БИОХИМИЯ ЧАСТЬ 3 Спортивная биохимия 1
3. 3. Биохимические изменения в организме при работе различного характера. 2
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении Накопление молочной кислоты в мышцах и крови при работе разной мощности и продолжительности Спортивная биохимия 3
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении При переходе от состояния покоя к интенсивной мышечной деятельности происходят следующие процессы: • анаэробные механизмы ресинтеза АТФ; • использование креатинфосфата; • гликолиз. Далее изменения метаболизма зависят от интенсивности мышечной работы: • работа в "аэробной зоне“; • работа в "смешанной зоне”; • кислородная задолженность. Спортивная биохимия 4
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении Специализация мышц по типу энергетического обеспечения • Красные мышцы – “медленные”, оксидативные. • Белые мышцы – “быстрые”, гликолитические. Спортивная биохимия 5
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении Систематизация упражнений по характеру биохимических изменений при физической работе В зависимости от количества мышц, участвующих в работе, ее делят на: • локальную (менее ¼ всех мышц тела); • региональную (2/3 всех мышц тела); • глобальную (более ¾ всех мышц тела). Спортивная биохимия 6
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении Режимы работы мышц: • статический (изометрический) происходит пережимание капилляров, велика доля участия анаэробных реакций; • динамический (изотонический) обеспечивается гораздо лучшее кровоснабжение тканей кислородом. Спортивная биохимия 7
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении Зоны относительной мощности по классификации В. С. Фарфеля: • максимальная – обеспечение энергией за счет АТФ и креатинфосфата, частично – за счет гликолиза; • субмаксимальная – обеспечение энергией за счет анаэробного гликолиза; • большая – аэробные источники энергии; • умеренная – аэробные источники энергии. Спортивная биохимия 8
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении • Работа в зоне максимальной мощности может продолжаться в течение 15 -20 с. • Основной источник АТФ и креатин-фосфат. Только в конце работы креатинфосфатная реакция замещается гликолизом. • Примером физических упражнений, выполняемых в зоне максимальной мощности, является бег на короткие дистанции, прыжки в длину и высоту, некоторые гимнастические упражнения, подъем штанги и др. Спортивная биохимия 9
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении • Работа в зоне субмаксимальной мощности имеет продолжительность до 5 мин. • Ведущий механизм ресинтеза АТФ - гликолитический. • Работа в зоне субмаксимальной мощности характеризуется самым высоким кислородным долгом - до 20 л. • Примером физических нагрузок в этой зоне мощности является бег на средние дистанции, плавание на короткие дистанции, велосипедные гонки на треке, бег на коньках на спринтерские дистанции и др. Спортивная биохимия 10
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении • Работа в зоне большой мощности имеет предельную продолжительность до 30 мин. • Для работы в этой зоне характерен примерно одинаковый вклад гликолиза и тканевого дыхания. Креатинфосфатный путь ресинтеза АТФ функционирует только в самом начале работы, и поэтому его доля в общем энергообеспечении данной работы мала. • Примером упражнений в этой зоне мощности является бег на 5000 м, бег на коньках на стайерские дистанции, лыжные гонки по пересеченной местности, плавание на средние и длинные дистанции и др. Спортивная биохимия 11
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении • Работа в зоне умеренной мощности продолжается свыше 30 мин. • Энергообеспечение мышечной деятельности происходит преимущественно аэробным путем. • Примером работы такой мощности является марафонский бег, легкоатлетический кросс, спортивная ходьба, шоссейные велогонки, лыжные гонки на длинные дистанции, турпоходы и др. Спортивная биохимия 12
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении 3. 4. Биохимические изменения в организме при утомлении Спортивная биохимия 13
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении • Утомление – состояние организма, возникающее вследствие длительной, напряженной деятельности и характеризующееся снижением работоспособности. Спортивная биохимия 14
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении Первопричины утомления • снижение энергетических ресурсов; • уменьшение активности ключевых ферментов из -за угнетающего действия продуктов метаболизма тканей; • нарушение целостности функционирующих структур изза недостаточности их пластического обеспечения; • изменение нервной и гормональной регуляции и др. Спортивная биохимия 15
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении • Интенсивная мышечная работа -> увеличение гликолиза -> накопление молочной кислоты -> внутриклеточный ацидоз -> ингибирование клеточных ферментов гликолиза + снижение активности Са - актиномиозиновой АТФазы -> развитие утомления -> снижение физической работоспособности. Спортивная биохимия 16
Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении • Утомление может развиваться медленно, в результате длительной работы (причина – нарушение энергообеспечения мышц). • Утомление может развиваться быстро, при интенсивной и кратковременной работе (причина – охранительное торможение в ЦНС). Спортивная биохимия 17
3. 5. Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы. Срочное и отставленное восстановление 18
Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы Время, необходимое для завершения восстановления различных биохимических процессов в период отдыха после напряженной мышечной работы Время восстановления Процесс Восстановление о 2 -запасов в организме От 10 до 15 с Восстановление алактатных резервов в мышцах Оплата алактатного О 2 -долга От 3 до 5 мин Устранение молочной кислоты От 0, 5 до 1, 5 ч Оплата лактатного О 2 -долга От 0, 5 до 1, 5 ч Ресинтез внутриклеточных запасов гликогена Восстановление запасов гликогена в печени От 12 до 48 ч Усиление синтеза ферментных белков и От 12 до 72 ч Спортивная биохимия анаэробных структурных От 2 до 5 мин 19
Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы В зависимости от общей направленности биохимических сдвигов в организме и времени, необходимого для репаративных процессов, выделяют два типа восстановления – срочное и отставленное. Спортивная биохимия 20
Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы Срочное восстановление • Длится от 30 до 90 мин. после работы. • Происходит устранение накопившихся за время работы продуктов анаэробного распада: МК и кислородного долга (излишка кислородного потребления). Спортивная биохимия 21
Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы Отставленное восстановление • Длится долгое время после окончания работы. • Затрагивает процессы синтеза израсходованных во время мышечной работы структур, восстановление ионного и гормонального равновесия. • Происходит восстановление запасов гликогена в мышцах и печени в течение 12 -48 ч из МК. Спортивная биохимия 22
Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы • Процесс ресинтеза гликогена носит фазный характер, в основе которого лежит явление суперкомпенсации. • Суперкомепенсация – это превышение запасов энергетических веществ в период отдыха их дорабочего уровня. Спортивная биохимия 23
Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы Явление суперкомпенсации при восстановлении энергетических ресурсов в период отдыха после истощающей работы 1 – фаза истощения; 2 – фаза восстановления; 3 – фаза сверхвосстановления; 4 – фаза упроченного состояния Спортивная биохимия 24
Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы Длительность фазы суперкомпенсации зависит от продолжительности выполняемой работы и глубины вызываемых ею биохимических сдвигов в организме. Мощная кратковременная работа вызывает быстрое наступление и быстрое завершение фазы суперкомпенсации: обнаруживается через 3 -4 ч, а завершается через 12 ч. После длительной работы умеренной мощности суперкомпенсация гликогена наступает через 12 ч и заканчивается в период от 48 до 72 ч. Спортивная биохимия 25
Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы Причина суперкомпенсации гликогена – повышение концентрации инсулина после работы: наибольшая концентрация инсулина - через 30 -120 мин. после ее окончания. Спортивная биохимия 26
Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы Для восстановления гликогена в мышцах недостаточно только внутренних субстратов, необходимо поступление добавочного количества углеводов с пищей. Спортивная биохимия 27
Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы Влияние приема углеводов с пищей на восстановление запасов гликогена в мышцах в период отдыха после работы 1 – диета с высоким содержанием углеводов; 2 – белково-жировая диета; 3 – без пищи Спортивная биохимия 28
3. 6. Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки. 29
Спортивная тренировка - это процесс направленной адаптации организма к воздействию физических нагрузок. Под биохимической адаптацией организма понимают совокупность биохимических процессов, которые обеспечивают эффективную и экономичную его деятельность в условиях воздействия различных факторов среды, сохранение относительного уровня гомеостаза.
В зависимости от характера и времени реализации приспособительных изменений в организме выделяют 2 этапа адаптации – срочная и долговременная.
Этап срочной адаптации – это непосредственный ответ организма на однократное воздействие физической нагрузки. Этап долгосрочной адаптации охватывает большой промежуток времени, развивается постепенно как результат суммирования следов повторяющихся нагрузок, связан с возникновением в организме структурных и функциональных изменений, которые формируются благодаря активации под влиянием нагрузки генетического аппарата функционирующих клеток и усилению в них синтеза специфических белков.
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки Взаимосвязь отдельных звеньев срочной и долговременной адаптации Физическая нагрузка Высшие регуляторные системы организма Сократительная активность мышц Система энергообеспечения ~P Срочная адаптация Фактор регулятор Функционирующие Белок ← РНК ← ДНК структуры Долговременная адаптация Спортивная биохимия 33
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки В соответствии с фазовым характером протекания процессов адаптации к физическим нагрузкам выделяют 3 разновидности тренировочного эффекта: • срочный, • отставленный (пролонгированный), • кумулятивный (накопительный). Спортивная биохимия 34
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки Срочный эффект определяется величиной и характером биохимических изменений в организме, происходящих непосредственно во время действия физической нагрузки и в период срочного восстановления (ближайшие 0, 5 -1 ч после нагрузки), когда идет ликвидация кислородного долга. Спортивная биохимия 35
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки • Отставленный эффект наблюдается на поздних фазах восстановления после физической нагрузки. Его сущность составляет стимулированные работой пластические процессы, направленные на восполнение энергетических ресурсов организма и ускоренное воспроизводство разрушенных клеточных структур. Спортивная биохимия 36
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки Кумулятивный тренировочный эффект возникает как результат последовательного суммирования следов многих нагрузок. Здесь воплощаются изменения, связанные с усилением синтеза нуклеиновых кислот и белков, выражается в приросте показателей работоспособности и улучшении спортивных результатов. Спортивная биохимия 37
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки Принципы тренировок на основе закономерностей биологической адаптации: • сверхотягощение; • специфичность; • обратимость действия; • положительное взаимодействие; • последовательная адаптация; • цикличность. Спортивная биохимия 38
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки Сверхотягощение • Развитие адаптации под воздействием тренировки описывается известной в биологии зависимостью «доза-эффект» . Небольшие физические нагрузки, не достигающие пороговой величины, не будут стимулировать развитие тренируемой функции и потому относятся к категории неэффективных нагрузок. Для обеспечения выраженного прироста тренируемой функции ее величина должна превышать пороговое значение. Спортивная биохимия 39
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки Специфичность • Наиболее выраженные адаптационные изменения под влиянием тренировки происходят в органах и функциональных системах, в наибольшей степени нагружаемых при выполнении физической нагрузки. • Формируется доминирующая система, гиперфункция которой направлена на обеспечение адаптации. Спортивная биохимия 40
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки Обратимость действия • Адаптационные изменения в организме, вызванные тренировкой, непостоянны. • Высокая работоспособность, достигнутая в течение длительного периода тренировки, снижается после прекращения тренировок либо при уменьшении ее напряженности. Спортивная биохимия 41
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки Положительное взаимодействие • Каждая последующая нагрузка воздействует на адаптационный эффект предшествующей нагрузки и может видоизменять его. • Если результат такого суммирования приводит к усилению адаптационных изменений, то имеет место положительное взаимодействие. • Может быть отрицательное и нейтральное взаимодействие. Спортивная биохимия 42
Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки Цикличность • Адаптационные процессы в организме при тренировке имеют фазный характер. • При развитии адаптации тренировочные эффекты разных нагрузок должны суммироваться по определенным правилам, создавая некоторый завершенный цикл воздействия на ведущие функции. В этом случае цикл следует повторить многократно в течение некоторого периода тренировки. Спортивная биохимия 43
3. 7. Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом. 44
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом О более высоком уровне тренированности свидетельствуют: - меньшее накопление лактата при выполнении стандартной нагрузки, что связано с увеличением доли аэробных механизмов; - большее накопление лактата при выполнении предельной нагрузки, что связано с увеличением гликолитической мощности; - повышение мощности работы, при которой резко возрастает уровень лактата у тренированных лиц по сравнению с нетренированными; - более длительная работа на предельном уровне; увеличение скорости утилизации лактата в период восстановления после физической нагрузки. Спортивная биохимия 45
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом Определение утомления • В спортивной диагностике для выявления утомления обычно определяется содержание гормонов симпато-адреналовой системы (адреналина и продуктов его обмена) в крови и моче. • При неадекватных физических нагрузках содержание гормонов и его предшественников снижается, что связано с исчерпанием биосинтетических резервов эндокринных желез. Спортивная биохимия 46
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом Диагностика перетренированности • Для ранней диагностики перетренированности, скрытой фазы утомления используется контроль за функциональной активностью иммунной системы. Определяют Т- и Влимфоциты. Спортивная биохимия 47
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом Восстановление • Наиболее информативным показателем восстановления организма после физической нагрузки является продукт белкового обмена – мочевина. • При мышечной деятельности усиливается катаболизм тканевых белков, способствующий повышению уровня мочевины, нормализация ее содержания свидетельствует о восстановлении синтеза белков в мышцах (восстановление организма). Спортивная биохимия 48
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом Контроль за применением допинга в спорте Допинг (англ. doping, от dope - давать наркотики) - фармакологические и др. средства, способствующие при введении в организм экстренной временной стимуляции его физической и нервной деятельности. Спортивная биохимия 49
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом Регулярное применение допингов вызывает нарушение функции многих систем: • сердечно-сосудистой; • эндокринной, в особенности половых желез (атрофия) и гипофиза, что приводит к нарушению детородной функции, появлению мужских вторичных признаков у женщин (вирилизация) и увеличению молочных желез у мужчин (гинекомастия); • функционирования печени, вызывая желтуху, отеки, циррозы; • иммунной, что приводит к частым простудам, вирусным заболеваниям; • нервной, проявляющееся в виде психических расстройств (агрессивность, депрессия, бессонница); • прекращение роста трубчатых костей, что опасно для растущего организма. Спортивная биохимия 50
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом Классификация допингов По фармакологическому действию допинги делятся на 5 классов: • психостимуляторы (амфетамин, эфедрин, фенамин, кофеин, кокаин, и др. ); • наркотические средства (морфин, алкалоиды-опиаты, промедол, фентанил и др. ); • анаболические стероиды (тестостерон, его производные, метан-дростенолон, ретаболил, андродиол, и др), а также анаболические пептидные гормоны (соматотропин, гонадотропин, эритропоэтин); • бета-блокаторы (анапримин, пропранолол, оксопреналол, надолол, атеналол и др. ); • диуретики (новурит, дихлотиазид, фуросимид (лазикс), клопамид, диакарб, верошпирон и др. ). Спортивная биохимия 51
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом Биологическое действие допингов • Психостимуляторы повышают спортивную деятельность путем активации ЦНС, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, что улучшает энергетику и сократительную деятельность мышц, а также снимают усталость. Спортивная биохимия 52
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом • Наркотические вещества подавляют болевую чувствительность и отдаляют чувство утомления. • Анаболические стероиды усиливают процессы синтеза белка и уменьшают их распад, поэтому стимулируют рост мышц, количества эритроцитов, способствуя ускорению адаптации к мышечной деятельности и процессов восстановления, улучшению композиционного состава тела. Спортивная биохимия 53
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом Биологическое действие допингов • Бета-блокаторы противодействуют эффектам адреналина и норадреналина, это успокаивает спортсмена, повышает адаптацию к физическим нагрузкам на выносливость. • Диуретики усиливают выведение из организма солей, воды и некоторых веществ, что способствует снижению массы тела, выведению запрещенных препаратов. Спортивная биохимия 54
Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом • В последнее время в качестве основного объекта для допинг контроля используется моча. • С целью обнаружения кровяного допинга используется венозная кровь. • При установлении наличия допинга спортсмен дисквалифицируется. За первое нарушение - на 2 года, за второе - пожизненно. Спортивная биохимия 55
3. 8. Биохимические основы силы, быстроты и выносливости • Морфологические и биохимические основы скоростно-силовых качеств • Биохимические основы методов скоростно-силовой подготовки спортсменов • Биохимические основы выносливости • Методы тренировки, способствующие развитию выносливости 56
Морфологические и биохимические основы скоростно-силовых качеств • Длина саркомера, или степень полимеризации миозина в толстых нитях миофибрилл – генетически обусловленный фактор, остается неизменным в процессе индивидуального развития и при тренировке. • Содержание актина существенно изменяется. Содержание актина находится в линейной зависимости от общего количества креатина. • Оба показателя – содержание актина и общая концентрация креатина в мышцах – могут быть использованы при контроле за развитием мышечной силы и прогнозировании уровня спортивных достижений в скоростно-силовых упражнениях.
Морфологические и биохимические основы скоростно-силовых качеств • Мощность, развиваемая мышцей, зависит от суммарной АТФазной активности. • Значения максимальной мощности и максимальной скорости существенно различаются в мышечных волокнах разного типа и изменяются при адаптации к определенному виду деятельности.
Биохимические основы методов скоростно-силовой подготовки спортсменов • В скоростно-силовых видах спорта для решения для увеличения АТФазной активности используется 2 основных приема – метод максимальных усилий и метод повторных предельных упражнений.
• Предельный объем упражнений с максимальным проявлением силы, скорости и мощности определяется критической концентрацией КФ. • За счет этого количества можно выполнить непрерывно до 5 -6 повторений. При произвольно дозируемых интервалах отдыха в одном тренировочном занятии можно выполнить по 10 -12 раз упражнения без заметного снижения мощности. • При большом числе повторений развивается локальное утомление, закисление и снижение активности миозиновой АТФазы.
• Метод повторных предельных упражнений применяется для усиления синтеза сократительных белков и увеличения мышечной массы. • Для этого упражнения выполняются с большим числом повторений до отказа. • При систематическом повторении таких тренировок в мышцах существенно увеличивается содержание сократительных белков и возрастает объем мышечной массы.
Биохимические основы выносливости • Выносливость определяет общий уровень работоспособности. • Характеризуется она продолжительностью работы на заданном уровне мощности до первых признаков выраженного утомления, которое приводит к снижению работоспособности. • Определяется выносливость продолжительностью работы, выполненной до отказа.
Биохимические основы выносливости • Выносливость определяется емкостью креатинфосфокиназного механизма, анаэробного гликолиза и аэробного механизма. • Система тренировок на выносливость должна быть ориентирована, прежде всего, на повышение этих биоэнергетических свойств организма.
Методы тренировки, способствующие развитию выносливости • Наиболее эффективными методами развития выносливости являются метод длительной непрерывной работы (равномерной или переменной), а также методы повторной и интервальной тренировки. • Их разделяют по направленности на развитие аэробного или анаэробного компонента выносливости.
• В тренировке, направленной на развитие алактатного анаэробного компонента выносливости, чаще всего используют методы повторной и интервальной работы (интервальный спринт). • Кратковременные повторения (продолжительностью не более 10 -15 сек) упражнения высокой интенсивности. • 8 -10 повторений – оптимальное число для данного метода тренировки.
• Для создания алактатного анаэробного эффекта, необходимо применять интервальный метод – кратковременные максимальные усилия, чередуемые с коротким (30 сек) отдыхом. • Максимальный эффект создается при тренировке сериями по 5 -6 повторений в каждой с интервалами между сериями не менее 3 мин.
• При развитии гликолитического анаэробного компонента выносливости могут использоваться методы однократной предельной, повторной и интервальной работы. • Избираемые характеристики упражнений должны обеспечить предельное усиление анаэробных гликолитических превращений в работающих мышцах. Таким условиям отвечает выполнение предельных усилий в интервале от 30 сек до 2, 5 мин.
• Чтобы выполнить необходимый объем работы, достаточный для закрепления тренировочного эффекта, интервальная работа с короткими паузами отдыха обычно выполняется сериями по 3 -4 повторения, разделенными 10 -15 мин отдыха, который необходим для восстановления работоспособности после предельной анаэробной нагрузки.
3. 9. Биохимическое обоснование методики занятий физической культурой и спортом с лицами разного возраста. 69
Биохимические изменения в организме с возрастом • С возрастом увеличивается количество ключевых ферментов аэробного и анаэробного обмена в скелетных мышцах, активность и стабильность этих ферментов в работе, повышаются запасы энергетических веществ в тканях, совершенствуется работа вегетативных систем, ответственных за доставку мышцам кислорода и питательных веществ и удаление продуктов распада (максимум в 20 -25 лет).
Биохимические изменения в организме с возрастом • После 40 лет показатели физической работоспособности постепенно понижаются и к 80 годам становятся примерно вдвое меньше, чем в зрелом возрасте.
Биохимические изменения в организме с возрастом • У мужчин максимальная аэробная мощность быстро увеличивается к 20 годам, сохраняется на предельном уровне до 30 -ти летнего возраста, а затем начинает снижаться. • У женщин этот показатель характеризуется более быстрым приростом в юном возрасте и более выраженным снижением в старшем возрасте.
3. 10. Биохимические основы рационального питания при занятиях физической культурой и спортом
Основными химическими компонентами пищи являются 6 групп веществ: • • • поставщики энергии (углеводы); незаменимые аминокислоты; незаменимые жирные кислоты; витамины; минеральные вещества; вода.
Углеводы в обеспечении мышечной деятельности
Функции углеводов • Энергетическая (1 г углеводов – 4 ккал). • Пластическая. • Регуляторная (кислотно-щелочное равновесие). • Защитная (гиалуроновая кислота, глюкуроновая кислота, пектины).
От запасов углеводов в скелетной мускулатуре и печени • зависит продолжительность аэробной физической нагрузки и проявление высокого уровня выносливости, время наступления утомления.
Классификация углеводов Моносахариды. Представлены глюкозой и фруктозой содержатся во фруктах и меде. Дисахариды. Представлены сахарозой. Содержатся в сахаре. Полисахариды. Представлены крахмалом в продуктах растительного происхождения и гликогеном. 65% потребляемых углеводов должно приходится на полисахариды. Пищевые волокна усиливают продвижение пищевой массы, образование кишечного сока, желчеотделение стимулируют выделение из организма холестерина, связывают ядовитые вещества и выводят из кишечника.
Суточная потребность в углеводах • Для взрослого человека в среднем 300 -400 г. • Для спортсменов потребность в углеводах увеличивается до 400 -700 г. • В видах спорта на выносливость при интенсивных тренировках и в первые сутки после них рекомендуется потреблять 10 г углеводов на 1 кг массы, а в силовых и скоростно-силовых – 7 г на 1 кг массы. • Для спортсменов допускается увеличение нормы потребления простых сахаров до 100 г и более. • Для людей, ведущих малоподвижный образ жизни – не более 50 г.
• Запасы гликогена в скелетной мускулатуре исчерпываются после 2 -3 часов интенсивной физической нагрузки. • Для полного восстановления запасов гликогена требуется 20 часов, при нерациональном питании – больше.
Жиры в обеспечении мышечной деятельности
Функции жиров • Энергетическая (1 г жира – 9 ккал или 37, 7 к. Дж). • Пластическая. • Растворители витаминов А, Д, Е, К. • Поставщики БАВ. • Защитная. • Вызывают чувство длительного насыщения.
Классификация жиров Нейтральные жиры (98%). Основная форма запасенной энергии, которая используется при физических нагрузках. Фосфолипиды (2%). Наибольшее значение имеет лецитин, который предохраняет от атеросклероза, стимулирует процессы кроветворения, роста и развития организма. Холестерин (0, 3%). Нарушение обмена холестерина приводит к развитию заболеваний сердечно сосудистой системы.
Суточная потребность в жирах • Для взрослого человека – 80 -100 г. • Для спортсменов рекомендуется некоторое снижение доли жира. • Жиры интенсивно используются при аэробной работе. • Прием жиров за 1, 5 -2 часа до нагрузки и сразу после нагрузки нежелателен, так как они будут способствовать накоплению жира в печени.
Белки в обеспечении мышечной деятельности
Функции белков • • Пластическая. Защитная (антитела). Ферментативная. Гормональная (инсулин, СТГ, тироксин, тестостерон, эстрогены и др. гормоны). • Сократительная (актин и миозин). • Транспортная. • Энергетическая.
Потребность в белке зависит от • пола, • массы тела, • интенсивности выполняемой работы.
Азотистый баланс – показатель уровня белкового обмена • Это разность между потребленным с пищей азотом и азотом, выделенным из организма.
Виды азотистого баланса • Азотистое равновесие – равенство количества поступившего с пищей и выделенного из организма азота. • Положительный азотистый баланс – это когда с пищей азота поступает больше, чем выводится из организма (дети, беременные, кормящие, после голодания; спортсмены, специализирующиеся в силовых видах спорта). • Отрицательный азотистый баланс – преобладание азота, выделенного из организма, над азотом, который поступил с пищей (голодание, болезнь, травмы, ожоги и пр. , старость).
Суточная потребность в белке • Норма – 1 г на кг массы. • Для спортсменов, специализирующихся в видах спорта на выносливость, потребность в белках – 1 -1, 8 г на 1 кг. • При длительной мышечной деятельности количество не должно быть ниже 1, 5 г на 1 кг. • Для спортсменов силовых видов спорта необходимо дополнительное поступление белков для наращивания мышечной массы. Для тяжелоатлетов и культуристов норма потребления белка – 3 г на кг массы.
Минеральные вещества при мышечной деятельности
Функции минеральных веществ • • Формируют ткани (Р и Са, Fe). Участвуют во всех видах обмена веществ. Поддержание осмотического давления. Обеспечивают кислотно-щелочное равновесие. • Усиливают иммунитет. • Активируют гормоны, витамины и ферменты. • Способствуют кроветворению.
• Для спортсменов характерна повышенная потребность в различных минеральных веществах (фосфора, кальция, калия, железа), которые интенсивно выводятся из организма при интенсивной физической нагрузке.
Минеральные вещества Микроэлементы Макроэлементы
Макроэлементы • Fе железо – 10 -15 мг. Участвует в кроветворении, образовании клеток крови и обменных процессах на уровне клеток (зерновые продукты, бобовые, яйца, творог, говяжья печень, мясо). • К калий – 2 -3 мг. Участвует в обменных процессах, в обеспечении автоматизма сердечной мышцы, в образовании натрий калиевого насоса (печеный картофель, курага, изюм, свежие красные помидоры).
Макроэлементы • Мg магний – 0, 5 -0, 9 мг. Участвует в ферментативных процессах, которые обеспечивают биосинтез белков и углеводов. Способствует поддержанию тонуса стенок кровеносных сосудов, оказывает тормозящее влияние на кору головного мозга (хлеб - особенно зерновой и из муки грубого помола, рис, гречка, фасоль в любом виде).
Микроэлементы • I йод – 0, 1 – 0, 2 мг. Высокое содержание йода в щитовидной железе. Участвует в образовании тироксина и трийодтиранина (морепродукты). • Mn марганец - 2 -5 мг. Влияет на обмен белков, жиров, углеводов (животные и соевые белки). • Со кобальт – 0, 04 – 0, 07 мг. Недостаточное его проявление сказывается на ЦНС, отмечается малокровие и снижение аппетита (говяжья и свиная печень, почки, а также свекла, горох, земляника и клубника).
Микроэлементы • Cu медь – 1, 5 – 3 мг. Необходима для снабжения клеток кислородом. Участвует в образовании эритроцитов и их созревании (красное мясо, морепродукты - мидии, креветки, орехи, особенно грецкие и кешью). • Zn цинк – 10 – 15 мг. Недостаток приводит к снижению функции половых желез и гипофиза, задержке психомоторного развития у детей (животные белки - говядина, постная свинина, баранина, крабы, устрицы, тыквенные семечки, ростки пшеницы).
По количественному содержанию в организме химические элементы делятся на: • Макробиогенные (главные) – О, С, N, H (содержание 1%); • Олигобиогенные – Ca, P, K, S, Mg, Fe (0, 1 -1%). • Микробиогенные – Zn, Mn, Co, Cu, Br, I и др. (0, 01%). • Ультрамикробиогенные – Li, Cr, Ag, Ni и др.
Пищевые добавки способствуют: • увеличению мышечной массы; • коррекции компонентного состава тела (уменьшение жирового компонента, увеличение мышечного и костного); • увеличению скорости метаболизма и энергообразования; • восстановлению электролитического баланса; • активации регуляторных механизмов энергообмена; • снижению массы тела и др.
Вода (Н 2 О) полярное соединение, в котором электрофильный атом О притягивает спаренные электроны от атомов Н.
Особенность воды • Способность ее молекул объединяться в структурные агрегаты – (Н 2 О)n, где n=2, 3, 4, 5.
Функции воды • • Растворитель. Регулятор теплового баланса организма. Тургор. Субстрат для биохимических реакций.
Содержание воды в организме зависит от возраста • У новорожденного – 75% от массы тела, • У детей от 1 года до 10 лет – 60 -65%, • У людей старше 50 лет – 50 -55%.
Содержание воды в организме человека • Внутри клеток – 2/3 общего количества воды, • Внеклеточная вода – 1/3. • Потребность – 1, 5 - 2 л в сутки.
По отношению к воде все вещества делятся на • Гидрофильные – водорастворимые вещества. • Гидрофобные – водонерастворимые вещества. • Амфифильные – содержат гидрофильные и гидрофобные группы.
Водный и минеральный обмен
Потребность в воде удовлетворяется за счет • Эндогенных источников (пища, питье). • Экзогенных источников (вода образуется при окислении углеводов (из 100 г – 55 г воды), жиров (из 100 г – 107 г воды), белков (из 100 г – 41 г воды).
Вода выделяется • • С мочой (1, 5 -1, 6 л в сутки), Потом (0, 5 -0, 6 л), Выдыхаемым воздухом (0, 4 л), Калом (0, 2 л).
Количество воды в организме • Избыток Увеличение нагрузки на сердце и почки. Вымывание из организма органических и минеральных веществ. • Недостаток Повышение вязкости крови и затруднение работы сердца. Задержка выведения продуктов обмена, нарушение метаболизма.
Водный обмен регулируется • Диуретическим гормоном (передняя доля гипофиза) – усиление выделения воды. • Антидиуретический гормоном (вазопрессин: задняя доля гипофиза) – замедление мочевыделения.
Минеральные вещества • Формирование третичной и четвертичной структур биополимеров. • Образование гормонов (инсулин). • Участие в ферментативных процесса.
Потребность в минеральных веществах • Составляют 3% от массы тела. • Потребность зависит от возраста, пола, мышечной активности, условий окружающей среды.
Скачать презентацию БИОХИМИЯ ЧАСТЬ 3 Спортивная биохимия 1 3
Лекция 9,10,11. изменения при различной работе. Утомление..ppt