Dom > Psihologija > Biokemija mišićne aktivnosti i tjelesnog treninga. Biokemija mišićne aktivnosti


Biokemija mišićne aktivnosti i tjelesnog treninga. Biokemija mišićne aktivnosti




Sstrukturu i kontrakciju mišićnih vlakana.

Kontrakcija mišića u živom sustavu je mehanokemijski proces. Moderna ga znanost smatra najsavršenijim oblikom biološke pokretljivosti. Biološki objekti su „razvili“ kontrakciju mišićnih vlakana kao način kretanja u prostoru (što im je značajno proširilo životne mogućnosti).

Mišićnoj kontrakciji prethodi faza napetosti, koja je rezultat rada koji se odvija pretvorbom kemijske energije u mehaničku energiju izravno i s dobrom učinkovitošću (30-50%). Akumulacija potencijalne energije u fazi napetosti dovodi mišić u stanje moguće, ali još nerealizirane kontrakcije.

Životinje i ljudi imaju (a ljudi vjeruju da su već dobro proučeni) dvije glavne vrste mišića: isprugano i glatko. poprečno-prugasti mišići ili skeletno pričvršćeni za kosti (osim poprečno-prugastih vlakana srčanog mišića, koja se razlikuju od skeletnih mišića po sastavu). Glatko, nesmetano mišići podupiru tkiva unutarnjih organa i kože te formiraju mišiće stijenki krvnih žila, kao i crijeva.

U biokemiji sporta proučavaju skeletni mišići, "posebno odgovoran" za sportske rezultate.

Mišić (kao makro tvorevina koja pripada makro objektu) sastoji se od pojedinačnih mišićna vlakna(mikro formacije). U mišiću ih ima na tisuće, odnosno, mišićni napor je integralna vrijednost koja sažima kontrakcije mnogih pojedinačnih vlakana. Postoje tri vrste mišićnih vlakana: bijela brzo se smanjivao , srednji I Crvena polako se smanjujući. Vrste vlakana razlikuju se po mehanizmu opskrbe energijom i njima upravljaju različiti motorički neuroni. Vrste mišića se razlikuju po omjeru vrsta vlakana.

Odvojeno mišićno vlakno - filamentozna formacija bez stanica - simplast. Symplast "ne izgleda kao stanica": ima jako izduženi oblik u duljini od 0,1 do 2-3 cm, u sartorius mišiću do 12 cm, a debljina je od 0,01 do 0,2 mm. Simplast je okružen ljuskom - sarkolemačijoj su površini prikladni završeci nekoliko motoričkih živaca. Sarkolema je dvoslojna lipoproteinska membrana (debljine 10 nm) ojačana mrežom kolagenih vlakana. Kada se opuste nakon kontrakcije, vraćaju simplast u prvobitni oblik (slika 4).

Riža. 4. Odvojite mišićno vlakno.

Na vanjskoj površini sarkolemme-membrane električni membranski potencijal se uvijek održava, čak iu mirovanju iznosi 90-100 mV. Prisutnost potencijala nužan je uvjet za upravljanje mišićnim vlaknima (poput akumulatora automobila). Potencijal nastaje zahvaljujući aktivnom (to znači uz troškove energije - ATP) prijenosu tvari kroz membranu i njezinoj selektivnoj propusnosti (po principu - pustit ću unutra ili pustiti koga hoću). Stoga se unutar simplasta neki ioni i molekule nakupljaju u većoj koncentraciji nego izvana.

Sarkolema je dobro propusna za K + ione - oni se nakupljaju unutra, a Na + ioni se uklanjaju izvana. Sukladno tome, koncentracija Na + iona u međustaničnoj tekućini veća je od koncentracije K + iona unutar simplasta. Pomak pH u kiselu stranu (primjerice tijekom stvaranja mliječne kiseline) povećava propusnost sarkoleme za makromolekularne tvari (masne kiseline, proteine, polisaharide), koje inače ne prolaze kroz nju. Niskomolekularne tvari (glukoza, mliječna i pirogrožđana kiselina, ketonska tijela, aminokiseline, kratki peptidi) lako prolaze (difundiraju) kroz membranu.

Unutarnji sadržaj simplasta je sarkoplazma- ovo je koloidna struktura proteina (po konzistenciji podsjeća na žele). U suspendiranom stanju sadrži glikogenske inkluzije, masne kapi, razne subcelularne čestice su "ugrađene" u njega: jezgre, mitohondrije, miofibrile, ribosome i druge.

Kontraktilni "mehanizam" unutar simplasta - miofibrile. To su tanki (Ø 1 - 2 mikrona) mišićni filamenti, dugi - gotovo jednaki duljini mišićnog vlakna. Utvrđeno je da u simplastima netreniranih mišića miofibrile nisu raspoređene uredno, duž simplasta, već s rasprostranjenošću i odstupanjima, dok su u treniranih miofibrile orijentirane duž uzdužne osi i također su grupirane u snopove poput u užadima. (Prilikom predenja umjetnih i sintetičkih vlakana, polimerne makromolekule nisu u početku smještene striktno duž vlakna i, poput sportaša, "tvrdoglavo su trenirane" - ispravno usmjerene - duž osi vlakana, ponovljenim premotavanjem: pogledajte duge radionice na ZIV i Himvolokno).

U svjetlosnom mikroskopu može se uočiti da su miofibrile doista "poprečno prugaste". Izmjenjuju svijetla i tamna područja - diskove. Tamne felge A (anizotropni) proteini sadrže više od lakih diskova ja (izotropno). Svjetlosni diskovi ispresijecani membranama Z (telofragme) i područje miofibrila između dva Z - nazivaju se membrane sarkomera. Miofibril se sastoji od 1000 - 1200 sarkomera (slika 5).

Kontrakcija mišićnog vlakna u cjelini sastoji se od kontrakcija pojedinačnih sarkomere. Kontrahirajući svaki zasebno, sarkomeri svi zajedno stvaraju integralnu silu i vrše mehanički rad na smanjenju mišića.

Duljina sarkomera varira od 1,8 µm u mirovanju do 1,5 µm s umjerenom kontrakcijom i do 1 µm s punom kontrakcijom. Diskovi sarkomera, tamni i svijetli, sadrže protofibrile (miofilamente) - proteinske filamentne strukture. Postoje dvije vrste: debeli (Ø - 11 - 14 nm, duljina - 1500 nm) i tanki (Ø - 4 - 6 nm, duljina - 1000 nm).

Riža. 5. Plot miofibrila.

svjetlosni diskovi ( ja ) sastoji se samo od tankih protofibrila i tamnih diskova ( A ) - od protofibrila dvije vrste: tanke, međusobno pričvršćene membranom, i debele, koncentrirane u zasebnoj zoni ( H ).

Uz kontrakciju sarkomera, duljina tamnog diska ( A ) ne mijenja se, dok duljina svjetlosnog diska ( ja ) smanjuje kako se tanke protofibrile (svijetli diskovi) pomiču u praznine između debelih (tamni diskovi). Na površini protofibrila postoje posebne izrasline - adhezije (debljine oko 3 nm). U "radnom položaju" tvore zahvat (poprečnim mostovima) između debelih i tankih filamenata protofibrila (slika 6). Prilikom smanjivanja Z -membrane se naslanjaju na krajeve debelih protofibrila, a tanke protofibrile se čak mogu omotati oko debelih. Tijekom prekomjerne kontrakcije, krajevi tankih filamenata u središtu sarkomere su omotani, a krajevi debelih protofibrila su zgužvani.

Riža. 6. Stvaranje šiljaka između aktina i miozina.

Mišićna vlakna se opskrbljuju energijom putem sarkoplazmatski retikulum(ona je također sarkoplazmatski retikulum) - sustavi uzdužnih i poprečnih tubula, membrana, mjehurića, odjeljaka.

U sarkoplazmatskom retikulumu odvijaju se organizirano i kontrolirano različiti biokemijski procesi, mreža pokriva sve zajedno i svaku miofibrilu posebno. Retikulum uključuje ribosome, oni provode sintezu proteina, i mitohondrije - "stanične energetske stanice" (prema definiciji školskog udžbenika). Zapravo mitohondrije izgrađeni su između miofibrila, čime se stvaraju optimalni uvjeti za opskrbu energijom procesa kontrakcije mišića. Utvrđeno je da je broj mitohondrija u treniranim mišićima veći nego u istim netreniranim.

Kemijski sastav mišića.

voda sa ostavlja 70 - 80% težine mišića.

Vjeverice. Proteini čine 17 do 21% mišićne težine: približno 40% svih mišićnih proteina koncentrirano je u miofibrilama, 30% u sarkoplazmi, 14% u mitohondrijima, 15% u sarkolemi, ostatak u jezgri i drugim staničnim organelama.

Mišićno tkivo sadrži enzime miogenih proteina grupe, mioalbumin- skladišna bjelančevina (njegov sadržaj postupno opada s godinama), crvena bjelančevina mioglobina- kromoprotein (naziva se mišićni hemoglobin, više veže kisik nego hemoglobin krvi), kao i globulini, miofibrilarni proteini. Više od polovice miofibrilarnih proteina su miozin, oko četvrtine aktin, ostalo - tropomiozin, troponin, α- i β-aktinini, enzimi kreatin fosfokinaza, deaminaza i drugi. U mišićnom tkivu postoje nuklearnivjeverice- nukleoproteini, mitohondrijski proteini. U proteinima stroma, pletenje mišićnog tkiva, - glavni dio - kolagena I elastin sarkoleme, kao i miostromini (povezani sa Z - membrane).

Utopljivi dušikovi spojevi. Ljudski skeletni mišići sadrže različite dušikove spojeve topive u vodi: ATP od 0,25 do 0,4%, kreatin fosfat (CrF)- od 0,4 do 1% (tijekom treninga, njegova količina se povećava), njihovi produkti raspadanja - ADP, AMP, kreatin. Osim toga, mišići sadrže dipeptid karnozin, oko 0,1 - 0,3%, uključeno u obnovu mišićne učinkovitosti tijekom umora; karnitin, odgovoran za prijenos masnih kiselina kroz stanične membrane; aminokiseline, a među njima prevladava glutaminska kiselina (ne objašnjava li to upotrebu mononatrijevog glutamata, pročitajte sastav začina kako bi hrana dobila okus mesa); purinske baze, urea i amonijak. Skeletni mišići također sadrže oko 1,5% fosfatidi, uključeni u disanje tkiva.

Bez dušika veze. Mišići sadrže ugljikohidrate, glikogen i njegove produkte metabolizma, kao i masti, kolesterol, ketonska tijela i mineralne soli. Ovisno o načinu prehrane i stupnju treniranosti, količina glikogena varira od 0,2 do 3%, dok se treningom povećava masa slobodnog glikogena. Rezervne masti u mišićima nakupljaju se tijekom treninga izdržljivosti. Masti vezane na proteine ​​su približno 1%, a membrane mišićnih vlakana mogu sadržavati do 0,2% kolesterola.

Minerali. Mineralne tvari mišićnog tkiva čine približno 1 - 1,5% težine mišića, to su uglavnom soli kalija, natrija, kalcija, magnezija. Mineralni ioni kao što su K +, Na +, Mg 2+, Ca 2+, Cl -, HP0 4 ~ igraju važnu ulogu u biokemijskim procesima tijekom mišićne kontrakcije (uključuju se u "sportske" suplemente i mineralnu vodu).

Biokemija mišićnih proteina.

Glavni kontraktilni protein u mišićima miozin odnosi se na fibrilarne proteine ​​(molekulska težina je oko 470 000). Važna značajka miozina je sposobnost stvaranja kompleksa s molekulama ATP i ADP (što vam omogućuje da "oduzmete" energiju iz ATP-a), te s proteinom - aktinom (što omogućuje zadržavanje kontrakcije).

Molekula miozina ima negativan naboj i specifično komunicira s ionima Ca ++ i Mg ++. Miozin u prisutnosti Ca++ iona ubrzava hidrolizu ATP-a i tako pokazuje enzimatsku aktivnost adenozin trifosfata:

miozin-ATP+H2O → miozin + ADP + H3PO4 + posao(energija 40 kJ/mol)

Protein miozina čine dva identična duga polipeptidna α-lanca uvijena poput dvostruke spirale, sl.7. Pod djelovanjem proteolitičkih enzima molekula miozina se raspada na dva dijela. Jedan od njegovih dijelova može se vezati putem adhezija za aktin, tvoreći aktomiozin. Ovaj dio je odgovoran za aktivnost adenozin trifosfataze koja ovisi o pH medija, optimalni je pH 6,0 - 9,5, kao i koncentraciji KCl. Aktomiozinski kompleks se razgrađuje u prisutnosti ATP-a, ali je stabilan u odsutnosti slobodnog ATP-a. Drugi dio molekule miozina također se sastoji od dvije upletene spirale koje zbog elektrostatskog naboja vežu molekule miozina u protofibrile.

Riža. 7. Građa aktomiozina.

Drugi glavni kontraktilni protein aktin(slika 7). Može postojati u tri oblika: monomerni (globularni), dimerni (globularni) i polimerni (fibrilarni). Monomerni globularni aktin, kada su njegovi polipeptidni lanci čvrsto upakirani u kompaktnu sferičnu strukturu, povezan je s ATP-om. Cijepanje ATP, aktinski monomeri - A, tvore dimere, uključujući ADP: A - ADP - A. Polimerni fibrilarni aktin je dvostruka spirala koja se sastoji od dimera, sl. 7.

Globularni aktin se transformira u fibrilarni aktin u prisutnosti K +, Mg ++ iona, a fibrilarni aktin prevladava u živim mišićima.

Miofibrile sadrže značajnu količinu proteina tropomiozin, koji se sastoji od dva - α-spiralna polipeptidna lanca. U mišićima u mirovanju stvara kompleks s aktinom i blokira njegove aktivne centre, budući da se aktin može vezati na Ca++ ione i oni uklanjaju ovu blokadu.

Na molekularnoj razini, debeli i tanki protofibrili sarkomera međusobno djeluju elektrostatski, budući da imaju posebna područja - izrasline i izbočine, gdje se formira naboj. U području A-diska, debele protofibrile izgrađene su od snopa uzdužno orijentiranih molekula miozina, tanke protofibrile smještene su radijalno oko debelih, tvoreći strukturu sličnu višežilnom kabelu. U središnjem M-traku debelih protofibrila, molekule miozina povezane su svojim "repovima", a njihove izbočene "glave" - ​​izrasline usmjerene su u različitim smjerovima i smještene duž pravilnih spiralnih linija. Naime, nasuprot njih u spiralama fibrilarnog aktina, na određenoj udaljenosti jedna od druge, također strše monomerne aktinske globule. Svaka prezentacija ima aktivni centar, zbog čega je moguć nastanak priraslica s miozinom. Z-membrane sarkomera (poput izmjeničnih postolja) međusobno pričvršćuju tanke protofibrile.

Biokemija kontrakcije i relaksacije.

Cikličke biokemijske reakcije koje se događaju u mišiću tijekom kontrakcije osiguravaju ponovljeno stvaranje i uništavanje priraslica između "glava" - izdanaka molekula miozina debelih protofibrila i izbočina - aktivnih središta tankih protofibrila. Rad na stvaranju priraslica i promicanju aktinskog filamenta duž miozinskog filamenta zahtijeva i preciznu kontrolu i značajan utrošak energije. U stvarnosti, u trenutku kontrakcije vlakana, u svakom aktivnom centru - izbočini - formira se oko 300 priraslica u minuti.

Kao što smo ranije primijetili, samo se energija ATP-a može izravno pretvoriti u mehanički rad mišićne kontrakcije. ATP hidroliziran enzimskim središtem miozina tvori kompleks s cjelokupnim proteinom miozinom. U kompleksu ATP-miozin, zasićen energijom, miozin mijenja svoju strukturu, a s njom i vanjske “dimenzije” te na taj način vrši mehanički rad na skraćivanju izdanka miozinskog filamenta.

U mišiću u mirovanju, miozin je još uvijek povezan s ATP-om, ali preko iona Mg++ bez hidrolitičkog cijepanja ATP-a. Stvaranje adhezija između miozina i aktina u mirovanju sprječava kompleks tropomiozina s troponinom koji blokira aktivne centre aktina. Blokada se održava i ATP se ne cijepa dok su Ca++ ioni vezani. Kada živčani impuls stigne do mišićnog vlakna, ono se oslobađa odašiljač pulsa– neurohormon acetilkolina. S Na + ionima neutralizira se negativni naboj na unutarnjoj površini sarkoleme i dolazi do njezine depolarizacije. U tom slučaju oslobađaju se ioni Ca ++ koji se vežu za troponin. S druge strane, troponin gubi naboj, zbog čega se oslobađaju aktivni centri - izbočine aktinskih filamenata i nastaju priraslice između aktina i miozina (budući da je elektrostatsko odbijanje tankih i debelih protofibrila već uklonjeno). Sada, u prisutnosti Ca ++, ATP stupa u interakciju sa središtem enzimske aktivnosti miozina i dijeli se, a energija pretvorenog kompleksa koristi se za smanjenje adhezija. Gore opisani lanac molekularnih događaja sličan je električnoj struji koja ponovno puni mikrokondenzator, njegova se električna energija na licu mjesta odmah pretvara u mehanički rad i morate ga ponovno napuniti (ako želite ići dalje).

Nakon puknuća adhezije, ATP se ne cijepa, već ponovno tvori kompleks enzim-supstrat s miozinom:

M–A + ATP -----> M – ATP + A ili

M-ADP-A + ATP ----> M-ATP + A + ADP

Ako u ovom trenutku stigne novi živčani impuls, tada se ponavljaju reakcije "ponovnog punjenja", ako sljedeći impuls ne stigne, mišić se opušta. Povratak kontrahiranog mišića tijekom opuštanja u prvobitno stanje osiguravaju elastične sile proteina mišićne strome. Iznoseći suvremene hipoteze mišićne kontrakcije, znanstvenici sugeriraju da u trenutku kontrakcije aktinski filamenti klize duž miozinskih filamenata, a njihovo skraćivanje također je moguće zbog promjena u prostornoj strukturi kontraktilnih proteina (promjena oblika spirale).

U mirovanju ATP djeluje plastificirajuće: spajanjem s miozinom sprječava stvaranje njegovih priraslica s aktinom. Cijepanjem tijekom mišićne kontrakcije, ATP osigurava energiju za proces skraćivanja adhezije, kao i rad "kalcijeve pumpe" - opskrbu Ca ++ ionima. Cijepanje ATP-a u mišićima odvija se vrlo velikom brzinom: do 10 mikromola po 1 g mišića u minuti. Budući da su ukupne rezerve ATP-a u mišiću male (mogu biti dovoljne samo za 0,5-1 s rada s maksimalnom snagom), da bi se osigurala normalna mišićna aktivnost, ATP se mora obnavljati istom brzinom kojom se dijeli.

U fiziologiji sporta uobičajeno je razlikovati i podijeliti mišićnu aktivnost na zone snage: maksimalnu, submaksimalnu, visoku i umjerenu. Postoji i druga podjela mišićnog rada, ovisno o glavnim mehanizmima opskrbe energijom: u anaerobnoj, mješovitoj i aerobnoj zoni opskrbe energijom.

U svakom mišićnom radu prije svega treba razlikovati njegovu početnu (početnu) fazu i nastavak. Vrijeme početne faze ovisi o intenzitetu rada: što je rad duži, početna faza je intenzivnija i tijekom nje su izraženije biokemijske promjene u mišićima.

U prvim sekundama rada mišići dobivaju manje kisika nego što im je potrebno. Deficit kisika je to veći što je intenzitet rada veći, a samim time i potreba za kisikom. Stoga se u početnoj fazi resinteza ATP-a odvija isključivo anaerobno zbog reakcije kreatin kinaze i glikolize.

Ako je intenzitet mišićnog rada maksimalan, odnosno trajanje je kratkotrajno, tada završava u ovoj početnoj fazi. U tom slučaju potreba za kisikom neće biti zadovoljena.

Kod rada submaksimalnog intenziteta, ali dužeg trajanja, biokemijske promjene u početnoj fazi bit će manje oštre, a sama početna faza će se skratiti. U tom će slučaju potrošnja kisika doseći MIC (maksimalne moguće vrijednosti), ali potreba za kisikom još uvijek neće biti zadovoljena. U tim uvjetima tijelo doživljava nedostatak kisika. Vrijednost puta kreatin kinaze će se smanjiti, glikoliza će se odvijati prilično intenzivno, ali će mehanizmi aerobne resinteze ATP-a već biti uključeni. Proces glikolize će uglavnom uključivati ​​glukozu koju krv donosi iz jetre, a ne glukozu formiranu iz mišićnog glikogena.

Kod mišićnog rada još nižeg intenziteta i dužeg trajanja, nakon kratkotrajne početne faze, prevladava resinteza ATP-a aerobnim mehanizmom, što je posljedica uspostavljanja prave ravnoteže između potrebe za kisikom i opskrbe kisikom. Dolazi do povećanja i stabilizacije razine ATP-a u mišićnim vlaknima, ali je ta razina niža nego u mirovanju. Osim toga, postoji određeni porast razine kreatin fosfata.

Ako se tijekom dugotrajnog mišićnog rada njegova snaga naglo poveća, tada se opažaju isti fenomeni kao u početnoj fazi. Povećanje radne snage prirodno povlači za sobom povećanje potrebe za kisikom, koja se ne može trenutno zadovoljiti. Kao rezultat toga, uključuju se anaerobni mehanizmi resinteze ATP-a.

Razmotrimo vremenski slijed uključivanja različitih puteva resinteze ATP-a. U prve 2-3 sekunde rada mišića vrši se njegova opskrba energijom zbog razgradnje mišićnog ATP-a. Od 3 do 20 sekundi dolazi do resinteze ATP-a zbog razgradnje kreatin fosfata. Tada, 30-40 sekundi od početka mišićnog rada, glikoliza postiže najveći intenzitet. Nadalje, procesi oksidativne fosforilacije počinju igrati sve važniju ulogu u opskrbi energijom (slika 10).

Sl.10. Sudjelovanje različitih izvora energije u energetskoj opskrbi mišićne aktivnosti, ovisno o njezinom trajanju: 1 - razgradnja ATP-a, 2 - razgradnja kreatin fosfata,

3 - glikoliza, 4 - aerobna oksidacija

Snaga stvaranja aerobne energije procjenjuje se vrijednošću MPC. Statistički podaci pokazuju da muškarci u prosjeku imaju veći BMD od žena. Kod sportaša je ta vrijednost značajno veća nego kod netreniranih osoba. Od sportaša različitih specijalnosti, najviše vrijednosti IPC-a zabilježene su kod skijaša i trkača na duge staze.

Sustavna tjelesna aktivnost dovodi do povećanja broja mitohondrija u mišićnim stanicama, do povećanja broja i aktivnosti enzima dišnog lanca. Time se stvaraju uvjeti za potpunije iskorištavanje pristiglog kisika i uspješniju opskrbu energijom treniranog tijela.

Redovitim treningom povećava se broj krvnih žila koje opskrbljuju mišiće krvlju. To stvara učinkovitiji sustav za opskrbu mišića kisikom i glukozom, kao i uklanjanje metaboličkih proizvoda. Tijekom dugotrajnog treninga krvožilni i dišni sustav se prilagođavaju na način da se deficit kisika koji se pojavi nakon prve vježbe može u potpunosti nadoknaditi u budućnosti. Dugotrajna sposobnost mišića obično ovisi o brzini i učinkovitosti njihove apsorpcije i korištenja kisika.

Nekoliko riječi o ovom članku:
Prvo, kao što sam javno rekao, ovaj članak je preveden s drugog jezika (iako, u principu, bliskog ruskom, ali ipak je prijevod prilično težak posao). Smiješno je to što sam, nakon što sam sve preveo, na internetu pronašao mali dio ovog članka, koji je već preveden na ruski. Oprostite na izgubljenom vremenu. svejedno..

Drugo, ovaj članak je o biokemiji! Iz ovoga moramo zaključiti da će biti teško za percepciju, i koliko god se trudili pojednostaviti, ipak je nemoguće sve objasniti na prste, tako da veliku većinu opisanih mehanizama nisam objasnio jednostavnim jezikom kako ne bi još više zbunio čitatelje. Ako se pažljivo i promišljeno čita, onda se sve može razumjeti. I treće, članak sadrži dovoljan broj pojmova (neki su ukratko objašnjeni u zagradama, neki nisu. Jer dvije-tri riječi ne mogu objasniti, a ako ih krenete slikati, članak može postati prevelik i potpuno nerazumljiv) . Stoga bih vam savjetovao da koristite internetske tražilice za one riječi čije značenje ne znate.

Pitanje poput: "Zašto objavljivati ​​tako komplicirane članke ako ih je teško razumjeti?" Takvi članci su potrebni kako bi se razumjelo koji se procesi u tijelu odvijaju u određenom vremenskom razdoblju. Vjerujem da tek nakon poznavanja ove vrste materijala, čovjek može početi stvarati metodološke sustave obuke za sebe. Ako to ne znate, onda će mnogi načini mijenjanja tijela vjerojatno biti iz kategorije "upiranja prstom u nebo", tj. jasno se temelje na čemu. Ovo je samo moje mišljenje.

I još jedna molba: ako postoji nešto u članku što je po vašem mišljenju netočno, ili neka vrsta netočnosti, onda vas molim da o tome napišete u komentarima (ili meni u L.S.).

Ići..


Ljudsko tijelo, a još više sportaš, nikada ne radi u "linearnom" (nepromijenjenom) načinu rada. Vrlo često ga trenažni proces zna natjerati da ide do maksimalno mogućih „okreta“. Kako bi izdržalo opterećenje, tijelo počinje optimizirati svoj rad za ovu vrstu stresa. Ako uzmemo u obzir posebno trening snage (bodybuilding, powerlifting, dizanje utega itd.), onda prvi koji daju signal ljudskom tijelu o potrebnim privremenim prilagodbama (adaptaciji) su naši mišići.

Mišićna aktivnost uzrokuje promjene ne samo u radnom vlaknu, već dovodi i do biokemijskih promjena u cijelom tijelu. Jačanju mišićnog energetskog metabolizma prethodi značajno povećanje aktivnosti živčanog i humoralnog sustava.

U stanju prije lansiranja aktivira se djelovanje hipofize, kore nadbubrežne žlijezde i gušterače. Kombinirano djelovanje adrenalina i simpatičkog živčanog sustava dovodi do: povećanja broja otkucaja srca, povećanja volumena cirkulirajuće krvi, stvaranja u mišićima i prodiranja u krv metabolita metabolizma energije (CO2, CH3-CH (OH) -COOH , AMP). Postoji preraspodjela iona kalija, što dovodi do širenja krvnih žila mišića, sužavanja žila unutarnjih organa. Gore navedeni čimbenici dovode do preraspodjele ukupnog protoka krvi u tijelu, poboljšavajući opskrbu kisikom mišićima koji rade.

Budući da su unutarstanične rezerve makroerga dovoljne za kratko vrijeme, u stanju prije pokretanja mobiliziraju se energetski resursi tijela. Pod djelovanjem adrenalina (hormona nadbubrežnih žlijezda) i glukagona (hormona gušterače) pojačava se razgradnja jetrenog glikogena u glukozu, koja se krvotokom prenosi do mišića koji rade. Intramuskularni i jetreni glikogen je supstrat za resintezu ATP-a u kreatin fosfatu i glikolitičkim procesima.


S povećanjem trajanja rada (faza aerobne resinteze ATP-a), glavnu ulogu u opskrbi energijom kontrakcije mišića počinju igrati produkti razgradnje masti (masne kiseline i ketonska tijela). Lipolizu (proces razgradnje masti) aktiviraju adrenalin i somatotropin (tzv. "hormon rasta"). Istodobno se pojačava jetreno "hvatanje" i oksidacija krvnih lipida. Kao rezultat toga, jetra oslobađa značajne količine ketonskih tijela u krvotok, koja se dalje oksidiraju u ugljični dioksid i vodu u radnim mišićima. Procesi oksidacije lipida i ugljikohidrata odvijaju se paralelno, a funkcionalna aktivnost mozga i srca ovisi o količini potonjih. Stoga, tijekom razdoblja aerobne resinteze ATP-a, nastavljaju se procesi glukoneogeneze - sinteza ugljikohidrata iz tvari ugljikovodične prirode. Ovaj proces regulira hormon nadbubrežne žlijezde kortizol. Aminokiseline su glavni supstrat za glukoneogenezu. Male količine glikogena stvaraju se i iz masnih kiselina (jetra).

Prelaskom iz stanja mirovanja u aktivni mišićni rad, potreba za kisikom značajno se povećava, budući da je potonji konačni akceptor elektrona i vodikovih protona sustava dišnog lanca mitohondrija u stanicama, osiguravajući procese aerobne resinteze ATP-a.

Na kvalitetu opskrbe kisikom radnih mišića utječe "zakiseljavanje" krvi metabolitima bioloških oksidacijskih procesa (mliječna kiselina, ugljikov dioksid). Potonji djeluju na kemoreceptore zidova krvnih žila, koji prenose signale u središnji živčani sustav, povećavajući aktivnost respiratornog centra medule oblongate (mjesto prijelaza mozga u leđnu moždinu).

Kisik iz zraka širi se u krv kroz stijenke plućnih alveola (vidi sliku) i krvnih kapilara zbog razlike u njegovim parcijalnim tlakovima:


1) Parcijalni tlak u alveolarnom zraku - 100-105 mm. rt. sv
2) Parcijalni tlak u krvi u mirovanju je 70-80 mm. rt. sv
3) Parcijalni krvni tlak tijekom aktivnog rada - 40-50 mm. rt. sv

Samo mali postotak kisika koji ulazi u krv otapa se u plazmi (0,3 ml na 100 ml krvi). Glavni dio je vezan u eritrocitima hemoglobinom:

Hb + O2 -> HbO2

Hemoglobin- multimolekula proteina koja se sastoji od četiri potpuno neovisne podjedinice. Svaka podjedinica povezana je s hemom (hem je prostetička skupina koja sadrži željezo).

Dodavanje kisika skupini hemoglobina koja sadrži željezo objašnjava se konceptom srodstva. Afinitet prema kisiku u različitim proteinima je različit i ovisi o strukturi proteinske molekule.

Molekula hemoglobina može vezati 4 molekule kisika. Na sposobnost hemoglobina da veže kisik utječu sljedeći čimbenici: temperatura krvi (što je niža to bolje veže kisik, a njeno povećanje pridonosi razgradnji oksihemoglobina); alkalna reakcija krvi.

Nakon dodavanja prvih molekula kisika, afinitet hemoglobina prema kisiku se povećava kao rezultat konformacijskih promjena u polipeptidnim lancima globina.
Krv obogaćena u plućima kisikom ulazi u sistemsku cirkulaciju (srce u mirovanju pumpa 5-6 litara krvi svake minute, dok prenosi 250-300 ml O2). Tijekom intenzivnog rada u jednoj minuti brzina pumpanja se povećava na 30-40 litara, a količina kisika koja se prenosi krvlju je 5-6 litara.

Dolaskom u mišiće koji rade (zbog prisutnosti visokih koncentracija CO2 i povišene temperature) dolazi do ubrzane razgradnje oksihemoglobina:

H-Hb-O2 -> H-Hb + O2​

Budući da je tlak ugljičnog dioksida u tkivu veći nego u krvi, hemoglobin oslobođen kisika reverzibilno veže CO2, stvarajući karbaminohemoglobin:

H-Hb + CO2 -> H-Hb-CO2​


koji se u plućima razgrađuje na ugljikov dioksid i vodikove protone:

H-Hb-CO2 -> H + + Hb-+ CO2​


Protone vodika neutraliziraju negativno nabijene molekule hemoglobina, a ugljični dioksid se oslobađa u okoliš:

H + + Hb -> H-Hb


Unatoč određenoj aktivaciji biokemijskih procesa i funkcionalnih sustava u predstartnom stanju, tijekom prijelaza iz stanja mirovanja u intenzivan rad, postoji određena neravnoteža između potrebe za kisikom i njegove isporuke. Količina kisika koja je potrebna da zadovolji tijelo pri obavljanju mišićnog rada naziva se tjelesna potreba za kisikom. Međutim, povećana potreba za kisikom ne može se zadovoljiti neko vrijeme, stoga je potrebno neko vrijeme da se poveća aktivnost dišnog i krvožilnog sustava. Stoga se početak svakog intenzivnog rada događa u uvjetima nedostatka kisika – kisikova deficijencija.

Ako se rad odvija maksimalnom snagom u kratkom vremenu, tada je potreba za kisikom tolika da se ne može zadovoljiti ni maksimalnom mogućom apsorpcijom kisika. Primjerice, pri trčanju na 100 metara tijelo je opskrbljeno kisikom 5-10%, a nakon cilja dolazi 90-95% kisika. Višak kisika koji se potroši nakon obavljenog rada naziva se kisikov dug.

Prvi dio kisika, koji odlazi na resintezu kreatin-fosfata (razgrađenog tijekom rada), naziva se alaktični kisikov dug; drugi dio kisika, koji ide na eliminaciju mliječne kiseline i resintezu glikogena, naziva se laktatni kisikov dug.

Crtanje. Prihod kisika, manjak kisika i kisikov dug tijekom dugotrajnog rada različitih snaga. A - s lakim radom, B - s teškim radom i C - s iscrpljujućim radom; I - razdoblje rada u; II - stabilno (A, B) i lažno stabilno (C) stanje tijekom rada; III - razdoblje oporavka nakon vježbe; 1 - alaktat, 2 - glikolitičke komponente duga kisika (prema N. I. Volkovu, 1986).

Alaktatni kisikov dug nadoknadi relativno brzo (30 sek. - 1 min.). Karakterizira doprinos kreatin fosfata opskrbi energijom mišićne aktivnosti.

Laktatni kisikov dug potpuno nadoknađen za 1,5-2 sata nakon završetka rada. Označava udio glikolitičkih procesa u opskrbi energijom. Dugotrajnim intenzivnim radom prisutan je značajan udio drugih procesa u stvaranju laktatnog kisikovog duga.

Izvođenje intenzivnog mišićnog rada nemoguće je bez intenziviranja metaboličkih procesa u živčanom tkivu i tkivu srčanog mišića. Najbolja opskrba srčanog mišića energijom određena je brojnim biokemijskim i anatomsko-fiziološkim značajkama:
1. Srčani mišić prožet je iznimno velikim brojem krvnih kapilara kroz koje teče krv s velikom koncentracijom kisika.
2. Najaktivniji su enzimi aerobne oksidacije.
3. U mirovanju se masne kiseline, ketonska tijela i glukoza koriste kao energetski supstrati. Tijekom intenzivnog mišićnog rada glavni energetski supstrat je mliječna kiselina.

Intenziviranje metaboličkih procesa živčanog tkiva izražava se kako slijedi:
1. Povećava se potrošnja glukoze i kisika u krvi.
2. Brzina oporavka glikogena i fosfolipida se povećava.
3. Povećava se razgradnja bjelančevina i stvaranje amonijaka.
4. Smanjuje se ukupna količina rezervi visokoenergetskih fosfata.


Budući da se biokemijske promjene događaju u živim tkivima, prilično ih je problematično izravno promatrati i proučavati. Stoga, poznavajući osnovne obrasce tijeka metaboličkih procesa, glavni zaključci o njihovom tijeku donose se na temelju rezultata analize krvi, urina i izdahnutog zraka. Tako se, na primjer, doprinos reakcije kreatin fosfata opskrbi mišića energijom procjenjuje koncentracijom produkata raspadanja (kreatina i kreatinina) u krvi. Najprecizniji pokazatelj intenziteta i kapaciteta aerobnih mehanizama opskrbe energijom je količina potrošena kisika. Razina razvoja glikolitičkih procesa procjenjuje se sadržajem mliječne kiseline u krvi tijekom rada iu prvim minutama odmora. Promjena pokazatelja kiselinske ravnoteže omogućuje nam da zaključimo da je tijelo sposobno izdržati kisele metabolite anaerobnog metabolizma.

Promjena brzine metaboličkih procesa tijekom mišićne aktivnosti ovisi o:
- Ukupan broj mišića koji sudjeluju u radu;
- Način rada mišića (statički ili dinamički);
- Intenzitet i trajanje rada;
- Broj ponavljanja i pauze između vježbi.

Ovisno o broju mišića uključenih u rad, potonji se dijeli na lokalne (u izvedbu je uključeno manje od 1/4 svih mišića), regionalne i globalne (uključeno je više od 3/4 mišića).
Lokalni rad(šah, streljaštvo) - uzrokuje promjene u radnom mišiću, bez izazivanja biokemijskih promjena u tijelu kao cjelini.
Globalni rad(hodanje, trčanje, plivanje, skijaško trčanje, hokej i dr.) - izaziva velike biokemijske promjene u svim organima i tkivima tijela, najjače aktivira rad dišnog i kardiovaskularnog sustava. U opskrbi energijom radnih mišića postotak aerobnih reakcija je izrazito visok.
Statički način rada kontrakcija mišića dovodi do stezanja kapilara, što znači da je opskrba mišića koji rade kisikom i energetskim supstratom lošija. Anaerobni procesi djeluju kao energetska potpora aktivnosti. Odmor nakon izvođenja statičkog rada trebao bi biti dinamički rad niskog intenziteta.
Dinamički način rada rad puno bolje osigurava kisik mišićima koji rade, jer naizmjenična kontrakcija mišića djeluje kao neka vrsta pumpe, potiskujući krv kroz kapilare.

Ovisnost biokemijskih procesa o snazi ​​obavljenog rada i njegovom trajanju izražava se na sljedeći način:
- Što je veća snaga (visoka stopa raspada ATP-a), to je veći udio anaerobne resinteze ATP-a;
- Snaga (intenzitet) pri kojoj se postiže najveći stupanj glikolitičkih procesa opskrbe energijom naziva se snagom iscrpljivanja.

Najveća moguća snaga definirana je kao najveća anaerobna snaga. Snaga rada obrnuto je proporcionalna trajanju rada: što je snaga veća, brže se događaju biokemijske promjene koje dovode do pojave umora.

Iz svega rečenog može se izvući nekoliko jednostavnih zaključaka:
1) Tijekom trenažnog procesa intenzivno se troše različiti resursi (kisik, masne kiseline, ketoni, proteini, hormoni i još mnogo toga). Zato se tijelo sportaša stalno mora opskrbljivati ​​korisnim tvarima (prehrana, vitamini, dodaci prehrani). Bez takve podrške velika je vjerojatnost štete zdravlju.
2) Prilikom prelaska u "borbeni" način, ljudskom tijelu treba neko vrijeme da se prilagodi opterećenju. Zato se ne smijete opterećivati ​​do krajnjih granica od prve minute treninga - tijelo jednostavno nije spremno za to.
3) Na kraju treninga, također morate zapamtiti da je, opet, potrebno vrijeme da tijelo prijeđe iz uzbuđenog stanja u mirno. Dobra opcija za rješavanje ovog problema je zastoj (smanjenje intenziteta treninga).
4) Ljudsko tijelo ima svoje granice (otkucaji srca, tlak, količina hranjivih tvari u krvi, brzina sinteze tvari). Na temelju toga trebate odabrati optimalan trening za sebe u smislu intenziteta i trajanja, tj. pronađite srednju točku u kojoj možete dobiti maksimum pozitivnog i minimum negativnog.
5) Moraju se koristiti i statički i dinamički!
6) Nije sve tako teško kao što se na prvi pogled čini ..

Ovdje ćemo završiti.​

p.s. Što se tiče umora, postoji još jedan članak (o kojem sam također pisao jučer u javnosti - "Biokemijske promjene tijekom umora i tijekom odmora." Dva puta je kraći i 3 puta jednostavniji od ovog, ali ne znam vrijedi li ga postavljati ovdje. Samo bit je da sažima ovdje objavljen članak o superkompenzaciji i "toksinima umora". Za kolekciju (potpunost cijele slike) mogu i to predstaviti. Napišite u komentarima je li potrebno ili ne .

ZAKLJUČAK

Proučavanje biokemijskih procesa tijekom mišićne aktivnosti značajno je ne samo za sportsku biokemiju, biologiju, fiziologiju, već i za medicinu, jer su prevencija prekomjernog rada, povećanje tjelesnih sposobnosti i ubrzanje procesa oporavka važni aspekti očuvanja i jačanja zdravlja populacija.

Duboka biokemijska istraživanja na molekularnoj razini doprinose poboljšanju metoda treninga, traženju najučinkovitijih načina poboljšanja performansi, razvoju načina rehabilitacije sportaša, kao i procjeni njihove kondicije i racionalizaciji prehrane.

Uz mišićnu aktivnost različite snage, procesi metabolizma hormona se mijenjaju u jednom ili onom stupnju, koji zauzvrat reguliraju razvoj biokemijskih promjena u tijelu kao odgovor na tjelesnu aktivnost. Važnu ulogu imaju ciklički nukleotidi kao sekundarni glasnici hormona i neurotransmitera u regulaciji unutarstaničnog metabolizma, kao i regulaciji funkcionalne aktivnosti mišića.

Na temelju literaturnih podataka uvjerili smo se da stupanj promjene biokemijskih procesa u organizmu ovisi o vrsti vježbanja, njegovoj snazi ​​i trajanju.

Analiza posebne literature omogućila je proučavanje biokemijskih promjena u tijelu sportaša tijekom mišićnog rada. Prije svega, te se promjene odnose na mehanizme aerobnog i anaerobnog stvaranja energije, koji ovise o vrsti mišićnog rada koji se izvodi, njegovoj snazi ​​i trajanju, kao io kondicijskom stanju sportaša. Biokemijske promjene tijekom mišićne aktivnosti uočavaju se u svim organima i tkivima tijela, što ukazuje na veliki utjecaj tjelesnih vježbi na organizam.

Prema literaturi prikazani su anaerobni (bez kisika) i aerobni (uz sudjelovanje kisika) mehanizmi opskrbe energijom mišićne aktivnosti. Anaerobni mehanizam daje energiju u većoj mjeri pri maksimalnoj i submaksimalnoj snazi ​​vježbe, budući da ima prilično visoku stopu razvoja. Aerobni mehanizam je glavni tijekom dugotrajnog rada velike i umjerene snage, on je biokemijska osnova opće izdržljivosti, budući da je njegov metabolički kapacitet praktički neograničen.

Biokemijske promjene u tijelu pri izvođenju vježbi različite snage određene su sadržajem produkata mišićnog metabolizma u krvi, urinu, izdahnutom zraku, a također i izravno u mišićima.

POPIS KORIŠTENE LITERATURE

1. Brinzak V.P. Studija promjena acidobazne ravnoteže u razvoju arterijske hipoksemije tijekom mišićne aktivnosti: Sažetak ... cand.biol.sci. - Tartu, 1979. - 18 str.

2. Viru A. A., Kyrge P. K. Hormoni i sportska izvedba - M; Tjelesna kultura i sport, 1983. - 159 str.

3. Volkov N.I. Prilagodba energetskog metabolizma kod ljudi na učinke tjelesne aktivnosti tijekom sustavnog bavljenja sportom//Fiziol.probl.adaptation: Tez. - Tartu, 1984. - 94 str.

4. Volkov N.I., Nesen E.N., Osipenko A.A., Korsun S.N. Biokemija mišićne aktivnosti: udžbenik za IFC- Olymp.lit-ra, 2000.- 503 str.

5. Gorokhov A. L. Sadržaj kateholamina u krvi i mišićima i njihov odnos s biokem. promjene u tijelu tijekom mišićne aktivnosti//Ukr.biohim.zhurn. - 1971. - T.43, br. 2 - 189 str.

6. Gusev NB Fosforilacija miofibrilarnih proteina i regulacija kontraktilne aktivnosti//Advances in biol.chemistry. - 1984. - V.25 - 27 str.

7. Kalinsky M. I. Stanje sustava adenilat ciklaze skeletnih mišića tijekom vježbanja: Tr. Sveučilište u Tartuu. - Tartu, 1982. - 49 str.

8. Kalinsky M.I., Kononenko V.Ya. Značajke izmjene kateholamina tijekom mišićne aktivnosti u treniranom organizmu: Materijali Sov.-Amer. Symp. O biokemiji sporta. - L., - 1974. - 203 str.

9. Kalinsky M.I., Kursky M.D., Osipenko A.A. Biokemijski mehanizmi prilagodbe tijekom mišićne aktivnosti. - K .: Vishcha škola. Glavna izdavačka kuća, 1986. - 183 str.

10. Kalinsky M.I., Rogozkin V.A. Biokemija mišićne aktivnosti. - K.: Zdravlje, 1989. - 144 str.

11. Kursky M.D. Prijenos kalcija i uloga cAMP-ovisne fosforilacije u njegovoj regulaciji// Ukr. biokem. časopis - 1981. - T.53, br. 2. - 86 str.

12. Matlina E. Sh., Kassil G.N. Metabolizam kateholamina tijekom vježbanja kod ljudi i životinja//Advances in fiziol.nauk. - 1976. - V.7, br. 2. - 42 s.

13. Meyerson F. Z. Adaptacija srca na veliko opterećenje i zatajenje srca. - M: Nauka, 1975. - 263 str.

14. Menshikov V.V. i dr. Endokrina funkcija gušterače tijekom vježbanja / / Uch. aplikacija Sveučilište u Tartuu. - 1981. - Broj 562. - 146 str.

15. Panin L. E. Biokemijski mehanizmi stresa. - Novosibirsk: Nauka, 1984. - 233 str.

16. Rogozkin V. A. O regulaciji metabolizma skeletnih mišića tijekom njihove sustavne funkcije // Metabolism and Biochem. procjena kondicije sportaša: Materijali sov. - Amer. simp. - L., 1974. - 90 str.

17. Seene T.P. Aktomiozin ATP-azna aktivnost srčanih i skeletnih mišića u tjelesnoj. obuka//Uč.zap. Sveučilište u Tartuu. - 1980. - Broj 543. - 94 str.

18. Thomson K.E. Utjecaj mišićne aktivnosti na homeostazu štitnjače u organizmu// Uč.zap. Sveučilište u Tartuu. - 1980. - Broj 543. -116 str.

19. Khaidarliu S.Kh. Funkcionalna biokemija prilagodbe. - Chisinau: Shtiintsa, 1984. - 265 str.

20. Khochachka P., Somero D. Strategija biokemijske prilagodbe. - M: Mir, 1977. - 398 str.

21. Chernov V.D. Izmjena joda u tkivima štakora tijekom fizičkog napora // Ukr. biokem. časopis - 1981. - T.53 br. 6. - 86 str.

22. Šmalgauzen I.I. Regulacija oblikovanja u individualnom razvoju. - M: Znanost. 1964. - 156 str.

23. Eller A.K. Vrijednost glukokortikoida u regulaciji metabolizma proteina i mehanizam njihovog djelovanja u miokardu tijekom mišićne aktivnosti: Sažetak diplomskog rada. znanosti. - Tartu, 1982. - 24 s.

24. Yakovlev N.N. Biokemija sporta. - M: Fizička kultura i sport, 1974. - 288 str.

25. Yakovlev N.N. Utjecaj mišićne aktivnosti na mišićne proteine, sadržaj sarkoplazmatskog retikuluma i njegovu apsorpciju Ca 2+ // Ukr. biokem. časopis - 1978. - V. 50, br. 4. - 442 str.

Kako se tijelo sportaša prilagođava intenzivnoj mišićnoj aktivnosti?

Duboke funkcionalne promjene u tijelu koje su nastale u procesu njegove prilagodbe na povećanu mišićnu aktivnost proučava fiziologija sporta. No, temelje se na biokemijskim promjenama u metabolizmu tkiva i organa te, u konačnici, organizma u cjelini. Međutim, razmotrit ćemo u najopćenitijem obliku glavne promjene koje se događaju pod utjecajem treninga samo u mišićima.

Biokemijsko restrukturiranje mišića pod utjecajem treninga temelji se na međuovisnosti procesa potrošnje i obnove funkcionalnih i energetskih rezervi mišića. Kao što ste već shvatili iz prethodnog, tijekom mišićne aktivnosti dolazi do intenzivnog cijepanja ATP-a i, sukladno tome, intenzivno se troše druge tvari. U mišićima je to kreatin fosfat, glikogen, lipidi; u jetri se glikogen razgrađuje u šećer koji se krvlju prenosi u mišiće koji rade, srce i mozak; masti se razgrađuju i masne kiseline oksidiraju. Istodobno se u tijelu nakupljaju metabolički proizvodi - fosforna i mliječna kiselina, ketonska tijela, ugljični dioksid. Dijelom ih tijelo gubi, a dijelom ih ponovno koristi, uključeni su u metabolizam. Mišićna aktivnost je popraćena povećanjem aktivnosti mnogih enzima, zbog čega počinje sinteza istrošenih tvari. Resinteza ATP-a, kreatin-fosfata i glikogena moguća je već tijekom rada, ali uz to dolazi i do intenzivne razgradnje ovih tvari. Stoga njihov sadržaj u mišićima tijekom rada nikada ne doseže izvorni.

Tijekom razdoblja odmora, kada prestaje intenzivno dijeljenje izvora energije, procesi resinteze dobivaju jasnu prevagu i ne dolazi samo do obnavljanja utrošenog (kompenzacija), već i do superregeneracije (superkompenzacije) koja premašuje početna razina. Taj se obrazac naziva "zakon superkompenzacije".

Suština fenomena superkompenzacije.

U biokemiji sporta proučavane su zakonitosti tog procesa. Utvrđeno je, primjerice, da ako postoji intenzivan trošak tvari u mišićima, u jetri i drugim organima, brže se odvija resinteza i izraženiji je fenomen prekomjernog oporavka. Na primjer, nakon kratkotrajnog intenzivnog rada, nakon 1 sata odmora dolazi do porasta razine glikogena u mišićima iznad početne, a nakon 12 sati vraća se na početnu, konačnu razinu. Nakon dugotrajnog rada, superkompenzacija nastupa tek nakon 12 sati, ali povećana razina glikogena u mišićima traje više od tri dana. To je moguće samo zahvaljujući visokoj aktivnosti enzima i njihovoj pojačanoj sintezi.

Dakle, jedna od biokemijskih osnova promjena u tijelu pod utjecajem treninga je povećanje aktivnosti enzimskih sustava i superkompenzacija izvora energije potrošenih tijekom rada. Zašto je važno uzeti u obzir obrasce superkompenzacije u praksi sportskog treninga?

Poznavanje obrazaca superkompenzacije omogućuje vam znanstveno potkrijepljenje intenziteta opterećenja i intervala odmora tijekom normalnih tjelesnih vježbi i tijekom sportskog treninga.

Budući da superkompenzacija postoji još neko vrijeme nakon završetka rada, naknadni rad se može izvoditi u povoljnijim biokemijskim uvjetima, što zauzvrat dovodi do daljnjeg povećanja funkcionalne razine (Sl....). Ako se naknadni rad izvodi u uvjetima nepotpunog oporavka, to dovodi do smanjenja funkcionalne razine (Sl....).

Pod utjecajem treninga u tijelu se odvija aktivna prilagodba, ali ne na rad "općenito", već na određene njegove vrste. Proučavajući različite vrste sportskih aktivnosti, utvrđeno je načelo specifičnosti biokemijske prilagodbe i postavljene su biokemijske osnove kvaliteta motoričke aktivnosti - brzina, snaga, izdržljivost. A to znači znanstveno utemeljene preporuke za ciljani sustav obuke.

Navedimo samo jedan primjer. Sjetite se kako nakon intenzivnog opterećenja velikom brzinom (trčanje) dolazi do ubrzanog disanja („kratkoća daha“). s čime je to povezano? Tijekom rada (trčanja), zbog nedostatka kisika, nedovoljno oksidirani proizvodi (mliječna kiselina i dr.), kao i ugljični dioksid, nakupljaju se u krvi, što dovodi do promjene stupnja kiselosti krvi. Sukladno tome, to uzrokuje ekscitaciju respiratornog centra u produljenoj moždini i pojačano disanje. Kao rezultat intenzivne oksidacije dolazi do normalizacije kiselosti krvi. A to je moguće samo uz visoku aktivnost enzima aerobne oksidacije. Posljedično, na kraju intenzivnog rada tijekom razdoblja odmora, enzimi aerobne oksidacije aktivno djeluju. Istodobno, izdržljivost sportaša koji obavljaju dugotrajan rad izravno ovisi o aktivnosti aerobne oksidacije. Na temelju toga biokemičari su preporučili uključivanje kratkotrajnih opterećenja visokog intenziteta u trening mnogih sportova, što je trenutno općeprihvaćeno.

Koja je biokemijska karakteristika treniranog organizma?

U mišićima treniranog organizma:

Povećava se sadržaj miozina, povećava se broj slobodnih HS-skupina u njemu; sposobnost mišića da cijepaju ATP;

Povećavaju se rezerve izvora energije potrebnih za resintezu ATP-a (sadržaj kreatin fosfata, glikogena, lipida i dr.)

Značajno povećava aktivnost enzima koji kataliziraju i anaerobne i aerobne oksidativne procese;

Povećava se sadržaj mioglobina u mišićima, čime se stvara rezerva kisika u mišićima.

Povećava se sadržaj proteina u mišićnoj stromi, koji osigurava mehaniku mišićne relaksacije. Promatranja na sportašima pokazuju da se sposobnost opuštanja mišića pod utjecajem treninga povećava.

Prilagodba na jedan čimbenik povećava otpornost na druge čimbenike (na primjer, na stres itd.);

Trening suvremenog sportaša zahtijeva visok intenzitet tjelesne aktivnosti i veliki volumen iste, što može imati jednostrani učinak na organizam. Stoga zahtijeva stalni nadzor liječnika specijalista sportske medicine, temeljen na biokemiji i fiziologiji sporta.

A tjelesni odgoj, kao i sportske aktivnosti, omogućuju vam da razvijete rezervne sposobnosti ljudskog tijela i pružite mu puno zdravlje, visoku učinkovitost i dugovječnost. Tjelesno zdravlje sastavni je dio skladnog razvoja čovjekove osobnosti, oblikuje karakter, stabilnost mentalnih procesa, voljne kvalitete itd.

Utemeljitelj znanstvenog sustava tjelesnog odgoja i medicinsko-pedagoške kontrole u tjelesnoj kulturi je izvanredan domaći znanstvenik, izvanredni učitelj, anatom i liječnik Petr Frantsevich Lesgaft. Njegova teorija temelji se na načelu jedinstva tjelesnog i psihičkog, moralnog i estetskog razvoja čovjeka. Teoriju tjelesnog odgoja smatrao je "granskom granom biološke znanosti".

Ogromna uloga u sustavu bioloških znanosti koje proučavaju osnove nastave u području tjelesne kulture i sporta pripada biokemiji.

Već 40-ih godina prošlog stoljeća u laboratoriju lenjingradskog znanstvenika Nikolaja Nikolajeviča Jakovljeva pokrenuta su svrsishodna znanstvena istraživanja na području sportske biokemije. Omogućili su saznati bit i specifičnosti prilagodbe tijela različitim vrstama mišićne aktivnosti, potkrijepiti principe sportskog treninga, čimbenike koji utječu na izvedbu sportaša, stanje umora, pretreniranost i mnoge druge. drugi. itd. U budućnosti je razvoj biokemije sporta stvorio osnovu za pripremu astronauta za svemirske letove.

Koja pitanja rješava biokemija sporta?

Sportska biokemija temelj je sportske fiziologije i sportske medicine. U biokemijskim istraživanjima radnih mišića utvrđeno je sljedeće:

Obrasci biokemijskih promjena kao aktivna prilagodba na povećanu mišićnu aktivnost;

Obrazloženje principa sportskog treninga (ponavljanje, redovitost, omjer rada i odmora itd.)

Biokemijske karakteristike kvalitete motoričke aktivnosti (brzina, snaga, izdržljivost)

Načini ubrzanja oporavka tijela sportaša i više. drugi

Pitanja i zadaci.

Zašto opterećenja velikom brzinom djeluju na tijelo svestranije?

Pokušajte dati fiziološko i biokemijsko opravdanje za Aristotelovu tvrdnju „Ništa čovjeka ne iscrpljuje i ne uništava kao dugotrajna tjelesna neaktivnost“. Zašto je toliko relevantan za modernog čovjeka?