uy > Psixologiya > Mushaklar faoliyati va jismoniy tarbiya biokimyosi. Mushaklar faoliyatining biokimyosi


Mushaklar faoliyati va jismoniy tarbiya biokimyosi. Mushaklar faoliyatining biokimyosi




BILANmushak tolasining tuzilishi va qisqarishi.

Tirik tizimda mushaklarning qisqarishi mexanokimyoviy jarayondir. Zamonaviy fan uni biologik harakatchanlikning eng mukammal shakli deb hisoblaydi. Biologik ob'ektlar kosmosda harakat qilish usuli sifatida mushak tolalarining qisqarishini "rivojlantirdi" (bu ularning hayotiy imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytirdi).

Mushaklar qisqarishidan oldin kuchlanish fazasi bo'lib, bu kimyoviy energiyani to'g'ridan-to'g'ri va yaxshi samaradorlik bilan (30-50%) mexanik energiyaga aylantirish orqali olib boriladigan ishlarning natijasidir. Potensial energiyaning kuchlanish bosqichida to'planishi mushakni mumkin bo'lgan, ammo hali amalga oshirilmagan qisqarish holatiga keltiradi.

Hayvonlar va odamlar (va odamlar allaqachon yaxshi o'rganilgan deb hisoblashadi) mushaklarning ikkita asosiy turi: chiziqli va silliq. chiziqli mushaklar yoki suyaklarga biriktirilgan skelet (tarkibiga ko'ra skelet mushaklaridan farq qiladigan yurak mushagining chiziqli tolalari bundan mustasno). Silliq mushaklar ichki organlar va terining to'qimalarini qo'llab-quvvatlaydi va qon tomirlari devorlarining mushaklarini, shuningdek, ichaklarni hosil qiladi.

Sport biokimyosida ular o'qiydilar skelet mushaklari, sport natijalari uchun "ayniqsa javobgar".

Mushak (makroob'ektga tegishli makro shakllanishi sifatida) individualdan iborat mushak tolalari(mikroformatsiyalar). Mushakda ularning minglablari bor, mos ravishda mushak harakati ko'plab individual tolalarning qisqarishini jamlaydigan ajralmas qiymatdir. Mushak tolalarining uch turi mavjud: oq tez kamayib bormoqda , oraliq Va qizil asta-sekin qisqaradi. Elyaf turlari energiya ta'minoti mexanizmida farqlanadi va turli motor neyronlari tomonidan boshqariladi. Mushak turlari tolalar turlarining nisbati bo'yicha farqlanadi.

Alohida mushak tolasi - filamentli hujayrasiz shakllanish - simplast. Simplast "hujayraga o'xshamaydi": uzunligi 0,1 dan 2-3 sm gacha, sartorius mushaklarida 12 sm gacha va qalinligi 0,01 dan 0,2 mm gacha bo'lgan kuchli cho'zilgan shaklga ega. Simplast qobiq bilan o'ralgan - sarkolemma yuzasiga bir nechta motor nervlarining uchlari mos keladi. Sarkolemma kollagen tolalar tarmog'i bilan mustahkamlangan ikki qavatli lipoprotein membranadir (qalinligi 10 nm). Qisqartirilgandan keyin bo'shashganda, ular simplastni asl shakliga qaytaradilar (4-rasm).

Guruch. 4. Alohida mushak tolasi.

Sarkolemma-membrananing tashqi yuzasida elektr membrana potentsiali doimo saqlanib turadi, hatto tinch holatda ham u 90-100 mV ni tashkil qiladi. Potensialning mavjudligi mushak tolalarini (avtomobil akkumulyatori kabi) boshqarish uchun zaruriy shartdir. Potensial moddalarning membrana orqali faol (ya'ni energiya qiymati - ATP) o'tkazilishi va uning selektiv o'tkazuvchanligi ("Men kimni xohlasam, ichkariga kiritaman yoki qo'yib yuboraman" tamoyili bo'yicha) tufayli yaratiladi. Shuning uchun simplast ichida ba'zi ionlar va molekulalar tashqariga qaraganda yuqori konsentratsiyada to'planadi.

Sarkolemma K+ ionlari uchun yaxshi o‘tkazuvchan – ular ichkarida to‘planadi, Na+ ionlari esa tashqaridan chiqariladi. Shunga ko'ra hujayralararo suyuqlikdagi Na + ionlarining konsentratsiyasi simplast ichidagi K + ionlarining konsentratsiyasidan kattaroqdir. PH ning kislota tomoniga siljishi (masalan, sut kislotasi hosil bo'lishi paytida) sarkolemmaning odatda undan o'tmaydigan makromolekulyar moddalar (yog'li kislotalar, oqsillar, polisaxaridlar) uchun o'tkazuvchanligini oshiradi. Past molekulyar og'irlikdagi moddalar (glyukoza, sut va piruvik kislotalar, keton tanalar, aminokislotalar, qisqa peptidlar) membranadan oson o'tadi (diffuziya).

Simplastning ichki mazmuni sarkoplazma- bu kolloid oqsil tuzilishi (u mustahkamlik jihatidan jelega o'xshaydi). To'xtatilgan holatda u glikogen qo'shimchalarini, yog 'tomchilarini o'z ichiga oladi, unda turli xil hujayra osti zarralari "ko'milgan": yadrolar, mitoxondriyalar, miofibrillar, ribosomalar va boshqalar.

Simplast ichidagi kontraktil "mexanizm" - miofibrillar. Bular ingichka (Ø 1 - 2 mikron) mushak filamentlari, uzun - deyarli mushak tolasining uzunligiga teng. Aniqlanmagan muskullar simplastalarida miofibrillar simplast bo'ylab tartibli joylashmay, balki tarqalish va og'ish bilan joylashishi, o'rgatilgan mushaklarda esa miofibrillar bo'ylama o'q bo'ylab yo'nalgan bo'lib, shu kabi to'plamlarga ham to'planishi aniqlangan. arqonlarda. (Sun'iy va sintetik tolalarni yigirayotganda, polimer makromolekulalari dastlab tola bo'ylab qat'iy joylashmaydi va sportchilar singari, ular tolalar o'qi bo'ylab to'g'ri yo'naltirilgan, qayta-qayta o'rash orqali "qaysarlik bilan o'qitiladi": ZIV va Ximvolokno).

Yorug'lik mikroskopida miyofibrillarning haqiqatan ham "o'zaro chiziqli" ekanligini kuzatish mumkin. Ular yorug'lik va qorong'i joylarni - disklarni almashtiradilar. Qorong'i jantlar A (anizotrop) oqsillar yorug'lik disklaridan ko'proq narsani o'z ichiga oladi I (izotropik). Membranalar bilan kesib o'tgan yorug'lik disklari Z (telofragmalar) va ikkisi orasidagi miofibrillar maydoni Z - membranalar deb ataladi sarkomer. Miofibril 1000 - 1200 sarkomerdan iborat (5-rasm).

Mushak tolasining qisqarishi yaxlit qisqarishlardan iborat sarkomerlar. Har birini alohida-alohida qisqartirib, sarkomerlar birgalikda integral kuch hosil qiladi va mushaklarni kamaytirish uchun mexanik ishlarni bajaradi.

Sarkomerning uzunligi tinch holatda 1,8 mkm dan o'rtacha qisqarishda 1,5 mkm gacha va to'liq qisqarishda 1 mkm gacha o'zgarib turadi. Qorong'i va engil sarkomerlarning disklarida protofibrillalar (miofilamentlar) - oqsil filamentli tuzilmalar mavjud. Ular ikki xil: qalin (Ø - 11 - 14 nm, uzunligi - 1500 nm) va ingichka (Ø - 4 - 6 nm, uzunligi - 1000 nm).

Guruch. 5. Miyofibrillalar syujeti.

engil disklar ( I ) faqat ingichka protofibrillalardan va qorong'u disklardan ( A ) - ikki turdagi protofibrillalardan: ingichka, membrana bilan biriktirilgan va qalin, alohida zonada to'plangan ( H ).

Sarkomer qisqarishi bilan qorong'u diskning uzunligi ( A ) o'zgarmaydi, yorug'lik diskining uzunligi ( I ) yupqa protofibrillalar (yorug'lik disklari) qalinlar (quyuq disklar) orasidagi bo'shliqlarga o'tishi bilan kamayadi. Protofibrillalar yuzasida maxsus o'simtalar - yopishishlar (qalinligi taxminan 3 nm) mavjud. "Ishchi holatda" ular protofibrillalarning qalin va ingichka filamentlari o'rtasida (ko'ndalang ko'priklar orqali) bog'lanish hosil qiladi (6-rasm). Kamaytirishda Z -membranalar qalin protofibrillalarning uchlariga suyanib turadi, yupqa protofibrillalar esa hatto qalin protofibrillalarni o'rab olishlari mumkin. Ortiqcha qisqarish vaqtida sarkomerning markazidagi yupqa filamentlarning uchlari o'raladi, qalin protofibrillalarning uchlari esa g'ijimlanadi.

Guruch. 6. Aktin va miozin o'rtasida tikanlar hosil bo'lishi.

Mushak tolalari energiya bilan ta'minlanadi sarkoplazmatik retikulum(u ham sarkoplazmatik retikulum) - uzunlamasına va ko'ndalang tubulalar, membranalar, pufakchalar, bo'linmalar tizimlari.

Sarkoplazmatik retikulumda turli xil biokimyoviy jarayonlar uyushgan va boshqariladigan tarzda boradi, tarmoq hamma narsani birgalikda va har bir miofibrilni alohida qamrab oladi. Retikulum ribosomalarni o'z ichiga oladi, ular oqsillarni sintezini amalga oshiradi va mitoxondriyalar - "hujayra energiya stantsiyalari" (maktab darsligining ta'rifiga ko'ra). Aslida mitoxondriyalar miyofibrillar orasiga quriladi, bu esa mushaklarning qisqarish jarayonini energiya bilan ta'minlash uchun optimal sharoit yaratadi. O'qitilgan mushaklardagi mitoxondriyalar soni bir xil o'qitilmaganlarga qaraganda ko'proq ekanligi aniqlandi.

Mushaklarning kimyoviy tarkibi.

bilan suv mushak massasining 70 - 80% ni qoldiradi.

Sincaplar. Proteinlar mushak massasining 17-21% ni tashkil qiladi: barcha mushak oqsillarining taxminan 40% miyofibrillarda, 30% sarkoplazmada, 14% mitoxondriyalarda, 15% sarkolemmada, qolgan qismi yadrolarda va boshqa hujayra organellalarida toʻplangan.

Mushak to'qimalarida fermentlar mavjud miogen oqsillar guruhlar, miyoalbumin- saqlash oqsili (uning tarkibi yosh bilan asta-sekin kamayadi), qizil protein miyoglobin- xromoprotein (mushak gemoglobini deb ataladi, u kislorodni qon gemoglobiniga qaraganda ko'proq bog'laydi), shuningdek globulinlar, miofibrillalar oqsillari. Miyofibrilla oqsillarining yarmidan ko'pi miyozin, taxminan chorak aktin, qolganlari - tropomiyozin, troponin, a- va b-aktininlar, fermentlar kreatin fosfokinaz, deaminaza va boshqalar. Mushak to'qimalarida mavjud yadroviysincaplar- nukleoproteinlar, mitoxondriyal oqsillar. Proteinlarda stroma, mushak to'qimasini o'rash, - asosiy qismi - kollagen Va elastin sarkolemmalar, shuningdek miyostrominlar (bilan bog'liq Z - membranalar).

Ineruvchan azotli birikmalar. Odamning skelet mushaklari tarkibida turli xil suvda eriydigan azotli birikmalar mavjud: ATP 0,25 dan 0,4% gacha, kreatin fosfat (CrF)- 0,4 dan 1% gacha (trening davomida uning miqdori ortadi), ularning parchalanish mahsulotlari - ADP, AMP, kreatin. Bundan tashqari, mushaklarda dipeptid mavjud karnozin, taxminan 0,1 - 0,3%, charchoq paytida mushaklarning ishlashini tiklashda ishtirok etadi; karnitin, yog 'kislotalarini hujayra membranalari orqali o'tkazish uchun javobgar; aminokislotalar va ular orasida glutamik kislota ustunlik qiladi (bu natriy glutamatdan foydalanishni tushuntirmaydi, ovqatga go'shtning ta'mini berish uchun ziravorlar tarkibini o'qing); purin asoslari, karbamid va ammiak. Skelet mushaklari ham taxminan 1,5% ni o'z ichiga oladi. fosfatidlar, to'qimalarning nafas olishida ishtirok etadi.

Azotsiz ulanishlar. Mushaklar tarkibida uglevodlar, glikogen va uning metabolizm mahsulotlari, shuningdek, yog'lar, xolesterin, keton tanachalari va mineral tuzlar mavjud. Ratsionga va mashg'ulot darajasiga qarab, glikogen miqdori 0,2 dan 3% gacha o'zgarib turadi, mashg'ulot esa erkin glikogen massasini oshiradi. Chidamlilik mashqlari paytida mushaklardagi zaxira yog'lar to'planadi. Protein bilan bog'langan yog' taxminan 1% ni tashkil qiladi va mushak tolasi membranalarida 0,2% gacha xolesterin bo'lishi mumkin.

Minerallar. Mushak to'qimalarining mineral moddalari mushak massasining taxminan 1 - 1,5% ni tashkil qiladi, bular asosan kaliy, natriy, kaltsiy, magniy tuzlari. K + , Na + , Mg 2+ , Ca 2+ , Cl - , HP0 4 ~ kabi mineral ionlar mushaklarning qisqarishi paytida biokimyoviy jarayonlarda muhim rol o'ynaydi (ular "sport" qo'shimchalari va mineral suvlar tarkibiga kiradi).

Mushak oqsillarining biokimyosi.

Mushaklardagi asosiy kontraktil oqsil miyozin fibrilyar oqsillarni nazarda tutadi (Molekulyar og'irligi taxminan 470 000). Miyozinning muhim xususiyati - bu ATP va ADP molekulalari (ATP dan energiyani "olib tashlash" imkonini beradi) va oqsil - aktin bilan (qisqarishni ushlab turishga imkon beradigan) komplekslar hosil qilish qobiliyatidir.

Miyozin molekulasi manfiy zaryadga ega va ayniqsa Ca++ va Mg++ ionlari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Miyozin Ca++ ionlari ishtirokida ATP gidrolizini tezlashtiradi va shu bilan fermentativ ta'sir ko'rsatadi. adenozin trifosfat faolligi:

miyozin-ATP+H2O → miyozin + ADP + H3PO4 + ish(energiya 40 kJ/mol)

Miyozin oqsili ikkita bir xil, uzun polipeptid a-zanjirlari qo'sh spiral kabi o'ralgan holda hosil bo'ladi, 7-rasm. Proteolitik fermentlar ta'sirida miyozin molekulasi ikki qismga bo'linadi. Uning qismlaridan biri aktin bilan yopishish orqali bog'lanib, aktomiozin hosil qiladi. Bu qism adenozin trifosfataza faolligi uchun javob beradi, bu muhitning pH darajasiga bog'liq, optimal pH 6,0 - 9,5, shuningdek, KCl kontsentratsiyasi. Aktomiyozin kompleksi ATP ishtirokida parchalanadi, lekin erkin ATP bo'lmaganda barqaror bo'ladi. Miyozin molekulasining ikkinchi qismi ham ikkita o'ralgan spiraldan iborat bo'lib, ular elektrostatik zaryad tufayli miyozin molekulalarini protofibrillalarga bog'laydi.

Guruch. 7. Aktomiyozinning tuzilishi.

Ikkinchi asosiy kontraktil oqsil aktin(7-rasm). U uchta shaklda mavjud bo'lishi mumkin: monomerik (globulyar), dimerik (globulyar) va polimerik (fibrillar). Monomer globulyar aktin, uning polipeptid zanjirlari ixcham sharsimon tuzilishga mahkam o'ralgan bo'lsa, ATP bilan bog'liq. ATPning bo'linishi, aktin monomerlari - A, dimerlarni hosil qiladi, shu jumladan ADP: A - ADP - A. Polimerik fibrillar aktin dimerlardan tashkil topgan qo'sh spiraldir, shakl. 7.

Globulyar aktin K+, Mg++ ionlari ishtirokida fibrillar aktinga aylanadi, tirik muskullarda esa fibrillar aktin ustunlik qiladi.

Miyofibrillalarda ko'p miqdorda protein mavjud tropomiyozin, u ikkita - a-spiral polipeptid zanjiridan iborat. Tinchlanadigan mushaklarda u aktin bilan kompleks hosil qiladi va uning faol markazlarini bloklaydi, chunki aktin Ca ++ ionlari bilan bog'lana oladi va ular bu blokadani olib tashlaydi.

Molekulyar darajada sarkomerning qalin va yupqa protofibrillalari elektrostatik tarzda o'zaro ta'sir qiladi, chunki ularda zaryad hosil bo'ladigan maxsus joylar - o'simtalar va o'simtalar mavjud. A-disk sohasida qalin protofibrillalar uzunlamasına yo'naltirilgan miyozin molekulalari to'plamidan qurilgan, yupqa protofibrillalar qalin bo'lganlar atrofida radial tarzda joylashgan bo'lib, ko'p yadroli kabelga o'xshash tuzilmani hosil qiladi. Qalin protofibrillalarning markaziy M-bandida miyozin molekulalari o'zlarining "dumlari" bilan bog'langan va ularning chiqib turgan "boshlari" - o'simtalari turli yo'nalishlarga yo'naltirilgan va muntazam spiral chiziqlar bo'ylab joylashgan. Darhaqiqat, ularning qarshisida fibrillar aktin spirallarida, bir-biridan ma'lum masofada, monomer aktin globulalari ham chiqib turadi. Har bir taqdimot mavjud faol markaz, buning natijasida miyozin bilan yopishqoqlik hosil bo'lishi mumkin. Sarkomerlarning Z-membranalari (muqobil pedestallar kabi) ingichka protofibrillalarni bir-biriga mahkamlaydi.

Qisqarish va bo'shashish biokimyosi.

Mushakda qisqarish paytida yuzaga keladigan tsiklik biokimyoviy reaktsiyalar "boshlar" - qalin protofibrillalarning miyozin molekulalarining o'simtalari va o'simtalar - ingichka protofibrillalarning faol markazlari o'rtasida yopishqoqliklarning takroriy shakllanishi va yo'q qilinishini ta'minlaydi. Miyozin filamenti bo'ylab bitishmalar hosil qilish va aktin filamentini rag'batlantirish bo'yicha ishlar aniq nazoratni va sezilarli energiya sarfini talab qiladi. Haqiqatda, tolaning qisqarishi paytida har bir faol markazda - to'siqda daqiqada 300 ga yaqin yopishqoqlik hosil bo'ladi.

Yuqorida aytib o'tganimizdek, faqat ATP energiyasi mushaklar qisqarishining mexanik ishiga bevosita aylanishi mumkin. Miyozinning fermentativ markazi tomonidan gidrolizlangan ATP butun miyozin oqsili bilan kompleks hosil qiladi. Energiya bilan to'yingan ATP-miyozin kompleksida miyozin o'zining tuzilishini va u bilan birga tashqi "o'lchamlarni" o'zgartiradi va shu tarzda miyozin filamentining o'sishini qisqartirish uchun mexanik ishlarni bajaradi.

Tinch holatda bo'lgan mushakda miyozin hali ham ATP bilan bog'langan, ammo Mg ++ ionlari orqali ATP gidrolitik ajralmagan. Tinch holatda miyozin va aktin o'rtasida bitishmalar hosil bo'lishi tropomiyozinning troponin bilan kompleksi tomonidan oldini oladi, bu aktinning faol markazlarini bloklaydi. Blokada saqlanadi va Ca ++ ionlari bog'langanda ATP bo'linmaydi. Nerv impulsi mushak tolasiga kelganda, u chiqariladi impuls uzatuvchi- neyrogormon atsetilxolin. Na + ionlari bilan sarkolemmaning ichki yuzasidagi manfiy zaryad neytrallanadi va uning depolarizatsiyasi sodir bo'ladi. Bunda Ca++ ionlari ajralib chiqadi va troponin bilan bog‘lanadi. O'z navbatida, troponin o'z zaryadini yo'qotadi, shuning uchun faol markazlar - aktin filamentlarining protrusionlari chiqariladi va aktin va miyozin o'rtasida bitishmalar paydo bo'ladi (chunki ingichka va qalin protofibrillalarning elektrostatik repulsiyasi allaqachon olib tashlangan). Endi, Ca ++ ishtirokida ATP miyozinning fermentativ faollik markazi va bo'linish bilan o'zaro ta'sir qiladi va konvertatsiya qilingan kompleksning energiyasi yopishqoqlikni kamaytirish uchun ishlatiladi. Yuqorida tavsiflangan molekulyar hodisalar zanjiri mikrokondensatorni qayta zaryadlovchi elektr tokiga o'xshaydi, uning elektr energiyasi darhol joyida mexanik ishga aylanadi va siz yana zaryadlashingiz kerak (agar siz harakat qilishni istasangiz).

Yopishqoqlik yorilishidan keyin ATP bo'linmaydi, lekin yana miyozin bilan ferment-substrat kompleksini hosil qiladi:

M–A + ATP -----> M - ATP + A yoki

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

Agar bu vaqtda yangi nerv impulsi kelsa, u holda "zaryadlanish" reaktsiyalari takrorlanadi, agar keyingi impuls kelmasa, mushak bo'shashadi. Bo'shashish paytida qisqargan mushakning asl holatiga qaytishi mushak stromasi oqsillarining elastik kuchlari bilan ta'minlanadi. Mushak qisqarishining zamonaviy gipotezalarini ilgari surgan olimlar, qisqarish vaqtida aktin filamentlari miyozin filamentlari bo'ylab siljiydi va ularning qisqarishi kontraktil oqsillarning fazoviy tuzilishidagi o'zgarishlar (spiral shaklidagi o'zgarishlar) tufayli ham mumkin bo'lishini taklif qiladi.

Dam olishda ATP plastiklashtiruvchi ta'sirga ega: miyozin bilan qo'shilib, uning aktin bilan yopishishini oldini oladi. Mushaklar qisqarishi paytida bo'linish, ATP yopishishning qisqarishi jarayoni uchun energiya beradi, shuningdek, "kaltsiy nasosi" ning ishini - Ca ++ ionlarini etkazib beradi. Mushakda ATPning bo'linishi juda yuqori tezlikda sodir bo'ladi: daqiqada 1 g mushak uchun 10 mikromolgacha. Mushaklardagi umumiy ATP zahiralari kichik bo'lgani uchun (ular faqat maksimal quvvat bilan 0,5-1 sek ish uchun etarli bo'lishi mumkin), mushaklarning normal faoliyatini ta'minlash uchun ATP qanday bo'lingan bo'lsa, xuddi shunday tezlikda tiklanishi kerak.

Sport fiziologiyasida mushaklarning faolligini ajratish va kuch zonalariga bo'lish odatiy holdir: maksimal, submaksimal, yuqori va o'rtacha. Shuningdek, energiya ta'minotining asosiy mexanizmlariga qarab mushak ishining yana bir bo'linmasi mavjud: anaerob, aralash va aerob energiya ta'minoti zonasida.

Har qanday mushak ishida, birinchi navbatda, uning boshlang'ich (boshlang'ich) bosqichi va davomi o'rtasida farqlash kerak. Boshlang'ich fazaning vaqti ishning intensivligiga bog'liq: ish qanchalik uzoq bo'lsa, boshlang'ich faza shunchalik qizg'in bo'ladi va uning davomida mushaklardagi biokimyoviy o'zgarishlar aniqroq bo'ladi.

Ishning dastlabki soniyalarida mushaklar zarur bo'lganidan kamroq kislorod oladi. Kislorod tanqisligi qanchalik katta bo'lsa, ishning intensivligi va shunga mos ravishda kislorodga bo'lgan talab shunchalik yuqori bo'ladi. Shunday qilib, boshlang'ich bosqichda ATP resintezi kreatin kinaz reaktsiyasi va glikoliz tufayli faqat anaerobik tarzda sodir bo'ladi.

Agar mushak ishining intensivligi maksimal bo'lsa, davomiyligi mos ravishda qisqa muddatli bo'lsa, u ushbu boshlang'ich bosqichda tugaydi. Bunday holda, kislorodga bo'lgan ehtiyoj qondirilmaydi.

Submaksimal intensivlik bilan ishlaganda, lekin uzoqroq muddatda, boshlang'ich fazadagi biokimyoviy o'zgarishlar kamroq keskin bo'ladi va boshlang'ich fazaning o'zi qisqaradi. Bunday holda, kislorod iste'moli MIC (maksimal mumkin bo'lgan qiymatlar) ga etadi, ammo kislorodga bo'lgan talab hali ham qondirilmaydi. Bunday sharoitlarda organizm kislorod tanqisligini boshdan kechiradi. Kreatin kinaz yo'lining qiymati pasayadi, glikoliz juda jadal davom etadi, ammo aerob ATP resintezi mexanizmlari allaqachon yoqilgan bo'ladi. Glikoliz jarayoni asosan mushak glikogenidan hosil bo'lgan glyukoza emas, balki jigardan qon olib keladigan glyukozani o'z ichiga oladi.

Bundan ham pastroq intensivlikdagi va uzoqroq davom etadigan mushak ishida, qisqa muddatli boshlang'ich fazadan so'ng, aerob mexanizm bilan ATP resintezi ustunlik qiladi, bu kislorodga bo'lgan talab va kislorod etkazib berish o'rtasidagi haqiqiy muvozanatni o'rnatish natijasidir. Mushak tolalarida ATP darajasining oshishi va barqarorlashuvi mavjud, ammo bu daraja dam olishdan past. Bundan tashqari, kreatin fosfat darajasida bir oz o'sish bor.

Agar uzoq muddatli mushak ishi jarayonida uning kuchi keskin oshgan bo'lsa, unda boshlang'ich bosqichdagi kabi hodisalar kuzatiladi. Ish kuchining oshishi tabiiy ravishda kislorodga bo'lgan talabning oshishiga olib keladi, uni darhol qondirish mumkin emas. Natijada ATP resintezining anaerob mexanizmlari yoqiladi.

Keling, ATP resintezining turli yo'llariga o'tishning vaqt ketma-ketligini ko'rib chiqaylik. Mushaklar ishining dastlabki 2-3 soniyasida uning energiya ta'minoti mushak ATP ning parchalanishi tufayli amalga oshiriladi. 3 dan 20 soniyagacha ATP resintezi kreatin fosfatning parchalanishi tufayli sodir bo'ladi. Keyin, mushak ishining boshlanishidan 30-40 soniyada glikoliz eng katta intensivlikka etadi. Keyinchalik, oksidlovchi fosforlanish jarayonlari energiya ta'minotida tobora muhim rol o'ynay boshlaydi (10-rasm).

10-rasm. Mushaklar faoliyatini energiya bilan ta'minlashda turli energiya manbalarining ishtiroki, uning davomiyligiga qarab: 1 - ATP parchalanishi, 2 - kreatin fosfat parchalanishi,

3 - glikoliz, 4 - aerob oksidlanish

Aerob energiya ishlab chiqarish quvvati MPC qiymati bilan baholanadi. Statistik ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, erkaklarda o'rtacha BMD ayollarga qaraganda yuqori. Sportchilarda bu qiymat tayyorlanmagan odamlarga qaraganda ancha yuqori. Turli ixtisoslikdagi sportchilardan IPCning eng yuqori ko'rsatkichlari chang'ichilar va uzoq masofalarga yuguruvchilarda kuzatiladi.

Tizimli jismoniy faollik mushak hujayralarida mitoxondriyalar sonining ko'payishiga, nafas olish zanjiri fermentlarining soni va faolligining oshishiga olib keladi. Bu kiruvchi kisloroddan to'liqroq foydalanish va o'qitilgan tanada energiya ta'minotini yanada muvaffaqiyatli qilish uchun sharoit yaratadi.

Muntazam mashg'ulotlar bilan mushaklarni qon bilan ta'minlaydigan qon tomirlari soni ortadi. Bu mushaklarni kislorod va glyukoza bilan ta'minlash, shuningdek, metabolik mahsulotlarni olib tashlash uchun yanada samarali tizim yaratadi. Uzoq muddatli mashg'ulotlar paytida qon aylanish va nafas olish tizimlari birinchi mashqdan keyin paydo bo'ladigan kislorod qarzi kelajakda to'liq qoplanishi mumkin bo'lgan tarzda moslashadi. Mushaklarning uzoq vaqt ishlash qobiliyati odatda ularning kislorodni singdirish tezligi va samaradorligiga bog'liq.

Ushbu maqola haqida bir necha so'z:
Birinchidan, men omma oldida aytganimdek, ushbu maqola boshqa tildan tarjima qilingan (aslida rus tiliga yaqin bo'lsa-da, lekin baribir tarjima juda qiyin ish). Qizig'i shundaki, men hamma narsani tarjima qilganimdan so'ng, Internetda ushbu maqolaning rus tiliga tarjima qilingan kichik qismini topdim. Vaqtni behuda sarflaganim uchun uzr. Nima bo'lganda ham..

Ikkinchidan, bu maqola biokimyo haqida! Bundan xulosa qilishimiz kerakki, bu idrok etish uchun qiyin bo'ladi va siz uni qanchalik soddalashtirishga harakat qilsangiz ham, barmoqlaringiz bilan hamma narsani tushuntirib bo'lmaydi, shuning uchun men oddiy tilda tasvirlangan mexanizmlarning katta qismini tushuntirmadim. o'quvchilarni yanada chalg'itmaslik uchun. Agar siz diqqat bilan va o'ylangan holda o'qisangiz, unda hamma narsani tushunish mumkin. Uchinchidan, maqolada etarli miqdordagi atamalar mavjud (ba'zilari qisqacha qavs ichida tushuntirilgan, ba'zilari esa yo'q. Chunki ularni ikki yoki uch so'z tushuntirib bera olmaydi va agar siz ularni bo'yashni boshlasangiz, maqola juda katta va umuman tushunarsiz bo'lib qolishi mumkin ) . Shuning uchun men sizga ma'nosini bilmagan so'zlar uchun Internet qidiruv tizimlaridan foydalanishni maslahat beraman.

Savol: "Agar ularni tushunish qiyin bo'lsa, nega bunday murakkab maqolalarni joylashtirasiz?" Bunday maqolalar ma'lum bir vaqt ichida tanadagi qanday jarayonlar sodir bo'lishini tushunish uchun kerak. O'ylaymanki, bunday materialni bilgandan keyingina odam o'zi uchun metodik ta'lim tizimini yaratishni boshlashi mumkin. Agar siz buni bilmasangiz, unda tanani o'zgartirishning ko'plab usullari, ehtimol, "barmoqni osmonga ko'rsatish" toifasidan bo'ladi, ya'ni. ular aniq nimaga asoslanadi. Bu faqat mening fikrim.

Va yana bir iltimos: agar maqolada sizning fikringizcha, noto'g'ri yoki qandaydir noaniqlik bo'lsa, bu haqda sharhlarda yozishingizni so'rayman (yoki menga L.S.da).

Bor..


Inson tanasi va undan ham ko'proq sportchi hech qachon "chiziqli" (o'zgarmas) rejimda ishlamaydi. Ko'pincha mashg'ulot jarayoni uni o'zi uchun maksimal "burilish" ga borishga majbur qilishi mumkin. Yuklashga dosh berish uchun tana ushbu turdagi stress uchun o'z ishini optimallashtirishni boshlaydi. Agar biz kuch-quvvat mashqlarini (bodibilding, pauerlifting, og'ir atletika va boshqalar) hisobga oladigan bo'lsak, inson tanasida birinchi bo'lib kerakli vaqtinchalik o'zgarishlar (moslashish) haqida signal beradigan bizning mushaklarimizdir.

Mushaklar faoliyati nafaqat ishchi tolada o'zgarishlarga olib keladi, balki butun tanadagi biokimyoviy o'zgarishlarga olib keladi. Mushaklarning energiya almashinuvini kuchaytirishdan oldin asab va gumoral tizimlarning faolligi sezilarli darajada oshadi.

Ishga tushirishdan oldingi holatda gipofiz bezining, buyrak usti bezining korteksi va oshqozon osti bezining harakati faollashadi. Adrenalin va simpatik asab tizimining birgalikdagi ta'siri quyidagilarga olib keladi: yurak tezligining oshishi, aylanma qon hajmining ko'payishi, mushaklarning shakllanishi va energiya almashinuvi metabolitlarining qonga kirishi (CO2, CH3-CH (OH) -COOH). , AMP). Kaliy ionlarining qayta taqsimlanishi mavjud bo'lib, bu mushaklarning qon tomirlarining kengayishiga, ichki organlarning tomirlarining torayishiga olib keladi. Yuqoridagi omillar tananing umumiy qon oqimining qayta taqsimlanishiga olib keladi, ishlaydigan mushaklarga kislorod etkazib berishni yaxshilaydi.

Makroerglarning hujayra ichidagi zahiralari qisqa vaqt uchun etarli bo'lganligi sababli, ishga tushirishdan oldingi holatda tananing energiya resurslari safarbar qilinadi. Adrenalin (buyrak usti bezlari gormoni) va glyukagon (oshqozon osti bezi gormoni) ta'sirida jigar glikogenining glyukozaga bo'linishi kuchayadi, u qon oqimi bilan ishlaydigan mushaklarga etkaziladi. Mushak ichiga va jigar glikogeni kreatin fosfat va glikolitik jarayonlarda ATP resintezi uchun substrat hisoblanadi.


Ish vaqtining oshishi bilan (aerob ATP resintezi bosqichi) mushaklarning qisqarishini energiya bilan ta'minlashda yog'larning parchalanish mahsulotlari (yog 'kislotalari va keton tanalari) asosiy rol o'ynay boshlaydi. Lipoliz (yog'larning bo'linish jarayoni) adrenalin va somatotropin (aka "o'sish gormoni") tomonidan faollashadi. Shu bilan birga, qon lipidlarining jigar "tutishi" va oksidlanishi kuchayadi. Natijada, jigar qon oqimiga sezilarli miqdorda keton tanachalarini chiqaradi, ular keyinchalik karbonat angidrid va ishlaydigan mushaklarda suvga oksidlanadi. Lipid va uglevod oksidlanish jarayonlari parallel ravishda davom etadi va miya va yurakning funktsional faolligi ikkinchisining miqdoriga bog'liq. Shuning uchun aerob ATP resintezi davrida glyukoneogenez jarayonlari davom etadi - uglevodorod tabiatidagi moddalardan uglevodlar sintezi. Bu jarayon adrenal kortizol gormoni tomonidan boshqariladi. Aminokislotalar glyukoneogenezning asosiy substrati hisoblanadi. Yog 'kislotalaridan (jigar) oz miqdorda glikogen hosil bo'lishi ham sodir bo'ladi.

Dam olish holatidan faol mushak ishiga o'tishda kislorodga bo'lgan ehtiyoj sezilarli darajada oshadi, chunki ikkinchisi hujayralardagi mitoxondrial nafas olish zanjiri tizimining elektronlari va vodorod protonlarining oxirgi qabul qiluvchisi bo'lib, aerob ATP resintezi jarayonlarini ta'minlaydi.

Ishlaydigan mushaklarni kislorod bilan ta'minlash sifatiga qonning biologik oksidlanish jarayonlarining metabolitlari (sut kislotasi, karbonat angidrid) tomonidan "kislotalanishi" ta'sir qiladi. Ikkinchisi markaziy asab tizimiga signallarni uzatuvchi qon tomirlari devorlarining xemoreseptorlariga ta'sir qiladi, medulla oblongatasining nafas olish markazining (miyaning orqa miyaga o'tish joyi) faolligini oshiradi.

Havodagi kislorod o'pka alveolalari devorlari (rasmga qarang) va qon kapillyarlari orqali uning qisman bosimidagi farq tufayli qonga tarqaladi:


1) Alveolyar havoda qisman bosim - 100-105 mm. rt. st
2) tinch holatda qondagi parsial bosim 70-80 mm. rt. st
3) Faol ish paytida qisman qon bosimi - 40-50 mm. rt. st

Qonga kiradigan kislorodning faqat kichik bir qismi plazmada eriydi (100 ml qon uchun 0,3 ml). Asosiy qismi eritrotsitlarda gemoglobin bilan bog'lanadi:

Hb + O2 -> HbO2

Gemoglobin- to'rtta butunlay mustaqil bo'linmalardan tashkil topgan oqsil multimolekulasi. Har bir bo'linma gem bilan bog'langan (gem temir o'z ichiga olgan protez guruhidir).

Gemoglobinning temir o'z ichiga olgan guruhiga kislorod qo'shilishi qarindoshlik tushunchasi bilan izohlanadi. Turli oqsillardagi kislorodga yaqinlik har xil va oqsil molekulasining tuzilishiga bog'liq.

Gemoglobin molekulasi 4 ta kislorod molekulasini biriktirishi mumkin. Gemoglobinning kislorodni bog'lash qobiliyatiga quyidagi omillar ta'sir qiladi: qon harorati (u qanchalik past bo'lsa, kislorod yaxshi bog'lanadi va uning ko'payishi oksigemoglobinning parchalanishiga yordam beradi); qonning ishqoriy reaktsiyasi.

Birinchi kislorod molekulalari qo'shilgandan so'ng, globin polipeptid zanjirlarida konformatsion o'zgarishlar natijasida gemoglobinning kislorodga yaqinligi ortadi.
O'pkada kislorod bilan boyitilgan qon tizimli qon aylanish tizimiga kiradi (yurak dam olishda har daqiqada 5-6 litr qonni haydab chiqaradi, 250-300 ml O2 ni tashishda). Bir daqiqada qizg'in ish paytida nasos tezligi 30-40 litrgacha oshadi va qon bilan tashiladigan kislorod miqdori 5-6 litrni tashkil qiladi.

Ishlaydigan mushaklarga kirishda (CO2 ning yuqori konsentratsiyasi va yuqori harorat tufayli) oksigemoglobinning tez parchalanishi kuzatiladi:

H-Hb-O2 -> H-Hb + O2

To'qimalarda karbonat angidridning bosimi qondagidan yuqori bo'lganligi sababli, kisloroddan ozod qilingan gemoglobin CO2 ni teskari ravishda bog'laydi va karbaminohemoglobinni hosil qiladi:

H-Hb + CO2 -> H-Hb-CO2


o'pkada karbonat angidrid va vodorod protonlariga parchalanadi:

H-Hb-CO2 -> H + + Hb-+ CO2


Vodorod protonlari manfiy zaryadlangan gemoglobin molekulalari tomonidan neytrallanadi va karbonat angidrid atrof-muhitga chiqariladi:

H + + Hb -> H-Hb


Ishga kirishishdan oldingi holatda biokimyoviy jarayonlar va funktsional tizimlarning ma'lum bir faollashuviga qaramasdan, dam olish holatidan intensiv ishga o'tish davrida kislorodga bo'lgan ehtiyoj va uni etkazib berish o'rtasida ma'lum bir nomutanosiblik mavjud. Mushaklar ishini bajarishda organizmni qondirish uchun zarur bo'lgan kislorod miqdori organizmning kislorodga bo'lgan talabi deyiladi. Biroq, kislorodga bo'lgan ortib borayotgan ehtiyojni bir muncha vaqt qondirib bo'lmaydi, shuning uchun nafas olish va qon aylanish tizimlarining faolligini oshirish uchun biroz vaqt kerak bo'ladi. Shuning uchun har qanday intensiv ishning boshlanishi kislorod etishmovchiligi - kislorod etishmasligi sharoitida sodir bo'ladi.

Agar ish qisqa vaqt ichida maksimal quvvat bilan amalga oshirilsa, kislorodga bo'lgan talab shunchalik kattaki, hatto kislorodning maksimal mumkin bo'lgan emilishini ham qondirib bo'lmaydi. Masalan, 100 metrga yugurishda organizm kislorod bilan 5-10% ta'minlanadi va 90-95% kislorod marradan keyin keladi. Bajarilgan ishdan keyin iste'mol qilingan ortiqcha kislorod kislorod qarzi deb ataladi.

Kreatin fosfatning qayta sinteziga (ish paytida parchalanadi) ketadigan kislorodning birinchi qismi alaktik kislorod qarzi deb ataladi; laktik kislotani yo'q qilishga va glikogenning qayta sinteziga ketadigan kislorodning ikkinchi qismi laktat kislorod qarzi deb ataladi.

Chizma. Turli quvvatning uzoq muddatli ishlashi paytida kislorod daromadi, kislorod tanqisligi va kislorod qarzi. A - engil ish bilan, B - og'ir ish bilan va C - mashaqqatli ish bilan; I - ishlagan davr; II - ish paytida barqaror (A, B) va noto'g'ri barqaror (C) holat; III - mashqdan keyin tiklanish davri; 1 - alaktat, 2 - kislorod qarzining glikolitik komponentlari (N. I. Volkov, 1986 yilga ko'ra).

Alaktat kislorod qarzi nisbatan tez kompensatsiyalangan (30 sek. - 1 min.). Kreatin fosfatning mushaklar faoliyatini energiya bilan ta'minlashga qo'shgan hissasini tavsiflaydi.

Laktat kislorod qarzi ish tugaganidan keyin 1,5-2 soat davomida to'liq qoplanadi. Energiya ta'minotida glikolitik jarayonlarning ulushini ko'rsatadi. Uzoq muddatli intensiv ish bilan boshqa jarayonlarning muhim qismi laktat kislorod qarzini shakllantirishda mavjud.

Yurak mushaklarining asab to'qimalari va to'qimalarida metabolik jarayonlarni kuchaytirmasdan intensiv mushak ishini bajarish mumkin emas. Yurak mushaklarining eng yaxshi energiya ta'minoti bir qator biokimyoviy va anatomik va fiziologik xususiyatlar bilan belgilanadi:
1. Yurak mushaklariga juda ko'p miqdordagi qon kapillyarlari kiradi, ular orqali qon yuqori konsentratsiyali kislorod bilan oqadi.
2. Eng faollari aerob oksidlanish fermentlaridir.
3. Tinch holatda yog 'kislotalari, keton tanachalari va glyukoza energiya substratlari sifatida ishlatiladi. Kuchli mushak ishi paytida asosiy energiya substrati sut kislotasi hisoblanadi.

Nerv to'qimalarining metabolik jarayonlarining kuchayishi quyidagicha ifodalanadi:
1. Qonda glyukoza va kislorod iste'moli ortadi.
2. Glikogen va fosfolipidlarning tiklanish tezligi ortadi.
3. Oqsillarning parchalanishi va ammiak hosil bo'lishi kuchayadi.
4. Yuqori energiyali fosfatlar zahiralarining umumiy miqdori kamayadi.


Tirik to'qimalarda biokimyoviy o'zgarishlar sodir bo'lganligi sababli ularni bevosita kuzatish va o'rganish juda muammoli. Shuning uchun metabolik jarayonlarning asosiy qonuniyatlarini bilib, ularning borishi haqida asosiy xulosalar qon, siydik va ekshalatsiyalangan havoni tahlil qilish natijalari asosida amalga oshiriladi. Masalan, kreatin fosfat reaktsiyasining mushaklarni energiya bilan ta'minlashga qo'shgan hissasi qondagi parchalanish mahsulotlari (kreatin va kreatinin) kontsentratsiyasi bilan baholanadi. Aerob energiya ta'minoti mexanizmlarining intensivligi va quvvatining eng aniq ko'rsatkichi iste'mol qilinadigan kislorod miqdoridir. Glikolitik jarayonlarning rivojlanish darajasi ish paytida ham, dam olishning birinchi daqiqalarida ham qondagi sut kislotasi miqdori bilan baholanadi. Kislota balansi ko'rsatkichlarining o'zgarishi organizm anaerob metabolizmning kislotali metabolitlariga bardosh bera oladi degan xulosaga kelishga imkon beradi.

Mushaklar faoliyati davomida metabolik jarayonlar tezligining o'zgarishi quyidagilarga bog'liq.
- ishda ishtirok etadigan mushaklarning umumiy soni;
- mushaklarning ish rejimi (statik yoki dinamik);
- ishning intensivligi va davomiyligi;
- Mashqlar orasidagi takrorlash va dam olish pauzalari soni.

Ishda ishtirok etadigan mushaklar soniga qarab, ikkinchisi mahalliy (barcha mushaklarning 1/4 dan kamrog'i ishlashda ishtirok etadi), mintaqaviy va global (mushaklarning 3/4 dan ko'prog'i ishtirok etadi) bo'linadi.
Mahalliy ish(shaxmat, otishma) - butun organizmda biokimyoviy o'zgarishlarga olib kelmasdan, ishlaydigan mushakda o'zgarishlarni keltirib chiqaradi.
Global ish(yurish, yugurish, suzish, chang'i sporti, xokkey va boshqalar) - tananing barcha a'zolari va to'qimalarida katta biokimyoviy o'zgarishlarni keltirib chiqaradi, nafas olish va yurak-qon tomir tizimlarining faoliyatini eng kuchli faollashtiradi. Ishlaydigan mushaklarni energiya bilan ta'minlashda aerobik reaktsiyalar ulushi juda yuqori.
Statik rejim mushaklarning qisqarishi kapillyarlarning chimchilanishiga olib keladi, ya'ni kislorod va energiya substratlarini ishlaydigan mushaklar bilan ta'minlash yomonroq. Anaerob jarayonlar faoliyat uchun energiya ta'minoti vazifasini bajaradi. Statik ishlarni bajargandan so'ng dam olish dinamik past intensivlikdagi ish bo'lishi kerak.
Dinamik rejim ishlayotgan mushaklarni kislorod bilan ta'minlash ancha yaxshilanadi, chunki mushaklarning o'zgaruvchan qisqarishi qonni kapillyarlar orqali itarib yuboradigan nasos vazifasini bajaradi.

Biokimyoviy jarayonlarning bajarilgan ish kuchiga va uning davomiyligiga bog'liqligi quyidagicha ifodalanadi:
- quvvat qanchalik yuqori bo'lsa (ATF yemirilishining yuqori darajasi), anaerob ATP resintezi ulushi shunchalik yuqori bo'ladi;
- energiya ta'minotining glikolitik jarayonlarining eng yuqori darajasiga erishiladigan quvvat (intensivlik) tugash kuchi deb ataladi.

Maksimal mumkin bo'lgan quvvat maksimal anaerob quvvat sifatida aniqlanadi. Ishning kuchi ishning davomiyligi bilan teskari bog'liq: quvvat qanchalik baland bo'lsa, biokimyoviy o'zgarishlar tezroq sodir bo'ladi, bu esa charchoqning boshlanishiga olib keladi.

Aytilganlarning barchasidan bir nechta oddiy xulosalar chiqarish mumkin:
1) Trening jarayonida turli xil resurslar (kislorod, yog 'kislotalari, ketonlar, oqsillar, gormonlar va boshqalar) intensiv iste'mol qilinadi. Shuning uchun sportchining tanasi doimo o'zini foydali moddalar (oziqlanish, vitaminlar, ozuqaviy qo'shimchalar) bilan ta'minlashi kerak. Bunday yordam bo'lmasa, sog'likka zarar etkazish ehtimoli katta.
2) "Jang" rejimiga o'tganda, inson tanasi yukga moslashish uchun biroz vaqt kerak. Shuning uchun mashg'ulotning birinchi daqiqasidan boshlab o'zingizni chegaraga yuklamasligingiz kerak - tana bunga tayyor emas.
3) Mashq oxirida yana shuni yodda tutish kerakki, tananing hayajonlangan holatidan xotirjam holatga o'tishi uchun vaqt kerak. Ushbu muammoni hal qilishning yaxshi varianti - bu muammo (mashg'ulot intensivligini kamaytirish).
4) Inson tanasining o'z chegaralari bor (yurak urishi, bosim, qondagi ozuqa moddalarining miqdori, moddalarning sintez tezligi). Bunga asoslanib, siz intensivligi va davomiyligi bo'yicha o'zingiz uchun optimal treningni tanlashingiz kerak, ya'ni. maksimal ijobiy va minimal salbiyni olishingiz mumkin bo'lgan o'rta nuqtani toping.
5) Ham statik, ham dinamik foydalanish kerak!
6) Hamma narsa birinchi qarashda ko'rinadigan darajada qiyin emas ..

Bu erda biz tugatamiz.​

P.S. Charchoq haqida yana bir maqola bor (kecha men ham omma oldida yozganman - "Charchoq va dam olish vaqtidagi biokimyoviy o'zgarishlar." Bu maqoladan ikki baravar qisqaroq va 3 baravar sodda, ammo e'lon qilishga arziydimi yoki yo'qligini bilmayman. Bu yerda. Faqat mohiyati shundaki, u superkompensatsiya va "charchoq toksinlari" haqida shu yerda e'lon qilingan maqolani jamlaydi. To'plam uchun (butun rasmning to'liqligi) men ham taqdim etishim mumkin. Bu kerakmi yoki yo'qmi, sharhlarda yozing. .

XULOSA

Mushaklar faoliyatidagi biokimyoviy jarayonlarni o'rganish nafaqat sport biokimyosi, biologiyasi, fiziologiyasi, balki tibbiyot uchun ham muhimdir, chunki ortiqcha ishning oldini olish, tananing imkoniyatlarini oshirish va tiklanish jarayonlarini tezlashtirish sog'lig'ini saqlash va mustahkamlashning muhim jihatlari hisoblanadi. aholi.

Molekulyar darajadagi chuqur biokimyoviy tadqiqotlar mashg'ulot usullarini takomillashtirishga, ish faoliyatini yaxshilashning eng samarali usullarini izlashga, sportchilarni reabilitatsiya qilish usullarini ishlab chiqishga, shuningdek, ularning jismoniy tayyorgarligini baholashga va ovqatlanishni ratsionalizatsiya qilishga yordam beradi.

Har xil quvvatdagi mushak faoliyati bilan gormonlar almashinuvi jarayonlari u yoki bu darajada o'zgaradi, bu esa o'z navbatida jismoniy faoliyatga javoban tanadagi biokimyoviy o'zgarishlarning rivojlanishini tartibga soladi. Hujayra ichidagi metabolizmni tartibga solishda, shuningdek, mushaklarning funktsional faolligini tartibga solishda gormonlar va neyrotransmitterlarning ikkilamchi xabarchilari sifatida tsiklik nukleotidlar muhim rol o'ynaydi.

Adabiyot ma'lumotlariga asoslanib, biz organizmdagi biokimyoviy jarayonlarning o'zgarish darajasi bajarilgan mashqlar turiga, uning kuchi va davomiyligiga bog'liqligiga amin bo'ldik.

Maxsus adabiyotlarni tahlil qilish mushak ishi paytida sportchining tanasidagi biokimyoviy o'zgarishlarni o'rganish imkonini berdi. Avvalo, bu o'zgarishlar aerob va anaerob energiya ishlab chiqarish mexanizmlari bilan bog'liq bo'lib, ular bajarilgan mushak ishining turiga, uning kuchi va davomiyligiga, shuningdek, sportchining jismoniy tayyorgarligiga bog'liq. Mushaklar faoliyati davomida biokimyoviy o'zgarishlar tananing barcha a'zolari va to'qimalarida kuzatiladi, bu jismoniy mashqlarning organizmga yuqori ta'siridan dalolat beradi.

Adabiyotlarga ko'ra, mushak faoliyatini energiya bilan ta'minlashning anaerob (kislorodsiz) va aerob (kislorod ishtirokida) mexanizmlari ko'rsatilgan. Anaerob mexanizm maksimal va submaksimal mashqlar kuchida ko'proq energiya beradi, chunki u juda yuqori tarqalish tezligiga ega. Aerobik mexanizm yuqori va o'rtacha quvvatning uzoq muddatli ishlashida asosiy mexanizm bo'lib, u umumiy chidamlilikning biokimyoviy asosidir, chunki uning metabolik qobiliyati deyarli cheksizdir.

Har xil quvvatdagi mashqlarni bajarishda tanadagi biokimyoviy o'zgarishlar qonda, siydikda, ekshalatsiyalangan havoda, shuningdek to'g'ridan-to'g'ri mushaklardagi mushak almashinuvi mahsulotlarining tarkibi bilan belgilanadi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI

1. Brinzak V.P. Mushaklar faoliyati davomida arterial gipoksemiya rivojlanishida kislota-ishqor muvozanatining o'zgarishini o'rganish: ... cand.biol.sci ning avtoreferati. - Tartu, 1979. - 18 b.

2. Viru A. A., Kyrge P. K. Gormonlar va sport ko'rsatkichlari - M; Jismoniy tarbiya va sport, 1983 - 159 b.

3. Volkov N.I. Odamlarda energiya almashinuvining tizimli sport mashg'ulotlari paytida jismoniy faoliyat ta'siriga moslashishi // Fiziol.probl.adaptation: Tez. - Tartu, 1984 - 94 b.

4. Volkov N.I., Nesen E.N., Osipenko A.A., Korsun S.N. Mushaklar faoliyati biokimyosi: IFC uchun darslik- Olymp.lit-ra, 2000.- 503 b.

5. Goroxov A. L. Qon va mushaklardagi katexolaminlarning tarkibi va ularning biokimyo bilan aloqasi. mushak faoliyati davomida organizmdagi o'zgarishlar//Ukr.biohim.zhurn. - 1971 yil - T.43, 2-son - 189 b.

6. Gusev N.B. Miofibrillalar oqsillarining fosforlanishi va kontraktil faolligini tartibga solish//Biol.kimyo yutuqlari. - 1984. - V.25 - 27 b.

7. Kalinskiy M. I. Jismoniy mashqlar paytida skelet mushaklarining adenilat siklaza tizimining holati: Tr. Tartu universiteti. - Tartu, 1982. - 49 b.

8. Kalinskiy M.I., Kononenko V.Ya. O'qitilgan organizmda mushak faoliyati davomida katexolaminlar almashinuvining xususiyatlari: Sov.-Amer materiallari. Simp. Sport biokimyosi bo'yicha. - L., - 1974. - 203 b.

9. Kalinskiy M.I., Kurskiy M.D., Osipenko A.A. Mushaklar faoliyati davomida moslashishning biokimyoviy mexanizmlari. - K .: Vishcha maktabi. Bosh nashriyot, 1986 yil. - 183 b.

10. Kalinskiy M.I., Rogozkin V.A. Mushaklar faoliyatining biokimyosi. - K.: Salomatlik, 1989. - 144 b.

11. Kurskiy M.D. Kaltsiyni tashish va uni tartibga solishda cAMPga bog'liq fosforlanishning roli // Ukr. biokimyo. jurnal - 1981. - T.53, 2-son. - 86 b.

12. Matlina E. Sh., Kassil G.N. Odamlar va hayvonlarda mashqlar paytida katexolaminlarning metabolizmi // Fiziol.naukdagi avanslar. - 1976. - V.7, 2-son. - 42 s.

13. Meyerson F. Z. Yurakning katta yuk va yurak etishmovchiligiga moslashishi. - M: Nauka, 1975. - 263 b.

14. Menshikov V.V. va mashqlar paytida oshqozon osti bezining boshqa Endokrin funktsiyasi // Uch. ilova. Tartu universiteti. - 1981. - 562-son. - 146 b.

15. Panin L. E. Stressning biokimyoviy mexanizmlari. - Novosibirsk: Nauka, 1984. - 233 p.

16. Rogozkin V. A. Skelet mushaklari metabolizmini ularning tizimli faoliyati davomida tartibga solish to'g'risida // Metabolizm va biokimyo. sportchining jismoniy tayyorgarligini baholash: boyqushlarning materiallari. - Amer. simptom. - L., 1974. - 90 b.

17. Seene T.P. Jismoniy jihatdan yurak va skelet mushaklarining aktomiozin ATP-aza faolligi. trening//Uch.zap. Tartu universiteti. - 1980. - 543-son. - 94 b.

18. Tomson K.E. Mushaklar faoliyatining organizmning qalqonsimon gomeostaziga ta'siri// Uch.zap. Tartu universiteti. - 1980. - 543-son. -116 p.

19. Haydarliu S.X. Moslashuvning funksional biokimyosi. - Kishinyov: Shtiintsa, 1984. - 265 b.

20. Xochachka P., Somero D. Biokimyoviy moslashish strategiyasi. - M: Mir, 1977. - 398 b.

21. Chernov V.D. Jismoniy zo'riqish paytida kalamushlar to'qimalarida yod almashinuvi // Ukr. biokimyo. jurnal - 1981. - T.53 6-son. - 86 b.

22. Shmalgauzen I.I. Shakllanishni individual rivojlanishda tartibga solish. - M: Fan. 1964. - 156 b.

23. Eller A.K. Oqsil almashinuvini tartibga solishda glyukokortikoidlarning ahamiyati va mushak faoliyati davomida miyokardga ta'sir qilish mexanizmi: Dissertatsiya konspekti. Fanlar. - Tartu, 1982 yil. - 24 s.

24. Yakovlev N.N. Sport biokimyosi. - M: Jismoniy tarbiya va sport, 1974. - 288 b.

25. Yakovlev N.N. Mushaklar faolligining mushak oqsillariga ta'siri, sarkoplazmatik retikulum tarkibi va uning Ca 2+ ning so'rilishi // Ukr. biokimyo. jurnal - 1978. - V. 50, 4-son. - 442 b.

Sportchining tanasi mushaklarning intensiv faoliyatiga qanday moslashadi?

Mushaklar faolligini oshirishga moslashish jarayonida vujudga kelgan chuqur funktsional o'zgarishlarni sport fiziologiyasi o'rganadi. Biroq, ular to'qimalar va organlarning metabolizmidagi biokimyoviy o'zgarishlarga va oxir-oqibat, butun organizmga asoslanadi. Biroq, biz faqat mushaklardagi mashg'ulotlar ta'sirida yuzaga keladigan asosiy o'zgarishlarni eng umumiy shaklda ko'rib chiqamiz.

Trening ta'sirida mushaklarning biokimyoviy qayta tuzilishi mushaklarning funktsional va energiya zaxiralarini sarflash va tiklash jarayonlarining o'zaro bog'liqligiga asoslanadi. Avvalgi narsadan tushunganingizdek, mushaklarning faolligi paytida ATP ning intensiv bo'linishi sodir bo'ladi va shunga mos ravishda boshqa moddalar intensiv iste'mol qilinadi. Mushaklarda bu kreatin fosfat, glikogen, lipidlar, jigarda glikogen parchalanib, shakar hosil qiladi, u qon bilan ishlaydigan mushaklar, yurak va miyaga o'tadi; yog'lar parchalanadi va yog' kislotalari oksidlanadi. Shu bilan birga, organizmda metabolik mahsulotlar - fosforik va sut kislotalari, keton tanalari, karbonat angidrid to'planadi. Qisman ular organizm tomonidan yo'qoladi va qisman metabolizmda ishtirok etgan holda qayta ishlatiladi. Mushaklar faoliyati ko'plab fermentlar faolligining oshishi bilan birga keladi va shu sababli sarflangan moddalarning sintezi boshlanadi. Ish paytida ATP, kreatin fosfat va glikogenning qayta sintezi allaqachon mumkin, ammo shu bilan birga bu moddalarning intensiv parchalanishi kuzatiladi. Shuning uchun, ish paytida mushaklardagi ularning tarkibi hech qachon asliga etib bormaydi.

Dam olish davrida, energiya manbalarining intensiv bo'linishi to'xtaganda, resintez jarayonlari aniq ustunlikka ega bo'ladi va nafaqat sarflangan narsaning tiklanishi (kompensatsiya), balki o'ta tiklanish (superkompensatsiya) ham sodir bo'ladi. boshlang'ich darajasi. Ushbu naqsh "superkompensatsiya qonuni" deb ataladi.

Superkompensatsiya hodisasining mohiyati.

Sport biokimyosida bu jarayonning qonuniyatlari o'rganilgan. Masalan, mushaklarda, jigarda va boshqa organlarda moddalarning intensiv sarflanishi aniqlangan bo'lsa, resintez tezroq boradi va ortiqcha tiklanish fenomeni shunchalik aniq bo'ladi. Masalan, qisqa muddatli intensiv ishdan so'ng, mushaklardagi glikogen darajasining dastlabki darajadan oshib ketishi 1 soatlik dam olishdan keyin sodir bo'ladi va 12 soatdan keyin u dastlabki, yakuniy darajaga qaytadi. Uzoq vaqt davomida ishlagandan so'ng, superkompensatsiya faqat 12 soatdan keyin sodir bo'ladi, ammo mushaklardagi glikogenning ko'payishi uch kundan ortiq davom etadi. Bu faqat fermentlarning yuqori faolligi va ularning sintezining kuchayishi tufayli mumkin.

Shunday qilib, mashg'ulot ta'sirida organizmdagi o'zgarishlarning biokimyoviy asoslaridan biri ferment tizimlarining faolligini oshirish va ish paytida sarflangan energiya manbalarini superkompensatsiya qilishdir. Nima uchun sport mashg'ulotlari amaliyotida superkompensatsiya naqshlarini hisobga olish muhim?

Superkompensatsiyaning qonuniyatlarini bilish oddiy jismoniy mashqlar paytida va sport mashg'ulotlarida yuklarning intensivligini va dam olish intervallarini ilmiy asoslash imkonini beradi.

Superkompensatsiya ish tugaganidan keyin bir muncha vaqt davom etganligi sababli, keyingi ishlarni yanada qulay biokimyoviy sharoitlarda bajarish mumkin va o'z navbatida, funktsional darajaning yanada oshishiga olib keladi (....-rasm). Agar keyingi ish to'liq bo'lmagan tiklanish sharoitida amalga oshirilsa, u holda bu funktsional darajaning pasayishiga olib keladi (.... rasm).

Trening ta'siri ostida tanada faol moslashuv sodir bo'ladi, lekin "umuman" ishlash uchun emas, balki uning o'ziga xos turlariga. Sport faoliyatining har xil turlarini o'rganishda biokimyoviy moslashuvning o'ziga xosligi printsipi o'rnatildi va vosita faoliyati sifatlarining biokimyoviy asoslari - tezlik, kuch, chidamlilik o'rnatildi. Bu esa maqsadli kadrlar tayyorlash tizimi uchun ilmiy asoslangan tavsiyalarni bildiradi.

Birgina misol keltiraylik. Kuchli yuqori tezlikdagi yukdan (yugurish) keyin nafas olishning ko'payishini ("nafas qisilishi") eslang. Bu nima bilan bog'liq? Ish paytida (yugurish) kislorod etishmasligi tufayli, kam oksidlangan mahsulotlar (sut kislotasi va boshqalar), shuningdek, karbonat angidrid qonda to'planadi, bu qonning kislotalilik darajasining o'zgarishiga olib keladi. Shunga ko'ra, bu medulla oblongatadagi nafas olish markazining qo'zg'alishiga va nafas olishning kuchayishiga olib keladi. Intensiv oksidlanish natijasida qonning kislotaligi normallashadi. Va bu faqat aerob oksidlanish fermentlarining yuqori faolligi bilan mumkin. Shunday qilib, dam olish davrida intensiv ish oxirida aerob oksidlanish fermentlari faol ishlaydi. Shu bilan birga, uzoq muddatli ishlarni bajaradigan sportchilarning chidamliligi bevosita aerob oksidlanish faolligiga bog'liq. Shu asosda biokimyogarlar qisqa muddatli yuqori intensivlikdagi yuklarni ko'plab sport turlarini o'qitishga kiritishni tavsiya qilganlar, bu hozirda umumiy qabul qilingan.

O'qitilgan organizmning biokimyoviy xususiyati nimadan iborat?

O'qitilgan organizmning mushaklarida:

Miyozinning tarkibi ortadi, undagi erkin HS-guruhlar soni, ya'ni. mushaklarning ATPni ajratish qobiliyati;

ATP resintezi uchun zarur bo'lgan energiya manbalarining zaxiralari ko'payadi (kreatin fosfat, glikogen, lipidlar va boshqalar).

Ham anaerob, ham aerob oksidlanish jarayonlarini katalizlovchi fermentlarning faolligini sezilarli darajada oshiradi;

Mushaklardagi miyoglobin miqdori ortadi, bu mushaklarda kislorod zahirasi hosil qiladi.

Mushaklarning bo'shashishi mexanikasini ta'minlovchi mushak stromasidagi oqsillar miqdori ortadi. Sportchilarning kuzatishlari shuni ko'rsatadiki, mashg'ulotlar ta'sirida mushaklarni bo'shashtirish qobiliyati ortadi.

Bir omilga moslashish boshqa omillarga (masalan, stress va boshqalar) qarshilikni oshiradi;

Zamonaviy sportchini tayyorlash jismoniy faollikning yuqori intensivligini va uning katta hajmini talab qiladi, bu organizmga bir tomonlama ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shuning uchun u shifokorlar, sport tibbiyoti mutaxassislari tomonidan sportning biokimyosi va fiziologiyasiga asoslangan doimiy nazoratni talab qiladi.

Jismoniy tarbiya, sport mashg'ulotlari bilan bir qatorda, inson tanasining zaxira imkoniyatlarini rivojlantirish va unga to'liq sog'liq, yuqori ishlash va uzoq umr ko'rish imkonini beradi. Jismoniy salomatlik inson shaxsiyatining uyg'un rivojlanishining ajralmas qismi bo'lib, u xarakterni, aqliy jarayonlarning barqarorligini, irodaviy fazilatlarni va boshqalarni shakllantiradi.

Jismoniy tarbiya va jismoniy madaniyatda tibbiy-pedagogik nazorat ilmiy tizimining asoschisi taniqli mahalliy olim, atoqli o'qituvchi, anatom va shifokor Petr Frantsevich Lesgaftdir. Uning nazariyasi shaxsning jismoniy va aqliy, axloqiy va estetik rivojlanishining birligi tamoyiliga asoslanadi. U jismoniy tarbiya nazariyasini "biologiya fanining bir tarmog'i" deb hisoblagan.

Jismoniy tarbiya va sport sohasidagi sinflar asoslarini o'rganadigan biologiya fanlari tizimida biokimyo katta rol o'ynaydi.

O'tgan asrning 40-yillarida leningradlik olim Nikolay Nikolaevich Yakovlevning laboratoriyasida sport biokimyosi sohasida maqsadli ilmiy tadqiqotlar boshlandi. Ular tananing mushak faoliyatining har xil turlariga moslashishining mohiyati va o'ziga xos xususiyatlarini aniqlashga, sport mashg'ulotlari tamoyillarini, sportchining ishlashiga ta'sir qiluvchi omillarni, charchoq holatini, haddan tashqari tayyorgarlikni va ko'p narsalarni asoslash imkonini berdi. boshqalar. va hokazo. Kelajakda sport biokimyosining rivojlanishi kosmonavtlarni kosmik parvozlarga tayyorlash uchun asos bo'ldi.

Sport biokimyosi qanday savollarni hal qiladi?

Sport biokimyosi sport fiziologiyasi va sport tibbiyotining asosidir. Ishlaydigan mushaklarning biokimyoviy tadqiqotlarida quyidagilar aniqlandi:

Mushaklar faolligiga faol moslashish sifatida biokimyoviy o'zgarishlarning naqshlari;

Sport mashg'ulotlari tamoyillarini asoslash (takrorlash, muntazamlik, ish va dam olish nisbati va boshqalar).

Motor faoliyati sifatlarining biokimyoviy xususiyatlari (tezlik, kuch, chidamlilik)

Sportchi tanasining tiklanishini tezlashtirish usullari va boshqalar. boshqalar

Savol va topshiriqlar.

Nima uchun yuqori tezlikdagi yuklar tanaga ko'proq ta'sir qiladi?

Aristotelning «Uzoq vaqt davomida jismoniy harakatsizlik kabi hech narsa odamni charchatmaydi va yo'q qilmaydi» degan gapiga fiziologik va biokimyoviy asos berishga harakat qiling. Nima uchun bu zamonaviy inson uchun juda dolzarb?