Энергообеспечение мышечной деятельности. Физиологическая характеристика процессов

Энергообеспечение мышечной деятельности. Физиологическая характеристика процессов утомления при мышечной деятельности.

Вопросы: 1. Характеристика способов ресинтеза АТФ (аэробный, анаэробный). 2. Физиологическая характеристика физических упражнений в зависимости от вклада энергетических систем в обеспечение мышечной деятельности. 3. Понятие об утомлении. Виды утомления. Биологическое значение утомления. 4. Локализация и механизмы утомления. 5. Теории и стадии утомления.

ЭНЕРГОРЕСУРСЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ РЕСИНТЕЗА АТФ: 1. КРЕАТИНФОСФАТ (КФ). 2. УГЛЕВОДЫ (ГЛЮКОЗА, ГЛИКОГЕН). 3. ЖИРЫ. 4. БЕЛКИ (ЧЕРЕЗ НЕОГЛЮКОГЕНЕЗ).

СПОСОБЫ (ПУТИ) РЕСИНТЕЗА АТФ: 1. АЭРОБНЫЙ – ПРЕОБЛАДАЕТ В ПОКОЕ И ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ МАЛОИНТЕНСИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЭНЕРГОРЕСУРСЫ: УГЛЕВОДЫ, ЖИРЫ. 2. АНАЭРОБНЫЙ – ПРЕОБЛАДАЕТ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ИНТЕНСИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЭНЕРГОРЕСУРСЫ: КРЕАТИНФОСФАТ, УГЛЕВОДЫ.

АЭРОБНЫЙ РЕСИНТЕЗ АТФ (ОКИСЛЕНИЕ ГЛЮКОЗЫ) С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2 + 38 Н 3 РО 4 + 38 АДФ = 6 СО 2 + 38 АТФ + 44 Н 2 О ГЛЮКОЗА ФОСФОРНАЯ КИСЛОТА

Причины несоответствия между кислородным запросом и потреблением кислорода при выполнении высокоинтенсивных физических нагрузок: 1. Ограниченные функциональные возможности кислородтранспортной системы, особенно системы кровообращения. Ее предельные возможности превышают уровень покоя всего в 6 – 8 раз, в то время как система дыхания может повысить уровень своей активности в 20 – 25 раз по сравнению с уровнем покоя. 2. Замедленное врабатывание кислородтранспортной системы. Для выхода на более высокий уровень активности, соответствующий интенсивности выполняемой мышечной деятельности, ей требуется до 3 – 5 минут. Все это время организм вынужден работать в условиях острой нехватки кислорода.

СПОСОБЫ (ПУТИ) РЕСИНТЕЗА АТФ: 1. АЭРОБНЫЙ – ПРЕОБЛАДАЕТ В ПОКОЕ И ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ МАЛОИНТЕНСИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЭНЕРГОРЕСУРСЫ: УГЛЕВОДЫ, ЖИРЫ. 2. АНАЭРОБНЫЙ – ПРЕОБЛАДАЕТ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ИНТЕНСИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЭНЕРГОРЕСУРСЫ: КРЕАТИНФОСФАТ, УГЛЕВОДЫ.

АНАЭРОБНЫЙ РЕСИНТЕЗ АТФ (ГЛИКОЛИЗ) АДФ + КФ = АТФ + КРЕАТИН С 6 Н 12 О 6 + 2 Н 3 РО 4 + 2 АДФ = 2 С 3 Н 6 О 3 + 2 АТФ + 2 Н 2 О ГЛЮКОЗА ФОСФОРНАЯ МОЛОЧНАЯ КИСЛОТА

ПОКОЙ РН КРОВИ: 7, 36 - 7, 40 КОНЦЕНТРАЦИЯ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ: 1 – 2 ММОЛЬ/Л ВЫСОКОИНТЕНСИВНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА РН КРОВИ: 7, 0 – 7, 1 (МАЛОПОДГОТОВЛЕННЫЕ) 6, 8 – 6, 9 (ХОРОШО ПОДГОТОВЛЕННЫЕ) КОНЦЕНТРАЦИЯ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ: 15 ММОЛЬ/Л (МАЛОПОДГОТОВЛЕННЫЕ) 25 – 30 ММОЛЬ/Л (ХОРОШО ПОДШОТОВЛЕННЫЕ)

Таблица - Классификация физических упражнений в зависимости от вклада энергетических систем в обеспечение мышечной деятельности Вклад энергетических Частота Длительность Упражнения систем в обеспечение сердечных упражнения мышечной деятельности сокращений Вклад фосфагенной и гли- ≥ 170 уд/мин колитической систем в (физкультурники); Анаэробные До 1 минуты энергопродукцию состав- ≥ 180 уд/мин ляет 70 – 80 % (спортсмены) Вклад гликолитической и 155 – 165 уд/мин Аэробно- окислительной систем в (физкультурники); 2 – 3 минуты анаэробные энергопродукцию пример- 165 – 175 уд/мин но одинаковый (50% / 50%) (спортсмены) ≤ 150 уд/мин Вклад окислительной си- (физкультурники); Аэробные стемы в энергопродукцию От 4 минут ≤ 160 уд/мин составляет 70 – 99 % (спортсмены)

Положительные оздоровительные и тренировочные эффекты от занятий аэробными упражнениями: 1. Повышение приспособительных возможностей организма и физической работоспособности за счет расширения его резервных возможностей. 2. Увеличение функциональных возможностей эндокринной системы, в первую очередь надпочечников. 3. Укрепление иммунитета за счет усиления синтеза иммунных белков. 4. Активизация органов кроветворения (ОЦК увеличивается на 10 – 35%). 5. Улучшение кровоснабжения сердца за счет образования дополнительных коронарных сосудов (улучшается энергообеспечение сердечной мышцы, снижается риск развития инфаркта миокарда). 6. Улучшение тканевого дыхания за счет усиленной капилляризации скелетной мускулатуры. 7. Нормализация артериального давления и предупреждение атеросклероза сосудов за счет повышения их эластичности, нормализации липидного состава крови (холестерин активно используется на синтез гормонов надпочечников).

Виды утомления Острое Хроническое Является результатом выполнения в ходе регулярного невосстановления тренировочного занятия между отдельными достаточно интенсивной тренировочными занятиями или продолжительной работы Рисунок 1 – Виды утомления

Биологическое значение утомления Предотвращает выход Стимулирует гомеостатических восстановительные показателей за процессы, в ходе которых физиологические происходят границы нормы морфофункциональные (защитная функция) изменения, обеспечивающие рост физиологических резервов организма Рисунок 2 – Биологическое значение утомления

Локализация утомления Регуляторные Системы Исполнительная системы вегетативного система обеспечения Центральная мышечной Нервно- нервная деятельности мышечный система аппарат Система Вегетативная дыхания нервная система Система крови Эндокринная система Система кровообращения Рисунок 3 – Локализация утомления

Недостаточное энергообеспечение мышечной деятельности снижается количество нервных импульсов, посылаемых Снижение нейронами к рабочим органам; нарушается синаптическая возбудимости передача возбуждения; развивается торможение центральной в гипоталамусе, что снижает функции гипофиза и нервной системы кардиореспираторной системы Снижение сократительных снижается СОК и МОК, что нарушает доставку способностей кислорода к мышцам миокарда снижается глубина и увеличивается частота Снижение сократительных дыхания, что ухудшает газообмен в альвеолах способностей дыхательной легких, увеличивает кислородную стоимость мускулатуры работы Снижение сократительных снижается сила и скорость мышечного способностей скелетных сокращения; нарушается межмышечная мышц, ухудшение их координация; увеличивается вероятность расслабления травматизма Рисунок 4 – Изменения в функционировании органов и систем организма при недостаточном энергообеспечении мышечной деятельности

Дополнительный прием углеводов Целесообразно Нецелесообразно За 2 – 3 часа Во время работы или За 30 – 90 минут до начала работы перед самым ее началом начала работы К началу работы глюкоза По мере всасывания в Мышечная успеет отложиться в кровь глюкоза сразу будет деятельность начнется на мышцах в виде гликогена, использоваться фоне усиленного синтеза а концентрация инсулина работающими мышцами. гликогена, который в крови снизится до Это предотвратит поддерживается высокой исходного уровня. Это значительное повышение концентрацией инсулина позволит в начале работы концентрации в крови. Это затруднит, мобилизовать гликоген инсулина, мобилизацию гликогена печени препятствующего печени мобилизации гликогена печени Рисунок 5 – Характеристика вариантов дополнительного приема углеводов спортсменами

Теории утомления Гуморально-локалистические Центрально-нервная (периферические) теории теория Теория истощения Развитие (исчерпание энергетических ресурсов запредельного скелетных мышц: КФ, гликогена) торможения в нейронах коры Теория засорения больших (накопление в мышцах продуктов полушарий метаболизма: молочной кислоты, кетоновых тел) Теория задушения (нехватка кислорода в мышцах из-за недостаточного кровоснабжения) Рисунок 6 – Теории утомления

Стадии утомления Компенсированное Декомпенсированное (скрытое) утомление (явное) утомление Рисунок 7 – Стадии утомления

Таблица 2 - Особенности деятельности физиологических систем организма на разных стадиях утомления Стадии утомления Физиологические системы организма Компенсированное Декомпенсированное (скрытое) утомление (явное) утомление Координация движений Нервно-мышечный Координация движений нарушена, появляются аппарат сохранена грубые технические ошибки Усиливается доминантное возбуждение, позволяющее Развивается запредельное Центральная нервная мобилизовать (охранительное) система физиологические резервы торможение организма Кислород- Максимальное повышение Дискоординация транспортная функций при снижении и ослабление функций система КПД