<<<О ВЕЛОСИПЕДИСТАХ<<<

Энергетика мышечного сокращения

Процессы мышечного сокращения и расслабления протекают с расходованием энергии. Универсальным источником энергии всех живых организмов являются высокоэнергетические связи второго и третьего фосфорных остатков молекулы аденозинтрифосфорной кислоты.

Аденозинтрифосфорная кислота

Из за наличия макроэргических связей молекула аденозинтрифосфорной кислоты является крайне неустойчивой и время её жизни невелико, а значит запасы аденозинтрифосфорной кислоты в мышечной ткани незначительны.

При выполнении мышцами работы максимальной интенсивности запасов аденозинтрифосфорной кислоты для обеспечения процессов мышечного сокращения и расслабления хватает только на 1-2 секунды, далее необходимо включение реакция ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты из продуктов её распада.

Ресинтез аденозинтрифосфорной кислоты происходит за счёт трёх механизмов:

• Анаэробные (протекают без использования кислорода).
• Креатинфосфатный (креатинкиназный).
• Гликолитический (лактатный).
• Аэробные (протекают с использованием кислорода).

Креатинфосфатный путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты
(креатинкиназный, алактатный)

Креатинкиназный путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты отличается коротким периодом запуска (1-2 секунды) и представляет собой ресинтез аденозинтрифосфорной кислоты из продукта её распада (аденозиндифосфорной кислоты) с участием креатинфосфата и образованием креатина.

	+ АДФ ⟺		+ АТФ
Креатинфосфат		Креатин

Реакция креатинкиназного пути ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты обратима. При интенсивной мышечной работе за счёт увеличения содержания аденозиндифосфорной кислоты и ионов Ca²⁺ равновесие смещается вправо (в сторону образования аденозинтрифосфорной кислоты). В покое и при мышечной работе малой интенсивности равновесие реакции смещается влево в сторону образования и накопления креатинфосфата. Именно поэтому при длительной мышечной работе креатинкиназный путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты может запускаться многократно.

В молекуле креатинфосфата остаток фосфорной кислоты соединяется при помощи макроэргической сввзи, поэтому креатинфосфат также является соединением неустойчивым. В случае отщепления от креатинфосфата молекулы фосфорной кислоты последний превращается в креатинин.

	⟹		+ H3PO4
Креатинфосфат		Креатинин	Фосфорная кислота

Креатинфосфатный путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты обладает крайне малым временем развёртывания (1-2 секунды), большой мощностью и малой продолжительностью (8-10 секунд). Но, как уже отмечалось, при длительной мышечной работе может при необходимости запускаться многократно.

Гликолитический путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты

Гликолитический путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты прорекает без участия кислорода. В качестве источника энергии для образования аденозинтрифосфорной кислоты используется глюкоза, которая в свою очередь берётся из мышечного гликогена в форме глюкозо-1-фосфата. Далее, через ряд последовательных стадий глюкозо-1-фосфат превращается в молочную кислоту,

Молочная кислота

Процесс образования аденозинтрифосфорной кислоты из глюкозо-1-фосфата называется гликолизом.

Гликолизу может подвергаться также и глюкоза, поступающая в мышцы из кровяного русла.

Гликолитический путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты разворачивается за несколько секунд и выходит на максимальную мощность за 20-30 секунд. Время его работы на максимальной мощности составляет 2-3 минуты.

Данный путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты является крайне неэкономичным, так как из одной молекулы глюкозы отщеплённой от гликолиза, образуется всего 3 молекулы аденозинтрифосфорной кислоты, кроме того, в процессе образуется побочный продукт - молочная кислота, накопление которой в мышцах приводит к их закислению и нарушению работы ферментных систем.

Аэробный путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты

Аэробный путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты (тканевое дыхание, аэробное фосфорилирование, окислительное фосфорилирование) происходит в митохондриях мышечных клеток. Происходит с участием кислорода. По эффективности значительно превосходит анаэробный путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты, поскольку из одной молекулы глюкозы в данном случае синтезируется 38 молекул аденозинтрифосфорной кислоты, в случае глюкозы, отщеплённой от гликогена мышц - 39 молекул.

Помимо глюкозы в процесс могут вовлекаться также жиры и аминокислоты (белки). Конечными продуктами распада окисляемых веществ являются углекислый газ и вода.

Аэробный путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты характеризуется относительно небольшой мощностью и малой скоростью развёртывания (3-4 минуты). Длительность активации объясняется необходимостью ускорения доставки кислорода к мышцам, а значит к активизации работы дыхательной и (особенно) сердечно-сосудистой систем.

В спортивной практике для оценки аэробного пути ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты используются следующие показатели:

• Максимальное потребление кислорода. Максимально возможная скорость потребления кислорода организмом в единицу времени при выполнении физической работы. Для исключения влияния на эту величину массы тела максимальное потребление кислорода рассчитывается на кг массы тела.
• Порог аэробного обмена. Наибольшая относительная мощность работы, измененная по потребления кислорода в процентах по отношению к максимальному потреблению кислорода, котороая полностью обеспечивается тканевым дыханием (концентрация лактата в крови не превышает 2 ммоль/л).
• Порог анаэробного обмена. Минимальная относительная мощность работы, также измеренная по потреблению кислорода в процентах по отношению к максимальному потреблению кислорода, при которой начивает включаться гликолитический путь ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты (в крови концентрация молочной кислоты возрастает до 4 ммоль/л).
• Кислородный приход. Количество кислорода (сверх дорабочего уровня), использованное во время выполнения данной нагрузки для обеспечения аэробного ресинтеза аденозинтрифосфорной кислоты. Кислородный приход характеризует вклад тканевого дыхания в энергообеспечение всей проделанной работы. Можно использовать для оценки объёма выполненной аэробной нагрузки.

<<<О ВЕЛОСИПЕДИСТАХ<<<