Слайд 1Энергетика мышечной деятельности
Вопросы 31-35
Слайд 21. АТФ и мышечная работа
АТФ – непосредственный источник энергии.
Скорость расходования
АТФ очень высокая.
Запасы АТФ не велики.
Вся АТФ не может быть
затрачена при работе.
Выполнение значительного объема работы возможно только при ресинтезе АТФ с той же скоростью, с какой она тратиться.
Слайд 32. Пути ресинтеза АТФ
Процессы, обеспечивающие ресинтез АТФ принято делить на
аэробный и анаэробные.
К важнейшим анаэробным процессам можно отнести:
- креатинфосфокиназную (креатинфосфатную) реакцию,
- гликолиз.
Есть и другие, но их вклад в энергообеспечение незначителен.
Слайд 43. Показатели механизмов энергообеспечения
Для сравнения различных механизмов, оценки их возможностей
используются следующие показатели:
- максимальная мощность,
- скорость развертывания,
- емкость,
- эффективность.
Слайд 54. Показатели
Мощность – максимальное количество энергии, которое тот или
иной процесс может дать в единицу времени (максимальное количество АТФ,
которое может быть ресинтезировано в единицу времени).
Скорость развертывания – время от начала работы до достижения процессом максимальной мощности.
Слайд 65. Показатели
Емкость – общее количество энергии, которое может поставить
процесс для обеспечения работы.
Эффективность – отношение энергии, используемой для ресинтеза
АТФ, к общему количеству освободившейся энергии.
Слайд 76. Аэробный ресинтез АТФ
(аэробное биологическое окисление)
Это основной путь ресинтеза
АТФ, непрерывно действующий на протяжении всей жизни.
Суть процесса рассмотрена в
теме «Биоэнергетика».
Процесс имеет как достоинства, так и недостатки.
Слайд 87. Достоинства
Наличие большого количества субстратов окисления (углеводы, жиры, белки).
Удобные
конечные продукты (СО2 и Н2О), которые легко устраняются из организма.
Высокая
энергетическая эффективность: почти 60% освобождающейся энергии используется на ресинтез АТФ.
Слайд 98. Недостатки
Изменение скорости аэробных превращений при работе со ступенчатым
увеличением интенсивности:
Слайд 109. Недостатки
Оба указанных недостатка аэробного пути ресинтеза АТФ связаны
с возможностями систем потребления (система внешнего дыхания), транспорта (система крови
и сердечно-сосудистая система) и использования кислорода (миоглобин и ферменты аэробного окисления).
Слайд 1110. Влияние тренировки
Все органы и системы, обеспечивающие потребление, транспорт и
использование кислорода подвержены влиянию тренировки – происходит их совершенствование.
Это проявляется
в повышении максимальной мощности аэробного пути ресинтеза АТФ.
Скорость развертывания менее значимый показатель.
Слайд 1211. Максимальное потребление кислорода (МПК)
В качестве показателя мощности аэробного пути
ресинтеза АТФ используется максимальное потребление кислорода – максимальное количество кислорода,
которое может потребить тот или иной человек в единицу времени при выполнении интенсивной работы.
Слайд 1312. МПК
Различают абсолютные и относительные значения МПК.
В состоянии покоя потребление
О2 составляет 0,3-0,4 л/мин.
При выполнении интенсивной работы оно увеличивается и
может достигать 3-4-5 л/мин. Это абсолютные значения МПК.
Слайд 1413. Относительные значения МПК
Если два человека имеют одинаковые значения МПК,
на разную массу тела, у кого выше аэробные возможности?
У того,
у кого меньше масса тела.
Поэтому более информативны относительные значения МПК – когда количество потребляемого кислорода (в мл) делится на массу тела (в кг).
Слайд 1514. Относительные значения МПК
Относительные значения МПК варьируют у разных
людей (в зависимости от возраста, пола, состояния здоровья, уровня тренированности,
спортивной специализации) от 20 до 85 мл/кг/мин и более.
Слайд 1615. Относительные значения МПК
Значения МПК в зоне 85 мл/кг/мин у
спортсменов экстра класса, специализирующихся в «аэробных» видах спорта (бег на
длинные дистанции, лыжные гонки, велосипедные гонки и т.п.).
У представителей других видов спорта относительные значения МПК находятся в диапазоне 50-65 мл/кг/мин.
Слайд 17Условия достижения МПК
Продолжительность работы не менее 2 минут – чтобы
аэробный процесс успел развернуться.
Сердце должно работать с максимальной производительностью, которая
достигается при ЧСС 180-190 уд/мин.
Слайд 1816. Емкость аэробного пути ресинтеза АТФ
Можно сказать, что емкость аэробного
пути ресинтеза АТФ – безгранична. Работает на протяжении всей жизни
без остановки.
Но интересно не это, а сколько времени аэробный процесс может работать с максимальной или около максимальной мощностью.
Слайд 1917. Емкость аэробного пути
Нетренированный человек на уровне МПК может
работать 6-8 мин.
Спортсмен экстра класса представитель аэробных видов спорта –
30-35 мин.
Порог анаэробного обмена – ПАНО.
Слайд 2018. Роль аэробного пути при работе
Основной механизм энергообеспечения при любой
достаточно продолжительной работе.
«Фоновый» механизм при работе переменной интенсивности.
Обеспечивает энергией все
восстановительные процессы.
Слайд 2119. Анаэробные пути ресинтеза АТФ
Анаэробные процессы компенсируют недостатки аэробного: обладают
высокой скоростью развертывания и высокой мощностью.
Но имеют небольшую емкость.
Они
работают подобно аккумуляторам: «заряжаются» за счет аэробного процесса и в нужный момент отдают энергию.
Слайд 2220. Креатинфосфатный путь ресинтеза АТФ
В клетках организма, кроме АТФ, имеется
еще одно вещество с богатой энергией химической связью – креатинфосфат
(Крф).
Креатинфосфат может вступать в реакцию с АДФ:
Крф + АДФ Кр + АТФ
Этот механизм энергообеспечения называют также алактатным анаэробным.
Слайд 2322. Креатинфосфатная реакция
Это очень простой по химической природе механизм -
всего одна реакция.
Крф находится в клетке рядом с местами образования
АДФ при работе.
Благодаря этому креатинфосфатная реакция обладает уникальными характеристиками.
Слайд 2423. Возможности Крф-реакции
У неё наибольшая скорость развертывания: максимальной мощности достигает
через 1-3 сек после начала интенсивной работы.
Наибольшая мощность: максимальная мощность
Крф-реакции в 3-4 раза выше максимальной мощности аэробного пути ресинтеза АТФ и в 1,5-2 раза выше максимальной мощности гликолиза.
Слайд 25Возможности Крф-реакции
Благодаря своим уникальным характеристикам креатинфосфатная реакция лежит в основе
скоростно-силовых качеств.
Главным недостатком является ограниченная емкость, зависящая от содержания креатинфосфата.
Слайд 26Емкость Крф-реакции
Работать с максимальной интенсивностью можно 6-8 сек.
Через 6-8 сек
запасы Крф снижаются настолько, что скорость реакции замедляется и снижается
интенсивность работы.
Хорошо тренированные спортсмены (спринтеры) могут работать за счет этой реакции более продолжительное время.
Время работы с максимальной интенсивностью используется для оценки емкости Крф – реакции.
Слайд 27Влияние тренировки
Под влиянием целенаправленной тренировки повышается скорость развертывания, мощность и
емкость Крф – реакции. Особенно значительно можно повысить емкость.
В основе
этого лежит увеличение количества Крф, которое может повысится в 1,5-2 раза.
Слайд 28Роль при мышечной деятельности
Основной механизм энергообеспечения в упражнениях максимальной и
близкой к максимальной мощности (спринтерский бег, упражнения со штангой).
Обеспечивает энергией
резкие изменения мощности по ходу работы.
Слайд 29Восстановление креатинфосфата
После завершения интенсивной работы запасы Крф восстанавливаются. Это происходит
по уравнению:
Кр + АТФ
Крф + АДФ
Для этого требуется дополнительное количество кислорода.
АТФ, используемая для ресинтеза Крф, образуется в ходе процессов аэробного окисления, для обеспечения которых требуется дополнительное количество кислорода. Запасы Крф могут восстановиться за 2-5 мин.
Слайд 30Потребление кислорода после интенсивной работы
Слайд 31Кислородный долг
Излишек кислорода, потребляемый в период восстановления после интенсивной работы
сверх уровня покоя.
Слайд 32Гликолиз
По своим возможностям занимает промежуточное положение между Крф- реакцией
и аэробным путем ресинтеза АТФ.
Скорость развертывания 20-40 сек.
Мощность: в1,5-2 раза
выше максимальной мощности аэробного окисления и в 1,5-2 раза ниже мощности Крф-реакции.
Слайд 33Гликолиз 2
Главная характеристика гликолиза – его емкость.
Оценить емкость гликолиза сложно
т.к. он один не может участвовать в энергообеспечении работы.
По косвенным
данным – гликолиз может дать в 5-7 раз больше энергии, чем Крф-реакция.
Слайд 34Емкость гликолиза
Емкость гликолиза зависит:
-от содержания гликогена в быстрых мышечных
волокнах,
-от устойчивости ферментов (и не только ферментов) к накоплению
молочной кислоты и изменению рН,
-от емкости буферных систем.
Слайд 35Роль гликолиза
Важнейший механизм энергообеспечения в упражнениях т.н. субмаксимальной мощности.
Это упражнения
продолжительностью от 30 до 3-4 мин, при условии, что человек
за это время выкладывается полностью.
Участвует в энергообеспечении более кратковременных и продолжительных упражнений.
Слайд 36Роль гликолиза 2
Участвует в энергообеспечении упражнений, где присутствует статический режим
деятельности мышц.
Важную роль играет в шеппинге, при тренировке, задача которой
нарастить мышечную массу.
Иногда участвует в энергообеспечении повседневной деятельности.
Слайд 37Влияние молочной кислоты на организм
Сдвигает рН в кислую сторону.
Из-за сдвига
рН:
-падает активность ферментов,
-изменяются свойства многих белков
(в том числе сократительных).
Вызывает осмотические явления – переход воды внутрь мышечных волокон.
Происходит чрезмерное усиление дыхания, что требует дополнительных затрат энергии.
Слайд 38Устранение молочной кислоты
Два основных пути:
- использование в
качестве источника энергии (сердце, некоторые другие ткани),
- ресинтез
в гликоген.
Ресинтез гликогена из молочной кислоты требует затрат энергии (в виде АТФ). Для ресинтеза этого АТФ требуется дополнительное количество кислорода. Этот кислород также включается в О2-долг.
Слайд 39Миокиназная реакция
АДФ + АДФ
АТФ + АМФ
Этот механизм называют реакцией крайней помощи.
Может использоваться
в самых крайних случаях.
Емкость незначительна.
Проявляет себя при необходимости устранить излишки АТФ и на начальных этапах мышечной работы. АМФ - стимулятор аэробного окисления.
