БИОХИМИЯ ЧАСТЬ 3 Спортивная биохимия 1 Оглавление

БИОХИМИЯ ЧАСТЬ 3 Спортивная биохимия 1

Оглавление 3. 1. Биохимия мышечного сокращения 3. 2. Энергетическое обеспечение мышечной деятельности 3. 3. Биохимические изменения в организме при работе различного характера. 3. 4. Биохимические изменения при утомлении 3. 5. Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы 3. 6. Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки 3. 7. Биохимический контроль при занятиях физической культурой и спортом 3. 8. Биохимические основы силы, быстроты и выносливости 3. 9. Биохимическое обоснование методики занятий физической культурой и спортом с лицами разного возраста. 3. 10. Биохимические основы рационального питания при занятиях физической культурой 2

3. 1. Биохимия мышечного сокращения 3

Биохимия мышечного сокращения Спортивная биохимия 4

Биохимия мышечного сокращения Поперечнополосатая скелетная мускулатура Спортивная биохимия 5

Биохимия мышечного сокращения Строение скелетной мышцы Спортивная биохимия 6

Биохимия мышечного сокращения Ультраструктура мышечного волокна Спортивная биохимия 7

Биохимия мышечного сокращения Строение мышечного волокна • Миофибриллы состоят из толстых филаментов (миозин) и расположенных между ними тонких филаментов (актин, тропомиозин, тропонин). Спортивная биохимия 8

Биохимия мышечного сокращения Строение саркомера Спортивная биохимия 9

Биохимия мышечного сокращения Структура миофибриллы Спортивная биохимия 10

Биохимия мышечного сокращения Молекулярные основы мышечного сокращения (теория скользящих нитей) Спортивная биохимия 11

Биохимия мышечного сокращения Механизм мышечного сокращения Мышечное сокращение инициируется приходом ПД на концевую пластинку двигательного нерва АХ ПД распространяется вдоль сарколеммы волна возбуждения передается на трубочки саркоплазматического ретикулума (СПР), которые взаимодействуют с актиновыми и миозиновыми нитями из цистерн СПР освобождается Са, связываясь с тропонином изменяет конфигурацию тропомиозина и далее актина актин взаимодействует с миозином. Спортивная биохимия 12

Биохимия мышечного сокращения В основе модели скользящих нитей лежат следующие факты: • при сокращении мышцы длины толстых и тонких нитей саркомера не изменяются; • саркомер укорачивается за счет перекрывания толстых и тонких нитей, которые скользят друг относительно друга во время сокращения мышцы; это проявляется в том, что при сокращении мышцы полосы Н и I укорачиваются; • сила, развиваемая мышцей, создается в процессе движения соседних нитей. Спортивная биохимия 13

Биохимия мышечного сокращения Химический состав мышечной ткани • 72 -80% - вода. • 16 -21% - белки (Миоглобин – белок, по строению и функции подобный гемоглобину, но обладающий большим сродством к кислороду). • 4 -7% - органические (АТФ, Кф, гликоген) и минеральные вещества (К, Na, Mg, Ca). Спортивная биохимия 14

3. 2. Энергетическое обеспечение мышечной деятельности 15

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности При сокращении мышцы потребность в энергии в форме АТФ возрастает почти в 200 раз. Содержание АТФ в мышце относительно постоянно: 0, 25% массы мышцы. Спортивная биохимия 16

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Ресинтез АТФ: • анаэробный механизм (три); • аэробный механизм (один). Спортивная биохимия 17

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Анаэробные механизмы: • креатинфосфокиназный (алактатный) механизм, обеспечивающий ресинтез АТФ за счет перефосфорилирования между креатинфосфатом и АДФ; • гликолитический (лактатный) механизм, обеспечивающий ресинтез АТФ в процессе анаэробного расщепления гликогена мышц или глюкозы крови с образованием молочной кислоты; • миокиназный механизм, осуществляющий ресинтез АТФ за счет реакции перефосфорилирования между двумя AДФ с участием миокиназы (аденилаткиназы). Спортивная биохимия 18

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Креатинкиназная реакция • Кф – макроэргическое вещество, которое при исчерпании запасов АТФ отдает фосфорильную группу на АДФ: Кф+АДФ К+АТФ Катализирует этот процесс креатинкиназа. Играет основную роль в энергообеспечении кратковременных упражнений максимальной мощности: спринт, прыжки, метание, т/а и т. п. Спортивная биохимия 19

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Гликолиз • Энергетический эффект – 2 мол-лы АТФ. • Конечный продукт – молочная кислота. Используется в энергообеспечении упражнений, продолжительность которых от 30 до 150 с: бег на средние дистанции, плавание на 100 и 200 м, велосипедные гонки на треке и др. Спортивная биохимия 20

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Миокиназная реакция Происходит в мышце при увеличении АДФ в саркоплазме, когда возможность других путей исчерпана. АДФ+АДФ АТФ+АМФ Используется при выраженном мышечном утомлении. Спортивная биохимия 21

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Ресинтез АТФ в аэробных условиях • Окисление глюкозы до СО 2 и Н 2 О. • Выход АТФ – 38 моль. Спортивная биохимия 22

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Аэробный механизм ресинтеза АТФ Скорость образования АТФ в процессе окислительного фосфорилирования зависит от: • • • соотношения АТФ/AДФ, при отсутствии AДФ синтез АТФ не происходит; количества кислорода и эффективности его использования; активности окислительных ферментов; целостности мембран митохондрий; количества митохондрий; концентрации гормонов, ионов кальция и других регуляторов. Спортивная биохимия 23

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Изменение скорости энергопоставляющих процессов в работающих мышцах в зависимости от продолжительности упражнения Скорость процесса, % от max 100 АТФ Кр. Ф Гликолиз Дыхание 0 180 10 Время работы, сек. Спортивная биохимия 24

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Соотношение анаэробных и аэробных механизмов ресинтеза АТФ при мышечной нагрузке Изменения скорости анаэробного и аэробного образования энергии в зависимости от предельного времени упражнения. Спортивная биохимия 25

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Биохимические факторы спортивной работоспособности Факторы, лимитирующие физическую работоспособность человека: • биоэнергетические (аэробные или анаэробные) возможности человека; • нейромышечные (мышечная сила и техника выполнения упражнения); • психологическая мотивация (мотивация и тактика ведения спортивного состязания). Спортивная биохимия 26

Энергетическое обеспечение мышечной деятельности Основные особенности человека, определяющие его физическую работоспособность • Алактатная анаэробная способность, связанная с процессами анаэробного ресинтеза АТР и КФ в работающей мышце • Гликолитическая анаэробная способность, отражающая возможность усиления при работе анаэробного гликолитического процесса, в ходе которого происходит накопление лактата • Аэробная способность, связанная с возможностью выполнения работы за счет усиления аэробных процессов в тканях при одновременном увеличении доставки и утилизации кислорода Спортивная биохимия 27