes, la resynthèse d'ATP est nécessaire pour poursuivre la contraction musculaire. La récupération de l'ATP se produit à l'aide de trois systèmes énergétiques différents mais étroitement liés : phosphagénique, glycolytique et oxydatif. Selon l'intensité et la durée de la

de charge physique, la contribution à l'approvisionnement énergétique des mécanismes de production d'énergie ci-dessus diffère considérablement.

Le système énergétique phosphagénique (système ATP-créatine phosphate) utilise l'énergie libérée lors de la dégradation de la créatine phosphate (CP) pour re-synthétiser l'ATP. Cette voie de production d'énergie permet une récupération rapide de l'ATP, cependant, les réserves de FC sont limitées et suffisantes pour répondre aux besoins énergétiques des muscles uniquement pendant 315 secondes d'activité physique intense. Le système phosphogène détermine en grande partie les performances sportives dans les sports avec des contractions musculaires intenses uniques à court terme ou un nombre limité de contractions musculaires intenses répétées (notamment l'haltérophilie, le lancer, le saut, etc.). Auparavant, on supposait qu'au stade initial du travail musculaire de haute intensité, la resynthèse de l'ATP se produisait uniquement en raison de la division du CP. Il a maintenant été prouvé que lors d'un effort physique intense, l'activation de la glycolyse se produit assez rapidement et on pense qu'aux charges maximales, le système ATP-créatine phosphate domine dans la part de la production totale d'ATP pendant 5-6 s, et le taux maximal de La décroissance du CP est observée à 1,3 s suivie d'une diminution progressive.

Étant donné que la capacité énergétique du système phosphagénique dépend de la concentration de PC, la capacité des athlètes à prompt rétablissement Les réserves des FC sont importantes pour la performance sportive. Des études utilisant la méthode de spectroscopie par résonance magnétique 31P ont montré que la reconstitution presque complète des réserves de CP prend 5 à 15 minutes, selon le degré de sa diminution, la gravité de l'acidose métabolique et le type de fibres musculaires. .

Le système lactate (glycolytique) permet une récupération lente de l'ATP dans des conditions anaérobies en raison de l'énergie de dégradation du glucose (libéré du glycogène) par la réaction de glycolyse avec formation d'acide lactique (lactate). Ce mode de génération d'énergie est particulièrement important lors d'une activité physique prolongée de haute intensité pouvant durer jusqu'à 1-2 minutes (par exemple, lors de la course sur des distances moyennes), ainsi qu'avec une forte augmentation de la puissance d'un travail plus long et moins intense (accélération lors de courses longues distances) et avec un manque d'oxygène lors de l'exécution d'un travail statique. Le système lactate est moins efficace par rapport au mécanisme aérobie en termes de quantité d'énergie générée, de plus, la libération d'énergie lors de la glycolyse est limitée en raison de l'inhibition des enzymes glycolytiques lors de l'accumulation d'acide lactique et d'une diminution du pH, ce qui conduit à une diminution de la resynthèse de l'ATP. Auparavant, on croyait que la glycolyse commençait après l'épuisement des réserves de CP. Actuellement, les résultats de nombreuses études ont montré que la resynthèse d'ATP par glycolyse lors d'un travail musculaire intense commence presque immédiatement après le début de la charge et atteint un maximum à 10-15 secondes de charge.

Le système oxydatif fournit de l'énergie pour le travail des muscles dans des conditions aérobies en raison de l'oxydation des graisses et des glucides. Pour une activité physique de longue durée (course de fond, course de ski, vélo, etc.) cette source d'approvisionnement énergétique est la première. Les principaux substrats du métabolisme aérobie sont le glycogène musculaire (bien que la contribution du glucose plasmatique augmente avec la durée de l'exercice) et les acides gras libres dérivés des réserves de triglycérides dans les tissus musculaires et adipeux. La contribution relative de ces deux sources dépend de l'intensité et de la durée de la charge et de la condition physique de l'athlète. Pendant le sous charge maximale le processus d'approvisionnement énergétique comprend d'abord les glucides, dont les réserves actuelles sont limitées (les athlètes entraînés ont suffisamment de réserves de glucides pour effectuer une activité physique continue pendant 60 à 90 minutes), puis les graisses. La plus grande contribution des acides gras à la production d'ATP aérobie est observée à une intensité de charge de 60 % de la consommation maximale d'oxygène.

Il a été supposé que la participation des protéines à la formation d'énergie lors du travail musculaire est négligeable. Or, les résultats d'études récentes montrent que lors d'une activité physique d'une durée de

combien d'heures la contribution des protéines au métabolisme énergétique global peut atteindre 10-15%, ce qui s'accompagne de la destruction des structures protéiques principalement dans les muscles squelettiques et nécessite une reconstitution quotidienne de la perte de protéines pendant les sports réguliers.

On croyait traditionnellement que pour assurer la performance lors d'un effort physique à court terme de haute intensité, le système énergétique aérobie joue un rôle insignifiant et est inclus dans le processus de formation d'énergie à 2-3 minutes du début de la charge. Dernières recherches ont montré que tous les systèmes d'approvisionnement énergétique sont impliqués à un degré ou à un autre dans tous les types de travail musculaire, et que le système aérobie répond rapidement aux besoins énergétiques lors d'un exercice intense, bien qu'il ne soit pas en mesure de les fournir aux stades initiaux de l'exercice. Après avoir analysé les résultats de plus de 30 études évaluant la contribution du système anaérobie lors d'un exercice maximal, Gastin a montré que la durée d'activité physique maximale, à laquelle il y a une contribution égale à la production d'énergie des systèmes énergétiques aérobie et anaérobie, est en l'intervalle entre 1 et 2 minutes, et est d'environ 75 s en moyenne.

Méthodes d'évaluation des systèmes d'approvisionnement en énergie et de la consommation d'énergie

La voie aérobie de libération d'énergie lors de l'oxydation des glucides et des graisses peut être quantifiée, car il existe une corrélation directe entre la consommation d'O2 et la production aérobie totale d'ATP. L'utilisation de la méthode de calorimétrie indirecte et la détermination du coefficient respiratoire (le rapport du CO2 libéré à l'O2 absorbé), qui caractérise le type de substrat oxydé (glucides, lipides ou protéines), suivi de la détermination de la consommation énergétique, fournit une évaluation assez précise de la production d'énergie aérobie. Restrictions d'utilisation cette méthode Cela est dû au fait que lors d'un exercice de haute intensité, la quantité de CO2 libérée par les poumons peut ne pas correspondre à celle produite dans les tissus, et ne peut donc être considérée comme assez fiable que lors d'un exercice d'intensité modérée. De plus, étant donné que les protéines du corps ne sont pas complètement oxydées, il est impossible de déterminer avec précision la quantité d'utilisation des protéines en fonction du coefficient respiratoire.

Un indicateur important de la puissance des processus aérobies est la consommation maximale d'oxygène (MOC) - la valeur limite de l'oxygène entrant dans le corps en 1 min.

La CMI est exprimée en litres par minute et peut être déterminée à l'aide d'échantillons sous-maximaux (méthode indirecte) et d'échantillons maximaux (méthode directe). Lors de la charge au niveau du MPC, l'apport énergétique du corps s'effectue à la fois de manière aérobie et anaérobie. L'apport d'énergie anaérobie étant limité, l'intensité de la charge au niveau de l'IPC ne peut pas être maintenue longtemps (pas plus de 5 minutes). Pour déterminer l'IPC par la méthode directe, on utilise le plus souvent un vélo ergomètre et des analyseurs de gaz, cependant, le sujet doit avoir le désir d'effectuer un travail jusqu'à l'échec, ce qui n'est pas toujours réalisable. Les méthodes indirectes de détermination du MPC sont basées sur la dépendance linéaire du MPC et de la fréquence cardiaque pendant le travail d'une certaine puissance. Selon de nombreux chercheurs, l'IPC permet une évaluation assez précise de l'endurance cardiorespiratoire et de la capacité aérobie, mais n'est pas un indicateur caractéristique des capacités fonctionnelles des athlètes lors d'un entraînement d'endurance.

Les méthodes de quantification de la voie énergétique anaérobie sont moins précises que celles du métabolisme aérobie. De nombreuses méthodes ont été proposées, cependant, puisque la production d'ATP anaérobie est un processus intracellulaire, cela rend difficile l'évaluation directe de la validité des méthodes existantes. Les méthodes traditionnellement utilisées pour évaluer l'apport d'énergie anaérobie comprennent la détermination du montant de la dette en oxygène, la mesure de la concentration de lactate sanguin et l'ergométrie.

La dette en oxygène est une consommation d'oxygène accrue par rapport à l'état de repos, qui se poursuit pendant un certain temps après la fin de l'activité physique. L'utilisation de la dette en oxygène pour estimer la voie énergétique anaérobie était basée sur l'hypothèse que la quantité d'oxygène consommée après l'exercice est liée au métabolisme du lactate pendant la période de récupération. Ba^sbo et al. ont constaté que l'utilisation de cette méthode entraînait une surestimation significative de la contribution du système anaérobie à l'apport énergétique du travail musculaire intense. Un écart entre la quantité d'oxygène consommée pendant la période de récupération et l'accumulation et le métabolisme du lactate a été révélé. Il a été démontré que l'explication classique de la consommation excessive d'oxygène est trop simpliste et qu'une combinaison d'un certain nombre de facteurs non directement liés à la libération d'énergie anaérobie entraîne une augmentation de la demande en oxygène après l'exercice. Ces facteurs comprennent

diminution des réserves d'oxygène contenues dans la myoglobine et l'hémoglobine et consommées lors d'un effort physique, une augmentation de l'activité hormonale (en particulier, la concentration d'adrénaline et de noradrénaline), une augmentation de la température corporelle, une augmentation de la respiration et une augmentation générale des dépenses énergétiques liées à la restauration de l'homéostasie ..

La concentration de lactate dans le sang est souvent utilisée comme critère d'évaluation de l'intensité de l'activité physique et comme indicateur reflétant la voie anaérobie de libération d'énergie lors du travail musculaire. Au repos, chez une personne en bonne santé, la concentration en lactate est de 12 mmol/l. Chez les athlètes d'endurance bien entraînés avec un exercice de faible intensité à long terme, les valeurs de lactate ne dépassent pas le seuil aérobie (2 mmol/l). À une intensité de charge donnée, l'apport d'énergie se produit de manière complètement aérobie. Avec une augmentation de l'intensité de la charge, le système anaérobie est connecté pour fournir la charge, cependant, si le corps maintient un équilibre entre la production et l'élimination de l'acide lactique, la concentration de lactate est de l'ordre de 2 à 4 mmol / l. Cette gamme d'intensité est appelée la zone de transition aérobie-anaérobie. Une forte augmentation de la concentration de lactate dans le sang indique que l'athlète travaille dans la zone anaérobie. La limite entre la zone de transition aérobie-anaérobie et la zone anaérobie est appelée seuil anaérobie. La concentration typique de lactate au seuil anaérobie est de 4 mmol/l. Le test de lactate pour déterminer le seuil anaérobie d'un athlète, basé sur la relation entre le niveau de lactate dans le sang et l'intensité de la charge, est utilisé pour évaluer l'état fonctionnel de l'athlète et corriger le processus d'entraînement.

Cependant, l'hypothèse du seuil lactique est actuellement critiquée en raison des nombreuses contradictions et imprécisions des méthodes non invasives de détermination de la valeur seuil anaérobie. Il a été démontré que bien que le lactate sanguin reflète l'intensité de la glycolyse, il ne peut pas être utilisé pour quantifier avec précision la production de lactate dans les muscles. En particulier, il a été montré que la concentration de lactate dans le sang pendant l'exercice est significativement inférieure à la concentration de lactate dans les muscles, et la mesure de la concentration de lactate dans le sang ne renseigne pas sur la vitesse de sa formation, mais seulement reflète l'équilibre entre la libération de lactate dans le sang et son élimination du sang. Actuellement, l'hypothèse du seuil lactique continue d'être défendue, car elle a une valeur pratique, permettant d'évaluer

performances et le niveau d'entraînement physique des athlètes.

Les mesures ergométriques sont souvent utilisées comme méthodes indirectes non invasives pour mesurer la puissance des trois systèmes énergétiques et sont basées sur le fait que la contribution des systèmes énergétiques dépend de l'intensité et de la durée du travail, et dans ces tests, la durée de charge est choisie qui maximise la contribution d'un système énergétique tout en minimisant la contribution des autres systèmes. Cependant, les caractéristiques d'activation et de contribution de chaque système énergétique rendent difficile l'évaluation précise de l'échange d'énergie. En particulier, le fait que le processus glycolytique conduisant à la formation de lactate soit initié dans les premières secondes d'un exercice intense rend impossible la distinction entre les composants alactane et lactane du métabolisme anaérobie. . Il convient également de tenir compte du fait que la voie aérobie apporte une contribution significative à l'approvisionnement énergétique même à une charge maximale de 30 s.

L'utilisation de la technique de biopsie musculaire a permis de mesurer directement la diminution de la quantité d'ATP et de CP et l'accumulation de lactate dans le muscle étudié et, par conséquent, d'évaluer la production totale d'énergie anaérobie du corps, en tenant compte de la actif masse musculaire impliqué dans une certaine activité physique. Les difficultés d'utilisation de la méthode sont liées à des problèmes de représentativité de l'échantillon musculaire et à une éventuelle sous-estimation de l'implication de la voie anaérobie en raison des changements métaboliques survenant dans l'intervalle de temps entre la fin de la charge et le prélèvement du matériel de biopsie.

Caractéristiques de l'adaptation des systèmes d'approvisionnement énergétique et de métabolisme aux charges aérobies et anaérobies

L'entraînement aérobie systématique entraîne une augmentation des réserves de glycogène dans les muscles entraînés, ce qui est associé à l'utilisation active du glycogène musculaire au cours de chaque Session de formation et avec la stimulation des mécanismes qui assurent sa resynthèse, ainsi qu'une augmentation de la quantité de triglycérides. Les mécanismes qui fournissent une teneur accrue en sources d'énergie chez un athlète entraîné pour le développement de l'endurance n'ont pas été suffisamment étudiés. Néanmoins, il a été constaté qu'après 8 semaines d'entraînement, la teneur en triglycérides dans le muscle augmente de 1,8 fois, et il y a aussi une redistribution des vacuoles contenant des triglycérides le long de la fibre musculaire plus près des mitochondries, ce qui facilite leur utilisation. comme source d'énergie lors d'une activité physique.

L'entraînement en endurance augmente l'activité de nombreuses enzymes musculaires impliquées dans l'oxydation des graisses, ainsi qu'une augmentation de la quantité d'acides gras libres dans le sang, ce qui permet d'économiser les réserves de glycogène musculaire et de retarder l'apparition de la fatigue. Ainsi, l'augmentation de l'endurance aérobie musculaire est due à une augmentation de la capacité de production d'énergie avec une plus grande emphase sur l'utilisation des graisses pour la synthèse d'ATP.

L'entraînement anaérobie augmente le niveau d'activité anaérobie en raison d'une augmentation de la force dans une plus grande mesure qu'une augmentation de l'efficacité du fonctionnement des systèmes de génération d'énergie anaérobie. Il existe un petit nombre d'études consacrées à l'étude des réactions adaptatives du système ATP-créatine phosphate à une charge maximale à court terme. Il a été démontré que les charges physiques maximales de type sprint (durant 6 s) contribuent à une augmentation des qualités de résistance, mais n'affectent pratiquement pas l'efficacité du processus de génération d'énergie en raison de la séparation de l'ATP et du CF. Parallèlement, dans une autre étude, une augmentation de l'activité des enzymes du système phosphogène a été observée en raison de cycles de charges d'entraînement d'une durée de 5 s.

L'entraînement anaérobie avec des cycles de charge de 30 secondes augmente l'activité d'un certain nombre d'enzymes glycolytiques et oxydatives clés. Il a été démontré que l'activité d'enzymes glycolytiques telles que la phosphorylase, la phosphofructokinase et la lactate déshydrogénase augmente de 10 à 25% à la suite de la réalisation de cycles d'activité physique de 30 secondes et ne change pratiquement pas en raison de la mise en œuvre à court terme ( 6 secondes), affectant principalement l'ATP-KF. Cependant, les deux types de charges ont influencé dans la même mesure la performance et l'intensité de la fatigue, ce qui indique une augmentation préférentielle des qualités de résistance qu'une augmentation de la production d'ATP anaérobie.

Étant donné qu'une partie de l'énergie nécessaire pour effectuer un exercice à court terme d'au moins 30 s est fournie par le métabolisme oxydatif, un exercice de type sprint à court terme augmente également la capacité aérobie de la souris. Ainsi, en plus d'augmenter la force, d'augmenter l'efficacité de l'activité musculaire et de retarder l'apparition de la fatigue pendant charges d'entraînement l'orientation anaérobie peut être due à une amélioration de la capacité aérobie des muscles.

L'étude des modifications du métabolisme et de l'apport énergétique en cas de syndrome de surentraînement chez les athlètes revêt une importance particulière. Cela est dû au fait que le surentraînement entraîne non seulement une diminution des performances physiques, mais également un impact négatif sur d'autres systèmes de l'organisme, en particulier une diminution de l'immunité et de la sensibilité aux maladies infectieuses des voies respiratoires supérieures, et aussi parce que afin d'éliminer le surentraînement, il est nécessaire d'arrêter l'entraînement pendant une période de plusieurs semaines à plusieurs mois.

Actuellement, le seul critère diagnostique du développement du surentraînement est une diminution des performances physiques d'un athlète, et il est pertinent de développer des indicateurs suffisamment informatifs pour prédire la survenue de ce syndrome et son diagnostic aux stades initiaux du développement. Parmi les hypothèses actuellement existantes pour le développement du surentraînement, les aspects de modifications du métabolisme et du métabolisme énergétique occupent une place importante. En particulier, l'hypothèse glucidique explique le développement du surentraînement par le fait que la fatigue provoque une hypoglycémie transitoire associée à l'épuisement des réserves musculaires et hépatiques en glycogène, qui est aggravée en cas d'apport insuffisant de glucides provenant de l'alimentation. Il a été constaté que l'hypoglycémie pendant l'exercice est plus prononcée chez les athlètes surentraînés, tandis que l'augmentation du lactate peut être faible, indiquant une légère implication de la glycolyse dans le métabolisme des muscles squelettiques chez ces athlètes. Cependant, bien que les athlètes surentraînés aient une baisse plus importante des réserves de glycogène pendant un exercice prolongé, il y a une récupération suffisante des réserves de glycogène entre les entraînements. On suppose que l'épuisement répété des réserves de glycogène peut entraîner une modification d'autres voies métaboliques impliquées dans l'apport énergétique de la charge musculaire, en particulier une augmentation de l'oxydation des acides aminés à chaîne ramifiée (leucine, isoleucine, valine) , dont la modification du métabolisme est associée à l'apparition de processus de fatigue dans le centre système nerveux.

Actuellement, en tant que marqueurs biochimiques pour diagnostiquer le syndrome de surentraînement et évaluer les changements dans les systèmes d'approvisionnement énergétique, en plus de déterminer une augmentation du lactate sanguin, il est proposé d'utiliser les paramètres suivants : une augmentation de la concentration d'urée sanguine, une diminution du glucose et de la glutamine, ainsi qu'une diminution du rapport de la concentration de

tryptophane à la concentration d'acides aminés à chaîne ramifiée. Cependant, aucun des paramètres ci-dessus ne peut servir de norme de diagnostic, ce qui dicte la nécessité d'une étude plus approfondie des changements métaboliques dans le développement du syndrome de surentraînement.

Conclusion

Lors d'une activité physique intense, la resynthèse d'ATP dans les muscles se produit dans des conditions anaérobies en raison de la dégradation de la CP et de la glycolyse, et dans des conditions aérobies en raison de l'oxydation des glucides, des lipides et des protéines. Une analyse des données de la littérature montre que les trois systèmes d'approvisionnement énergétique sont activés dans une certaine mesure pendant tous les types de travail musculaire, cependant, la contribution relative de chacun des systèmes dépend de l'intensité et de la durée de l'activité physique effectuée. Il a été démontré que bien que les mécanismes anaérobies fournissent en grande partie la resynthèse de l'ATP lors d'efforts physiques de haute intensité et à court terme, le système énergétique aérobie joue également un rôle important pour assurer la performance sous de telles charges. Les méthodes existantes d'évaluation des systèmes d'apport d'énergie (calorimétrie indirecte, détermination de la consommation maximale d'oxygène) permettent d'évaluer précisément la voie aérobie de libération d'énergie. Dans le même temps, les méthodes traditionnellement utilisées pour évaluer l'apport énergétique anaérobie (détermination du montant de la dette en oxygène, mesure de la concentration en lactate sanguin et ergométrie) sont moins précises. Lors de l'adaptation à l'exercice aérobie dans les muscles entraînés, il y a une augmentation des réserves de glycogène et de triglycérides et une augmentation des processus d'oxydation des graisses. L'entraînement anaérobie augmente les performances physiques principalement en raison du développement des qualités de force. Avec le développement du surentraînement chez les athlètes, on observe une hypoglycémie avec une légère augmentation du lactate sanguin, ainsi qu'une augmentation de l'oxydation des acides aminés à chaîne ramifiée et le développement ultérieur d'une fatigue centrale.

Une étude plus approfondie de l'interaction des principaux systèmes d'approvisionnement énergétique et de leur rôle dans le développement de changements dans l'état fonctionnel des athlètes nous permettra de développer des critères universels pour évaluer l'efficacité du processus d'entraînement, justifier la nécessité de prescrire des agents de soutien pharmacologiques, et également identifier des marqueurs biochimiques informatifs pour diagnostiquer les changements pathologiques dans le corps lors d'efforts physiques intenses.

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Reçu le 16/05/2014

UDC 616-018.2-007.17:612.014.2

CARACTÉRISTIQUES ANATOMIQUES DU CORPS VEINEUX DU SHIN

(revue de littérature)

S. A. Semenyago, Université médicale d'État VN Zhdanovich Gomel

Au cours d'une analyse détaillée des sources littéraires nationales et étrangères, la structuration du système veineux de la jambe inférieure a été réalisée avec une description des variantes de la structure de certains départements. Les notions de veines communicantes et perforantes, de sinus veineux de la jambe sont également évoquées, indiquant leur importance pour les cliniciens. Les communicants et perforants les plus significatifs sont décrits et des données sur leur localisation sont données.

Mots clés : système veineux, perforantes, communicantes, varices.

CARACTÉRISTIQUES ANATOMIQUES DU SYSTÈME VEINEUX DE LA JAMBE INFÉRIEURE

(revue de littérature)

S. A. Semeniago, Université médicale d'État VN Zhdanovich Gomel

La revue donne une analyse détaillée des publications nationales et étrangères et décrit la structure et les variations du système veineux du bas de la jambe. Il donne également les notions et l'importance clinique des veines communicantes et perforantes et des sinus veineux du bas de la jambe. Les veines communicantes et perforantes les plus importantes et leur localisation ont été décrites.

Mots clés : système veineux, veines perforantes, veines communicantes, varices.

Caractéristiques générales du système d'alimentation en énergie aérobie

Le système d'approvisionnement en énergie aérobie est nettement inférieur à celui de l'alactate et du lactate en termes de puissance de production d'énergie, de taux d'inclusion dans la fourniture d'activité musculaire, mais il est plusieurs fois supérieur en capacité et en économie (tableau 1).

Tableau numéro 1. Apport énergétique du travail musculaire

Sources	Voies d'éducation	Temps d'activation au niveau maximum	Validité	Durée de libération d'énergie maximale
Alactate anaérobie	ATP, créatine phosphate	0	Jusqu'à 30 s	Jusqu'à 10 s
lactate anaérobie	Glycolyse avec formation de lactate	15 – 20 s	De 15 - 20 s à 6 - 6 min	30 s à 1 min 30 s
Aérobique	Oxydation des glucides et des graisses par l'oxygène atmosphérique	90 - 180 s	Jusqu'à plusieurs heures	2 à 5 minutes ou plus

Une caractéristique du système aérobie est que la formation d'ATP dans les organites cellulaires-mitochondries situées dans le tissu musculaire se produit avec la participation de l'oxygène délivré par le système de transport de l'oxygène. Cela prédétermine la haute efficacité du système aérobie et des réserves de glycogène assez importantes dans les tissus musculaires et le foie, ainsi que des réserves de lipides pratiquement illimitées - sa capacité.

Dans sa forme la plus simplifiée, l'activité du système d'alimentation en énergie aérobie se déroule comme suit. Lors de la première étape, à la suite de processus complexes, le glycogène et les acides gras libres (FFA) sont convertis en acétyl-coenzyme A (acétyl-CoA), la forme active de l'acide acétique, qui garantit que tous les processus de génération d'énergie ultérieurs se déroulent. selon un schéma unique. Cependant, avant la formation d'acétyl-CoA, l'oxydation du glycogène et des FFA se produit indépendamment.

Toutes les nombreuses réactions chimiques qui se produisent dans le processus de resynthèse aérobie de l'ATP peuvent être divisées en trois types : 1 - glycolyse aérobie ; 2 - cycle de Krebs, 3 - système de transport d'électrons (Fig. 7).

Riz. 7. Étapes des réactions de resynthèse de l'ATP dans le processus aérobie

La première étape des réactions est la glycolyse aérobie, qui entraîne la dégradation du glycogène avec formation de CO2 et H2O. L'évolution de la glycolyse aérobie se déroule selon le même schéma que l'évolution de la glycolyse anaérobie décrite ci-dessus. Dans les deux cas, à la suite de réactions chimiques, le glycogène est converti en glucose et le glucose en acide pyruvique avec resynthèse d'ATP. L'oxygène ne participe pas à ces réactions. La présence d'oxygène est détectée plus tard lorsque, avec sa participation, l'acide pyruvique n'est pas converti en acide lactique en acide lactique, puis en lactate, qui a lieu dans le processus de glycolyse anaérobie, mais est envoyé au système aérobie, la fin dont les produits sont le dioxyde de carbone (CO2), excrété du corps par les poumons, et l'eau (Fig. 8)

Riz. 8. Évolution schématique de la glycolyse anaérobie et aérobie

La séparation de 1 mole de glycogène en 2 moles d'acide pyruvique se produit avec la libération d'énergie suffisante pour la resynthèse de 3 moles d'ATP : Energie + 3ADP + Fn → 3ATP

De l'acide pyruvique formé à la suite de la dégradation du glycogène, le CO2 est immédiatement éliminé, le transformant d'un composé à trois carbones en un composé à deux carbones qui, combiné à la coenzyme A, forme l'acétyl-CoA, qui est inclus dans la deuxième étape de la formation aérobie d'ATP - le cycle de l'acide citrique ou le cycle de Krebs.

Dans le cycle de Krebs, une série de réactions chimiques complexes se produisent, à la suite desquelles l'acide pyruvique est oxydé - l'élimination des ions hydrogène (H +) et des électrons (e-), qui finissent par pénétrer dans le système de transport de l'oxygène et participent à l'ATP réactions de resynthèse au troisième stade, formant du CO2, qui diffuse dans le sang et est transporté vers les poumons, d'où il est excrété par l'organisme. Dans le cycle de Krebs lui-même, seules 2 moles d'ATP sont formées (Fig. 9).

Riz. 9. Représentation schématique de l'oxydation du carbone dans le cycle de Krebs

La troisième étape se déroule dans la chaîne de transport des électrons (chaîne respiratoire). Les réactions qui se produisent avec la participation de coenzymes sont généralement réduites à ce qui suit. Les ions hydrogène et les électrons libérés par les réactions du cycle de Krebs et, dans une moindre mesure, la glycolyse sont transportés vers l'oxygène pour former de l'eau. L'énergie libérée simultanément dans une série de réactions couplées est utilisée pour la resynthèse de l'ATP. L'ensemble du processus qui se produit le long de la chaîne de transfert d'électrons vers l'oxygène est appelé phosphorylation oxydative. Dans les processus se produisant dans la chaîne respiratoire, environ 90% de l'oxygène fourni aux cellules est consommé et la plus grande quantité d'ATP est formée. Au total, le système de transport d'électrons oxydatif assure la formation de 34 molécules d'ATP à partir d'une molécule de glycogène.

La digestion et l'absorption des glucides dans la circulation sanguine se produisent dans l'intestin grêle. Dans le foie, ils sont convertis en glucose, qui à son tour peut être converti en glycogène et déposé dans les muscles et le foie, et est également utilisé par divers organes et tissus comme source d'énergie pour maintenir l'activité. Dans un corps sain avec un niveau suffisant forme physique les hommes pesant 75 kg contiennent 500 - 550 g de glucides sous forme de glycogène musculaire (environ 80%), de glycogène hépatique (environ 16 - 17%), de glucose sanguin (3 - 4%), ce qui correspond à des réserves énergétiques d'environ 2000 - 2200 kcal.

Le glycogène hépatique (90 à 100 g) est utilisé pour maintenir le niveau de glucose sanguin nécessaire pour assurer le fonctionnement normal de divers tissus et organes. Avec un travail aérobie prolongé, entraînant l'épuisement des réserves de glycogène musculaire, une partie du glycogène hépatique peut être utilisée par les muscles.

Il convient de garder à l'esprit que les réserves de glycogène musculaire et hépatique peuvent augmenter de manière significative sous l'influence de l'entraînement et des manipulations nutritionnelles impliquant une déplétion en glucides et une saturation en glucides ultérieure. Sous l'influence de l'entraînement et d'une nutrition spéciale, la concentration de glycogène dans le foie peut augmenter de 2 fois. Une augmentation de la quantité de glycogène augmente sa disponibilité et son taux d'utilisation lors du travail musculaire ultérieur.

Avec une activité physique prolongée d'intensité moyenne, la formation de glucose dans le foie augmente de 2 à 3 fois par rapport à sa formation au repos. Un travail intense et prolongé peut entraîner une augmentation de 7 à 10 fois de la production de glucose dans le foie par rapport aux données obtenues au repos.

L'efficacité du processus d'apport énergétique dû aux réserves de graisse est déterminée par le taux de lipolyse et le débit sanguin dans le tissu adipeux, ce qui assure un apport intensif d'acides gras libres (FFA) aux cellules musculaires. Si le travail est effectué avec une intensité de 50 à 60% de VO2 max, il y a un flux sanguin maximal dans le tissu adipeux, ce qui contribue à l'apport maximal de FFA dans le sang. Un travail musculaire plus intense est associé à une intensification du flux sanguin musculaire avec une diminution simultanée de l'apport sanguin au tissu adipeux et, par conséquent, à une détérioration de l'apport de FFA au tissu musculaire.

Bien que la lipolyse se déroule au cours de l'activité musculaire, dès la 30-40e minute de travail d'intensité moyenne, son apport énergétique s'effectue également en raison de l'oxydation des glucides et des lipides. La poursuite des travaux, conduisant à l'épuisement progressif des ressources glucidiques limitées, est associée à une augmentation de l'oxydation des FFA ; par exemple, l'apport énergétique de la seconde moitié d'une distance marathon en course à pied ou en vélo de route (plus de 100 km) est principalement lié à l'utilisation de graisses.

Malgré le fait que l'utilisation de l'énergie issue de l'oxydation des lipides n'est d'une réelle importance pour assurer l'endurance que lors d'une activité musculaire prolongée, dès les premières minutes de travail avec une intensité supérieure à 60% VO2max, il y a libération de FFA à partir des triacylglycérides, leur entrée et oxydation dans les muscles qui se contractent. Après 30 à 40 minutes après le début du travail, le taux de consommation de FFA augmente de 3 fois et après 3 à 4 heures de travail, de 5 à 6 fois.

L'utilisation intramusculaire des triglycérides augmente de manière significative sous l'influence de l'entraînement aérobie. Cette réaction adaptative se manifeste à la fois dans la vitesse de déploiement du processus de génération d'énergie due à l'oxydation des AGL reçus des tricérides musculaires, et dans une augmentation de leur utilisation à partir du tissu musculaire.

Un effet adaptatif tout aussi important du tissu musculaire entraîné est d'augmenter sa capacité à utiliser les réserves de graisse. Ainsi, après un entraînement aérobie de 12 semaines, la capacité d'utiliser les triglycérides dans les muscles qui travaillaient a fortement augmenté et a atteint 40 %.

Le rôle des protéines dans la resynthèse de l'ATP n'est pas significatif. Cependant, le squelette carboné de nombreux acides aminés peut être utilisé comme carburant énergétique dans le processus du métabolisme oxydatif, qui se manifeste lors de charges prolongées d'intensité modérée, au cours desquelles la contribution du métabolisme des protéines à la production d'énergie peut atteindre 5 à 6% de le besoin énergétique total.

En raison des réserves importantes de glucose et de graisses dans le corps et de la possibilité illimitée de consommer l'oxygène de l'air atmosphérique, les processus aérobies, moins puissants que les processus anaérobies, peuvent fournir du travail pendant une longue période (c'est-à-dire que leur capacité est très grande avec de très haute efficacité). Des études montrent que, par exemple, lors d'un marathon, en raison de l'utilisation du glycogène musculaire, le travail musculaire se poursuit pendant 80 minutes. Une certaine quantité d'énergie peut être mobilisée à partir du glycogène hépatique. Au total, cela peut fournir 75% du temps nécessaire pour surmonter la distance du marathon. Le reste de l'énergie provient de l'oxydation des acides gras. Cependant, leur vitesse de diffusion du sang vers les muscles est limitée, ce qui limite la production d'énergie à partir de ces acides. L'énergie produite à la suite de l'oxydation des FFA est suffisante pour maintenir l'intensité du travail musculaire au niveau de 40 à 50 % de VO2max, tandis que l'OMC, en tant que coureurs de marathon les plus forts, est capable de surmonter la distance avec une intensité supérieure à 80 – 90% VO2max, ce qui indique un haut niveau d'adaptation du système d'approvisionnement en énergie aérobie, ce qui permet non seulement d'assurer la combinaison optimale de l'utilisation des glucides, des graisses, des acides aminés individuels et des métabolites pour la production d'énergie, mais aussi l'utilisation économique de glycogène.

Ainsi, l'ensemble des réactions qui fournissent l'oxydation aérobie du glycogène est le suivant. Au premier stade, à la suite de la glycolyse aérobie, de l'acide pyruvique se forme et une certaine quantité d'ATP est resynthétisée. Dans le second, dans le cycle de Krebs, du CO2 est produit et des ions hydrogène (H+) et des électrons (e-) sont introduits dans le système de transport d'électrons, également avec la resynthèse d'une certaine quantité d'ATP. et enfin L'étape finale associé à la formation de H2O à partir de H+, e- et d'oxygène avec la libération d'énergie utilisée pour la resynthèse de la quantité écrasante d'ATP. Les graisses et les protéines utilisées comme carburant pour la resynthèse de l'ATP passent également par le cycle de Krebs et le système de transport d'électrons (Figure 10).

Riz. 10. Représentation schématique du fonctionnement du système d'alimentation en énergie aérobie

Système d'approvisionnement énergétique en lactate.

Dans le système d'approvisionnement en énergie lactate, la resynthèse de l'ATP se produit en raison de la dégradation du glucose et du glycogène en l'absence d'oxygène. Ce processus est communément appelé glycolyse anaérobie. La glycolyse anaérobie est un processus chimique beaucoup plus complexe que les mécanismes de dégradation du phosphogène dans le système d'approvisionnement en énergie alactique. Il implique une série de réactions séquentielles complexes, à la suite desquelles le glucose et le glycogène sont décomposés en acide lactique, qui est utilisé dans une série de réactions couplées pour la resynthèse de l'ATP (Fig. 2).

Riz. 2. Représentation schématique du processus de glycolyse anaérobie

À la suite de la décomposition de 1 mole de glucose, 2 moles d'ATP se forment et avec la décomposition de 1 mole de glycogène, 3 moles d'ATP. Simultanément à la libération d'énergie dans les muscles et les fluides corporels, de l'acide pyruvique se forme, qui est ensuite converti en acide lactique. L'acide lactique se décompose rapidement pour former son sel, le lactate.

L'accumulation d'acide lactique à la suite d'une activité intensive du mécanisme glycolytique entraîne une formation importante de lactate et d'ions hydrogène (H +) dans les muscles. En conséquence, malgré l'action des systèmes tampons, le pH musculaire diminue progressivement de 7,1 à 6,9 et même à 6,5 - 6,4. Le pH intracellulaire, à partir du niveau de 6,9 ​​à 6,8, ralentit l'intensité de la réaction glycolytique de reconstitution de l'ATP, et à pH 6,5 à 6,4, la dégradation du glycogène s'arrête. Ainsi, c'est l'augmentation de la concentration en acide lactique dans les muscles qui limite la dégradation du glycogène dans la glycolyse anaérobie.

Contrairement au système d'alimentation en énergie alactique, dont la puissance atteint ses performances maximales dès la première seconde de fonctionnement, le processus d'activation de la glycolyse se déroule beaucoup plus lentement et n'atteint des valeurs élevées de production d'énergie qu'en 5 à 10 secondes de fonctionnement. La puissance du processus glycolytique est nettement inférieure à la puissance du mécanisme de la créatine phosphokinase, cependant, elle est plusieurs fois supérieure aux capacités du système d'oxydation aérobie. En particulier, si le niveau de production d'énergie ATP dû à la dégradation des FC est de 9 à 10 mmol/kg dm/s (masse de tissu frais), alors avec l'ajout de glycolyse, le volume d'ATP produit peut augmenter jusqu'à 14 mmol/ kg ms t./s. En raison de l'utilisation des deux sources de resynthèse d'ATP au cours d'un travail intensif de 3 minutes, le système musculaire humain est capable de produire environ 370 mmol/kg de poids corporel. Dans le même temps, la glycolyse représente au moins 80 % de la production totale. La puissance maximale du système anaérobie lactate se manifeste à 20–25 secondes de travail, et à 30–60 secondes, la voie glycolytique de la resynthèse de l'ATP est la principale dans l'apport énergétique du travail.

La capacité du système anaérobie lactique assure sa participation prédominante à la production d'énergie lors d'un travail allant jusqu'à 30 à 90 s. Avec un travail plus long, le rôle de la glycolyse diminue progressivement, mais reste significatif même avec un travail plus long - jusqu'à 5-6 minutes. La quantité totale d'énergie formée en raison de la glycolyse peut également être estimée visuellement par des indicateurs de lactate sanguin après avoir effectué un travail nécessitant la mobilisation maximale du système d'approvisionnement en énergie lactate. Chez les personnes non entraînées, la concentration limite de lactate dans le sang est de 11 à 12 mmol / l. Sous l'influence de l'entraînement, la capacité du système lactate augmente considérablement et la concentration de lactate dans le sang peut atteindre 25 à 30 mmol / l et plus.

Les valeurs maximales de formation d'énergie et de lactate dans le sang chez les femmes sont inférieures de 30 à 40% à celles des hommes de la même spécialisation sportive. Les jeunes athlètes par rapport aux adultes se caractérisent par une faible capacité anaérobie. la concentration maximale de lactate dans le sang aux charges limites de nature anaérobie ne dépasse pas 10 mmol/kg, ce qui est 2 à 3 fois inférieur à celui des athlètes adultes.

Ainsi, les réactions adaptatives du système anaérobie lactate peuvent se dérouler dans différentes directions. L'un d'eux est une augmentation de la mobilité du processus glycolytique, qui se manifeste par une réalisation beaucoup plus rapide de ses performances maximales (de 15-20 à 5-8 s). La deuxième réaction est associée à une augmentation de la puissance du système glycolytique anaérobie, ce qui lui permet de produire une quantité d'énergie beaucoup plus importante par unité de temps. La troisième réaction se réduit à une augmentation de la capacité du système et, bien sûr, du volume total d'énergie produite, ce qui entraîne une augmentation de la durée du travail, principalement fourni par la glycolyse.

La valeur maximale de lactate et de pH dans le sang artériel lors de compétitions dans certains sports est illustrée à la Fig. 3.

Fig.3. Les valeurs maximales de lactate et de pH dans le sang artériel chez les athlètes spécialisés dans divers sports : a - course à pied (400, 800 m) ; b - patinage de vitesse (500, 1000m); c - aviron (2000 m); d - natation 100 m; e - bobsleigh; e-vélo (100 km)
(Eindemann & Keul, 1977)

Ils donnent une image assez complète du rôle des sources d'énergie anaérobie lactate pour l'obtention de résultats sportifs élevés dans divers sports et des réserves adaptatives du système de glycolyse anaérobie.

Lors du choix de la durée de travail optimale, qui garantit la concentration maximale de lactate dans les muscles, il convient de tenir compte du fait que la teneur maximale en lactate est observée lors de l'utilisation de charges extrêmes, dont la durée varie entre 1 et 6 minutes. L'augmentation de la durée du travail est associée à une diminution de la concentration de lactate dans les muscles.

Pour sélectionner la méthode optimale d'augmentation de la capacité anaérobie, il est important de tracer les caractéristiques de l'accumulation de lactate lors d'un travail intermittent d'intensité maximale. Par exemple, des charges extrêmes d'une minute avec des pauses de quatre minutes entraînent une augmentation permanente du lactate sanguin (Fig. 4) tout en réduisant l'état acido-basique (Fig. 5).

Riz. 4. Modification de la concentration de lactate dans le sang lors d'un exercice maximal intermittent (exercice d'une minute à une intensité de 95 %, séparé par des périodes de repos de 4 minutes) (Hermansen, Stenswold, 1972)

Riz. 5. Changements du pH sanguin pendant des charges intermittentes d'une minute d'intensité maximale (Hollman, Hettinger, 1980)

Un effet similaire est observé lors de l'exécution d'exercices de puissance maximale de 15 à 20 secondes avec des pauses d'environ 3 minutes (Fig. 6).

Riz. 6. Dynamique des changements biochimiques chez les athlètes lors de l'exécution répétée d'exercices à court terme de puissance maximale (N. Volkov et al., 2000)

Système d'approvisionnement en énergie Alactate.

Ce système d'alimentation en énergie est le moins complexe, il se caractérise par un fort pouvoir de restitution d'énergie et une courte durée d'action. La formation d'énergie dans ce système est due à la décomposition de composés phosphates riches en énergie - l'adénosine triphosphate (ATP) et la créatine phosphate (CP). L'énergie générée à la suite de la panne de l'ATP est entièrement incluse dans le processus d'approvisionnement énergétique pour le travail dès la première seconde. Cependant, dès la deuxième seconde, le travail est effectué grâce au phosphate de créatine (CP), qui se dépose dans les fibres musculaires et contient des composés de phosphate riches en énergie. La dégradation de ces composés conduit à une intense libération d'énergie. Les produits finaux de la dégradation du CP sont la créatine (Cr) et le phosphate inorganique (Pn). La réaction est stimulée par l'enzyme créatine kinase et ressemble schématiquement à ceci :

L'énergie libérée lors de la dégradation du CP est disponible pour le processus de resynthèse de l'ATP, par conséquent, la dégradation rapide de l'ATP lors de la contraction musculaire est immédiatement suivie de sa resynthèse à partir de l'ADP et du Fn avec l'implication de l'énergie libérée lors de la dégradation du CP :

Un autre mécanisme du système d'approvisionnement en énergie alactique est la réaction dite de la myokinase, qui est activée lors d'une fatigue musculaire importante, lorsque le taux de division de l'ATP dépasse considérablement le taux de sa resynthèse. La réaction myokinase est stimulée par l'enzyme myokinase et consiste en le transfert d'un groupement phosphate d'une molécule à une autre et la formation d'ATP et d'adénosine monophosphate (AMP) :

L'adénosine monophosphate (AMP), qui est un sous-produit de la réaction de la myokinase, contient le dernier groupe phosphate et, contrairement à l'ATP et à l'ADP, ne peut pas être utilisée comme source d'énergie. La réaction de la myokinase est activée dans des conditions où, en raison de la fatigue, d'autres voies de resynthèse de l'ATP ont épuisé leurs capacités.

Les stocks de FC ne peuvent pas être reconstitués pendant le processus d'exécution des travaux. Pour sa resynthèse, seule l'énergie libérée à la suite de la dégradation de l'ATP peut être utilisée, ce qui n'est possible que pendant la période de récupération après la fin du travail.

Le système alactate, qui se distingue par un taux de libération d'énergie très élevé, se caractérise simultanément par une capacité extrêmement limitée. Le niveau de puissance anaérobie alactique maximale dépend de la quantité de phosphates (ATP et CP) dans les muscles et de leur taux d'utilisation. Sous l'influence de l'entraînement au sprint, la puissance anaérobie alactique peut être considérablement augmentée. Sous l'influence entraînement spécial la puissance du système anaérobie alactique peut être augmentée de 40 à 80 %. Par exemple, 8 semaines d'entraînement au sprint chez des coureurs ont entraîné une augmentation d'environ 10 % de l'ATP et de la PC des muscles squelettiques au repos.

Sous l'influence de l'entraînement dans les muscles, non seulement la quantité d'ATP et de Kf augmente, mais également la capacité du tissu musculaire à les diviser augmente de manière significative. Une autre réaction adaptative qui détermine la puissance du système anaérobie alactique est l'accélération de la resynthèse du phosphate due à une augmentation de l'activité des enzymes, en particulier la créatine phosphokinase et la myokinase.

Sous l'influence de l'entraînement, les indicateurs de la capacité maximale du système anaérobie alactique d'approvisionnement en énergie augmentent également de manière significative. La capacité du système anaérobie alactique sous l'influence d'un entraînement ciblé à long terme peut être multipliée par 2,5. Ceci est confirmé par les indicateurs de la dette maximale d'O2 alactique : pour les athlètes débutants, elle est de 21,5 ml/kg, pour les athlètes de haut niveau, elle peut atteindre 54,5 ml/kg.

Une augmentation de la capacité du système énergétique alactique se manifeste également dans la durée du travail d'intensité maximale. Ainsi, pour les personnes qui ne font pas de sport, la puissance maximale du processus anaérobie alactique, atteinte après 0,5 à 0,7 s après le début du travail, peut être maintenue pendant 7 à 10 s au maximum, puis pour les meilleurs sportifs spécialisés dans les disciplines de sprint, il peut apparaître en 15 - 20 s. Dans le même temps, une longue durée de travail s'accompagne de sa puissance nettement supérieure, due au taux élevé de décomposition et de resynthèse des phosphates à haute énergie.

La concentration d'ATP et de CF chez les hommes et les femmes est presque la même - environ 4 mmol/kg d'ATP et 16 mmol/kg de CF. Cependant, la quantité totale de phosphogènes pouvant être utilisée pendant l'activité musculaire est significativement plus élevée chez l'homme que chez la femme, en raison de grandes différences dans le volume total des muscles squelettiques. Naturellement, les hommes ont une capacité beaucoup plus grande du système d'approvisionnement en énergie anaérobie alactique.

En conclusion, il convient de noter que les personnes ayant un niveau élevé de productivité anaérobie alactique ont, en règle générale, une faible capacité aérobie, une endurance pour un travail à long terme. Dans le même temps, chez les coureurs de fond, les capacités anaérobies alactiques sont non seulement incomparables avec celles des sprinteurs, mais sont souvent inférieures à celles enregistrées chez les non-athlètes.

Caractéristiques générales des systèmes d'alimentation énergétique pour l'activité musculaire

L'énergie, comme vous le savez, est une mesure quantitative générale qui relie tous les phénomènes de la nature, les différentes formes de mouvement de la matière. De tous les types d'énergie générés et utilisés dans divers processus physiques (thermiques, mécaniques, chimiques, etc.) en relation avec l'activité musculaire, l'attention principale doit être portée sur l'énergie chimique du corps, dont la source est la nourriture et sa transformation en énergie mécanique de l'activité motrice.

L'énergie libérée lors de la décomposition des aliments est utilisée pour produire de l'adénosine triphosphate (ATP), qui se dépose dans les cellules musculaires et est une sorte de carburant pour la production d'énergie mécanique de contraction musculaire.

L'énergie nécessaire à la contraction musculaire provient de la décomposition de l'adénosine triphosphate (ATP) en adénosine diphosphate (ADP) et en phosphate inorganique (P). La quantité d'ATP dans les muscles est faible et suffisante pour fournir un travail de haute intensité pendant 1 à 2 secondes seulement. Pour poursuivre le travail, une resynthèse d'ATP est nécessaire, qui est produite en raison de réactions de libération d'énergie de trois types. La reconstitution des réserves d'ATP dans les muscles vous permet de maintenir un niveau constant de sa concentration, ce qui est nécessaire pour une contraction musculaire à part entière.

La resynthèse d'ATP est assurée à la fois dans les réactions anaérobies et aérobies avec l'intervention des réserves de créatine phosphate (CP) et d'ADP contenues dans les tissus musculaires comme sources d'énergie, ainsi que des substrats riches en énergie (glycogène musculaire et hépatique, réserves tissulaires liposées, etc.) . Les réactions chimiques conduisant à l'apport d'énergie aux muscles se produisent dans trois systèmes énergétiques : 1) alactate anaérobie, 2) lactate anaérobie (glycolytique), 3) aérobie.

La formation d'énergie dans les deux premiers systèmes s'effectue au cours de réactions chimiques ne nécessitant pas la présence d'oxygène. Le troisième système assure l'apport énergétique de l'activité musculaire à la suite de réactions d'oxydation se produisant avec la participation de l'oxygène. Les idées les plus générales sur la séquence de commutation et les rapports quantitatifs dans l'apport d'énergie de l'activité musculaire de chacun de ces systèmes sont illustrées à la fig. une.

Les capacités de chacun de ces systèmes énergétiques sont déterminées par la puissance, c'est-à-dire le taux de libération d'énergie dans les processus métaboliques, et la capacité, qui est déterminée par la taille et l'efficacité de l'utilisation des fonds de substrat.

Riz. Fig. 1. La séquence et les rapports quantitatifs des processus d'apport énergétique de l'activité musculaire chez les athlètes qualifiés dans divers systèmes énergétiques (schéma): 1 - alactique; 2 - lactate; 3 - aérobie

Substrat énergisant pour assurer la fonction principale fibre musculaire- sa contraction - est l'acide adénosine triphosphorique - ATP.

Selon les modalités de mise en œuvre, l'apport énergétique est classiquement divisé en anaérobie (alactate-lactate) et aérobie.

Ces processus peuvent être représentés comme suit :

Zone d'approvisionnement en énergie anaérobie :

ADP + Phosphate + énergie libre<=>ATP

Phosphocréatine + ADP<=>créatine + ATP

2 ADP<=>AMP + ATP

Glycogène (glucose) + Phosphate + ADP<=>lactates + ATP

Zone d'approvisionnement en énergie aérobie :

Glycogène (glucose), acides gras + Phosphate + O2C02 + H2 0 + ATP

Les sources d'énergie sont les phosphagènes, le glucose, le glycogène, les acides gras libres, l'oxygène.

L'introduction d'ATP de l'extérieur à des doses suffisantes est impossible (le contraire est une idée fausse répandue), il est donc nécessaire de créer les conditions pour la formation d'une quantité accrue d'ATP endogène. La formation vise à cela - un déplacement des processus métaboliques vers la formation d'ATP, ainsi que la fourniture d'ingrédients.

Le taux d'accumulation et de consommation d'énergie varie considérablement en fonction de l'état fonctionnel de l'athlète et du sport. Une certaine contribution au processus d'approvisionnement énergétique, sa correction, est possible à partir de la pharmacologie.

Au début des années 1970, il a été prouvé que la contraction du myocarde ischémique s'arrête lorsque les réserves cellulaires de phosphocréatine (FC) sont épuisées, alors qu'environ 90 % de l'ATP reste inutilisé dans les cellules. Ces données suggèrent que l'ATP est inégalement réparti dans la cellule. Tout l'ATP contenu dans la cellule musculaire n'est pas disponible, mais seulement une petite partie, localisée dans les myofibrilles. Les résultats des études menées au cours des années suivantes ont montré que la relation entre les pools d'ATP intracellulaires est réalisée par les isoenzymes FA et créatine kinase. Dans des conditions normales, la molécule d'ATP, dérivée des mitochondries, transfère son énergie à la créatine qui, sous l'influence de l'isoenzyme créatine kinase mitochondriale, se transforme en FC. Cette dernière migre vers les sites de réactions locales de créatine kinase (sarcolemme, myofibrilles, réticulum sarcoplasmique), où d'autres isoenzymes de créatine kinase assurent la resynthèse d'ATP à partir de FA et d'ADP.

La créatine libérée en même temps retourne dans les mitochondries et l'énergie de l'ATP est utilisée aux fins prévues, y compris pour la contraction musculaire (voir schéma). Le taux de transport d'énergie à l'intérieur de la cellule le long de la voie de la phosphocréatine dépasse de manière significative le taux de diffusion de l'ATP dans le cytoplasme. C'est pourquoi une diminution de la teneur en AG dans la cellule entraîne une dépression de la contractilité même en maintenant un apport intracellulaire important du principal substrat énergétique - l'ATP.

Selon les concepts modernes, le rôle physiologique de l'AG consiste en la fourniture efficace d'un transport énergétique intracellulaire des lieux de sa production aux lieux d'utilisation.

Dans des conditions aérobies, les principaux substrats de la synthèse d'ATP sont les acides gras libres, le glucose et le lactate, dont le métabolisme assure normalement la production d'environ 90 % de la quantité totale d'ATP. À la suite d'une série de réactions catalytiques successives, il se forme à partir de substrats l'acétyl coenzyme A. À l'intérieur des mitochondries, lors du cycle de l'acide tricarboxylique (cycle de Krebs), l'acétyl coenzyme A se décompose en atomes de dioxyde de carbone et d'hydrogène. Ces derniers sont transférés à la chaîne de transport d'électrons (chaîne respiratoire) et utilisés pour réduire l'oxygène moléculaire en eau. L'énergie générée lors du transfert d'électrons le long de la chaîne respiratoire, à la suite de la phosphorylation oxydative, est transformée en énergie d'ATP.

Une diminution de l'apport d'oxygène aux muscles entraîne la dégradation rapide de l'ATP en ADP et AMP, puis la dégradation de l'AMP en adénosine, xanthine et hypoxanthine. Les nucléotides traversent la membrane sarcoplasmique dans l'espace intercellulaire, ce qui rend impossible la resynthèse de l'ATP.

Dans des conditions d'hypoxie, le processus anaérobie de synthèse d'ATP est intensifié, dont le substrat principal est le glycogène. Cependant, lors de l'oxydation anaérobie, il se forme beaucoup moins de molécules d'ATP que lors de l'oxydation aérobie des substrats métaboliques. L'énergie de l'ATP synthétisée en conditions anaérobies est insuffisante non seulement pour assurer la fonction contractile du myocarde, mais aussi pour maintenir les gradients ioniques dans les cellules. La diminution de la teneur en ATP s'accompagne d'une diminution importante de la teneur en FA.

L'activation de la glycolyse anaérobie entraîne l'accumulation de lactate et le développement d'une acidose. La conséquence d'une carence en phosphate macroergique et d'une acidose intracellulaire est une violation des mécanismes de transport d'ions dépendant de l'ATP responsables de l'élimination des ions calcium des cellules. L'accumulation d'ions calcium dans les mitochondries entraîne un découplage de la phosphorylation oxydative et un déficit énergétique accru. Une augmentation de la concentration d'ions calcium dans le sarcoplasme avec un manque d'ATP contribue à la formation de ponts forts d'actinomyosine, ce qui empêche la relaxation des myofibrilles.

Une carence en ATP et un excès d'ions calcium, associés à une augmentation de la production et à une augmentation de la teneur en catécholamines dans le muscle, stimulent la "triade lipidique". Le développement de la "triade lipidique" provoque la destruction de la bicouche lipidique des membranes cellulaires. Tout cela conduit à la contracture des myofibrilles et à leur destruction. Le rôle d'un «piège à ions calcium» est joué par le phosphate inorganique et d'autres anions qui s'accumulent dans la cellule pendant l'hypoxie.

L'approvisionnement pharmaceutique par zones s'effectue comme suit :

DANS anaérobie (alactique) afin d'assurer un travail rapide, le plus puissant et de courte durée (plusieurs secondes), des phosphagènes sont introduits, en particulier du néoton (voir le chapitre "Macroergs (phosphagènes)"). pharmacologique sport dopage réhabilitation

DANS anaérobie (lactate) la zone d'accumulation d'acide lactique pendant le travail de puissance sous-maximale, le corps doit également être alimenté en phosphocréatine, autant que possible doté de la capacité d'utiliser complètement l'oxygène, de tolérer la dette d'oxygène (antihypoxants), d'éliminer les "déchets" (voir le chapitre "Correction de la capacité en lactate du corps"), et ont également des réserves de glycogène et la capacité de reconstituer les réserves de glucides dans le processus.

DANS aérobique(oxygène) il faut assurer : un apport constant de glucides dans le sang, l'oxydation maximale des acides gras (agents lipotropes) et la neutralisation des radicaux libres formés dans ce cas (antioxydants), ainsi que l'utilisation maximale des l'oxygène entrant dans le corps (antihypoxants).