Хімічний склад м’язового волокна і хімізм м’язового скорочення та розслаблення

Біохімічна хар-ка термінового, віддаленого та кумулятивного тренувальних ефектів.

Ступінь біохімічних зрушень і їх спрямованість, що відбуваються в організмі у відповідь на застосовані фізичні навантаження, визначають як тренувальний ефект.

Відповідно до фазового характеру протікання процесів адаптації до фізичних навантажень прийнято виділяти три різновиди тренувального ефекту: терміновий, пролонгований і кумулятивний накопичувальний.

1 Терміновий тренувальний ефект визначається величиною і характером біохімічних змін в організмі, що відбуваються безпосередньо під час дії фізичного навантаження й у період термінового відновлення 30-60 хв. після закінчення навантаження, коли ліквідується кисневий борг, що утворився під час роботи.

2. Віддалений тренувальний ефект спостерігається на пізніх фазах відновлення після фізичного навантаження. Суть його складають стимульовані роботою пластичні процеси, спрямовані на поповнення енергетичних ресурсів організму, прискорене відтворення зруйнованих при роботі і заново синтезованих клітинних структур.

3. Кумулятивний тренувальний ефект є результатом послідовного підсумовування великої кількості термінових і відставлених ефектів або слідів багатьох навантажень. У кумулятивному тренувальному ефекті втілюються біохімічні зміни, які повязані з посиленням біосинтезу нуклеїнових кислот і білків протягом тривалого періоду тренування. Кумулятивний тренувальний ефект знаходить своє відображення в підвищенні працездатності і покращенні спортивних досягнень.

Біохімічні принципи тренування.

2.Біохімічні основи натренованості.
3. Біохімічні показники натренованості за даними функцій систем крові і дихання.
4. Біохімічні зміни в організмі під впливом фізичних вправ.

Підвищення працездатності організму людини в процесі спортивного тренування супроводжується різними змінами діяльності органів і змінами біохімічного складу тканин. Все це свідчить про адаптацію організму до впливу фізичних навантажень. З усіх органів і тканин організму людини найбільш швидко і чітко відбувається пристосування біохімічного потенціалу мязів.

Мязова тканина під впливом систематичних тренувань значно змінює свій хімічний склад і морфологічну будову. Виконання фізичних вправ призводить до посилення біосинтезу мязових білків, насамперед міозину, який має скорочувальну і каталітичну властивість. Крім того, у тренованих мязах підвищується рівень анаеробного й аеробного ресинтезу АТФ, збільшуються запаси резервних джерел енергії креатинфосфату, глікогену, підвищується активність ферментів енергетичного обміну.

У результаті спортивного тренування в мязах зростає також концентрація міоглобіну, здатного як і гемоглобін крові приєднувати кисень, через що значно збільшується киснева ємність організму. При цьому високий резерв кисню в мязах може бути використаний в умовах зниженого забезпечення організму киснем гіпоксії, що виникає при виконанні навантажень анаеробного характеру.

Посилення процесів біосинтезу білків і інших речовин у тренованому мязі викликає морфологічні зміни в мязових волокнах: збільшення кількості міофібрил, розмірів і кількості ядер, а також числа нервових контактів синапс із сарколемою. Крім того, у саркоплазмі зростає кількість мітохондрій, які мають дуже велику кількість внутрішньомітохондріальних гребенів, розташованих на більш близькій відстані, що значно активізує процеси окиснювального фосфорилювання і підвищує енергетичні можливості мязів у цілому. Усе це сприяє збільшенню мязової маси — гіпертрофії, яка найбільш повно на 10-15% виражена в мязах, що несуть високі фізичні навантаження.

Кров, незважаючи на стійкий гомеостаз сталість хімічного складу, під впливом тренування змінює деякі властивості: у ній підвищуються вміст гемоглобіну кисневий резерв, буферні властивості резервна лужність, за рахунок чого забезпечується киснева потреба організму, а також здатність крові підтримувати нормальну реакцію середовища при надходженні з працюючих тканин великих кількостей кислих продуктів молочної, піровиноградної кислот, кетонових тіл і ін..

Міокард мяз серця, подібно тканині скелетних мязів, під впливом систематичного виконання фізичних вправ, які сприяють посиленню білоксинтезуючих процесів, збільшується в розмірах, що підвищує функціональні можливості серця. Проте за умови систематичного виконання організмом тривалих навантажень великої потужності марафон, шосейні велогонки, веслування може наступити надмірна гіпертрофія міокарду биче серце, що знижує функціональні можливості цього органу.

У серцевому мязі тренованого організму збільшується вміст міозину, який забезпечує скорочувальну і ферментативну функції міокарду, а також міоглобіну, який сприяє підтримці високих функціональних можливостей серця навіть в умовах недостатнього постачання організму киснем.

У тренованому міокарді значно підвищується активність ферментів, які каталізують реакції окиснення глюкози і молочної кислоти, що сприяє затримці цих сполук у серцевому мязі і відповідно збільшує ресинтез енерговмісних сполук, навіть в умовах гіпоксії.

Центральна нервова система підвищується буферна ємність мозкової тканини, активність багатьох ферментів, насамперед оксидоредуктаз. Це забезпечує високий рівень ресинтезу енерговмісних сполук у центральній нервовій системі, що є запорукою її нормального функціонування при виконанні роботи протягом більш тривалого часу.

3. Біохімічні фактори, які визначають прояв м’язової сили, бистроти та витривалості.

Оцінюючи прояви швидкості враховується приховане час рухової реакції, швидкість одиночного м'язового скорочення, частота м'язових скорочень.

Під силою м'язів зазвичай розуміється здатність долати зовнішнє опір, або протидіяти йому у вигляді м'язових напруг.

швіидкісно-силові якості переважно залежить від енергозабезпечення працюючих м'язів, їхніх структурно-морфологічних особливостей, значною мірою визначених генетично.

Прояв сили та швидкості притаманно фізичні навантаження, виконувані у зоні максимальної і субмаксимальноЇ потужності. Отже, в енергозабезпеченні швидкісно-силових якостей переважно беруть участь анаеробнІ шляхи ресинтезу АТФ –креатин-фосфатний і гликолитичний.

фази м'язової діяльності - скорочення і розслаблення - протікають за обов'язкового використанні енергії, виділеної при гідролізі АТФ:

АТФ +Н20 -АДФ +Н3Р04 + енергія

Проте запаси АТФ в м'язових клітинах незначні та його достатньо м'язової роботи протягом 1-2 c. Тож забезпечення більш тривалої м'язової діяльність у м'язах має відбуватися поповнення запасів АТФ. Утворення АТФ в м'язових клітинах безпосередньо під час фізичної роботи називається ресинтезом АТФ і відбувається зі споживанням енергії. Залежно від джерела енергії виділяють кілька шляхів ресинтезу АТФ.

Для кількісної характеристики різних шляхів ресинтезу АТФ використовуються такі критерії:

а) максимальна потужність, чи максимальна швидкість, - це найбільше АТФ, що може утворитися в одиницю часу з допомогою даного шляху ре синтезу. Вимірюється максимальна потужність в калоріях чи джоулі. Те, що 1ммоль АТФ відповідає фізіологічних умовах приблизно 12 ккал чи 50 Дж.

б) час розгортання - це мінімальне час, необхідне виходу ресинтезу АТФ зважується на власну найбільшу швидкість, тобто. За для досягнення максимальної потужності. Цей критерій вимірюється в одиницях часу;

в) час збереження чи підтримки максимальної потужності - це найбільше час функціонування даного шляху ресинтезу АТФ з максимальною потужністю. Одиниці виміру - з, хв, год;

р) метаболічна ємність - загальна кількість АТФ, що може утворитися під час м'язової роботи з допомогою даного шляху ресинтезу АТФ.

Залежно споживання кисню шляху ресинтезу діляться на аеробние і анаеробне.

Аеробний шлях ресинтезу АТФ - це основний, базовий спосіб виникнення АТФ, протїкающий в мітохондріях м'язових клітин. У результаті тканинного дихання від окислюваної речовини віднімаються два атома водню і з дихального ланцюга передаються на молекулярний кисень - 02, доставляється кров'ю в м'язи з повітря, у результаті виникає вода. за рахунок енергії, виділяющийся при виникненні води, відбувається синтез АТФ з АДФ і фосфорної кислоти. На кожну утворену молекулу води доводиться синтез трьох молекул АТФ.

У спрощеному вигляді ресинтез АТФ аеробним шляхом представлений схемою:

Найчастіше водень віднімається від проміжних продуктів циклу трикарбонових кислот – циклу Кребса. ЦиклКребса - це завершальний етап катаболізму, під час якої відбувається окислювання ацетилкофермента до С02 і Н20. У цього процесу, від перелічених вище кислот віднімається 4 пари атомів водню і тому утворюється 12 молекул АТФ при окислюванні однієї молекули ацетилкофермента А. (ацетил-КоА)

Натомість, ацетил-КоА може утворюватися з вуглеводів, жирів і амінокислот, тобто. Через ацетил-КоА в цикл Кребса втягуються вуглеводи, жири й амінокислоти:

Швидкість аеробного шляху ресинтезу АТФ контролюється вмістом у м'язових клітинах АДФ, що є активатором ферментів тканинного дихання.

Хімічний склад м’язового волокна і хімізм м’язового скорочення та розслаблення

Основні джерела енергії при м’язовій роботі і їх концентрація в м’язах. Анаеробні процеси ресинтезу АТФ: креатинфосфокіназна, міокіназна та гліколіз. Аеробний механізм ресинтезу АТФ.

Основні критерії кількісної оцінки процесів аеробного і анаеробного перетворення енергії при м’язовій діяльності.

Енергозабезпечення м’язової роботи в залежності від характеру виконуваних вправ.

М'язи є молекулярною системою, в якій відбувається трансформація хімічної енергії

АТФ у механічну енергію скорочення та руху.

На м’язи припадає 40-45% маси тіла. За своїми властивостями м'язи характеризуються

великою еластичністю, пластичністю та скоротливістю. Це єдина унікальна природна

система, наділена здатністю перетворювати безпосередньо хімічну енергію в механічну з

високим коефіцієнтом корисної дії.

Морфологічно м'язи у хребетнихтварин поділяють на поперечносмугасті, або скелетні,

гладенькі та серцевий м'яз (міокард). Перші під мікроскопом мають вигляд довгих волокон, в

яких регулярно чергуються світлі й темні смуги. Другі складаються з коротких волокон, що

не містять смуг міокард є перехідною формою. Вони відрізняються морфологічними,

біохімічними і функціональними особливостями, а також шляхами розвитку.

Скорочення гладеньких м’язів ініціюється нервовими імпульсами, певними гормонами і

не залежить від волі людини, так як їїх тонус не контролюється нашою свідомістю.

Серцевий м’яз скорочується ритмічно з послідовно змінюючимися циклами скорочення

(систола) і розслаблення (діастола) незалежно від волі людини його сокрочення регулюється

гормонами, наприклад катехоламінами.

Скелетні м’язи прикріплені в основному до кісток, що зумовило їх назву. Скорочення

скелетних м’язів ініціюється нервовими імпульсами і керується свідомістю людини.

Відповідно до певних ультраструктурних і метаболічних особливостей, скелетні м'язи

поділяють на два типи:

- червоні (повільні) скелетні м'язу,

- білі (швидкі) скелетні м'язи.

Червоні м'язи — тип м'язів, що добре забезпечуються кров'ю та містять багато

міоглобіну — (О2-зв'язуючого білка який утворює резерви кисню в м'язових клітинах. В

червоних м'язах багато мітохондрій, і вони мають високу здатність до окислювальних

процесів, використовуючи як субстрат глюкозу, жирні кислоти, кетонові тіла. Швидкість

скорочення складає більш ніж 110 мс. Цей тип м'язів найбільш пристосований до

довготривалої фізичної роботи, але включення енергетичних резервів у них відбувається

повільно.

Білі м'язи —тип м'язів, що містять невелику кількість мітохондрій; завдяки високій

активності гліколітичних ферментів (глікогенфосфорилаз) вони в більшій мірі пристосовані

до отримання енергії при анаеробному розщепленні глікогену. За рахунок анаеробного

глікогенолізу та гліколізу білі м'язи більш швидко (50 мс), ніж червоні, переходять до

максимальної активності з високою частотою скорочень, але швидше втомлюються.

Дата добавления: 2015-09-06