ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В ЦИКЛИЧЕСКИХ ВИДАХ СПОРТА
Энергетическое обеспечение клетки включает три составляющие: • химическую в виде набора макроэргов локализованных в цитоплазме; • электрическую (мембранный потенциал) • осмотическую (неравномерное распределение ионов по разным сторонам клеточной мембраны). Все три составляющие равнозначны и взаимосвязаны.
Для начала работы (особенно в спринте) требуется огромная, быстро реализуемая энергия. Во время бега спринтеры расходуют свои внутренние резервы в виде макроэргических соединений. Первое «резервное топливо» – молекулы АТФ. Депонированная в АТФ энергия может быть быстро преобразована в мышечную.
Имеющиеся запасы АТФ в тканях невелики, их хватает спринтеру лишь на 2 с забега. Затем начинает отдавать энергию другое энергетическое депо, находящееся в мышечных клетках – креатинфосфат. Его запасов хватает еще на 10 -12 с. Поэтому на победу в спринте могут рассчитывать лишь те спортсмены, организм которых способен накапливать значительный резерв высокоэнергетических веществ – макроэргов (фосфагенов).
При систематически повышенном энергетическом запросе включается более высокий, клеточный уровень регуляции энергопреобразующей системы, приводящий к индукции (а при снижении энергетического запроса – к репрессии) синтеза новых ферментов для энергетических цепей. Индукция или репрессия ферментов становятся в этом случае наиболее простым и экономичным способом адаптации клеток к новым условиям.
Мышечные клетки располагают двумя энергопреобразующими системами: дыхательной цепью и гликолизом. Регуляция работы каждой из систем и их взаимодействие в значительной степени реализуются на молекулярном уровне. Обе системы полиферментные, т. е. образование макроэргов – результат различных последовательных реакций. В силу конструктивных особенностей мышечной ткани гликолитический процесс может стать оптимальным только через 40 -50 с после начала мышечных сокращений. Дыхательная цепь еще более инертна, и она по энергопроизводительности может сравниваться с гликолизом только через 70 с после начала работы.
Универсальный источник энергии в клетке (в том числе и мышечной) – свободная энергия макроэргической фосфатной связи аденозинтрифосфатная (АТФ), освобождаемая при гидролизе (распаде) АТФ и неорганического фосфора. Если концентрация АТФ велика, то ингибируются ферменты, участвующие в его синтезе. При снижении концентрации АТФ и увеличении концентрации АДФ активируется дыхательная цепь, а при росте концентрации АМФ – гликолиз.
Снижение энергообеспечения мышц возможно вследствие недостатка в организме макроэргов, фосфокреатина, глюкозы, гликогена, липидов, аминокислот; недостаточности вовлечения в процесс энергообеспечения липидов, протеинов; неэффективности динамики образования АТФ. Результат – происходит уменьшение мощности работы из-за снижения сократимости мышц. Коррекция энергообеспечения проводится как назначением дополнительного количества энергетиков, так и с помощью препаратов, осуществляющих их коррекцию
Работающий организм при бескислородных (алактатный, лактатный) вариантах обеспечения энергией в процессе синтеза и ресинтеза использует следующие пути получения энергии в виде АТФ : Креатинфосфат + АДФ <-> креатин + АТФ Фосфат + АДФ + свободная энергия <-> АТФ 2 АДФ <-> АМФ + АТФ Фосфат + АДФ + глюкоза (гликоген) <-> АТФ + лактат Максимально эффективен креатинкиназный путь ресинтеза АТФ: Креатинфосфат + АМФ —> АДФ + креатин Креатинфосфат + АДФ —> АТФ + креатин Креатин (метилгуанидинуксусная кислота) – вещество естественного происхождения, синтезируется в организме из аминокислот – аргинина, глицина, метионина.
Фосфокреатин как источник энергии для мышечного сокращения играет ведущую роль при выработке энергии по анаэробному алактатному пути. Его запасы в мышечных клетках лимитируют продолжительность и интенсивность физической нагрузки в этом режиме работы. Дополнительный прием фосфокреатина, креатина моногидрата способствует увеличению продолжительности скоростно-силовой работы. Креатин особенно активно запасается организмом после физической нагрузки. На фоне дефицита его в клетках, следовательно, должен принимать креатин и спортсмен.
Неотон (фосфокреатин) обеспечивает готовую к потреблению энергию в процессе сокращения актомиозина. Фосфокреатин (ФК) может помочь противостоять явлениям метаболического стресса за счет положительного воздействия на энергетические запасы, что клинически выражается в лучшей переносимости организмом физических нагрузок. После однократной внутривенной инфузии неотона происходит дозозависимое увеличение его содержания в крови до максимального уровня в течение 15 мин.
Димефосфон – фосфорорганическое соединение, обладающее способностью усиливать тканевое дыхание и стабилизировать состояние клеточных мембран. Клиническая практика доказала нормализующее действие димефосфона на процессы перекисного окисления липидов. В результате активирующего воздействия димефосфона на пируваткарбоксилазу равновесие между La и пиру-ватом смещается в сторону последнего, усиливается утилизация пирувата в цикле Кребса, увеличивается фракция АТФ и повышается отношение АТФ/ АМФ.
Фосфаден (АМФ) может рассматриваться как фрагмент АТФ. АМФ входит в состав ряда коферментов, регулирующих окислительно – восстановительные процессы. Участвует в нормализации биосинтеза порфиринов. Оказывает сосудорасширяющее действие. Обладает антиагрегационными свойствами.
Креатин моногидрат (креатин) принимается от 1 до 5 г/сут. Превышение «индивидуальной нормы» чревато изменением мышечно -суставного ощущения, так как препарат имеет свойство связывать и задерживать воду. Креатин моногидрат лучше принимать в капсулах. Можно растворить порошок креатина в углеводном напитке, т к. глюкоза является проводником креатина в клетку.
Не используются из-за низкой эффективности следующие фармакологические формы: АДФ, АТФ, миотрифос, фитин.
Углеводное насыщение Создание запасов углеводов в виде гликогена в мышцах, печени – основа четкого функционирования организма и успешного решения тренировочных и соревновательных задач, особенно в циклических видах спорта. Кроме того, энергообеспечение головного мозга (центр управления) осуществляется исключительно глюкозой. Углевод содержащие продукты. При выборе твердых углеводсодержащих продуктов предпочтение отдается продуктам, которые хорошо усваиваются с меньшими энергетическими тратами. В настоящее время для этих целей рекомендован прием так называемых продуктов с высоким гликемическим индексом.
Углеводсодержащие напитки. В последнее время в спорте для экстренного насыщения углеводами предпочтение отдается углеводсодержащим напиткам. Как правило, рекомендуются напитки, содержащие смеси легкоусвояемых углеводов, органических кислот, витаминов, минералов, незаменимых аминокислот и ненасыщенных жирных кислот. При составлении спортивных напитков широко используются полимеры глюкозы – мальтодекстрины, инвертированный сахар.
Приготовить напиток можно самостоятельно: 1 ч. л. сахара (меда), соль на кончике ножа растворить в 100 мл воды. Несмотря на то что по вкусовым качествам (не сладко) такой напиток пьется спортсменом (привыкшим к сладкому) с трудом, польза его очевидна. Прием углеводных напитков на дистанции во время соревнований (где это возможно по условиям соревнования) или на тренировке во время выполнения длительных физических нагрузок абсолютно необходим для восполнения запасов энергии.
В циклических видах спорта выносливость (как физическое качество) – одна из составляющих, обеспечивающих высокие спортивные достижения. Обычно под выносливостью понимают способность работать не уставая и противостоять утомлению, возникающему в процессе выполнения работы. Выносливость проявляется в двух основных формах: – в продолжительности работы на заданном уровне мощности до появления первых признаков выраженного утомления; – в скорости снижения работоспособности при наступлении утомления.
Являясь многофункциональным свойством человеческого организма, выносливость интегрирует большое число разнообразных процессов, происходящих на различных уровнях: от клеточного до целого организма. Ведущая роль в проявлениях выносливости принадлежит факторам энергетического обмена. У человека выделяют три компонента выносливости: аэробный, гликолитический и алактатный, каждый из которых может быть в свою очередь охарактеризован показателями мощности, емкости и эффективности.
По показателю мощности оценивают максимальное количество энергии в единицу времени, которое может быть обеспечено каждым из метаболических процессов. Показателем емкости оценивают общие запасы энергетических веществ в организме или общее количество выполненной работы за счет данного источника. Критерии эффективности показывают, какое количество внешней механической работы может быть выполнено на каждую единицу выделяемой энергии. Во время выполнения любого физического упражнения, продолжающегося больше нескольких минут, основным путем ресинтеза АТФ служит окислительное фосфорилирование в митохондриях, использующих в качестве энергетического субстрата углеводы и липиды.
Этот процесс требует адекватного обеспечения организма кислородом, доставляемого кровью, и соответствующего количества энергетических источников. Последние могут извлекаться из запасов, находящихся в самих мышечных волокнах (гликоген, три-глицериды, фосфагены), а также из циркулирующей крови (глюкоза и свободные жирные кислоты). Проблемы преобразования химической энергии в механическую породили феномен не только спринтеров, но и стайеров. Последним приходится длительное время совершать изнурительную работу. Конечно, в этих условиях полностью работает система аэробного окисления субстрата. Однако количество потребляемого мышцами кислорода ограничено.
Наличие кислородного лимита определяет необходимость использовать дополнительно анаэробные процессы, приводящие к неизбежному накоплению в мышцах La. Ученые долго не могли разгадать феномена стайеров, пока не обнаружили две замечательные особенности в работе скелетных мышц. Одна из них была подмечена академиком В. П. Скулачевым, который обнаружил новый, ранее неизвестный путь окисления La. При тяжелой физической работе, когда энергетический запрос превосходит энергопреобразующие возможности клетки, нарушается энергетический гомеостаз и снижается содержание АТФ.
Нарушение ресинтеза АТФ может произойти в случае, когда истощаются запасы внутримышечных энергетических источников или когда падение эффективности кровоснабжения мышц приводит к снижению доставки к ним энергетических субстратов и кислорода. Организм реагирует изменением метаболического ответа на напряженную физическую нагрузку после реализации тренировочной программы, направленной на развитие выносливости, следующим образом: – снижается коэффициент дыхательного обмена и мышечный дыхательный коэффициент; – увеличивается в плазме концентрация свободных жирных кислот; – повышается утилизация внутримышечных триглицеридов; – снижается скорость утилизации мышечного гликогена; – снижается потребление глюкозы крови мышцами; – становится более высоким окисление липидов по сравнению с углеводами; – накопление в мышцах La незначительное.
Систематическое выполнение физических упражнений, направленных на развитие выносливости, вызывает мышечную и сердечно-сосудистую адаптацию, которая и определяет пути обеспечения энергией и кислородом. Такая адаптация, включающая как ультраструктурные, так и метаболические изменения, приводит к улучшению доставки кислорода и его экстракции сокращающимися мышцами, а также модифицирует и улучшает регуляцию обмена в отдельных мышечных волокнах.
Мышечная адаптация к тренировке, направленной на преимущественное развитие выносливости, предопределяет развитие следующих качеств: – избирательную гипертрофию волокон; – увеличение количества капилляров, приходящихся на одно волокно; – увеличение содержания миоглобина; – повышение способности митохондрий к окислительному ресинтезу АТФ; – увеличение размеров и количества митохондрий; – повышение способности к окислению липидов и углеводов; – увеличение использования липидов с энергетической целью; – увеличение содержания гликогена и триглицеридов. Тренированные мышцы проявляют более высокую способность
Фармакологическая поддержка спортсмена при тренировке выносливости
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Скачать презентацию ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В ЦИКЛИЧЕСКИХ ВИДАХ СПОРТА Энергетическое
с каринками фармакология Ким магистрант 2 курс.ppt