Рубрики портала
Вам сюда
PFC Travel
Онлайн-конференции
Вопросы и ответы
Ты кроссфитер
Персоны
Полезности для Вас
Баннеры портала PFC
Наши друзья
Интересные статьи
Карта портала
» » » Энергоснабжение
Энергоснабжение Рубрики / Физиология и фитнес

Физиология это наука, которая занимается изучением процессов функционирования сложного человеческого организма. Физиология организма под нагрузкой - область физиологии, которая касается изменений в организме человека, происходящих во время и после физических усилий. Понимание функционирования систем помогает  нам планировать тренировочный процесс и открывает массу возможностей  максимально эффективно использовать резервы нашего организма при проведении тренировок и подготовке к соревнованиям.

 

Осуществление деятельности требует немало энергии, которая поступает в наш организм вместе с пищей. Тройка главных ключевых составляющих (нутриентов) пищевых продуктов - это углеводы, жиры и белки. Они доставляют нашим клеткам энергию и строительные материалы для метаболических процессов. Метаболизм или процесс обмена веществ может быть анаболическим (процесс построения) и катаболическим (процесс разрушения). Такая смена направлений непрерывно происходит в тканях организма.

 

Продуктами расщепления (гидролиза) нутриентов являются их элементарные частицы: глюкоза у углеводов, жирные кислоты у жиров и аминокислоты у белков. Они  всасываются из желудочно-кишечного тракта напрямую в кровяное русло. Кровоток осуществляет их доставку к тканям, где они проходят сквозь клеточную мембрану, и уже затем  хранятся во внутриклеточной  жидкости (цитоплазме).  Подробно о белках, углеводах и жирах можно узнать в рубрике "Диетология и правильное питание".

Энергия, содержащаяся в молекуле глюкозы, жирных кислот и аминокислот  используется для загрузки энергией молекулы аденозинтрифосфата (АТФ). Человеческая клетка в своих функциональных целях может использовать энергию, получаемую только от распада АТФ.

 

 

 

 

Резерв  АТФ внутри клеток очень мал, поэтому его хватает лишь на  2-3 секунды максимальной активности. АТФ не пересекают  клеточную  мембрану, так что клетке необходимо собрать и загрузить молекулу АТФ энергией внутри самой себя.

Наряду с АТФ цитоплазма также содержит другую молекулу, насыщенную энергией, которая называется креатин фосфат (CRP). Клетка не может напрямую использовать энергию, хранящуюся в  молекуле CRP для своей  деятельности. А лишь передавать энергию, хранящуюся в CRP для загрузки молекулы  АТФ.

 

Внутриклеточный запас молекул CrP в три, пять раз больше хранилища молекул АТФ. Энергии молекулы CrP может быть достаточно еще на 6-7 секунд максимальных усилий. Суммарно энергии, находящейся в молекулах АТФ и CrP хватает на 10 секунд  почти максимальной физической активности. Обновление и загрузка истощенных молекул АТФ длится около двух минут.

 

Если Вы хотите продолжить физическую активность после первых 10 секунд, загрузка АТФ будет осуществляться с помощью процесса, называемого анаэробный гликолизГликолиз означает расщепление гликогена и далее глюкозы, а анаэробный обозначает процесс, который происходит без использования в нем кислорода.

 

При  анаэробном гликолизе  молекула глюкозы распадается на молочную кислоту, освобождая при этом энергию,  используемую для загрузки АТФ. Повышение концентрации молочной кислоты в цитоплазме является причиной замедления темпов протекания Гликолиза, вследствие повреждения фермента  Фосфофруктокиназы (PFK). Кроме того, из-за влияния молочной кислоты на  общую кислотность среды внутри мышечной  клетки, повреждается функция сократительного механизма миофибрилл. Как результат, чувствуется усталость и замедление всех процессов на клеточном уровне. Однако не сама по себе молочная кислота воздействует на общий механизм закисления мышцы и потерю ее работоспособности. Молочная кислота и сама может являться источником энергии. Основную роль здесь играют свободные ионы водорода H, которые в большом количестве образуются в результате реакций распада молекул АТФ и КрФ (смотрите реакцию Ломана) и активно закисляя мышцу, препятствуют ее функциональности и нормальной работе.

 

Проникновение  молочной кислоты в кровь происходит путем осмоса (диффузии), от высокой концентрации внутри клетки до низкой концентрации в крови. Нейтрализация молочной кислоты может проходить тремя параллельными путями:

 

Во-первых, щелочное воздействие бикарбоната натрия (Na3HCO) напрямую в кровь. То есть выпить много углеводо-натриевой минеральной воды.

 

Во-вторых, разложение в присутствии кислорода и производства энергии в менее активных тканях организма во время физической нагрузки. Тоесть кратковременной сменой работающих мышечных групп.

 

В-третьих, переход  молочной кислоты в глюкозу для выработки энергии, и этот процесс происходит исключительно по глюкозо-лактатному циклу Кори, в печени.

 

 


 

Синтез глюкозы из лактата и превращение его в пируват есть способ утилизации лактата, который накапливается в интенсивно сокращающихся в мышцах или клетках с преобладанием анаэробного катаболизма глюкозы. Лактат из мышц поступает в кровь, затем в печень. В печени соотношение NAD/NADH (коферменты акцептора водорода) значительно ниже, чем в работающей мышце, поэтому лактат дегидрогеназа работает в направлении образования пирувата, включающегося в глюконеогенез (синтез глюкозы). Образовавшаяся глюкоза из печени поступает в кровь и затем в работающую мышцу.

 

 

Как ускорить протекание цикла Кори? Наличием в крови витамина В3 ниацина и большим количеством никотиновой кислоты PP. Для этого в рационе спортсмена в достаточном количестве должны быть: молочные продукты, сыр, печень, рыба, яйца, куриная и индюшиная грудка. Борьба с ионами водорода H наиболее эффективна при использовании специализированных аминокислот, таких как аргинин, окись азота NO и бета-аланин, позволяющий максимально увеличивать количество карнозина, влияющего на увеличение анаэробного порога и нейтрализацию ионов водорода и свободных радикалов.

 

Во время тяжелой и продолжительной физической нагрузки скорость нейтрализации молочной кислоты  медленнее, чем темпы ее образования. Таким образом, ее концентрация в крови возрастает примерно  в течение 2-3 минут, и кровь больше не в состоянии поглотить молочную кислоту из активной клетки. В этой ситуации происходит быстрое накопление усталости в мышцах, и коэффициент физической активности сильно снижается. Поэтому при выполнении интенсивных круговых тренировок период выполнения мышечной силовой работы без отдыха должен ограничиваться 3 минутным сетом. Если время будет превышено, это нанесет ущерб клеточному метаболизму и клеточным органеллам. Необходим кратковременный отдых, или переход на кислородный аэробный процесс.

 

Уровень максимальной концентрации молочной кислоты в крови определяется с помощью значений OBLA (уровня аккумуляции молочной кислоты в крови). Превышение значения OBLA препятствует продолжению физической деятельности. Значение максимума уровня OBLA определены, как 4 ммоль\литр при выполнении нагрузки, по сравнению с 1,5 ммоль\литр в спокойном состоянии.

 

Энергоснабжение

 

Период полураспада молочной кислоты составляет около  20 минут, а лучшим  восстановлением после физических упражнений является активное воздействие на мышцу, составляющее  50-35% от уровня максимальных нагрузок. Такое восстановление сохраняет относительно высокий приток крови в мышцы, и тем самым способствует эвакуации молочной кислоты. Кроме того, при выполнении легких упражнений, молочная кислота может быть использована в качестве источника энергии в мышечной работе.

 

Большая часть энергии для жизнедеятельности организма берется в процессе, который называется аэробный (кислородный). Аэробный процесс обеспечения энергией начинает использоваться по истечении 2 минутного рубежа силовой работы вслед за действием анаэробного гликолиза. Это максимально долгий и максимально эффективный способ энергообеспечения клетки.

В цитоплазме глюкоза расщепляется на пировиноградную кислоту и заряжает посредством этого процесса 2 молекулы АТФ. Пируват проникает в клеточную митохондрию и там продолжает  распадаться в цикле Кребса (образуя 2 молекулы АТФ и 6 молекул СО 2), и в электронной дыхательной цепи (образуя 32 молекулы АТФ,  6 молекул Н2О и 6 молекул О2).

Кислородный процесс включает в себя три этапа – анаэробный гликолиз цикл Кребса и электронную дыхательную цепь. Огромным преимуществом по сравнению с процессом анаэробного гликолиза лактации, является получение большего в 18 раз количества энергии, и отсутствие таких побочных явлений, как молочная кислота.

  • Продукты деятельности аэробного процесса (углекислый газ и вода) не вмешиваются в обмен веществ, в то время как молочная кислота является фактором, влияющим на скорость метаболизма.
  • Эффективность аэробного процесса в производстве энергии (загрузка 36ATP при распаде одной молекулы глюкозы) значительно выше, чем в процессе анаэробного гликолиза (загрузка 2ATФ при распаде другой молекулы глюкозы).
  • В аэробном процессе возможно использование углеводов, жиров и белков для загрузки АТФ, в то время как в анаэробном гликолизе может быть расщеплен только углевод.
  • Аэробный  процесс требует  присутствия кислорода в количестве около 3,5 мл / кг / мин в состоянии покоя. Интенсивность потребление кислорода возрастает по мере увеличения физической нагрузки, и доходит до максимального значения, называемого  уровнем максимального потребления кислорода (VO2 MAX).
  • Восстановление после значительной аэробной нагрузки (бег на длинные дистанции, спортивная ходьба) происходит в течение 2 суток, поскольку все запасы гликогена в печени и мышцах использованы, и требуют полного восстановления.
  • Процесс восстановления и обновления запасов заряженных  АТФ происходит непрерывно в процессе дыхания и аэробных упражнений. Аэробная работа важна не только для спортсменов легкоатлетов, но и для всех, кто связан с силовым спортом.  Это дает дополнительную энергию, быстрое восстановление и увеличение силовых показателей.


  • Энергоснабжение


        


 


Внимание! У Вас нет прав для просмотра скрытого текста.


Ключевые теги: АТФ, молочная кислота, аэробный процесс
 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

Другие новости по теме:

  • Витамины и минералы
  • Энергоснабжение. Часть 2
  • Физиология фитнеса


  • Информация
    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.