I. Surse de energie în SAMBO

II. Factorii care determină economia de energie în luptă.

III. Principalele tipuri de mecanisme de alimentare cu energie:

a) Mecanismul alactat

b) Mecanismul glicolitic

c) Mecanism aerob

IV. Alimentarea cu energie a mușchilor și a tipurilor de fibre musculare

V. Criterii de evaluare a mecanismului de alimentare cu energie

Descarca:

Previzualizare:

DEPARTAMENTUL ÎNVĂȚĂMÂNT AL ADMINISTRAȚIEI SECTORULUI URBAN AL ORAȘULUI VYKSA MBU TO "DYUTS" TEMP ""

MECANISME DE ALIMENTARE A ENERGIEI

ÎN SAMBO

Efectuat:

student al asociatiei "Sambo"

Dmitriev Andrei Vadimovici

15 ani

Vyksa

2016

1. Surse de energie în SAMBO 2
2. Factorii care determină economia de energie

în luptă. 2

1. Principalele tipuri de mecanisme

alimentare cu energie: 3

1. Mecanismul alactat 3
2. Mecanismul glicolitic 4
3. Mecanismul aerob 5

1. Furnizarea de energie a mușchilor și a tipurilor de mușchi

fibre 8

1. Criterii de evaluare a mecanismului

alimentare cu energie 9

1. Referințe și resurse de internet 10

CARACTERISTICI GENERALE ALE LUPTELOR SAMBO

SAMBO modern se caracterizează prin activitate motrică ridicată a sportivilor, variabilitate în compoziția acțiunilor de atac și de apărare și stres emoțional și fizic mare. Schimbarea continuă a situațiilor pe covorașul de lupte necesită concentrarea maximă a atenției luptătorului, capacitatea de a naviga rapid și precis în situație. Răspunde instantaneu la acțiunile inamicului, creează singur condiții favorabile pentru un atac și efectuează tehnici tactice și tehnice. Toate acestea necesită o cheltuială uriașă de energie din partea luptătorului.

Acidul adenozin trifosforic servește ca sursă directă de energie pentru a satisface nevoile energetice ale organismului (). Într-o moleculă există un tip special de legătură chimică. Numai atunci când această legătură chimică este divizată, se eliberează energie, care poate fi folosită pentru a efectua diferite tipuri de muncă, inclusiv munca musculară. Aceasta are ca rezultat divizareala adenozin difosforic () și acid fosforic liber cu eliberare de energie conform ecuației:+E,

unde E este energia folosită pentru a furniza muncă.

În condiții fiziologice, adică în condițiile care există într-o celulă vie, scindarea unei alunițeînsoțită de eliberarea a 10 - 12 kcal de energie (43 -50 kJ).

Principalii consumatori de energieîn corp sunt

• reacții de sinteză;
• activitatea musculară;
• transportul moleculelor și ionilor prin membrane.

Țesutul muscular este unul dintre cele mai bogatețesuturi ale corpului uman. Conţinutîn ea este de 0,4-0,5% și practic nu se modifică sub influența antrenamentului. Această cantitateconţine comparativ cel mai mare stoc energie, care este suficientă pentru doar câteva secunde de muncă musculară intensă. În plus, mușchiul nu poate descompune întreaga cantitate disponibilă. Deja cu o scădere a conținutuluijumătate din mușchi își pierde capacitatea de a se contracta. Prin urmare, pentru a-și asigura activitatea vitală, trebuie să fie constant recreat - resintetizat. În circumstanțe normale, sumaresintetizat datorită proceselor aerobe (oxidare aerobă) care au loc cu participarea oxigenului. Acesta este cel mai convenabil și cel mai benefic proces energetic pentru organism.

În timpul muncii grele, când sistemele de consum, transport și utilizare a oxigenului nu asigură necesarul de energie al organismului, pentru resinteză.sunt incluse procesele anaerobe, fără oxigen: anaerobe alactice (fosfat de creatină) și anaerobe lactate (glicoliză). Aceste trei mecanisme principale de alimentare cu energie diferă unele de altele prin capacitățile lor, care sunt caracterizate prin viteza de desfășurare, putere maximă, capacitate și eficiență energetică.

Puterea maximă a procesului de economisire a energiei este caracterizată de cea mai mare cantitate de energie pe care o poate furniza pentru furnizarea de energie a muncii pe unitatea de timp. Capacitatea procesului de alimentare cu energie este estimată prin timpul în care procesul poate furniza energie pentru a funcționa. Pentru manifestarea rezistenței, au o importanță deosebită acele proprietăți ale corpului luptătorului care determină capacitatea procesului de economisire a energiei.

În conformitate cu cele trei mecanisme principale de alimentare cu energie a muncii, se disting 3 componente ale rezistenței luptătorului: alactică, glicolitică și aerobă. Manifestarea fiecăreia dintre aceste componente este determinată, pe de o parte, de capacitățile mecanismului de alimentare cu energie corespunzător, în primul rând de capacitatea acestora, și, pe de altă parte, de intensitatea, durata și alte caracteristici ale muncii musculare efectuate. .

Să ne oprim asupra fiecăruia dintre cele trei mecanisme principale de alimentare cu energie.

MECANISMUL DE ALIMENTARE A ENERGIEI ALACTATE

cu exceptia celulele corpului uman conțin un alt compus care conține fosfor. Având un tip de legătură chimică similară unei legături chimice fosfat într-o moleculă. Acesta este fosfatul de creatină). Datorită energiei conținute în această legătură chimică a moleculeipoate avea loc resinteza din conform ecuației: ,

Unde - creatina, o substanta formata in timpul conversiei fosfatului de creatina.

Mecanismul de resinteză a fosfatului de creatină (alactat anaerob).are cea mai mare viteză de implementare și cea mai mare putere. Își poate atinge puterea maximă în 1-2 secunde după începerea unui lucru muscular intens. Puterea sa maximă este de 3-4 ori puterea de oxidare aerobă și de aproximativ 1,5 ori puterea glicolizei. Mecanismul fosfatului de creatină furnizează energie pentru exerciții de scurtă durată, a căror putere este aproape de maxim (viteză, viteză-putere, putere cu greutăți mari), schimbări bruște de intensitate în timpul muncii efectuate. Rezistenta la astfel de exercitii este determinata, pe de o parte, de rezervele de creatina fosfat si, pe de alta parte, de rata consumului acestuia, care, la randul sau, depinde de puterea exercitiului efectuat si de eficienta echipament sportiv.

MECANISMUL GLICOLITIC DE ALIMENTARE cu ENERGIE

Un alt mecanism anaerob de alimentare cu energie este glicoliza. Glicoliza este descompunerea anaerobă (fără participarea oxigenului) a carbohidraților (glicogen sau glucoză) până la stadiul de formare a acidului lactic. În același timp, datorită energiei eliberate în timpul descompunerii carbohidraților, are loc resinteza., Glicoliza nu poate fi clasificată ca un proces extrem de eficient. În procesul de glicoliză, este eliberat și utilizat pentru resintezădoar o mică parte din energia conținută în legăturile chimice ale carbohidraților. Cea mai mare parte a energiei rămâne în legăturile chimice ale acidului lactic. Cu toate acestea, cantitatea totală de energie eliberată se dovedește a fi suficient de mare pentru a asigura performanța unui lucru muscular semnificativ. Viteza de desfășurare a glicolizei este de 15-30 de secunde de la începutul muncii musculare intensive, puterea maximă este de 1,5 ori mai mică decât puterea reacției cu creatină fosfat și de 1,5-2 ori mai mare decât puterea maximă a mecanismului de alimentare cu energie aerobă. Este foarte dificil de estimat capacitatea de glicoliză, deoarece este implicată în furnizarea de energie numai în combinație cu alte procese de resinteză..

Rolul glicolizei în activitatea musculară a unui sportiv este foarte important și divers. Furnizează organismului energie primele etape muncă musculară intensă, cu o creștere bruscă a puterii, cu o smucitură de finisare. În lupta sambo, unde munca este caracterizată de intensitate variabilă, rolul glicolizei este mare, deoarece munca extrem de eficientă reprezintă o proporție semnificativă din durata totală a unui meci de lupte.

MECANISM DE ALIMENTARE A ENERGIEI AEROBĂ

Nu mai puțin important decât anaerobul este mecanismul aerob de alimentare cu energie pentru un luptător. Oxidarea aerobă este cea mai importantă modalitate de aprovizionare cu energie a corpului uman. Din primul până în ultimul moment al vieții, o persoană respiră, consumând oxigen din mediu, care este utilizat în procesele de oxidare biologică aerobă. Oxidarea aerobă este un proces cu multe avantaje. Ca substraturi energetice în procesele de oxidare biologică se folosesc carbohidrați, grăsimi, produse de metabolism proteic, ale căror rezerve totale în organism sunt foarte mari și care pot furniza energie pentru o cantitate incomensurabil de mare de muncă decât cea care poate fi efectuată în chiar o sarcină de antrenament foarte voluminoasă.

Produșii finali ai oxidării aerobe suntȘi , substanțe care se îndepărtează ușor din organism (cu respirație, transpirație, urină) și, prin urmare, nu au niciun efect negativ semnificativ asupra acestuia. Oxidarea aerobă este un proces extrem de eficient din punct de vedere energetic. Aproximativ 60% din energia eliberată în timpul transformărilor aerobe este folosită util - pentru educație. Restul de 40% din energie este eliberat sub formă de căldură, care în condiții normale este abia suficientă pentru a menține temperatura corpului.

Cu toate acestea, oxidarea aerobă are dezavantaje semnificative care se manifestă în procesul de efectuare a muncii musculare intense. În primul rând, se desfășoară lent (își schimbă viteza) după începerea lucrului muscular și este reconstruit relativ lent cu o creștere a intensității muncii în cursul implementării sale. Acest proces implică sistemul respirator și cardiovascular sisteme, sistemul sanguin, mecanismele intracelulare de transport. Restructurarea activităților tuturor acestor sisteme nu poate avea loc instantaneu și necesită timp. Desigur, la sportivii bine pregătiți, această restructurare are loc mult mai rapid decât la cei mai puțin antrenați. O încălzire efectuată înainte de antrenamentul principal are, de asemenea, un efect pozitiv asupra vitezei de restructurare. Dar încă probleme rămân. În al doilea rând, chiar mai mult dezavantaj semnificativ- putere relativ scăzută. Calea aerobă nu poate furniza suficientă energie pentru munca de mare intensitate.

În ceea ce privește o altă latură a oxidării biologice aerobe - capacitatea sa, atunci în acest indicator depășește semnificativ modalitățile anaerobe de economisire a energiei. Putem spune că capacitatea de oxidare aerobă este nelimitată - oferă organismului energie pe tot parcursul vieții.

Întrucât luptătorul trebuie să efectueze în mod repetat în timpul zilei meciuri de 4 minute, eficiența producției de energie în condiții aerobe joacă un rol foarte important pentru recuperarea eficientă a capacității de lucru, atât între lupte, cât și în procesul de luptă între luptători. Pentru imbunatatirea performantelor aerobice sunt eficiente antrenamentele multiple si luptele competitive cu o durata de lucru cu 20-30% mai mare decat cea competitiva, precum si luptele de intensitate redusa si durata considerabila (pana la 20 de minute). În acest caz, intensitatea optimă este considerată a fi cea care atinge pragul metabolismului anaerob (HR - 150-160 bătăi/min). Scurtând intervalele dintre contracții și folosind lupte de intensitate variabilă, este posibilă activarea proceselor respiratorii.

Rolul căii de alimentare cu energie aerobă este extrem de important pentru un luptător. Cantitatea principală de energie în timpul antrenamentului și activitate competitivă luptătorul primește din cauza oxidării aerobe. Acesta este un fel de mecanism de fundal care oferă energie pentru o cantitate mai mare de antrenament și muncă competitivă. Reacțiile anaerobe sunt implicate atunci când intensitatea muncii este mare: aruncări rapide, menținerea adversarului pe omoplați, măturari și alte elemente ale luptei.

Am luat în considerare pe scurt mecanismele, acum este necesar să ne dăm seama când funcționează. Să începem cu faptul că în repaus organismul consumă și energie. Energia de repaus, sau metabolismul bazal, este acoperită de mecanisme aerobe cu un anumit raport de lipoliză și glicoliză. La începutul unei lupte de intensitate scăzută, lipoliza aerobă și glicoliza pur și simplu își măresc puterea. Odată cu o creștere suplimentară a puterii muncii, această tendință continuă. Dar, la un moment dat, glicoliza anaerobă începe să funcționeze. Momentul includerii sale corespunde pragului aerob. Puterea muncii crește, iar acum trei mecanisme își măresc puterea proporțional. Glicoliza anaerobă aruncă acid lactic în sânge, care este utilizat cu succes și nu dăunează mult. Dar, după un timp, pragul anaerob se instalează. În acest moment, producția de lactat începe să depășească capacitatea de utilizare rapidă, iar lactatul începe să se acumuleze. Odată cu o creștere suplimentară a puterii de lucru a corpului, totul se schimbă - mecanismele aerobe „cresc” mai încet, cele anaerobe – mai repede. Aceasta continuă până când concentrația de acid lactic atinge nivelul limită individual. Se poate întâmpla ca la un moment dat consumul de oxigen să înceteze să crească, și astfel acesta este punctul de consum maxim de oxigen, sau puterea maximă a mecanismelor de alimentare cu energie aerobă.

FURNIZAREA DE ENERGIE A MUSCHILOR SI TIPURI DE FIBRE MUSCULARE

Rata de recuperare a energiei unui luptător depinde în mare măsură de tipurile de fibre musculare.

Fibre rapide - mai multa viteza cheltuiala

Fibre lente - debit mai lent

fibre musculare rapide) folosește energia foarte rapid și necesită o recuperare moleculară foarte rapidă, asigură recuperarea rapidă a moleculelornumai glicoliza anaerobă poate. Acest lucru explică de ce luptătorii execută aruncări de viteză timp de 20-30 de secunde.

fibre musculare lente) cheltuiește energia mult mai încet, astfel încât calea de recuperare a energiei este oxidativă. Acest lucru face ca fibrele musculare lente să fie mult mai dificil de obosit (lucrează foarte mult timp, dar nu pot face față unei greutăți mari).

CRITERII DE EVALUAREA MECANISMULUI DE ALIMENTARE cu ENERGIE

Astfel, putem concluziona că orice muncă musculară necesită energie.Rezultatul sportiv al unui luptător este limitat într-o anumită măsură de nivelul de dezvoltare al mecanismelor de alimentare cu energie a organismului.Evaluarea modificărilor funcționale în mecanismele de alimentare cu energie a activității musculare este importantă pentru monitorizarea dezvoltării calităților fizice ale sportivului, optimizarea și îmbunătățirea procesul de instruire. Iar rolul cel mai important în aprovizionarea cu energie a luptătorului îl joacă mecanismul aerob de alimentare cu energie, deoarece. Luptătorul primește cea mai mare parte de energie în timpul antrenamentului și a activităților competitive din cauza oxidării aerobe. 6-12

Ef - eficiența fosforilării;

Ea este eficiența interfeței electromecanice;

Em este eficiența globală în transformarea energiei proceselor metabolice în lucru mecanic.

REFERINȚE ȘI RESURSE INTERNET

1. Zaharov E.N., Karasev A.V., Safonov A.A. Enciclopedie antrenament fizic (Fundamente metodologice dezvoltarea calităților fizice). Sub redactia generala. A.V. Karasev. – M.: Leptos, 2004. – 308 p.

2. Pedagogie: Proc. indemnizație pentru studenți. superior manual instituții / V.A. Slastenin, I.F. Isaev, E.N. Shiyanov; Ed. V.A. Slastenin. - M.: Academia, 2002. - 527 p.

3. Lupte sportive: un manual pentru institutele FC / Ed. A.P. Kuptsova. - M .: Cultură fizică și sport, 2006. - 236 p.

4. Lupte sportive: clasic, freestyle, sambo. Manual pentru institute educație fizică/ sub total ed. Galovsky N.M., Katulina A.Z. - M.: Cultură fizică și sport, 1986. - 340 p.

5. Tumanyan G.S. Lupte sportive: teorie, metodologie. În 4 cărți. Cartea 1. - M.: Cultură fizică și sport, 2002. - 188 p.

educație și sport. – M.: Infra-M, 2002. – 264 p.

6. Shashurin A.V. Antrenament fizic. - M.: Cultură fizică și sport, 2005. - 317 p.

7. Shchedrina Yu.S. Cultură fizică. - M.: Unitate, 2005. - 350 p.

8. Yudin V.D. Teorie și metodologie educație fizică si sport. – M.: Infra-M, 2004. – 280 p.

9.http://salda.ws/video.php?id=5QXkyHUUM9E

10. http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=513129

11. https://ru.wikipedia.org/wiki/Main_page

Rubrica „Biochimie”. Factorii aerobi și anaerobi ai performanței sportive. Criterii bioenergetice pentru performanța fizică. Indicatori biochimici ai nivelului de dezvoltare a componentelor aerobe și anaerobe ale performanței sportive. Raportul dintre nivelurile de dezvoltare a componentelor aerobe și anaerobe ale performanței sportive la reprezentanții diferitelor sporturi. Caracteristicile modificărilor biochimice din organism în condiții critice ale activității musculare.

Dintre principalii factori biochimici care determină performanța sportivă, cei mai importanți sunt capacitățile bioenergetice (aerobe și anaerobe) ale organismului. În funcție de intensitatea și natura suportului, lucrarea se propune a fi împărțită în mai multe categorii:

• zona anaerobă (alactică) de putere de sarcină;
• zona anaerobă (glicolitică);
• o zonă de furnizare mixtă anaerob-aerobă (predomină procesele anaerobe);
• o zonă de furnizare mixtă aerob-anaerobă (predomină procesele aerobe);
• zona aerobă de alimentare cu energie.

Lucru anaerob de maximă putere (10-20 sec.) se efectuează în principal pe rezervele intracelulare de fosfagen (creatină fosfat + ATP). Datoria de oxigen este mică, are un caracter alactic și ar trebui să acopere resinteza macroergilor uzați. Nu există o acumulare semnificativă de lactat, deși glicoliza poate fi implicată în furnizarea unor astfel de sarcini pe termen scurt, iar conținutul de lactat din mușchii care lucrează crește.

Funcționarea puterilor submaximale în funcție de ritm și durată, se află în zonele de alimentare cu energie anaerobă (glicolitică) și anaerob-aerobă. Contribuția glicolizei anaerobe devine cea principală, ceea ce duce la acumularea de concentrații mari de lactat intracelular, acidificarea mediului, dezvoltarea deficienței de NAD și autoinhibarea procesului. Lactatul are o rată bună, dar finită de penetrare prin membrane, iar echilibrul dintre conținutul său în mușchi și plasmă se stabilește abia după 5-10 minute. de la începutul lucrărilor.

La munca predomină puterea mare modalitate aerobă de alimentare cu energie (75-98%). Munca de putere moderată se caracterizează prin furnizarea aproape completă de energie aerobă și posibilitatea de performanță pe termen lung de la 1 oră. până la multe ore în funcție de puterea specifică. Există un număr semnificativ de indicatori utilizați pentru a identifica nivelul de dezvoltare, mecanismele aerobe și anaerobe de conversie a energiei.

Una dintre ele oferă o evaluare integrală a acestor mecanisme, în timp ce altele permit caracterizarea diferitelor aspecte ale acestora (viteza de desfășurare, putere, capacitate, eficiență) sau starea oricărei legături sau etape individuale. Cei mai informativi sunt indicatorii inregistrati in timpul efectuarii sarcinilor de testare care determina activarea proceselor corespunzatoare de conversie a energiei aproape de limita. În același timp, trebuie avut în vedere faptul că procesele anaerobe sunt foarte specifice și sunt incluse în aprovizionarea cu energie în cea mai mare măsură doar în tipul de activitate în care sportivul a urmat un antrenament special. Aceasta înseamnă că pentru a evalua posibilitățile de utilizare a proceselor anaerobe de alimentare cu energie pentru muncă, testele ergometrice pentru biciclete sunt cele mai potrivite pentru bicicliști, alergare pentru alergători etc.

De mare importanță pentru identificarea posibilităților de utilizare a diverselor procese de alimentare cu energie sunt puterea, durata și natura exercițiului de testare efectuat. De exemplu, pentru a evalua nivelul de dezvoltare a mecanismului anaerob alactic, cele mai potrivite sunt exercițiile de scurtă durată (20-30 de secunde) efectuate cu intensitate maximă. Cele mai mari schimbări asociate cu participarea mecanismului anaerob glicolitic de alimentare cu energie a muncii se găsesc atunci când se efectuează exerciții care durează 1-3 minute. cu intensitatea maximă pentru această durată. Un exemplu ar fi o lucrare formată din 2-4 exerciții repetitive, cu durata de aproximativ 1 minut, efectuate la intervale de odihnă egale sau descrescătoare. Fiecare exercițiu de repetare trebuie efectuat la cea mai mare intensitate posibilă. Starea proceselor aerobe și anaerobe de alimentare cu energie a muncii musculare poate fi caracterizată folosind un test cu o creștere treptată a sarcinii până la „eșec”.
Indicatorii care caracterizează nivelul sistemelor anaerobe sunt valorile alactatului și lactatului datoria de oxigen, a cărui natură a fost discutată mai devreme. Indicatorii informativi ai adâncimii deplasărilor anaerobe glicolitice sunt concentrația maximă de acid lactic în sânge, indicatori ai reacției active a sângelui (pH) și deplasarea bazelor tampon (BE).

Pentru a evalua nivelul de dezvoltare a mecanismelor aerobe de producere a energiei se folosește definiția consumului maxim de oxigen (MOC) - consumul maxim de oxigen pe unitatea de timp care poate fi realizat în condiții de muncă musculară intensă.
MPC caracterizează puterea maximă a procesului aerob și este de natură integrală (generalizată), deoarece capacitatea de a genera energie în procesele aerobe este determinată de activitatea combinată a multor organe și sisteme corporale responsabile de utilizarea, transportul și utilizarea oxigen. În sporturile în care principala sursă de energie este procesul aerob, alături de putere, capacitatea acestuia este de mare importanță. Timpul de menținere al consumului maxim de oxigen este utilizat ca indicator de capacitate. Pentru a face acest lucru, împreună cu valoarea IPC, se determină valoarea „puterii critice” - cea mai mică putere a exercițiului, la care se realizează IPC. În aceste scopuri, testul cu creșterea treptată a sarcinii este cel mai convenabil. Apoi (de obicei a doua zi) sportivilor li se cere să lucreze la nivelul de putere critic. Timpul în care se poate menține „puterea critică” și se modifică consumul de oxigen este fix. Timpul de lucru la „putere critică” și timpul de retenție al IPC sunt bine corelate între ele și sunt informative în raport cu capacitatea căii aerobe de resinteză ATP.

După cum știți, etapele inițiale ale oricărei lucrări musculare suficient de intense sunt furnizate cu energie datorită proceselor anaerobe. Motivul principal pentru aceasta este inerția sistemelor aerobe de alimentare cu energie. După desfășurarea procesului aerob la un nivel corespunzător puterii exercițiului efectuat, pot apărea două situații:

1. procesele aerobe fac față pe deplin aprovizionării cu energie a corpului;
2. împreună cu procesul aerob, glicoliza anaerobă este implicată în furnizarea de energie.

Studiile au arătat că în exercițiile, a căror putere nu a atins încă „critică”, și, prin urmare, procesele aerobe nu s-au dezvoltat la nivelul maxim, glicoliza anaerobă poate participa la furnizarea de energie a muncii pe toată durata sa. Acea putere cea mai scăzută, pornind de la care, împreună cu procesele aerobe, glicoliza participă la producerea de energie pe tot parcursul lucrării, se numește „pragul de schimb anaerob”. (ANSP). Puterea ANSP este de obicei exprimată în unități relative - nivelul consumului de oxigen (ca procent din MPC) atins în timpul funcționării. Îmbunătățirea aptitudinii pentru sarcini aerobe este însoțită de o creștere a TAN. Valoarea ANOR depinde în primul rând de caracteristicile mecanismelor aerobe de generare a energiei, în special de eficiența acestora. Deoarece eficiența procesului aerob poate suferi modificări, de exemplu, datorită unei modificări a conjugării oxidării cu fosforilarea, este de interes să se evalueze acest aspect al pregătirii funcționale a organismului. Cele mai importante în cadrul individului modificări ale acestui indicator la diferite etape ale ciclului de formare. Eficacitatea procesului aerob poate fi de asemenea evaluată în test cu o creștere treptată a sarcinii atunci când se determină nivelul consumului de oxigen la fiecare pas.
Deci, participarea proceselor anaerobe și aerobe la aprovizionarea cu energie a activității musculare este determinată, pe de o parte, de puterea și alte caracteristici ale exercițiului efectuat și, pe de altă parte, de caracteristicile cinetice (putere maximă, putere maximă). timpul de retenție a puterii, capacitatea maximă și eficiența) proceselor de generare a energiei.
Caracteristicile cinetice considerate depind de acțiunea comună a multor țesuturi și organe și se modifică în moduri diferite sub influența exerciții de antrenament. Această caracteristică a răspunsului proceselor bioenergetice la sarcinile de antrenament trebuie luată în considerare la alcătuirea programelor de antrenament.

Tabelul 2 – Clasificarea supraponderală și a obezității în funcție de conținutul de grăsime corporală

Scăzut 6-10% 14-18%

Normal 11-17% 19-22%

Exces 18-20% 23-30%

Obezitate Mai mult de 20% Mai mult de 30%

Pe lângă procentul de grăsime corporală, este important să se observe distribuția acesteia pe corp. În aceste scopuri, există un indicator al raportului dintre circumferința taliei și circumferința șoldurilor (OT / OB). Pentru bărbați, acest coeficient ar trebui să fie mai mic de 0,95, iar pentru femei, mai mic de 0,85. Valoarea OT / OB pentru bărbați este mai mare de 1,0 și femei este mai mare de 0,85

S-a dovedit că un WC egal cu 100 cm indică indirect un astfel de volum de țesut adipos visceral, în care, de regulă, se dezvoltă tulburări metabolice, iar riscul de a dezvolta diabet zaharat de tip 2 crește semnificativ.

REFERINȚE

1. Shutova, V. I. Obezity, or overweight syndrome / V. I. Shutova, L. I. Danilova // Medical News. - Minsk, 2004. - Nr. 7. - S. 41-47.

2. Ametov, A. S. Obezitatea și bolile cardiovasculare / A. S. Ametov, T. Yu. Demidova, A. L. Tselikovskaya // Terapeutul. arc. - 2001. - T. 73, nr. 8. - S. 66-69.

3. Verbovaya, N. E. Obezitatea și hormonul de creștere: relație cauzală / N. E. Verbovaya, S. V. Bulgakova // Probleme de endocrinologie. - M.: Media Sphere, 2001. - Nr. 3. - S. 44-47.

4. Termogeneza indusă de glucoză la indivizi obezi / N. T. Starkova [et al.] // Probl. endocrinologie. - 2004. - T. 50, nr. 4. - S. 16-18.

5. Milewicz, A. Obezitate perimenopauză / A. Milewicz, B. Bidzinska, A Sidorowicz // Gynecol Endocrinol. - 1996. - Nr. 10 (4). - R. 285-291. Revista PMID: 8908531 (probleme de endocrinologie 1998. - Nr. 1. - S. 52-53).

indicativ al obezității abdominale. Un indicator al riscului clinic de a dezvolta complicații metabolice ale obezității este, de asemenea, dimensiunea circumferinței taliei. Studiile au confirmat o strânsă corelație între gradul de dezvoltare a țesutului adipos visceral și dimensiunea circumferinței taliei (tabelul 3).

6. Krasnov, V. V. Greutatea corporală a pacientului boala ischemica inimi: probleme controversate și nerezolvate / VV Krasnov // Cardiologie. - 2002. - Nr 9. - S. 69-71.

7. Ametov, A. S. Principii de nutriție la pacienții obezi / A. S. Ametov // Diabet. Stil de viata. - M., 1997. - Nr. 7. - S. 28-30.

8. Voznesenskaya, T. G. Obezitate și metabolism / T. G. Voznesenskaya // Tulburări de alimentație în obezitate și corectarea lor. - 2004. - Nr 2. - S. 25-29.

9. Manual de farmacologie clinică / E.A. Kholodova [și alții]; ed. E. A. Kholodova. - Minsk: Belarus, 1998. - S. 259-277.

10. Okorokov, A. N. Tratamentul bolilor organelor interne / A. N. Okorokov. - Minsk: Vysh. scoala, 1996. - T. 2. - S. 455-472.

11. Balabolkin, M. I. Diagnosticul și tratamentul diferenţial al bolilor endocrine / M. I. Balabolkin, E. M. Klebanova, V. M. Kreminskaya. - M.: Medicină, 2002. - 751 p.

12. Kliorin, A. I. Obezitatea în copilărie / A. I. Klio-rin. - L.: Medicină, 1989. - 256 p.

13. Dedov I. I. Educația pacienților cu obezitate (program) / I. I. Dedov, S. A. Butrova, L. V. Savelyeva. - M., 2002. - 52 p.

14. Lavin, N. Manual of Endocrinology and Metabolism / N. Lavin. - al 2-lea. ed. - Boston: Little, Brown and Company, 1994. - P. 38, 66, 138, 154, 357, 384, 387.

15. Danilova, L. I. Sindromul metabolic: criterii de diagnostic, protocoale de tratament: manual-metoda. indemnizaţie / L. I. Danilova, N. V. Murashko. - Minsk: BelMAPO, 2005. - 26 p.

Primit 15.05.2014

Tabelul 3 - Corelația dintre țesutul adipos visceral și circumferința taliei

Risc ridicat Risc ridicat

Mai mare sau egal cu 94 cm Mai mare sau egal cu 102

Mai mare sau egal cu 80 cm Mai mare sau egal cu 88 cm

UDC: 612.017.2:612.013.7:611.73]:612.766.1

INTERACȚIUNEA ȘI ADAPTAREA SISTEMELOR DE ALIMENTARE A ENERGIEI ALE MUSCHILOR SCHELETICI ÎN TIMPUL ÎNCERCĂRILOR FIZICE

Yu. I. Brel

Universitatea de Stat de Medicină Gomel

În prezent, interesul pentru studierea modificărilor proceselor de alimentare cu energie în timpul activității fizice este asociat cu utilizarea metodelor moderne de studiere a metabolismului aerob și anaerob al mușchilor scheletici, precum și cu semnificația practică ridicată a evaluării schimbului de energie în medicina sportivă pentru dezvoltarea criteriilor de corectarea procesului de antrenament si diagnosticarea supraantrenamentului.

Revizuirea propusă evidențiază idei moderne despre interacțiunea și adaptarea sistemelor de alimentare cu energie în timpul activității fizice de intensitate și durată diferite.

Cuvinte cheie Cuvinte cheie: activitate fizică, metabolism energetic, metabolism aerob, metabolism anaerob.

INTERACȚIUNEA ȘI ADAPTAREA SISTEMELOR ENERGETICE ALE MUSCHILOR SCHELETIC ÎN TIMPUL EXERCIȚIULUI FIZIC

Yu. I. Universitatea de Stat de Medicină Brel Gomel

În prezent, interesul de a studia modificările proceselor de aprovizionare cu energie în exercițiul fizic este asociat cu utilizarea metodelor moderne de studiu al metabolismului aerob și anaerob în mușchii scheletici, precum și cu evaluarea schimbului de energie în medicina sportivă pentru corectarea procesului de antrenament și diagnosticul sindromului de supraantrenament cu înaltă semnificație practică. Această recenzie acoperă noțiuni contemporane privind interacțiunea și adaptarea sistemelor energetice din mușchii scheletici în timpul exercițiilor fizice de diferite intensități și durate.

Cuvinte cheie: exercițiu fizic, schimb de energie, metabolism aerob, metabolism anaerob.

Introducere

Studiul interacțiunii principalelor sisteme și mecanisme de alimentare cu energie care măresc eficiența muncii lor în timpul efortului fizic intens este de mare interes teoretic și practic, deoarece servește drept bază pentru elaborarea criteriilor de evaluare a stării funcționale a sportivilor și de corectare. procesul de instruire. În prezent, relevanța studierii modificărilor proceselor de aprovizionare cu energie în timpul activității fizice este asociată cu posibilitatea utilizării metodelor moderne de studiere a metabolismului aerob și anaerob al mușchilor scheletici. Sunt studiate activ mecanismele anaerobe de alimentare cu energie a muncii musculare, contribuția lor relativă la producerea de energie în timpul diferitelor sarcini fizice. Există un interes din ce în ce mai mare pentru studierea mecanismelor de influență a deficienței de substrat energetic în dezvoltarea sindromului de supraantrenament și a altor tulburări ale stării funcționale a corpului sportivilor. Revizuirea propusă evidențiază ideile moderne despre interacțiunea principalelor sisteme de alimentare cu energie și adaptarea metabolismului energetic în timpul efortului fizic de intensitate și durată variabilă.

Surse de energie pentru activitatea musculară

Energia pentru contracția musculară provine din descompunerea adenozin trifosfatului (ATP). Deoarece rezervele de ATP din mușchi sunt mici și suficiente pentru a asigura un lucru de mare intensitate timp de 1-2 secunde, resinteza ATP este necesară pentru a continua contracția musculară. Recuperarea ATP are loc cu ajutorul a trei sisteme energetice diferite, dar strâns legate: fosfagen, glicolitic și oxidativ. În funcție de intensitatea și durata

de sarcină fizică, contribuția la aprovizionarea cu energie a mecanismelor de producere a energiei de mai sus diferă semnificativ.

Sistemul energetic fosfatenic (sistemul ATP-creatină fosfat) utilizează energia eliberată în timpul descompunerii creatin-fosfatului (CP) pentru a resinteza ATP. Această cale de producere a energiei asigură o recuperare rapidă a ATP, cu toate acestea, rezervele CF sunt limitate și suficiente pentru a satisface nevoile de energie ale mușchilor doar pe parcursul a 315 secunde de activitate fizică intensă. Sistemul fosfogen determină în mare măsură performanța sportivă în sporturile cu contracții musculare intense repetate sau limitate pe termen scurt (în special, ridicare de greutăți, aruncare, sărituri etc.). Anterior, se presupunea că în stadiul inițial al muncii musculare de mare intensitate, resinteza ATP are loc numai din cauza defalcării CP. S-a dovedit acum că în timpul efortului fizic intens activarea glicolizei are loc destul de repede și se crede că la sarcini maxime sistemul ATP-creatină fosfat domină în ponderea producției totale de ATP timp de 5-6 s, iar rata maximă de Dezintegrarea CP este observată la 1,3 s urmată de o scădere treptată.

Deoarece capacitatea energetică a sistemului fosfagen depinde de concentrația de CP, capacitatea sportivilor de a recuperare rapida Rezervele CF sunt importante pentru performanța atletică. Studiile care utilizează metoda spectroscopiei de rezonanță magnetică 31P au arătat că completarea aproape completă a rezervelor de CP durează 5-15 minute, în funcție de gradul de scădere a acesteia, de severitatea acidozei metabolice și de tipul fibrelor musculare. .

Sistemul lactat (glicolitic) asigură o recuperare lentă a ATP în condiții anaerobe datorită energiei de descompunere a glucozei (eliberată din glicogen) prin reacția de glicoliză cu formarea acidului lactic (lactat). Acest mod de generare a energiei are o importanță deosebită în timpul activității fizice prelungite de mare intensitate, care durează până la 1-2 minute (de exemplu, atunci când alergați pe distanțe medii), precum și cu o creștere bruscă a puterii unui lucru mai lung și mai puțin obositor. (accelerare la alergarea pe distanțe lungi) și cu lipsă de oxigen în timpul efectuării lucrărilor statice. Sistemul lactat este mai puțin eficient în comparație cu mecanismul aerob în ceea ce privește cantitatea de energie generată, în plus, eliberarea de energie în timpul glicolizei este limitată din cauza inhibării enzimelor glicolitice în timpul acumulării acidului lactic și a scăderii pH-ului, care duce la o scădere a resintezei ATP. Anterior, se credea că glicoliza începe după epuizarea rezervelor de CP. În prezent, rezultatele multor studii au arătat că resinteza ATP prin glicoliză în timpul muncii musculare intense începe aproape imediat după începerea încărcăturii și atinge un maxim la 10-15 secunde de încărcare.

Sistemul oxidativ oferă energie pentru munca mușchilor în condiții aerobe datorită oxidării grăsimilor și carbohidraților. Pentru activitate fizică pe termen lung (alergare pe distanțe lungi, cursa de schi, ciclism etc.) această sursă de aprovizionare cu energie este cea mai importantă. Principalele substraturi pentru metabolismul aerob sunt glicogenul muscular (deși contribuția glucozei plasmatice crește odată cu durata exercițiilor fizice) și acizii grași liberi derivați din depozitele de trigliceride din țesutul muscular și adipos. Contribuția relativă a acestor două surse depinde de intensitatea și durata sarcinii și de fitness-ul sportivului. În timpul sub capacitate maximă procesul de alimentare cu energie include mai întâi carbohidrați, ale căror rezerve actuale sunt limitate (sportivii antrenați au suficiente rezerve de carbohidrați pentru a efectua o activitate fizică continuă timp de 60-90 de minute), iar apoi grăsimile. Cea mai mare contribuție a acizilor grași la producția aerobă de ATP se observă la o intensitate a sarcinii de 60% din consumul maxim de oxigen.

S-a presupus că participarea proteinelor la formarea energiei în timpul lucrului muscular este neglijabilă. Cu toate acestea, rezultatele studiilor recente arată că în timpul activității fizice de o durată de

câte ore contribuția proteinelor la metabolismul energetic global poate fi de până la 10-15%, ceea ce este însoțit de distrugerea structurilor proteice în principal în mușchii scheletici și necesită reumplerea zilnică a pierderii de proteine ​​în timpul sportului obișnuit.

În mod tradițional se credea că în asigurarea performanței în timpul efortului fizic de mare intensitate pe termen scurt, sistemul energetic aerob joacă un rol nesemnificativ și este inclus în procesul de formare a energiei la 2-3 minute de la începerea sarcinii. Ultimele cercetări a arătat că toate sistemele de alimentare cu energie sunt implicate într-o măsură sau alta în toate tipurile de muncă musculară, iar sistemul aerobic răspunde rapid nevoilor de energie în timpul exercițiilor intense, deși nu este capabil să le asigure în fazele inițiale ale efortului. După ce a analizat rezultatele a peste 30 de studii care evaluează contribuția sistemului anaerob în timpul exercițiului maxim, Gastin a arătat că durata activității fizice maxime, la care există o contribuție egală la producerea de energie a sistemelor de energie aerobe și anaerobe, este în intervalul intre 1 si 2 minute, si este in aproximativ 75 s in medie.

Metode de evaluare a sistemelor de alimentare cu energie și a consumului de energie

Calea aerobă de eliberare a energiei în timpul oxidării carbohidraților și grăsimilor poate fi cuantificată, deoarece există o corelație directă între consumul de O2 și producția totală de ATP aerob. Utilizarea metodei calorimetriei indirecte și determinarea coeficientului respirator (raportul CO2 eliberat la O2 absorbit), care caracterizează tipul de substrat oxidat (glucide, grăsimi sau proteine), urmată de determinarea consumului de energie, oferă o evaluare destul de precisă a producției de energie aerobă. Utilizați restricții aceasta metoda Acest lucru se datorează faptului că în timpul exercițiilor de mare intensitate, cantitatea de CO2 eliberată de plămâni poate să nu corespundă cu cea produsă în țesuturi și, prin urmare, poate fi considerată destul de fiabilă doar în timpul exercițiilor de intensitate moderată. În plus, datorită faptului că proteinele din organism nu sunt complet oxidate, este imposibil să se determine cu exactitate cantitatea de utilizare a proteinelor pe baza coeficientului respirator.

Un indicator important al puterii proceselor aerobe este consumul maxim de oxigen (MOC) - valoarea limită a oxigenului care intră în organism în 1 min.

CMI este exprimată în litri pe minut și poate fi determinată folosind probe submaximale (metoda indirectă) și probe maxime (metoda directă). În timpul sarcinii la nivelul MPC, alimentarea cu energie a corpului se realizează atât aerob cât și anaerob. Deoarece furnizarea de energie anaerobă este limitată, intensitatea sarcinii la nivelul IPC nu poate fi menținută o perioadă lungă de timp (nu mai mult de 5 minute). Pentru a determina IPC prin metoda directă, cel mai adesea se utilizează un ergometru de bicicletă și analizoare de gaze, cu toate acestea, subiectul trebuie să aibă dorința de a efectua lucrări până la eșec, ceea ce nu este întotdeauna realizabil. Metodele indirecte pentru determinarea MPC se bazează pe dependența liniară a MPC și a ritmului cardiac în timpul lucrului cu o anumită putere. Potrivit multor cercetători, IPC permite o evaluare destul de precisă a rezistenței cardiorespiratorii și a aptitudinii aerobe, dar nu este un indicator caracteristic al capacităților funcționale ale sportivilor în timpul antrenamentului de anduranță.

Metodele de cuantificare a căii de energie anaerobă sunt mai puțin precise decât cele pentru metabolismul aerob. Au fost propuse numeroase metode, totuși, deoarece producția anaerobă de ATP este un proces intracelular, acest lucru face dificilă evaluarea directă a validității metodelor existente. Metodele utilizate în mod tradițional pentru evaluarea aprovizionării cu energie anaerobă includ determinarea cantității de datorie de oxigen, măsurarea concentrației de lactat din sânge și ergometria.

Datoria de oxigen este un consum crescut de oxigen în comparație cu starea de repaus, care continuă o perioadă de timp după terminarea activității fizice. Utilizarea datoriei de oxigen pentru a estima calea energiei anaerobe sa bazat pe presupunerea că cantitatea de oxigen consumată după efort este legată de metabolismul lactatului în perioada de recuperare. Ba^sbo şi colab. a constatat că utilizarea acestei metode a condus la o supraestimare semnificativă a contribuției sistemului anaerob la aprovizionarea cu energie a muncii musculare intense. S-a evidențiat o discrepanță între cantitatea de oxigen consumată în timpul perioadei de recuperare și acumularea și metabolismul lactatului. S-a demonstrat că explicația clasică pentru consumul în exces de oxigen este prea simplistă și că o combinație a unui număr de factori care nu au legătură directă cu eliberarea de energie anaerobă are ca rezultat o cerere crescută de oxigen după efort. Acești factori includ

scăderea rezervelor de oxigen conținute în mioglobină și hemoglobină și consumate în timpul efortului fizic, creșterea activității hormonale (în special, concentrația de adrenalină și noradrenalina), creșterea temperaturii corpului, creșterea respirației și creșterea generală a costurilor energetice asociate cu restabilirea homeostaziei...

Concentrația de lactat din sânge este adesea folosită ca criteriu de evaluare a intensității activității fizice și ca indicator care reflectă calea anaerobă de eliberare a energiei în timpul lucrului muscular. În repaus, la o persoană sănătoasă, concentrația de lactat este de 12 mmol/l. La sportivii de anduranță bine antrenați cu exerciții de lungă intensitate scăzută, valorile lactatului nu depășesc pragul aerobic (2 mmol/l). La o anumită intensitate a sarcinii, alimentarea cu energie are loc complet aerob. Odată cu creșterea intensității sarcinii, sistemul anaerob este conectat pentru a furniza sarcina, cu toate acestea, dacă organismul menține un echilibru între producția și eliminarea acidului lactic, concentrația de lactat este în intervalul 2-4 mmol. / l. Acest interval de intensitate se numește zonă de tranziție aerob-anaerobă. O creștere bruscă a concentrației de lactat din sânge indică faptul că sportivul lucrează în zona anaerobă. Limita dintre zona de tranziție aerob-anaerobă și zona anaerobă se numește pragul anaerob. Concentrația tipică de lactat la pragul anaerob este de 4 mmol/L. Testul lactat pentru determinarea pragului anaerob al unui sportiv, pe baza relației dintre nivelul de lactat din sânge și intensitatea sarcinii, este utilizat pentru a evalua starea funcțională a sportivului și pentru a corecta procesul de antrenament.

Cu toate acestea, ipoteza pragului de lactat este în prezent criticată din cauza numeroaselor contradicții și inexactități ale metodelor neinvazive de determinare a valorii pragului anaerob. S-a demonstrat că, deși lactatul din sânge reflectă intensitatea glicolizei, nu poate fi utilizat pentru a cuantifica cu precizie producția de lactat în mușchi. În special, s-a demonstrat că concentrația de lactat din sânge în timpul efortului este semnificativ mai mică decât concentrația de lactat din mușchi, iar măsurarea concentrației de lactat din sânge nu oferă informații despre rata de formare a acestuia, ci doar reflectă echilibrul dintre eliberarea de lactat în sânge și eliminarea acestuia din sânge. În prezent, ipoteza pragului lactatului continuă să fie apărat, deoarece are valoare practică, permițând evaluarea

performanţa şi nivelul de pregătire fizică a sportivilor.

Măsurătorile ergometrice sunt adesea folosite ca metode indirecte neinvazive pentru măsurarea puterii tuturor celor trei sisteme energetice și se bazează pe faptul că contribuția sistemelor energetice depinde de intensitatea și durata muncii, iar în aceste teste se alege durata de încărcare. care maximizează contribuția unui sistem energetic minimizând în același timp contribuția altor sisteme. Cu toate acestea, caracteristicile de activare și contribuție ale fiecărui sistem energetic fac dificilă evaluarea cu exactitate a schimbului de energie. În special, faptul că procesul glicolitic care duce la formarea lactatului este inițiat în primele câteva secunde de exercițiu intens face imposibilă distingerea între componentele alactan și lactan ale metabolismului anaerob. . De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că calea aerobă are o contribuție semnificativă la furnizarea de energie chiar și la o sarcină maximă de 30 de secunde.

Utilizarea tehnicii de biopsie musculară a făcut posibilă măsurarea directă a scăderii cantității de ATP și CP și acumularea de lactat în mușchiul studiat și, prin urmare, evaluarea producției totale de energie anaerobă a organismului, ținând cont de activ masa musculara implicat într-o anumită activitate fizică. Dificultățile de utilizare a metodei sunt legate de probleme de reprezentativitate a probei musculare și de posibila subestimare a implicării căii anaerobe din cauza modificărilor metabolice apărute în intervalul de timp dintre terminarea încărcăturii și prelevarea materialului de biopsie.

Caracteristici de adaptare a sistemelor de alimentare și metabolism la sarcini aerobe și anaerobe

Antrenamentul aerobic sistematic duce la o creștere a rezervelor de glicogen în mușchii antrenați, care este asociată cu utilizarea activă a glicogenului muscular în timpul fiecărei sesiune de instruire si cu stimularea mecanismelor care asigura resinteza acestuia, precum si o crestere a cantitatii de trigliceride. Mecanismele care asigură un conținut crescut de surse de energie la un sportiv antrenat pentru dezvoltarea rezistenței nu au fost suficient studiate. Cu toate acestea, s-a constatat că după 8 săptămâni de antrenament, conținutul de trigliceride în mușchi crește de 1,8 ori și există, de asemenea, o redistribuire a vacuolelor care conțin trigliceride de-a lungul fibrei musculare mai aproape de mitocondrii, ceea ce facilitează utilizarea acestora. ca sursă de energie în timpul activității fizice.

Antrenamentul de anduranță crește activitatea multor enzime musculare implicate în oxidarea grăsimilor, precum și o creștere a cantității de acizi grași liberi din sânge, ca urmare, depozitele de glicogen musculare sunt salvate și debutul oboselii este întârziat. Astfel, creșterea rezistenței aerobe musculare se datorează unei creșteri a capacității de producere a energiei cu un accent mai mare pe utilizarea grăsimilor pentru sinteza ATP.

Antrenamentul anaerob crește nivelul activității anaerobe datorită creșterii forței într-o măsură mai mare decât creșterii eficienței funcționării sistemelor de generare a energiei anaerobe. Există un număr mic de studii dedicate studiului răspunsurilor adaptive ale sistemului ATP-creatină fosfat la o sarcină maximă pe termen scurt. S-a demonstrat că sarcinile fizice maxime de tip sprint (cu durată de 6 s) contribuie la creșterea calităților de rezistență, dar practic nu afectează eficiența procesului de generare a energiei datorită divizării ATP și CF. Totodată, într-un alt studiu, s-a observat o creștere a activității enzimelor din sistemul fosfogen datorită ciclurilor de sarcini de antrenament cu durata de 5 s.

Antrenamentul anaerob cu cicluri de încărcare de 30 de secunde crește activitatea unui număr de enzime glicolitice și oxidative cheie. S-a demonstrat că activitatea unor astfel de enzime glicolitice precum fosforilaza, fosfofructokinaza și lactat dehidrogenaza crește cu 10-25% ca urmare a efectuării ciclurilor de activitate fizică de 30 de secunde și practic nu se modifică datorită implementării pe termen scurt ( cicluri de 6 secunde, care afectează în principal ATP-KF. Cu toate acestea, ambele tipuri de sarcini au influențat în aceeași măsură performanța și intensitatea oboselii, ceea ce indică o creștere preferențială a calităților de rezistență decât o creștere a producției anaerobe de ATP.

Deoarece o parte din energia necesară pentru a efectua exerciții pe termen scurt de cel puțin 30 de secunde este furnizată de metabolismul oxidativ, exercițiul de tip sprint pe termen scurt crește, de asemenea, capacitatea aerobă a șoarecelui. Astfel, pe lângă creșterea forței, creșterea eficienței activității musculare și întârzierea apariției oboselii în timpul sarcini de antrenament orientarea anaerobă se poate datora unei îmbunătățiri a capacității aerobe a mușchilor.

De o importanță deosebită este studiul modificărilor metabolismului și alimentării cu energie în cazul sindromului de supraantrenament la sportivi. Acest lucru se datorează faptului că supraantrenamentul duce nu numai la o scădere a performanței fizice, ci și la un impact negativ asupra altor sisteme ale corpului, în special, o scădere a imunității și susceptibilitate la boli infecțioase ale tractului respirator superior și, de asemenea, pentru că pentru a elimina supraantrenamentul este necesara oprirea antrenamentului.pe o perioada de la cateva saptamani pana la cateva luni.

În prezent, singurul criteriu de diagnostic pentru dezvoltarea supraantrenamentului este o scădere a performanței fizice a unui sportiv și este relevant să se dezvolte indicatori suficient de informative pentru a prezice apariția acestui sindrom și diagnosticul său în stadiile inițiale de dezvoltare. Printre ipotezele existente în prezent pentru dezvoltarea supraantrenamentului, un loc important ocupă aspecte ale modificărilor metabolismului și metabolismului energetic. În special, ipoteza carbohidraților explică dezvoltarea supraantrenamentului prin faptul că oboseala provoacă hipoglicemie tranzitorie asociată cu epuizarea rezervelor de glicogen musculare și hepatice, care se agravează în cazul unui aport insuficient de carbohidrați din alimente. S-a constatat că hipoglicemia în timpul efortului este mai pronunțată la sportivii supraantrenați, în timp ce creșterea lactatului poate fi scăzută, indicând o ușoară implicare a glicolizei în metabolismul mușchilor scheletici la astfel de sportivi. Cu toate acestea, deși sportivii supraantrenați au o scădere mai mare a rezervelor de glicogen în timpul exercițiilor prelungite, există o recuperare suficientă a rezervelor de glicogen între antrenamente. Se presupune că epuizarea repetată a depozitelor de glicogen poate duce la o modificare a altor căi metabolice implicate în furnizarea de energie a încărcăturii musculare, în special, la o creștere a oxidării aminoacizilor cu lanț ramificat (leucină, izoleucină, valină) , a cărei modificare a metabolismului este asociată cu apariția proceselor de oboseală în central sistem nervos.

În prezent, ca markeri biochimici pentru diagnosticarea sindromului de supraantrenament și evaluarea modificărilor în sistemele de alimentare cu energie, pe lângă determinarea unei creșteri a lactatului din sânge, se propune utilizarea următorilor parametri: creșterea concentrației de uree în sânge, scăderea glucozei și glutaminei, precum și o scădere a raportului dintre concentrația de liber

triptofan la concentrația de aminoacizi cu lanț ramificat. Cu toate acestea, niciunul dintre parametrii de mai sus nu poate servi ca standard de diagnostic, ceea ce dictează necesitatea unui studiu suplimentar al modificărilor metabolice în dezvoltarea sindromului de supraantrenament.

Concluzie

În timpul activității fizice intense, resinteza ATP în mușchi are loc în condiții anaerobe din cauza defalcării CP și a glicolizei și în condiții aerobe datorită oxidării carbohidraților, grăsimilor și proteinelor. O analiză a datelor din literatură arată că toate cele trei sisteme de alimentare cu energie sunt activate într-o oarecare măsură în timpul tuturor tipurilor de muncă musculară, totuși, contribuția relativă a fiecăruia dintre sisteme depinde de intensitatea și durata activității fizice efectuate. S-a demonstrat că, deși mecanismele anaerobe asigură în mare măsură resinteza ATP în timpul efortului fizic de mare intensitate și pe termen scurt, sistemul energetic aerob joacă, de asemenea, un rol semnificativ în asigurarea performanței sub astfel de sarcini. Metodele existente de evaluare a sistemelor de alimentare cu energie (calorimetrie indirectă, determinarea consumului maxim de oxigen) fac posibilă evaluarea cu precizie a căii aerobe de eliberare a energiei. În același timp, metodele utilizate în mod tradițional pentru evaluarea aprovizionării cu energie anaerobă (determinarea cantității de datorie de oxigen, măsurarea concentrației de lactat din sânge și ergometria) sunt mai puțin precise. La adaptarea la exercițiile aerobice în mușchii antrenați, există o creștere a rezervelor de glicogen și trigliceride și o creștere a proceselor de oxidare a grăsimilor. Antrenamentul anaerob crește performanța fizică în principal datorită dezvoltării calităților de forță. Odată cu dezvoltarea supraantrenamentului la sportivi, se observă hipoglicemie cu o ușoară creștere a lactatului din sânge, precum și o creștere a oxidării aminoacizilor cu lanț ramificat și dezvoltarea ulterioară a oboselii centrale.

Studierea ulterioară a interacțiunii principalelor sisteme de alimentare cu energie și a rolului lor în dezvoltarea schimbărilor în starea funcțională a sportivilor ne va permite să dezvoltăm criterii universale pentru evaluarea eficacității procesului de antrenament, să justifice necesitatea prescrierii agenților de sprijin farmacologic, și, de asemenea, identificați markeri biochimici informativi pentru diagnosticarea modificărilor patologice din organism în timpul efortului fizic intens.

REFERINȚE

1. Solodkov, A. S. Fiziologia umană. General. Sport. Vârsta / A. S. Solodkov, E. B. Sologub. - M: Olympia Press, 2005. - 528 p.

2. Medbo, J. I. Efectul antrenamentului asupra capacității anaerobe / J. I. Medbo, S. Burgers // Med Sci Sports Exerc. - 1990. - Vol. 22. - P. 501-507.

3. Recuperare activă și pasivă și cinetică acido-bazică în urma multiplelor perioade de exerciții intense până la epuizare / J. C. Siegler // Int J Sport Nutr Exerc Metab. - 2006. - Vol. 16. - P. 92-107.

4. Greenhaff, P. L. Interacțiunea dintre metabolismul aerob și anaerob în timpul contracției musculare intense / P. L. Greenhaff, J. A Timmons // Exercise and Sport Sciences Reviews. - 1998. - Vol. 26.-P. 1-36.

5. Interacțiunea dintre sistemele energetice metabolice ale mușchilor scheletici în timpul exercițiilor intense / J. S. Baker // J. Nutr Metab. - 2010. - P. 3-17.

6. Răspunsul metabolic al fibrelor musculare de tip I și II în timpul perioadelor repetate de exercițiu maxim la om / A. Casey // American Journal of Physiology. - 1996. - Vol. 271, nr 1. - P. 38-43.

7. Westerblad, H. Muschiul scheletic: metabolismul energetic, tipurile de fibre, oboseala si adaptabilitatea / H. Westerblad, J. D. Bruton, A. Katz // Exp. Cell Res. - 2010. - Vol. 18. - P. 93-99.

8. Katz, A. Reglarea utilizării glucozei în mușchiul scheletic uman în timpul exercițiului moderat / A. Katz, K. Sahlin, S. Broberg // Am. J Physiol. - 1991. - Vol. 3. - P. 411-416.

9. Sahlin, K. Aprovizionarea cu energie și oboseala musculară la om / K. Sahlin, M. Tonkonogi, K. Soderlund // Acta Physiol Scand. - 1998. - Vol. 3. - P. 261-267.

10. Gastin, P. B. Interacțiunea sistemului energetic și contribuția relativă în timpul exercițiului maxim / P. B. Gastin // Sports Med. - 2001. - Vol. 31, nr 10. - p. 725-741.

11. Wilmore, J. H. Fiziologia sportului și a activității motorii / J. H. Wilmore, D. L. Kostil. - Kiev: Literatură Olimpică, 1997. - 504 p.

12. Producția de energie anaerobă și relația deficit de O2-datoria în timpul exercițiului exhaustiv la om / J Bangsbo // J Physiol. - 1990. - Vol. 422.-P. 539-559.

13. Vandewalle, H. Teste standard de efort anaerob / H. Vandewalle, G. Peres, H. Monod // Sports Med. - 1987. - Vol. 4. - P. 268-289.

14. Jansen, P. Frecvența cardiacă, lactat și antrenament de rezistență / Peter Jansen // Murmansk: Tuloma, 2006. - 160 p.

15. Jacobs, I. Lactat în sânge, mușchi scheletic mixt și fibre FT sau ST în timpul exercițiului de ciclu la om // I. Jacobs, P. Kaiser // Acta Physiol Scand. - 1982. - Vol. 114. - P. 461-467.

16. Tesch, P. A. Acumulări de lactat în mușchi și sânge în timpul exercițiului submaximal // P. A. Tesch, W. L. Daniels, D. S. Sharp // Acta Physiol Scand. - 1982. - Vol. 114. - P. 4641-446.

17. Conceptul de stare de echilibru maximă a lactatului: o punte între biochimie, fiziologie și știința sportului / V. L. Billat // Sports Med. - 2005. - Vol. 33. - P. 407-426.

18. Robergs, R. A. Biochemsitry of exercise-induced metabolic acidosis / R. A. Robergs, F. Ghiasvand, D. Parker // American Journal of Physiology: Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. - 2004. - Vol. 287. - P. 502-516.

19. Oxidarea directă neglijabilă a lactatului în mitocondriile subsarcolemale și intermiofibrilare obținute din mușchiul scheletic al șobolanului roșu și alb / Y. Yoshida // J Physiol. - 2007. - Vol. 2. - P. 705-706.

20. Metabolismul muscular uman în timpul exercițiului maxim intermitent / G. C. Gaitanosl // J Appl Physiol. - 1993. - Vol. 2. - P. 712-721.

21. Bangsbo, J. Cuantificarea producției de energie anaerobă în timpul exercițiilor intense / J. Bangsbo // Med Sci Sports Exerc. - 1998. - Vol. 1. - P. 47-52.

22. Adaptări în mușchiul scheletic în urma antrenamentului de forță / D. L. Costill // Journal of Applied Physiology: Respiratory Environmental Exercise Physiology. - 1979. - Vol. 46. ​​​​- P. 96-99.

23. Thorstensson, A. Activitățile enzimelor și forța musculară după antrenamentul de sprint la om / A. Thorstensson, B Sjodin, J. A. Karlsson. // Acta Physiol Scand. - 1975. - Vol. 94. - P. 313-318.

24. Aspecte biochimice ale supraantrenamentului în sporturile de anduranță / C. Peti-bois // Sports Med. - 2002. - Vol. 13. - P. 867-878.

25. Petibois, C. Utilizarea spectroscopiei FT-IR la atleti evaluarea fati-gabilitatii si controlul / C. Petibois, G. Cazorla, G. Deleris // Med Sci Sports Exerc. - 2000. - Vol. 32. - P. 1803-1808.

26. Snyder, A. C. Supraantrenamentul și ipoteza epuizării glicogenului / A. C. Snyder // Med Sci Sports Exerc. - 1998. - Vol. 30. - P. 1146-1150.

27. Bosquet, L. Răspunsul lactatului din sânge la supraantrenament la sportivii de anduranță masculini / L. Bosquet, L. Leger, P. Legros // Eur J Appl Physiol. - 2001. - Vol. 84. - P. 107-114.

28. Jeukendrup, A. Supraantrenamentul: ce ne spun curbele de lactat / A. Jeukendrup, M. Hesselink // Br J Sports Med. - 1994. - Vol. 28. - P. 239-240.

29. Lehmann, M. Supraantrenarea în atletul de anduranță / M. Lehmann, C. Foster J. Keul // Med Sci Sports Exerc. - 1993. - Vol. 25. - P. 854-862.

Primit 16.05.2014

UDC 616-018.2-007.17:612.014.2

CARACTERISTICI ANATOMICE ALE CORPULUI VENOS AL TIBIEI

(Revizuire de literatura)

S. A. Semenyago, Universitatea Medicală de Stat V. N. Zhdanovich Gomel

Pe parcursul unei analize amănunțite a surselor literare interne și străine, s-a realizat structurarea sistemului venos al piciorului inferior cu o descriere a variantelor structurii unor departamente. Sunt prezentate și conceptele de vene comunicante și perforante, sinusuri venoase ale piciorului, indicând semnificația acestora pentru clinicieni. Sunt descriși cei mai semnificativi comunicanți și perforatori și sunt date date despre localizarea lor.

Cuvinte cheie: sistem venos, perforatori, comunicanți, varice.

CARACTERISTICI ANATOMICE ALE SISTEMULUI VENOS AL PICIOTULUI INFERIOR

(Revizuire de literatura)

S. A. Semeniago, Universitatea de Stat Medicală V. N. Zhdanovich Gomel

Revizuirea oferă o analiză detaliată a publicațiilor naționale și străine și descrie structura și variațiile sistemului venos al piciorului inferior. De asemenea, dă noțiuni și importanță clinică a venelor comunicante și perforante și a sinusurilor venoase ale piciorului inferior. Au fost descrise cele mai semnificative vene comunicante și perforante și localizarea lor.

Cuvinte cheie: sistem venos, vene perforante, vene comunicante, varice.

Caracteristici generale ale sistemului aerob de alimentare cu energie

Sistemul aerob de alimentare cu energie este semnificativ inferior celui alactat și lactat în ceea ce privește puterea de producere a energiei, rata de includere în asigurarea activității musculare, dar este de multe ori superior ca capacitate și economie (Tabelul 1).

Tabelul numărul 1. Alimentarea cu energie a muncii musculare

Surse	Modalitati de educatie	Timp de activare la nivelul maxim	Valabilitate	Durata eliberării maxime de energie
alactat anaerob	ATP, creatina fosfat	0	Până la 30 s	Până la 10 s
lactat anaerob	Glicoliza cu formare de lactat	15 – 20 s	De la 15 - 20 s la 6 - 6 min	30 s până la 1 min 30 s
Aerobic	Oxidarea carbohidraților și a grăsimilor de către oxigenul atmosferic	90 - 180 s	Până la câteva ore	2 - 5 minute sau mai mult

O caracteristică a sistemului aerob este că formarea de ATP în organele celulare-mitocondriile situate în țesutul muscular are loc cu participarea oxigenului furnizat de sistemul de transport al oxigenului. Acest lucru predetermina eficiența ridicată a sistemului aerob și rezerve destul de mari de glicogen în țesutul muscular și ficat, precum și rezerve practic nelimitate de lipide - capacitatea sa.

În forma cea mai simplificată, activitatea sistemului de alimentare cu energie aerobă se desfășoară după cum urmează. În prima etapă, ca urmare a unor procese complexe, atât glicogenul, cât și acizii grași liberi (FFA) sunt transformați în acetil-coenzima A (acetil-CoA), forma activă a acidului acetic, care asigură că toate procesele ulterioare de generare a energiei continuă. după o singură schemă. Cu toate acestea, înainte de formarea acetil-CoA, oxidarea glicogenului și a FFA are loc independent.

Toate numeroasele reacții chimice care apar în procesul de resinteză aerobă a ATP pot fi împărțite în trei tipuri: 1 - glicoliză aerobă; 2 - Ciclul Krebs, 3 - sistemul de transport de electroni (Fig. 7).

Orez. 7. Etapele reacțiilor de resinteză ATP în procesul aerob

Prima etapă a reacțiilor este glicoliza aerobă, care are ca rezultat descompunerea glicogenului cu formarea de CO2 și H2O. Cursul glicolizei aerobe are loc conform aceleiași scheme ca și cursul glicolizei anaerobe discutate mai sus. În ambele cazuri, ca urmare a reacțiilor chimice, glicogenul este transformat în glucoză, iar glucoza în acid piruvic cu resinteza ATP. Oxigenul nu participă la aceste reacții. Prezența oxigenului este detectată mai târziu atunci când, cu participarea sa, acidul piruvic nu este transformat în acid lactic în acid lactic și apoi în lactat, care are loc în procesul de glicoliză anaerobă, dar este trimis în sistemul aerob, la sfârșit. produse din care sunt dioxidul de carbon (CO2), excretat din organism de către plămâni, și apa (Fig. 8)

Orez. 8. Cursul schematic al glicolizei anaerobe si aerobe

Divizarea a 1 mol de glicogen în 2 moli de acid piruvic are loc cu eliberarea de energie suficientă pentru resinteza a 3 moli de ATP: Energie + 3ADP + Fn → 3ATP

Din acidul piruvic format ca urmare a descompunerii glicogenului, CO2 este imediat eliminat, transformându-l dintr-un compus cu trei atomi de carbon într-un compus cu două atomi de carbon, care, combinat cu coenzima A, formează acetil-CoA, care este inclus în a doua etapă a formării aerobe de ATP - ciclul acidului citric sau ciclul Krebs.

În ciclul Krebs, au loc o serie de reacții chimice complexe, în urma cărora acidul piruvic este oxidat - îndepărtarea ionilor de hidrogen (H +) și a electronilor (e-), care în cele din urmă intră în sistemul de transport al oxigenului și participă la ATP. reacții de resinteză în a treia etapă, formând CO2, care se difuzează în sânge și este transportat la plămâni, din care este excretat din organism. În ciclul Krebs însuși, se formează doar 2 moli de ATP (Fig. 9).

Orez. 9. Reprezentarea schematică a oxidării carbonului în ciclul Krebs

A treia etapă are loc în lanțul de transport de electroni (lanțul respirator). Reacțiile care apar cu participarea coenzimelor sunt în general reduse la următoarele. Ionii de hidrogen și electronii eliberați în urma reacțiilor din ciclul Krebs și, într-o măsură mai mică, glicoliza sunt transportați în oxigen pentru a forma apă ca rezultat. Energia eliberată simultan într-o serie de reacții cuplate este utilizată pentru resinteza ATP. Întregul proces care are loc de-a lungul lanțului de transfer de electroni la oxigen se numește fosforilare oxidativă. În procesele care au loc în lanțul respirator, aproximativ 90% din oxigenul furnizat celulelor este consumat și se formează cea mai mare cantitate de ATP. În total, sistemul de transport oxidativ de electroni asigură formarea a 34 de molecule de ATP dintr-o moleculă de glicogen.

Digestia și absorbția carbohidraților în sânge are loc în intestinul subțire. În ficat, ele sunt transformate în glucoză, care la rândul său poate fi transformată în glicogen și depusă în mușchi și ficat și este, de asemenea, folosită de diverse organe și țesuturi ca sursă de energie pentru a menține activitatea. Într-un corp sănătos cu un nivel suficient starea fizică bărbații cu o greutate de 75 kg conțin 500 - 550 g de carbohidrați sub formă de glicogen muscular (aproximativ 80%), glicogen hepatic (aproximativ 16 - 17%), glucoză din sânge (3 - 4%), ceea ce corespunde rezervelor de energie de aproximativ 2000. - 2200 kcal.

Glicogenul hepatic (90 - 100 g) este utilizat pentru menținerea nivelului de glucoză din sânge necesar asigurării funcționării normale a diferitelor țesuturi și organe. Cu munca aerobă prelungită, care duce la epuizarea rezervelor de glicogen musculare, o parte din glicogenul hepatic poate fi utilizat de mușchi.

Trebuie avut în vedere faptul că rezervele de glicogen în mușchi și ficat pot crește semnificativ sub influența antrenamentului și a manipulărilor nutriționale care implică epuizarea carbohidraților și saturația ulterioară în carbohidrați. Sub influența antrenamentului și a nutriției speciale, concentrația de glicogen în ficat poate crește de 2 ori. O creștere a cantității de glicogen crește disponibilitatea și rata de utilizare a acestuia în timpul muncii musculare ulterioare.

Cu o activitate fizică prelungită de intensitate medie, formarea glucozei în ficat crește de 2-3 ori în comparație cu formarea acesteia în repaus. Munca intensă prelungită poate duce la o creștere de 7 până la 10 ori a producției de glucoză în ficat, comparativ cu datele obținute în repaus.

Eficiența procesului de aprovizionare cu energie datorită rezervelor de grăsime este determinată de rata de lipoliză și de rata fluxului sanguin în țesutul adipos, care asigură o livrare intensivă de acizi grași liberi (FFA) către celulele musculare. Dacă munca este efectuată cu o intensitate de 50 - 60% VO2 max, există un flux sanguin maxim în țesutul adipos, care contribuie la aportul maxim de FFA în sânge. Munca musculară mai intensă este asociată cu o intensificare a fluxului sanguin muscular cu o scădere simultană a aportului de sânge către țesutul adipos și, în consecință, cu o deteriorare a eliberării FFA către țesutul muscular.

Deși lipoliza se desfășoară în cursul activității musculare, totuși, deja la 30-40 de minute de lucru de intensitate medie, furnizarea sa de energie se realizează în mod egal datorită oxidării atât a carbohidraților, cât și a lipidelor. Continuarea în continuare a lucrării, care duce la epuizarea treptată a resurselor limitate de carbohidrați, este asociată cu o creștere a oxidării FFA; de exemplu, aprovizionarea cu energie a celei de-a doua jumătăți a unei distanțe de maraton în alergare sau ciclism rutier (mai mult de 100 km) este asociată în principal cu utilizarea grăsimilor.

În ciuda faptului că utilizarea energiei provenite din oxidarea lipidelor este de o importanță reală pentru asigurarea rezistenței numai în timpul activității musculare prelungite, începând din primele minute de lucru cu o intensitate care depășește 60% VO2max, are loc o eliberare de FFA din triacilgliceride, ale acestora. intrarea si oxidarea in muschii contractati. După 30-40 de minute de la începerea lucrului, rata consumului de FFA crește de 3 ori, iar după 3-4 ore de muncă - de 5-6 ori.

Utilizarea intramusculară a trigliceridelor crește semnificativ sub influența antrenamentului aerobic. Această reacție adaptativă se manifestă atât în ​​viteza de desfășurare a procesului de generare a energiei datorită oxidării FFA primite de la triridele musculare, cât și printr-o creștere a utilizării acestora din țesutul muscular.

Un efect adaptativ la fel de important al țesutului muscular antrenat este de a crește capacitatea acestuia de a utiliza rezervele de grăsime. Deci, după un antrenament aerobic de 12 săptămâni, capacitatea de a utiliza trigliceridele în mușchii care lucrează a crescut brusc și a ajuns la 40%.

Rolul proteinelor pentru resinteza ATP nu este esențial. Cu toate acestea, scheletul de carbon al multor aminoacizi poate fi folosit ca combustibil energetic în procesul de metabolism oxidativ, care se manifestă în timpul sarcinilor prelungite de intensitate moderată, la care contribuția metabolismului proteinelor la producerea de energie poate ajunge la 5-6% din necesarul total de energie.

Datorită rezervelor semnificative de glucoză și grăsimi din organism și a posibilității nelimitate de a consuma oxigen din aerul atmosferic, procesele aerobe, având o putere mai mică decât cele anaerobe, pot asigura muncă pentru o perioadă lungă de timp (adică capacitatea lor este foarte mare cu foarte randament ridicat). Studiile arată că, de exemplu, în alergarea la maraton, datorită utilizării glicogenului muscular, munca musculară continuă timp de 80 de minute. O anumită cantitate de energie poate fi mobilizată din glicogenul hepatic. În total, acest lucru poate asigura 75% din timpul necesar pentru a depăși distanța de la maraton. Restul energiei provine din oxidarea acizilor grași. Cu toate acestea, rata lor de difuzie din sânge în mușchi este limitată, ceea ce limitează producția de energie din acești acizi. Energia produsă ca urmare a oxidării FFA este suficientă pentru a menține intensitatea muncii musculare la nivelul de 40–50% VO2max, în timp ce OMC, în calitate de cei mai puternici alergători de maraton, este capabilă să depășească distanța cu o intensitate de peste 80– 90% VO2max, ceea ce indică un nivel ridicat de adaptare a sistemului aerob de alimentare cu energie, care permite nu numai asigurarea combinației optime a utilizării carbohidraților, grăsimilor, aminoacizilor individuali și metaboliților pentru producerea de energie, ci și utilizarea economică a glicogen.

Astfel, întregul set de reacții care asigură oxidarea aerobă a glicogenului este următorul. În prima etapă, ca urmare a glicolizei aerobe, se formează acid piruvic și se resintetează o anumită cantitate de ATP. În al doilea, în ciclul Krebs, se produce CO2, iar ionii de hidrogen (H+) și electroni (e-) sunt introduși în sistemul de transport de electroni, tot cu resinteza unei anumite cantități de ATP. Și, în sfârșit Etapa finală asociat cu formarea de H2O din H+, e- și oxigen cu eliberarea de energie utilizată pentru resinteza cantității copleșitoare de ATP. Grăsimile și proteinele folosite ca combustibil pentru resinteza ATP trec, de asemenea, prin ciclul Krebs și prin sistemul de transport de electroni (Figura 10).

Orez. 10. Reprezentarea schematică a funcționării sistemului aerob de alimentare cu energie

Sistem de alimentare cu energie lactat.

În sistemul de alimentare cu energie lactat, resinteza ATP are loc din cauza descompunerii glucozei și glicogenului în absența oxigenului. Acest proces este denumit în mod obișnuit glicoliză anaerobă. Glicoliza anaerobă este un proces chimic mult mai complex decât mecanismele de descompunere a fosfogenului în sistemul alactic de alimentare cu energie. Ea implică o serie de reacții secvențiale complexe, în urma cărora glucoza și glicogenul sunt descompuse în acid lactic, care este utilizat într-o serie de reacții cuplate pentru resinteza ATP (Fig. 2).

Orez. 2. Reprezentarea schematică a procesului de glicoliză anaerobă

Ca urmare a descompunerii a 1 mol de glucoză, se formează 2 moli de ATP, iar odată cu descompunerea a 1 mol de glicogen, 3 moli de ATP. Concomitent cu eliberarea de energie în mușchi și fluide corporale, se formează acidul piruvic, care este apoi transformat în acid lactic. Acidul lactic se descompune rapid formând sarea sa, lactat.

Acumularea de acid lactic ca urmare a activității intense a mecanismului glicolitic duce la o formare mare de lactat și ioni de hidrogen (H +) în mușchi. Drept urmare, în ciuda acțiunii sistemelor tampon, pH-ul muscular scade treptat de la 7,1 la 6,9 și chiar la 6,5 ​​- 6,4. pH-ul intracelular, începând de la nivelul de 6,9 ​​- 6,8, încetinește intensitatea reacției glicolitice de reaprovizionare cu ATP, iar la pH 6,5 - 6,4, descompunerea glicogenului se oprește. Astfel, creșterea concentrației de acid lactic în mușchi este cea care limitează descompunerea glicogenului în glicoliza anaerobă.

Spre deosebire de sistemul de alimentare cu energie alactic, a cărui putere atinge performanța maximă deja în prima secundă de funcționare, procesul de activare a glicolizei se desfășoară mult mai lent și atinge valori ridicate ale producției de energie numai în 5-10 secunde de Operațiune. Puterea procesului glicolitic este semnificativ inferioară puterii mecanismului creatin fosfokinazei, cu toate acestea, este de câteva ori mai mare în comparație cu capacitățile sistemului de oxidare aerobă. În special, dacă nivelul producției de energie ATP din cauza defalcării CF este de 9–10 mmol/kg fw/s (masă proaspătă a țesutului), atunci când este conectată glicoliza, volumul de ATP produs poate crește la 14 mmol/kg. fm t./s. Datorită utilizării ambelor surse de resinteză ATP în timpul unui lucru intens de 3 minute, sistemul muscular uman este capabil să producă aproximativ 370 mmol / kg b.w. În același timp, glicoliza reprezintă cel puțin 80% din producția totală. Puterea maximă a sistemului anaerob lactat se manifestă la 20–25 de secunde de lucru, iar la 30–60 de secunde, calea glicolitică a resintezei ATP este cea principală în aprovizionarea cu energie a muncii.

Capacitatea sistemului anaerob lactic asigură participarea sa predominantă la producerea de energie atunci când se efectuează lucrări de până la 30–90 s. Cu munca mai indelungata, rolul glicolizei scade treptat, dar ramane semnificativ chiar si cu munca mai indelungata - pana la 5-6 minute. Cantitatea totală de energie care se formează din cauza glicolizei poate fi estimată și vizual prin indicatorii de lactat din sânge după efectuarea unor lucrări care necesită mobilizarea maximă a sistemului de alimentare cu lactat. La persoanele neinstruite, concentrația limită de lactat din sânge este de 11 - 12 mmol / l. Sub influența antrenamentului, capacitatea sistemului de lactat crește dramatic, iar concentrația de lactat în sânge poate ajunge la 25 - 30 mmol / l și peste.

Valorile maxime de formare a energiei și lactatului în sânge la femei sunt cu 30-40% mai mici comparativ cu bărbații de aceeași specializare sportivă. Atleții tineri în comparație cu adulții se caracterizează printr-o capacitate anaerobă scăzută. concentrația maximă de lactat în sânge la sarcinile limită de natură anaerobă în ele nu depășește 10 mmol/kg, ceea ce este de 2-3 ori mai mic decât la sportivii adulți.

Astfel, reacțiile adaptative ale sistemului anaerob lactat pot avea loc în direcții diferite. Una dintre ele este o creștere a mobilității procesului glicolitic, care se manifestă printr-o realizare mult mai rapidă a performanței sale maxime (de la 15–20 la 5–8 s). A doua reacție este asociată cu o creștere a puterii sistemului glicolitic anaerob, ceea ce îi permite să producă o cantitate mult mai mare de energie pe unitatea de timp. A treia reacție se reduce la o creștere a capacității sistemului și, bineînțeles, a volumului total de energie produs, în urma căreia durata de lucru crește, asigurată în principal de glicoliză.

Valoarea maximă a lactatului și a pH-ului din sângele arterial în timpul competițiilor din unele sporturi sunt prezentate în Fig. 3.

Fig.3. Valorile maxime ale lactatului și pH-ului din sângele arterial la sportivii specializați în diverse sporturi: a - alergare (400, 800 m); b - patinaj viteza (500, 1000m); c - canotaj (2000 m); d - înot 100 m; e - bob; e - ciclism (100 km)
(Eindemann & Keul, 1977)

Ele oferă o imagine destul de completă a rolului surselor de energie anaerobă lactat pentru obținerea unor rezultate sportive ridicate în diverse sporturi și a rezervelor adaptative ale sistemului de glicoliză anaerobă.

La alegerea duratei optime de lucru, care asigură concentrația maximă de lactat în mușchi, trebuie avut în vedere faptul că se respectă conținutul maxim de lactat la folosirea unor sarcini extreme, a căror durată variază între 1 - 6 minute. Creșterea duratei de lucru este asociată cu o scădere a concentrației de lactat în mușchi.

Pentru a selecta metoda optimă de creștere a capacității anaerobe, este important să urmăriți caracteristicile acumulării de lactat în timpul lucrului intermitent de intensitate maximă. De exemplu, încărcările extreme de un minut cu pauze de patru minute duc la o creștere permanentă a lactatului din sânge (Fig. 4), în timp ce reduc starea acido-bazică (Fig. 5).

Orez. 4. Modificarea concentrației de lactat din sânge în timpul exercițiului maxim intermitent (exercițiu de un minut la o intensitate de 95%, separat de perioade de repaus de 4 minute) (Hermansen, Stenswold, 1972)

Orez. 5. Modificări ale pH-ului sângelui în timpul sarcinilor intermitente de un minut de intensitate maximă (Hollman, Hettinger, 1980)

Un efect similar se observă atunci când se efectuează exerciții de 15 - 20 de secunde de putere maximă cu pauze de aproximativ 3 minute (Fig. 6).

Orez. 6. Dinamica modificărilor biochimice la sportivi în timpul efectuării repetate a exercițiilor pe termen scurt de putere maximă (N. Volkov și colab., 2000)

Sistem de alimentare cu energie alactat.

Acest sistem de alimentare cu energie este cel mai puțin complex, se caracterizează printr-o putere mare de eliberare a energiei și o durată scurtă de acțiune. Formarea energiei în acest sistem are loc din cauza defalcării compușilor fosfatați bogati în energie - adenozin trifosfat (ATP) și creatină fosfat (CP). Energia generată ca urmare a defalcării ATP este pe deplin inclusă în procesul de furnizare a energiei pentru muncă deja în prima secundă. Cu toate acestea, deja în a doua secundă, munca este efectuată datorită fosfatului de creatină (CP), care se depune în fibrele musculare și conține compuși de fosfat bogat în energie. Descompunerea acestor compuși duce la o eliberare intensă de energie. Produșii finali ai descompunerii CP sunt creatina (Cr) și fosfatul anorganic (Pn). Reacția este stimulată de enzima creatin kinaza și arată schematic astfel:

Energia eliberată în timpul descompunerii CP este disponibilă pentru procesul de resinteză a ATP, prin urmare, descompunerea rapidă a ATP în timpul contracției musculare este urmată imediat de resinteza sa din ADP și Fn cu implicarea energiei eliberate în timpul defalcării CP:

Un alt mecanism al sistemului de alimentare cu energie alactică este așa-numita reacție a miokinazei, care este activată în timpul oboselii musculare semnificative, când rata divizării ATP-ului depășește semnificativ rata resintezei sale. Reacția miokinazei este stimulată de enzima miokinaza și constă în transferul unei grupări fosfat de la o moleculă la alta și formarea de ATP și adenozin monofosfat (AMP):

Adenozin monofosfatul (AMP), care este un produs secundar al reacției miokinazei, conține ultima grupare fosfat și, spre deosebire de ATP și ADP, nu poate fi folosit ca sursă de energie. Reacția miokinazei este activată în condițiile în care, din cauza oboselii, alte căi pentru resinteza ATP și-au epuizat capacitățile.

Stocurile de CF nu pot fi reînnoite în procesul de executare a lucrărilor. Pentru resinteza sa, poate fi folosită doar energia eliberată ca urmare a defalcării ATP, ceea ce este posibil numai în perioada de recuperare după încheierea lucrului.

Sistemul alactat, care se distinge printr-o rată foarte mare de eliberare a energiei, se caracterizează simultan printr-o capacitate extrem de limitată. Nivelul puterii anaerobe maxime alactice depinde de cantitatea de fosfați (ATP și CP) din mușchi și de rata de utilizare a acestora. Sub influența antrenamentului de sprint, puterea anaerobă alactică poate fi crescută semnificativ. Sub influenta antrenament special puterea sistemului anaerob alactic poate fi crescută cu 40-80%. De exemplu, antrenamentul de sprint timp de 8 săptămâni la alergători a dus la o creștere a ATP și CP a mușchilor scheletici în repaus cu aproximativ 10%.

Sub influența antrenamentului în mușchi, nu numai că cantitatea de ATP și Kf crește, dar și capacitatea țesutului muscular de a le diviza crește semnificativ. O altă reacție adaptativă care determină puterea sistemului anaerob alactic este accelerarea resintezei fosfaților din cauza creșterii activității enzimelor, în special a creatin fosfokinazei și miokinazei.

Sub influența antrenamentului, indicatorii capacității maxime a sistemului anaerob alactic de alimentare cu energie cresc și ei semnificativ. Capacitatea sistemului anaerob alactic sub influența antrenamentului țintit pe termen lung poate crește de 2,5 ori. Acest lucru este confirmat de indicatorii datoriei maxime de O2 alactice: pentru sportivii începători este de 21,5 ml/kg, pentru sportivii de înaltă clasă poate ajunge la 54,5 ml/kg.

O creștere a capacității sistemului energetic alactic se manifestă și în durata muncii de intensitate maximă. Așadar, pentru persoanele care nu fac sport, puterea maximă a procesului anaerob alactic, atinsă după 0,5 - 0,7 s după începerea lucrului, poate fi menținută pentru cel mult 7 - 10 s, apoi pentru clasa de top. sportivii specializați în discipline de sprint, poate apărea în 15 - 20 s. În același timp, o durată lungă de lucru este însoțită de o putere semnificativ mai mare, care se datorează ratei ridicate de descompunere și resinteză a fosfaților de înaltă energie.

Concentrația de ATP și CF la bărbați și femei este aproape aceeași - aproximativ 4 mmol/kg ATP și 16 mmol/kg CF. Cu toate acestea, cantitatea totală de fosfogeni care poate fi utilizată în timpul activității musculare este semnificativ mai mare la bărbați decât la femei, datorită diferențelor mari în volumul total al mușchilor scheletici. Desigur, bărbații au o capacitate mult mai mare a sistemului de alimentare cu energie anaerobă alactică.

În concluzie, trebuie remarcat faptul că indivizii cu un nivel ridicat de productivitate anaerobă alactică, de regulă, au capacitate aerobă scăzută, rezistență la muncă pe termen lung. În același timp, la alergătorii de fond, capacitățile anaerobe alactice nu sunt doar incomparabile cu cele ale sprinterilor, dar sunt adesea inferioare celor înregistrate la non-sportivi.

Caracteristici generale ale sistemelor de alimentare cu energie pentru activitatea musculară

Energia, după cum știți, este o măsură cantitativă generală care leagă împreună toate fenomenele naturii, diferitele forme de mișcare a materiei. Dintre toate tipurile de energie generate și utilizate în diferite procese fizice (termice, mecanice, chimice etc.) în legătură cu activitatea musculară, atenția principală ar trebui să se concentreze asupra energiei chimice a organismului, a cărei sursă este hrana și transformarea ei în energie mecanică a activităţii motorii.persoană.

Energia eliberată în timpul descompunerii alimentelor este folosită pentru a produce adenozin trifosfat (ATP), care se depune în celulele musculare și este un fel de combustibil pentru producerea energiei mecanice a contracției musculare.

Energia pentru contracția musculară provine din descompunerea adenozin trifosfat (ATP) în adenozin difosfat (ADP) și fosfat anorganic (P). Cantitatea de ATP din mușchi este mică și este suficientă pentru a asigura un lucru de mare intensitate doar pentru 1-2 s. Pentru a continua munca, este necesară resinteza ATP, care este produsă din cauza reacțiilor de eliberare a energiei de trei tipuri. Refacerea rezervelor de ATP în mușchi vă permite să mențineți un nivel constant al concentrației sale, care este necesar pentru contracția musculară cu drepturi depline.

Resinteza ATP este asigurată atât în ​​reacții anaerobe, cât și aerobe cu implicarea rezervelor de creatină fosfat (CP) și ADP conținute în țesuturile musculare ca surse de energie, precum și substraturi bogate în energie (glicogen muscular și hepatic, rezerve de țesut lipos etc.) . Reacțiile chimice care conduc la furnizarea de energie a mușchilor apar în trei sisteme energetice: 1) alactat anaerob, 2) lactat anaerob (glicolitic), 3) aerob.

Formarea energiei în primele două sisteme se realizează în procesul de reacții chimice care nu necesită prezența oxigenului. Al treilea sistem asigură furnizarea de energie a activității musculare ca urmare a reacțiilor de oxidare care au loc cu participarea oxigenului. Cele mai generale idei despre succesiunea pornirii și rapoartele cantitative în furnizarea de energie a activității musculare a fiecăruia dintre aceste sisteme sunt prezentate în fig. unu.

Capacitățile fiecăruia dintre aceste sisteme energetice sunt determinate de putere, adică de rata de eliberare a energiei în procesele metabolice și de capacitatea, care este determinată de dimensiunea și eficiența utilizării fondurilor de substrat.

Orez. Fig. 1. Secvența și rapoartele cantitative ale proceselor de alimentare cu energie a activității musculare la sportivi calificați în diverse sisteme energetice (schemă): 1 - alactic; 2 - lactat; 3 - aerobic

Substrat energizant pentru a asigura funcția principală fibra musculara- contractia sa - este acid adenozin trifosforic - ATP.

Conform metodelor de implementare, alimentarea cu energie este împărțită în mod convențional în anaerobă (alactat-lactat) și aerobă.

Aceste procese pot fi reprezentate astfel:

Zona de alimentare cu energie anaerobă:

ADP + fosfat + energie liberă<=>ATP

Fosfocreatină + ADP<=>creatina + ATP

2 ADP<=>AMP + ATP

Glicogen (glucoză) + fosfat + ADP<=>lactat + ATP

Zona de alimentare cu energie aerobă:

Glicogen (glucoză), acizi grași + fosfat + O2C02 + H20 + ATP

Sursele de energie sunt fosfagenii, glucoza, glicogenul, acizii grași liberi, oxigenul.

Introducerea de ATP din exterior în doze suficiente este imposibilă (opusul este o concepție greșită larg răspândită), prin urmare, este necesar să se creeze condiții pentru formarea unei cantități crescute de ATP endogen. Antrenamentul vizează acest lucru - o schimbare a proceselor metabolice către formarea de ATP, precum și furnizarea de ingrediente.

Rata de acumulare si consum de energie variaza semnificativ in functie de starea functionala a sportivului si a sportului. O anumită contribuție la procesul de furnizare a energiei, corectarea acesteia, este posibilă din farmacologie.

La începutul anilor 1970, s-a dovedit că contracția miocardului ischemic se oprește atunci când rezervele celulare de fosfocreatină (FC) sunt epuizate, în ciuda faptului că aproximativ 90% din ATP rămâne neutilizat în celule. Aceste date sugerează că ATP este distribuit inegal în interiorul celulei. Nu tot ATP-ul conținut în celula musculară este disponibil, ci doar o mică parte din acesta, localizată în miofibrile. Rezultatele studiilor efectuate în anii următori au arătat că relația dintre piscinele intracelulare de ATP este realizată de izoenzimele FA și creatinkinaza. În condiții normale, molecula de ATP, derivată din mitocondrii, își transferă energia către creatină, care, sub influența izoenzimei mitocondriale a creatinkinazei, se transformă în FC. Acesta din urmă migrează către locurile reacțiilor creatinkinazei locale (sarcolema, miofibrile, reticulul sarcoplasmatic), unde alte izoenzime creatin kinazei asigură resinteza ATP din FA și ADP.

Creatina eliberată în același timp se întoarce în mitocondrii, iar energia ATP este utilizată în scopul propus, inclusiv pentru contracția musculară (vezi diagrama). Viteza de transport de energie în interiorul celulei de-a lungul căii fosfocreatinei depășește semnificativ viteza de difuzie a ATP în citoplasmă. De aceea, o scădere a conținutului de FA în celulă duce la deprimarea contractilității chiar și în timp ce se menține o aprovizionare intracelulară semnificativă a principalului substrat energetic - ATP.

Conform conceptelor moderne, rolul fiziologic al FA constă în asigurarea efectivă a transportului intracelular de energie de la locurile de producere a acestuia la locurile de utilizare.

În condiții aerobe, principalele substraturi pentru sinteza ATP sunt acizii grași liberi, glucoza și lactatul, al căror metabolism asigură în mod normal producerea a aproximativ 90% din cantitatea totală de ATP. Ca urmare a unei serii de reacții catalitice succesive, din substraturi se formează acetil coenzima A. În interiorul mitocondriilor, în timpul ciclului acidului tricarboxilic (ciclul Krebs), acetil coenzima A este divizată în atomi de dioxid de carbon și hidrogen. Acestea din urmă sunt transferate în lanțul de transport de electroni (lanțul respirator) și utilizate pentru a reduce oxigenul molecular în apă. Energia generată în timpul transferului de electroni de-a lungul lanțului respirator, ca urmare a fosforilării oxidative, este transformată în energia ATP.

O scădere a livrării de oxigen către mușchi implică descompunerea rapidă a ATP în ADP și AMP, apoi descompunerea AMP în adenozină, xantină și hipoxantină. Nucleotidele trec prin membrana sarcoplasmatică în spațiul intercelular, ceea ce face imposibilă resinteza ATP.

În condiții de hipoxie, procesul anaerob de sinteza ATP este intensificat, substratul principal pentru care este glicogenul. Cu toate acestea, în timpul oxidării anaerobe, se formează semnificativ mai puține molecule de ATP decât în ​​timpul oxidării aerobe a substraturilor metabolice. Energia ATP sintetizată în condiții anaerobe este insuficientă nu numai pentru a asigura funcția contractilă a miocardului, ci și pentru a menține gradienții de ioni în celule. Scăderea conținutului de ATP este însoțită de o scădere majoră a conținutului de FA.

Activarea glicolizei anaerobe implică acumularea de lactat și dezvoltarea acidozei. Consecința deficienței macroergice de fosfat și a acidozei intracelulare este o încălcare a mecanismelor de transport ionic dependente de ATP, responsabile de îndepărtarea ionilor de calciu din celule. Acumularea ionilor de calciu în mitocondrii duce la decuplarea fosforilării oxidative și la creșterea deficitului energetic. O creștere a concentrației ionilor de calciu în sarcoplasmă cu o lipsă de ATP contribuie la formarea unor punți puternice de actinomiozină, care împiedică relaxarea miofibrilelor.

Deficiența de ATP și excesul de ioni de calciu, combinate cu creșterea producției și creșterea conținutului de catecolamine în mușchi, stimulează „triada lipidică”. Dezvoltarea „triadei lipidice” determină distrugerea stratului dublu lipidic al membranelor celulare. Toate acestea duc la contractura miofibrilelor și distrugerea lor. Rolul unei „capcane de ioni de calciu” este îndeplinit de fosfatul anorganic și alți anioni care se acumulează în celulă în timpul hipoxiei.

Aprovizionarea produselor farmaceutice pe zone se realizează după cum urmează:

ÎN anaerob (alactic) pentru a asigura o muncă de mare viteză, cea mai puternică, de scurtă durată (câteva secunde), sunt introduși fosfageni, în special neoton (vezi capitolul „Macroergs (fosfageni)”). reabilitarea dopajului sportiv farmacologic

ÎN anaerob (lactat) zona cu acumulare de acid lactic în timpul lucrului de putere submaximală, organismul ar trebui să fie, de asemenea, furnizat cu fosfocreatină, pe cât posibil, cu capacitatea de a utiliza complet oxigenul, de a tolera datoria de oxigen (antihipoxanti), de a elimina "deșeurile" (vezi capitolul „Corectarea capacității de lactat a organismului”) și, de asemenea, au rezerve de glicogen și capacitatea de a reumple rezervele de carbohidrați în acest proces.

ÎN aerobic zona (oxigen) este necesar să se asigure: un aport constant de carbohidrați în sânge, oxidarea maximă a acizilor grași (agenți lipotropi) și neutralizarea radicalilor liberi formați în acest caz (antioxidanți), precum și utilizarea maximă a oxigenul care intră în organism (antihipoxanti).