Энергетика мышечной деятельности

Энергетика мышечной деятельности

Организму для обеспечения мышечной деятельности необходимо наличие энергии. Производство энергии в мышечных волокнах происходит путем расщепления богатой энергией молекулы аденозинтрифосфата (АТФ) на молекулу аденозиндифосфата (АДФ) с выделением энергии:

аденозинтрифосфат (АТФ) = аденозиндифосфат (АДФ) + энергия.

Количество образуемой энергии зависит от величины запасов АТФ в мышечных во­локнах. Поскольку запасы АТФ в мышечных волокнах весьма ограничены, то их хвата­ет для производства энергии в течение всего нескольких секунд. Такой механизм энер­гопродукции используется при развитии максимальной скорости, при максимальной скоростно-силовой деятельности и в начале интенсивной нагрузки. В организме по мере выполнения физической нагрузки появляется необходимость в пополнении запасов АТФ. Пополнение запасов АТФ и производство энергии происходит с помощью определенных механизмов с разной скоростью, которая определяется величиной, интенсивностью, про­должительностью и вариативностью физической нагрузки. В организме существуют два основных механизма энергообеспечения: аэробный и анаэробный.

Анаэробная продукция энергии

Субстратом анаэробной энергопродукции могут быть аденозинтрифосфат (АТФ), креатинфосфат (КФ), гликоген или глюкоза. Находящаяся в мышечных волокнах АТФ го­това к использованию при мышечном сокращении. Производство энергии происходит без участия кислорода, анаэробным способом, и длится очень короткое время (1-4 се­кунды). В дальнейшем восполнение запасов АТФ в мышечных волокнах возможно тремя способами.

Креатинфосфокиназный механизм воспроизводства АТФ

Производство энергии по этому механизму обеспечивает следующая реакция:

креатинфосфат (КФ) + аденозиндифосфат (АДФ)  -> аденозинтрифосфат (АТФ) + креатин.

В ходе реакции не образуются продукты, содержащие молочную кислоту и ее соли (лактаты), оказывающие влияние на гомеостаз организма, поэтому такой механизм энер­гообеспечения называется анаэробным алактатным. Скорость реакции высокая, поэто­му запасы креатинфосфата расходуются быстро, в течение 8-10 секунд. Такой механизм энергообеспечения использует организм при выполнении скоростной или силовой на­грузки спринтерами, прыгунами, штангистами, метателями, боксерами, баскетболиста­ми, футболистами и спортсменами других видов спорта. Для развития такого механиз­ма энергообеспечения спортсменами в тренировочном процессе используются короткие упражнения скоростного или силового характера в виде серий с максимальной степенью

напряжения. Восстановление между упражнениями неполное, а период отдыха между се­риями достаточен для ресинтеза АТФ (3-5 мин.).

Гликолитический механизм воспроизводства АТФ

В основе этого механизма лежит следующая реакция:

глюкоза + аденозиндифосфат (АДФ) ->  аденозинтрифосфат (АТФ) + лактат.

В процессе реакции образуются побочные продукты (лактаты — молочная кислота и ее соли), которые вызывают повышение кислотности (ацидоз) в мышцах и крови, уменьша­ют активность окислительных ферментов, что в значительной мере затрудняет мышечную деятельность. Развивающийся ацидоз в мышцах у спортсменов может вызывать чувство боли. Поскольку реакция идет без участия кислорода, такой механизм энергообразова­ния называется анаэробным лактатным. Запасы глюкозы в организме в виде гликогена мышц и печени достаточно большие, поэтому такой механизм энергообеспечения позво­ляет обеспечивать организм энергией более продолжительное время. Представленный механизм энергообеспечения преобладает при интенсивных нагрузках у бегунов на 400 и 800 метров, борцов, боксеров, пловцов на 100 и 200 метров и т.д. Для развития лактатного анаэробного механизма энергопродукции спортсмены используют интенсивную трени­ровочную нагрузку сериями при неполном восстановлении между нагрузками.

Миокиназный механизм воспроизводства АТФ

В основе процесса энергообразования лежит следующая реакция:

аденозиндифосфат (АДФ) + аденозиндифосфат (АДФ) -Э -Э аденозинтрифосфат (АТФ) + аденозинмонофосфат (АМФ).

Такой механизм энергообеспечения является резервным, включается при исчерпании организмом других возможностей ресинтеза АТФ.

Еще несколько похожих статей с нашего сайта: