Lihaste aktiivsuse biokeemiline alus. Lihaste struktuur, füsioloogia ja biokeemia
Õpikus tuuakse välja üldised biokeemia ja inimkeha lihastegevuse biokeemia alused, kirjeldatakse kehas olulisemate ainete keemilist ehitust ja ainevahetusprotsesse ning avatakse nende roll lihastegevuse tagamisel. Käsitletakse lihaste kokkutõmbumisprotsesside ja lihaste energiatootmise mehhanismide biokeemilisi aspekte, motoorsete omaduste arengu mustreid, väsimus-, taastumis-, kohanemisprotsesse, aga ka ratsionaalset toitumist ja sportlaste funktsionaalse seisundi diagnostikat. . Kehalise kasvatuse ja spordi kõrg- ja keskkoolide üliõpilastele ja õpetajatele, kehalise taastusravi ja rekreatsiooni spetsialistidele.
Raamatuteave:
Volkov N.I., Nesen E.N., Osipenko A.A., Korsun S.N. Lihaste aktiivsuse biokeemia. 2000. - 503 lk.
Esimene osa. Inimkeha elu biokeemilised alused
Peatükk 1. Sissejuhatus biokeemiasse
1. Biokeemia uurimistöö aine ja meetodid
2. Biokeemia arengulugu ja spordibiokeemia kujunemine
3. Inimkeha keemiline ehitus
4. Makromolekulide transformatsioon
Kontrollküsimused
Peatükk 2. Ainevahetus organismis
1. Ainevahetus on elusorganismi eksisteerimise vajalik tingimus
2. Kataboolsed ja anaboolsed reaktsioonid – ainevahetuse kaks poolt
3. Ainevahetuse tüübid
4. Toitainete lagunemise ja energia ammutamise etapid rakkudes
5. Rakustruktuurid ja nende roll ainevahetuses
6. Ainevahetuse reguleerimine
Kontrollküsimused
Peatükk 3. Energiavahetus kehas
1. Energiaallikad
2. ATP on organismis universaalne energiaallikas
3. Bioloogiline oksüdatsioon on peamine energiatootmise viis keharakkudes
4. Mitokondrid – raku “energiajaamad”.
5. Sidrunhappe tsükkel on toitainete aeroobse oksüdatsiooni keskne rada
6. Hingamisteede kett
7. ATP sünteesi peamine mehhanism on oksüdatiivne fosforüülimine
8. ATP metabolismi reguleerimine
Kontrollküsimused
4. peatükk. Vee ja mineraalide vahetus
1. Vesi ja selle roll organismis
2. Veetasakaal ja selle muutused lihaste tegevuse käigus
3. Mineraalid ja nende roll organismis
4. Mineraalide ainevahetus lihaste aktiivsuse ajal
Kontrollküsimused
Peatükk 5. Keha happe-aluseline seisund
1. Ainete transpordi mehhanismid
2. Organismi sisekeskkonna happe-aluseline seisund
3. Puhversüsteemid ja nende roll keskkonna püsiva pH hoidmisel
Kontrollküsimused
Peatükk 6. Ensüümid – bioloogilised katalüsaatorid
1. Üldine arusaam ensüümidest
2. Ensüümide ja koensüümide struktuur
3. Ensüümide mitu vormi
4. Ensüümide omadused
5. Ensüümide toimemehhanism
6. Ensüümide toimet mõjutavad tegurid
7. Ensüümide klassifikatsioon
Kontrollküsimused
Peatükk 7. Vitamiinid
1. Üldine ettekujutus vitamiinidest
2. Vitamiinide klassifikatsioon
3. Rasvlahustuvate vitamiinide omadused
4. Veeslahustuvate vitamiinide omadused
5. Vitamiinilaadsed ained
Kontrollküsimused
Peatükk 8. Hormoonid – ainevahetuse regulaatorid
1. Üldine arusaam hormoonidest
2. Hormoonide omadused
3. Hormoonide keemiline olemus
4. Hormoonide biosünteesi reguleerimine
5. Hormoonide toimemehhanism
6. Hormoonide bioloogiline roll
7. Hormoonide roll lihaste tegevuses
Kontrollküsimused
Peatükk 9. Süsivesikute biokeemia
1. Süsivesikute keemiline koostis ja bioloogiline roll
2. Süsivesikute klasside tunnused
3. Süsivesikute ainevahetus inimkehas
4. Süsivesikute lagunemine seedimise käigus ja nende imendumine verre
5. Vere glükoosisisaldus ja selle reguleerimine
6. Rakusisene süsivesikute ainevahetus
7. Süsivesikute ainevahetus lihaste aktiivsuse ajal
Kontrollküsimused
Peatükk 10. Lipiidide biokeemia
1. Lipiidide keemiline koostis ja bioloogiline roll
2. Lipiidide klasside omadused
3. Rasvade ainevahetus organismis
4. Rasvade lagunemine seedimise käigus ja nende omastamine
5. Intratsellulaarne rasvade ainevahetus
6. Lipiidide metabolismi reguleerimine
7. Lipiidide ainevahetuse häire
8. Rasvade ainevahetus lihaste aktiivsuse ajal
Kontrollküsimused
Peatükk 11. Nukleiinhapete biokeemia
1. Nukleiinhapete keemiline struktuur
2. DNA struktuur, omadused ja bioloogiline roll
3. RNA struktuur, omadused ja bioloogiline roll
4. Nukleiinhapete metabolism
Kontrollküsimused
Peatükk 12. Valkude biokeemia
1. Valkude keemiline koostis ja bioloogiline roll
2. Aminohapped
3. Valkude struktuurne korraldus
4. Valkude omadused
5. Lihastöö tagamisel osalevate üksikute valkude omadused
6. Vabad peptiidid ja nende roll organismis
7. Valkude ainevahetus organismis
8. Valkude lagunemine seedimisel ja aminohapete imendumisel
9. Valkude biosüntees ja selle reguleerimine
10. Interstitsiaalne valkude lagunemine
11. Aminohapete rakusisene transformatsioon ja uurea süntees
12. Valkude ainevahetus lihaste aktiivsuse ajal
Kontrollküsimused
Peatükk 13. Ainevahetuse integreerimine ja reguleerimine – kohanemisprotsesside biokeemiline alus
1. Süsivesikute, rasvade ja valkude omavaheline muundamine
2. Reguleerivad metaboolsed süsteemid ja nende roll keha kohanemisel kehalise aktiivsusega
3. Üksikute kudede roll vaheainevahetuse integreerimisel
Kontrollküsimused
Teine osa. Spordi biokeemia
Peatükk 14. Lihaste biokeemia ja lihaskontraktsioon
1. Lihaste ja lihaskiudude tüübid
2. Lihaskiudude struktuurne korraldus
3. Lihaskoe keemiline koostis
4. Struktuursed ja biokeemilised muutused lihastes kontraktsiooni ja lõõgastumise ajal
5. Lihaste kontraktsiooni molekulaarne mehhanism
Kontrollküsimused
Peatükk 15. Lihaste aktiivsuse bioenergeetika
1. Energiatootmismehhanismide üldised omadused
2. ATP resünteesi kreatiinfosfokinaasi mehhanism
3. ATP resünteesi glükolüütiline mehhanism
4. ATP resünteesi müokinaasi mehhanism
5. ATP resünteesi aeroobne mehhanism
6. Energiasüsteemide ühendamine erinevate füüsiliste tegevuste ajal ja nende kohandamine treeningu ajal
Kontrollküsimused
Peatükk 16. Biokeemilised muutused kehas erineva intensiivsuse ja kestusega harjutuste sooritamisel
1. Biokeemiliste protsesside muutuste üldine suund lihaste aktiivsuse ajal
2. Hapniku transport töötavatesse lihastesse ja selle tarbimine lihastegevuse ajal
3. Biokeemilised muutused üksikutes elundites ja kudedes lihastöö käigus
4. Füüsiliste harjutuste klassifikatsioon lihastöö käigus tekkivate biokeemiliste muutuste olemuse järgi
Kontrollküsimused
Peatükk 17. Väsimuse biokeemilised tegurid
1. Väsimuse biokeemilised tegurid lühiajaliste maksimaalse ja submaksimaalse võimsusega treeningutel
2. Väsimuse biokeemilised tegurid pikaajalisel suure ja mõõduka võimsusega treeningul
Kontrollküsimused
Peatükk 18. Taastumisprotsesside biokeemilised omadused lihastegevuse ajal
1. Lihastööjärgse taastumise biokeemiliste protsesside dünaamika
2. Energiavarude taastamise järjekord peale lihastööd
3. Laguproduktide kõrvaldamine puhkeperioodil pärast lihastööd
4. Taastumisprotsesside iseärasuste kasutamine sporditreeningu ülesehitamisel
Kontrollküsimused
Peatükk 19. Spordisoorituse biokeemilised tegurid
1. Inimese füüsilist jõudlust piiravad tegurid
2. Sportlase aeroobse ja anaeroobse soorituse näitajad
3. Treeningu mõju sportlaste sooritusvõimele
4. Vanus ja sportlik sooritusvõime
Kontrollküsimused
Peatükk 20. Sportlase kiiruse-jõu omaduste biokeemilised alused ja nende arendamise meetodid
1. Kiirus- ja tugevusomaduste biokeemilised omadused
2. Sportlaste kiirus-jõu treeningmeetodite biokeemilised alused
Kontrollküsimused
Peatükk 21. Sportlaste vastupidavuse biokeemilised alused
1. Vastupidavuse biokeemilised tegurid
2. Treeningmeetodid vastupidavuse suurendamiseks
Kontrollküsimused
Peatükk 22. Biokeemilise kohanemise mustrid sporditreeningu ajal
1. Füüsiline aktiivsus, kohanemine ja treeningefekt
2. Biokeemilise kohanemise arengumustrid ja treeningu põhimõtted
3. Treeningu ajal kehas toimuvate adaptiivsete muutuste spetsiifilisus
4. Adaptiivsete muutuste pöörduvus treeningu ajal
5. Adaptiivsete muutuste jada treeningu ajal
6. Treeningu mõjude koostoime treeningu ajal
7. Kohanemise tsükliline areng treeningu ajal
Kontrollküsimused
Peatükk 23. Sportlaste ratsionaalse toitumise biokeemilised alused
1. Sportlaste ratsionaalse toitumise põhimõtted
2. Keha energiakulu ja selle sõltuvus tehtavast tööst
3. Toitainete tasakaal sportlase dieedis
4. Toidu üksikute keemiliste komponentide roll lihaste aktiivsuse tagamisel
5. Toidulisandid ja kaalujälgimine
Kontrollküsimused
Peatükk 24. Biokeemiline kontroll spordis
1. Biokeemilise kontrolli eesmärgid, liigid ja korraldus
2. Uurimisobjektid ja peamised biokeemilised parameetrid
3. Vere ja uriini koostise biokeemilised põhinäitajad, nende muutused lihastegevuse käigus
4. Organismi energiavarustussüsteemide arengu biokeemiline kontroll lihastegevuse ajal
5. Biokeemiline kontroll treenituse taseme, väsimuse ja sportlase keha taastumise üle
6. Kontroll dopingu üle spordis
Kontrollküsimused
Mõistete sõnastik
Ühikud
Kirjandus
Lisainfo raamatu kohta: formaat: pdf, faili suurus: 37,13 MB.
Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi
Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.
postitatud http://www.allbest.ru/
Sissejuhatus
1. Skeletilihased, lihasvalgud ja biokeemilised protsessid lihastes
2. Biokeemilised muutused võitluskunstide sportlaste kehas
4. Taastumise probleem spordis
5. Inimese metaboolsete seisundite tunnused lihaste aktiivsuse ajal
6. Biokeemiline kontroll võitluskunstides
Järeldus
Bibliograafia
Sissejuhatus
Biokeemia roll tänapäevases spordipraktikas kasvab üha enam. Ilma teadmisteta lihaste aktiivsuse biokeemiast ja kehalise koormuse ajal toimuva ainevahetuse regulatsiooni mehhanismidest on võimatu tõhusalt juhtida treeningprotsessi ja selle edasist ratsionaliseerimist. Biokeemia tundmine on vajalik sportlase vormisoleku hindamiseks, ülekoormuste ja ülepinge tuvastamiseks ning toitumise korrektseks korraldamiseks. Biokeemia üks olulisemaid ülesandeid on leida tõhusaid viise ainevahetuse kontrollimiseks, tuginedes sügavatele teadmistele keemilistest transformatsioonidest, kuna ainevahetuse seisund määrab normaalsuse ja patoloogia. Ainevahetusprotsesside olemusest ja kiirusest sõltub elusorganismi kasv ja areng, tema võime taluda välismõjusid ja aktiivselt kohaneda uute elutingimustega.
Ainevahetuse adaptiivsete muutuste uurimine võimaldab paremini mõista organismi kehalise aktiivsusega kohanemise iseärasusi ning leida tõhusaid vahendeid ja meetodeid kehalise töövõime tõstmiseks.
Võitlusspordis on füüsilise vormi probleemi läbi aegade peetud üheks olulisemaks, määravaks sportlike saavutuste taseme.
Tavaline lähenemine treeningmeetodite määramisel põhineb empiirilistel seaduspärasustel, mis kirjeldavad formaalselt sporditreeningu nähtusi.
Füüsilised omadused ise aga ei saa eksisteerida iseseisvalt. Need ilmnevad selle tulemusena, et kesknärvisüsteem kontrollib lihaseid, mis kokku tõmbuvad ja metaboolset energiat raiskavad.
Teoreetiline lähenemine eeldab sportlase kehamudeli konstrueerimist, võttes arvesse maailma spordibioloogia saavutusi. Adaptatsiooniprotsesside juhtimiseks inimkeha organite teatud rakkudes on vaja teada, kuidas organ on üles ehitatud, millised on selle toimimise mehhanismid ja tegurid, mis tagavad kohanemisprotsesside sihtsuuna.
1. Skeletilihased, lihasvalgud ja biokeemilised protsessid lihastes
Skeletilihased sisaldavad suures koguses mittevalgulisi aineid, mis pärast valgu sadenemist liiguvad purustatud lihastest kergesti vesilahusesse. ATP on otsene energiaallikas mitte ainult erinevate füsioloogiliste funktsioonide jaoks (lihaste kokkutõmbed, närvitegevus, närvilise ergastuse ülekandmine, sekretsiooniprotsessid jne), vaid ka kehas toimuvate plastiliste protsesside jaoks (koevalkude ehitus ja uuenemine, bioloogilised sünteesid). Nende kahe eluaspekti – füsioloogiliste funktsioonide energiavarustuse ja plastiliste protsesside energiavarustuse – vahel käib pidev konkurents. Ühe või teise spordiala harrastamisel sportlase kehas toimuvate biokeemiliste muutuste kohta on ülimalt raske anda kindlaid standardnorme. Isegi üksikute harjutuste sooritamisel puhtal kujul (kergejõustikjooks, uisutamine, suusatamine) võib ainevahetusprotsesside kulg erinevatel sportlastel oluliselt erineda olenevalt nende närvitegevuse tüübist, keskkonnamõjudest jne. Skeletilihas sisaldab 75-80%. vesi ja 20-25% kuivaine jääk. 85% kuivjäägist on valgud; ülejäänud 15% moodustavad erinevad lämmastikku sisaldavad ja lämmastikuvabad ekstraktiivained, fosforiühendid, lipoidid ja mineraalsoolad. Lihasvalgud. Sarkoplasmaatilised valgud moodustavad kuni 30% kõigist lihasvalkudest.
Lihasfibrillide valgud moodustavad umbes 40% kõigist lihasvalkudest. Lihasfibrillide valgud hõlmavad peamiselt kahte peamist valku - müosiini ja aktiini. Müosiin on globuliini tüüpi valk, mille molekulmass on umbes 420 000. See sisaldab palju glutamiinhapet, lüsiini ja leutsiini. Lisaks sisaldab see koos teiste aminohapetega tsüsteiini ja seetõttu on sellel vabu rühmi - SH. Müosiin paikneb lihasfibrillides ketta A paksudes filamentides ja mitte kaootiliselt, vaid rangelt järjestatult. Müosiini molekulidel on filamentne (fibrillaarne) struktuur. Huxley sõnul on nende pikkus umbes 1500 A, paksus umbes 20 A. Nende ühes otsas on paksenemine (40 A). Selle molekulide need otsad on suunatud M-tsoonist mõlemas suunas ja moodustavad paksude filamentide protsesside klubikujulisi paksenemisi. Müosiin on kontraktiilse kompleksi oluline komponent ja samal ajal omab ensümaatiline (adenosiintrifosfataasi) aktiivsus, katalüüsides adenosiintrifosforhappe (ATP) lagunemist ADP-ks ja ortofosfaadiks. Aktiinil on palju väiksem molekulmass kui müosiinil (75 000) ja see võib eksisteerida kahes vormis - globulaarne (G-aktiin) ja fibrillaarne (F-aktiin), mis on võimelised üksteiseks muutuma. Esimese molekulid on ümara kujuga; teine molekul, mis on G-aktiini polümeer (mitme molekuli kombinatsioon), on filamentne. G-aktiinil on madal viskoossus, F-aktiinil on kõrge viskoossus. Ühe aktiini vormi üleminekut teisele soodustavad paljud ioonid, eriti K+ ja Mg++. Lihaste aktiivsuse käigus muundub G-aktiin F-aktiiniks. Viimane ühineb kergesti müosiiniga, moodustades kompleksi, mida nimetatakse aktomüosiiniks, ja on lihase kontraktiilne substraat, mis on võimeline tootma mehaanilist tööd. Lihasfibrillides paikneb aktiin “J-ketta” õhukestes filamentides, ulatudes “A-ketta” ülemisse ja alumisse kolmandikku, kus aktiin on õhukeste ja paksude filamentide protsesside vaheliste kontaktide kaudu ühendatud müosiiniga. Lisaks müosiinile ja aktiinile leiti müofibrillidest ka mõningaid teisi valke, eelkõige vees lahustuvat valku tropomüosiin, mida leidub eriti palju silelihastes ja embrüote lihastes. Fibrillid sisaldavad ka teisi vees lahustuvaid valke, millel on ensümaatiline aktiivsus” (adenüülhappe deaminaas jne). Mitokondrite ja ribosoomide valgud on peamiselt ensüümvalgud. Eelkõige sisaldavad mitokondrid aeroobse oksüdatsiooni ja hingamisteede fosforüülimise ensüüme ning ribosoomid sisaldavad valguga seotud rRNA-d. Lihaskiudude tuumade valgud on nukleoproteiinid, mis sisaldavad oma molekulides desoksüribonukleiinhappeid.
Lihaskiudude strooma valgud, mis moodustavad umbes 20% kõigist lihasvalkudest. Stromaalsetest valkudest, mille on nimetanud A.Ya. Danilevski müostromiinid, ehitas sarkolemma ja ilmselt ka "Z-kettad", mis ühendasid õhukesed aktiini filamentid sarkolemmaga. Võimalik, et müostromiinid sisalduvad koos aktiiniga õhukestes J-ketaste filamentides. ATP on otsene energiaallikas mitte ainult erinevate füsioloogiliste funktsioonide jaoks (lihaste kokkutõmbed, närvitegevus, närvilise ergastuse ülekandmine, sekretsiooniprotsessid jne), vaid ka kehas toimuvate plastiliste protsesside jaoks (koevalkude ehitus ja uuenemine, bioloogilised sünteesid). Nende kahe eluaspekti – füsioloogiliste funktsioonide energiavarustuse ja plastiliste protsesside energiavarustuse – vahel käib pidev konkurents. Spetsiifilise funktsionaalse aktiivsuse suurenemisega kaasneb alati ATP tarbimise suurenemine ja sellest tulenevalt selle bioloogiliseks sünteesiks kasutamise võimaluse vähenemine. Teatavasti uuenevad organismi kudedes, sealhulgas lihastes, pidevalt nende valgud, kuid lagunemis- ja sünteesiprotsessid on rangelt tasakaalustatud ning valgusisalduse tase püsib konstantne. Lihaste aktiivsuse ajal on valkude uuenemine pärsitud ja mida rohkem, seda rohkem ATP sisaldus lihastes väheneb. Järelikult, maksimaalse ja submaksimaalse intensiivsusega treeningu ajal, kui ATP resüntees toimub valdavalt anaeroobselt ja kõige vähem täielikult, pärsitakse valkude uuenemist oluliselt rohkem kui keskmise ja keskmise intensiivsusega töö ajal, mil domineerivad energeetiliselt ülitõhusad hingamisteede fosforüülimise protsessid. Valkude uuenemise pärssimine on ATP puudumise tagajärg, mis on vajalik nii lagunemisprotsessiks kui ka (eriti) nende sünteesi protsessiks. Seetõttu on intensiivse lihastegevuse ajal valkude lagunemise ja sünteesi tasakaal häiritud, kusjuures esimene on ülekaalus teise üle. Valgusisaldus lihases väheneb veidi ning polüpeptiidide ja mittevalgulise iseloomuga lämmastikku sisaldavate ainete sisaldus suureneb. Osa neist ainetest, aga ka osa madala molekulmassiga valke, jätavad lihased verre, kus vastavalt suureneb valgulise ja mittevalgulise lämmastiku sisaldus. Sel juhul võib valku ilmuda ka uriinis. Kõik need muutused on eriti olulised kõrge intensiivsusega jõuharjutuste ajal. Intensiivse lihaste aktiivsuse korral suureneb ammoniaagi moodustumine ka adenosiinmonofosforhappe osa deamiinimise tõttu, millel pole aega ATP-ks uuesti sünteesida, samuti ammoniaagi lõhustumise tõttu glutamiinist, mis on võimendatud anorgaaniliste fosfaatide suurenenud sisalduse mõju lihastes, aktiveerides ensüümi glutaminaasi. Suureneb ammoniaagi sisaldus lihastes ja veres. Saadud ammoniaagi eliminatsioon võib toimuda peamiselt kahel viisil: ammoniaagi sidumine glutamiinhappega glutamiini moodustamiseks või uurea moodustumine. Mõlemad protsessid nõuavad aga ATP osalust ja seetõttu (selle sisalduse vähenemise tõttu) tekivad intensiivse lihastegevuse ajal raskused. Keskmise ja mõõduka intensiivsusega lihaste aktiivsuse ajal, kui hingamisteede fosforüülimise tõttu toimub ATP resüntees, suureneb ammoniaagi eliminatsioon oluliselt. Selle sisaldus veres ja kudedes väheneb ning glutamiini ja uurea moodustumine suureneb. ATP puudumise tõttu maksimaalse ja submaksimaalse intensiivsusega lihaste aktiivsuse ajal on takistatud ka mitmed teised bioloogilised sünteesid. Eelkõige atsetüülkoliini süntees motoorsetes närvilõpmetes, mis mõjutab negatiivselt närvilise erutuse ülekandumist lihastesse.
2. Biokeemilised muutused võitlussportlaste kehas
Keha energiavajadus (töötavad lihased) rahuldatakse teatavasti kahel põhilisel viisil – anaeroobsel ja aeroobsel. Nende kahe energiatootmise raja suhe on erinevates harjutustes erinev. Mis tahes harjutuse sooritamisel toimivad praktiliselt kõik kolm energiasüsteemi: anaeroobne fosfageeni (laktaat) ja piimhape (glükolüütiline) ning aeroobne (hapnik, oksüdatiivne) nende toime "tsoonid" osaliselt kattuvad. Seetõttu on raske eraldada iga energiasüsteemi "neto" panust, eriti kui need töötavad suhteliselt lühikese maksimaalse kestusega. Sellega seoses on "naaber" süsteemid energiavõimsuse (toimepiirkonna) osas. sageli kombineerituna paarideks, fosfagen laktatsiidiga, laktatsiid hapnikuga. Esimesena näidatakse süsteem, mille energiapanus on suurem. Anaeroobse ja aeroobse energiasüsteemi suhtelise koormuse järgi võib kõik harjutused jagada anaeroobseks ja aeroobseks. Esimene - anaeroobse ülekaaluga, teine - energiatootmise aeroobne komponent.Anaeroobsete harjutuste sooritamisel on juhtiv kvaliteet jõud (kiiruse-jõu võimed), aeroobsete harjutuste sooritamisel - vastupidavus. Erinevate energiatootmissüsteemide vahekord määrab suuresti erinevate füsioloogiliste süsteemide aktiivsuse muutuste iseloomu ja astme, mis tagavad erinevate harjutuste sooritamise.
Anaeroobseid harjutusi on kolm rühma: - maksimaalne anaeroobne jõud (anaeroobne jõud); - maksimaalse anaeroobse võimsuse lähedal; - submaksimaalne anaeroobne jõud (anaeroobne-aeroobne võimsus). Maksimaalse anaeroobse võimsusega (anaeroobse jõu) harjutused on harjutused, mille puhul kasutatakse peaaegu eranditult anaeroobset meetodit töötavate lihaste energiaga varustamiseks: anaeroobne komponent energia kogutoodangus jääb vahemikku 90–100%. Seda annab peamiselt fosfageenide energiasüsteem (ATP + CP), milles osaleb ka piimhappe (glükolüütiline) süsteem. Silmapaistvate sportlaste poolt sprindimisel välja töötatud rekordiline maksimaalne anaeroobne võimsus ulatub 120 kcal/min. Selliste harjutuste maksimaalne kestus on mõni sekund. Vegetatiivsete süsteemide aktiivsuse tugevdamine toimub töö käigus järk-järgult. Anaeroobsete harjutuste lühikese kestuse tõttu ei ole nende sooritamise ajal vereringe ja hingamise funktsioonidel aega oma võimalikku maksimumi saavutada. Maksimaalse anaeroobse treeningu ajal sportlane kas ei hinga üldse või jõuab läbida vaid mõne hingamistsükli. Seega ei ületa "keskmine" kopsuventilatsioon 20-30% maksimumist. Pulss tõuseb juba enne starti (kuni 140-150 lööki/min) ja jätkab tõusu treeningu ajal, saavutades kõrgeima väärtuse kohe pärast finišit - 80-90% maksimumist (160-180 lööki/min).
Kuna nende harjutuste energeetiliseks aluseks on anaeroobsed protsessid, ei oma kardio-hingamissüsteemi (hapniku transpordi) aktiivsuse tugevdamine harjutuse enda energiavarustuse jaoks praktiliselt mingit tähtsust. Laktaadi kontsentratsioon veres muutub töö ajal väga vähe, kuigi töötavates lihastes võib see töö lõppedes ulatuda 10 mmol/kg-ni või isegi rohkem. Laktaadi kontsentratsioon veres jätkab tõusmist mitu minutit pärast töö lõpetamist ja jõuab maksimumini 5-8 mmol/l. Enne anaeroobse treeningu sooritamist suureneb glükoosi kontsentratsioon veres veidi. Enne nende rakendamist ja selle tulemusena suureneb katehhoolamiinide (adrenaliini ja norepinefriini) ja kasvuhormooni kontsentratsioon veres väga oluliselt, kuid insuliini kontsentratsioon väheneb veidi; glükagooni ja kortisooli kontsentratsioon ei muutu märgatavalt. Juhtivad füsioloogilised süsteemid ja mehhanismid, mis määravad nende harjutuste sporditulemusi, on lihaste aktiivsuse kesknärviregulatsioon (liigutuste koordineerimine suure lihasjõu avaldumisega), neuromuskulaarse süsteemi funktsionaalsed omadused (kiirus-jõud), suutlikkus ja töötavate lihaste fosfageenide energiasüsteemi võimsus.
Maksimaalse anaeroobse võimsuse (segatud anaeroobse võimsuse) lähedased harjutused on harjutused, millel on valdavalt anaeroobne energiavarustus töötavatele lihastele. Anaeroobne komponent kogu energiatoodangus on 75-85% - osaliselt fosfageeni ja suuremal määral piimhappe (glükolüütiliste) energiasüsteemide tõttu. Selliste harjutuste maksimaalne kestus silmapaistvatele sportlastele on vahemikus 20 kuni 50 sekundit. Nende harjutuste jaoks energia saamiseks mängib hapniku transpordisüsteemi aktiivsuse märkimisväärne tõus juba teatud energeetilist rolli ja seda suurem, mida pikem on harjutus.
Treeningu ajal suureneb kopsuventilatsioon kiiresti, nii et umbes 1 minuti kestva harjutuse lõpuks võib see jõuda 50-60%-ni antud sportlase maksimaalsest tööventilatsioonist (60-80 l/min). Laktaadi kontsentratsioon veres pärast treeningut on väga kõrge – kvalifitseeritud sportlastel kuni 15 mmol/l. Laktaadi akumuleerumine veres on seotud selle väga suure moodustumise kiirusega töötavates lihastes (intensiivse anaeroobse glükolüüsi tulemusena). Glükoosi kontsentratsioon veres on puhketingimustega võrreldes veidi suurenenud (kuni 100-120 mg%). Hormonaalsed muutused veres on sarnased nendega, mis tekivad maksimaalse anaeroobse jõu treeningu ajal.
Juhtivad füsioloogilised süsteemid ja mehhanismid, mis määravad sportliku soorituse maksimaalse anaeroobse võimsuse lähedal harjutustes, on samad, mis eelmise grupi harjutustes ning lisaks veel töötavate lihaste piimhappe (glükolüütilise) energiasüsteemi võimsus. Submaksimaalse anaeroobse jõu harjutused (anaeroobne-aeroobne jõud) on harjutused, kus töötavate lihaste energiavarustuses on ülekaalus anaeroobne komponent. Keha kogu energiatootmises ulatub see 60-70%ni ja seda annab peamiselt piimhappe (glükolüütiline) energiasüsteem. Märkimisväärne osa nende harjutuste energiavarustusest kuulub hapniku (oksüdatiivne, aeroobne) energiasüsteemile. Võistlusharjutuste maksimaalne kestus silmapaistvatele sportlastele on 1 kuni 2 minutit. Nende harjutuste võimsus ja maksimaalne kestus on sellised, et nende läbiviimise protsessis on tulemusnäitajad. Hapniku transpordisüsteem (südame löögisagedus, südame löögisagedus, PV, O2 tarbimise määr) võib olla antud sportlase maksimumväärtustele lähedal või isegi jõuda nendeni. Mida pikem on treening, seda kõrgemad on need näitajad lõpusirgel ja seda suurem on aeroobse energia tootmise osakaal treeningu ajal. Pärast neid harjutusi registreeritakse töötavates lihastes ja veres väga kõrge laktaadi kontsentratsioon - kuni 20-25 mmol/l. Seega toimub võitlussportlaste treening ja võistlustegevus ligikaudu maksimaalsel sportlase lihaskoormusel. Samas iseloomustab organismis toimuvaid energiaprotsesse asjaolu, et anaeroobsete harjutuste lühikese kestuse tõttu ei jõua nende sooritamise ajal vereringe ja hingamise funktsioonid jõuda võimaliku maksimumini. Maksimaalse anaeroobse treeningu ajal sportlane kas ei hinga üldse või jõuab läbida vaid mõne hingamistsükli. Seega ei ületa "keskmine" kopsuventilatsioon 20-30% maksimumist.
Inimene teeb füüsilisi harjutusi ja kulutab energiat neuromuskulaarse süsteemi abil. Neuromuskulaarne süsteem on motoorsete üksuste kogum. Iga motoorne üksus sisaldab motoorset neuronit, aksonit ja lihaskiudude komplekti. MU kogus jääb inimestel muutumatuks. MV kogus lihases on võimalik ja seda saab treeningu ajal muuta, kuid mitte rohkem kui 5%. Seetõttu pole sellel lihaste funktsionaalsuse kasvu teguril praktilist tähtsust. CF sees esineb paljude organellide hüperplaasia (elementide arvu suurenemine): müofibrillid, mitokondrid, sarkoplasmaatiline retikulum (SRR), glükogeenigloobulid, müoglobiin, ribosoomid, DNA jne. Muutub ka CF-i teenindavate kapillaaride arv. Müofibrill on lihaskiu (raku) spetsiaalne organell. Sellel on kõigil loomadel ligikaudu võrdne ristlõige. Koosneb järjestikku ühendatud sarkomeeridest, millest igaüks sisaldab aktiini ja müosiini filamente. Aktiini ja müosiini filamentide vahele võivad tekkida sillad ning ATP-s sisalduva energia kuluga saavad sillad pöörlema, s.o. müofibrillide kontraktsioon, lihaskiudude kontraktsioon, lihaste kontraktsioon. Sillad tekivad kaltsiumiioonide ja ATP molekulide juuresolekul sarkoplasmas. Müofibrillide arvu suurenemine lihaskius suurendab selle tugevust, kontraktsioonikiirust ja suurust. Koos müofibrillide kasvuga kasvavad ka teised müofibrillid teenindavad organellid, näiteks sarkoplasmaatiline retikulum. Sarkoplasmaatiline retikulum on sisemembraanide võrgustik, mis moodustab vesiikulid, tuubulid ja tsisternid. MV-s moodustab SPR tsisternid; kaltsiumiioonid (Ca) kogunevad neisse tsisternidesse. Eeldatakse, et glükolüütilised ensüümid on kinnitunud SPR membraanidele, seetõttu tekib hapniku juurdepääsu peatamisel kanalite märkimisväärne turse. Seda nähtust seostatakse vesinikioonide (H) akumuleerumisega, mis põhjustavad valgustruktuuride osalist hävimist (denaturatsiooni) ja vee lisandumist valgumolekulide radikaalidele. Lihaste kokkutõmbumise mehhanismi jaoks on ülioluline Ca sarkoplasmast väljapumpamise kiirus, kuna see tagab lihaste lõdvestumisprotsessi. SPR membraanidesse on sisse ehitatud naatriumi-, kaaliumi- ja kaltsiumipumbad, mistõttu võib eeldada, et SPR-membraanide pinna suurenemine müofibrillide massi suhtes peaks kaasa tooma MV lõdvestumise kiiruse suurenemise.
Järelikult peaks lihaste lõdvestamise maksimaalse kiiruse või kiiruse tõus (ajavahemik lihase elektrilise aktiveerimise lõpust kuni selle mehaanilise pinge langemiseni nullini) viitama SPR membraanide suhtelisele suurenemisele. Maksimaalse tempo hoidmise tagavad ATP, KrF varud MV-s, müofibrillaarsete mitokondrite mass, sarkoplasmaatiliste mitokondrite mass, glükolüütiliste ensüümide mass ning lihaskiudude ja vere sisu puhvermaht.
Kõik need tegurid mõjutavad lihaste kontraktsioonide energiavarustuse protsessi, kuid maksimaalse tempo säilitamise võime peaks sõltuma eelkõige SPR-i mitokondritest. Suurendades oksüdatiivse MV kogust ehk teisisõnu lihase aeroobset võimekust, pikeneb treeningu kestus maksimaalsel võimsusel. See on tingitud asjaolust, et CrF kontsentratsiooni säilitamine glükolüüsi ajal põhjustab MV hapestumist, ATP tarbimisprotsesside pärssimist, mis on tingitud H-ioonide konkurentsist Ca ioonidega müosiinipeade aktiivsetes keskustes. Seetõttu muutub CrF-i kontsentratsiooni säilitamise protsess koos aeroobsete protsesside ülekaaluga lihastes treeningu sooritamisel üha tõhusamaks. Samuti on oluline, et mitokondrid neelaksid aktiivselt vesinikioone, mistõttu lühiajalise ekstreemse treeningu (10-30 s) sooritamisel piirdub nende roll rohkem rakkude hapestumise puhverdamisega. Seega toimub lihastööga kohanemine läbi sportlase iga raku töö, lähtudes raku eluea jooksul toimuvast energiavahetusest. Selle protsessi aluseks on ATP tarbimine vesiniku ja kaltsiumiioonide koosmõjul.
Kakluste meelelahutusliku väärtuse suurendamine hõlmab kakluse aktiivsuse olulist suurenemist koos tehniliste toimingute arvu samaaegse suurenemisega. Seda arvesse võttes tekib tõeline probleem, mis on seotud asjaoluga, et võistlusmatši suurenenud intensiivsusega progresseeruva füüsilise väsimuse taustal toimub sportlase motoorsete oskuste ajutine automatiseerimine.
Spordipraktikas avaldub see tavaliselt suure intensiivsusega peetud võistlusmatši teisel poolel. Sel juhul (eriti kui sportlasel ei ole eriti kõrget erivastupidavust) täheldatakse olulisi muutusi vere pH-s (alla 7,0 tavaühikut), mis viitab sportlase äärmiselt ebasoodsale reaktsioonile sellise intensiivsusega tööle. On teada, et näiteks maadleja motoorsete oskuste rütmilise struktuuri stabiilne häire tagasipaindeviske sooritamisel algab füüsilise väsimuse tasemega, kui vere pH väärtus on alla 7,2 arb. ühikut
Sellega seoses on võitlussportlaste motoorsete oskuste stabiilsuse suurendamiseks kaks võimalikku võimalust: a) tõsta erilise vastupidavuse taset sellisel määral, et nad suudavad pidada igasuguse intensiivsusega võitlust ilma tugeva füüsilise väsimuseta (reaktsioon). koormus ei tohiks põhjustada atsidootilisi nihkeid alla pH väärtuse, mis on võrdne 7,2 tavaühikuga); b) tagama motoorsete oskuste stabiilse avaldumise äärmusliku kehalise aktiivsuse äärmuslikes olukordades vere pH väärtustel, mis ulatuvad 6,9 tavapärase väärtuseni. ühikut Esimese suuna raames on läbi viidud üsna suur hulk eriuuringuid, mis on kindlaks teinud võitluskunstide sportlaste erivastupidavuse kiirendatud treenimise probleemi lahendamise tegelikud viisid ja väljavaated. Teise probleemi osas ei ole praeguseks tegelikke, praktiliselt olulisi arenguid toimunud.
4. Taastumise probleem spordis
Treeningprotsessi intensiivistamise ja sportliku soorituse edasise tõstmise üheks olulisemaks tingimuseks on taastavate vahendite laialdane ja süstemaatiline kasutamine. Ratsionaalne taastumine on eriti oluline ekstreemse ja maksimumilähedase füüsilise ja vaimse pinge ajal – tänapäeva spordis on kohustuslikud treening- ja võistlussatelliidid. Ilmselt nõuab taastavate vahendite süsteemi kasutamine sporditegevuse tingimustes taastamisprotsesside selget klassifitseerimist.
Taastumismuutuste spetsiifilisus, mille määravad sporditegevuse iseloom, treeningute maht ja intensiivsus ning võistluskoormused ning üldine režiim, määrab konkreetsed meetmed, mille eesmärk on jõudluse taastamine. N.I.Volkov eristab sportlastel järgmisi taastumistüüpe: praegune (vaatlus töö ajal), kiireloomuline (pärast koormuse lõppu) ja hiline (palju tunde pärast töö lõpetamist), samuti pärast kroonilist ülepinget (nn. stressist taastumine). Tuleb märkida, et loetletud reaktsioonid viiakse läbi tavalistes elutingimustes energiatarbimisest tingitud perioodilise taastumise taustal.
Selle iseloomu määrab suuresti keha funktsionaalne seisund. Taastumisvahendite ratsionaalse kasutamise korraldamiseks on vajalik selge arusaam taastumisprotsesside dünaamikast sporditegevuse tingimustes. Seega on pideva taastumise käigus arenevate funktsionaalsete muutuste eesmärk tagada keha suurenenud energiavajadus, kompenseerida suurenenud bioloogilise energia tarbimist lihaste aktiivsuse protsessis. Energiakulude taastamisel on kesksel kohal metaboolsed muutused.
Organismi energiakulu ja selle taastumise suhe töö ajal võimaldab jagada kehalise aktiivsuse 3 vahemikku: 1) koormused, mille juures on piisav töö aeroobne tugi; 2) koormused, mille puhul koos töö aeroobse toetamisega kasutatakse anaeroobseid energiaallikaid, kuid töötavate lihaste hapnikuga varustatuse suurendamise piir ei ole veel ületatud; 3) koormused, mille korral energiavajadus ületab voolutaastumisvõime, millega kaasneb kiiresti arenev väsimus. Teatud spordialadel on rehabilitatsioonimeetmete tõhususe hindamiseks soovitatav analüüsida erinevaid neuromuskulaarsüsteemi näitajaid ja kasutada psühholoogilisi teste. Põhjalike uuringute kasutamine kõrgetasemeliste sportlastega töötamise praktikas, kasutades laiaulatuslikku tööriistade ja meetodite komplekti, võimaldab meil hinnata varasemate rehabilitatsioonimeetmete tõhusust ja määrata järgnevate taktikat. Taastumistestid nõuavad etapiviisilisi uuringuid, mis viiakse läbi iganädalaste või igakuiste treeningtsüklitena. Nende uuringute ja uurimismeetodite sageduse määravad arst ja treener sõltuvalt spordiala liigist, antud treeningperioodi koormuste iseloomust, kasutatavatest taastavatest vahenditest ja sportlase individuaalsetest omadustest.
5 . Inimese metaboolsete seisundite tunnused lihaste aktiivsuse ajal
Inimkeha ainevahetuse seisundit iseloomustab suur hulk muutujaid. Intensiivse lihastegevuse tingimustes on kõige olulisem tegur, millest sõltub organismi metaboolne seisund, rakendus energia metabolismi valdkonnas. Inimese metaboolsete seisundite kvantifitseerimiseks lihastöö ajal tehakse ettepanek kasutada kolme tüüpi kriteeriume: a) võimsuskriteeriumid, mis kajastavad energia muundamise kiirust aeroobsetes ja anaeroobsetes protsessides; b) organismi energiavarusid iseloomustavad võimekuse kriteeriumid või töö käigus toimunud metaboolsete muutuste kogumaht; c) efektiivsuse kriteeriumid, mis määravad aeroobsete ja anaeroobsete protsesside energia kasutamise ulatuse lihastöö tegemisel. Treeningu võimsuse ja kestuse muutused mõjutavad aeroobset ja anaeroobset ainevahetust erinevalt. Sellised aeroobse protsessi võimsuse ja suutlikkuse näitajad, nagu kopsuventilatsiooni suurus, hapnikutarbimise tase ja hapniku tarbimine töö ajal, suurenevad süstemaatiliselt treeningu kestusega iga valitud võimsuse väärtuse juures. Need näitajad tõusevad märgatavalt töö intensiivsuse suurenemisega harjutuse kõikidel ajavahemikel. Anaeroobsete energiaallikate võimekust iseloomustavad piimhappe maksimaalse akumuleerumise veres ja hapniku koguvõla näitajad muutuvad mõõduka võimsusega harjutuste sooritamisel vähe, kuid suurenevad märgatavalt koos töö kestuse suurenemisega intensiivsemate harjutuste puhul.
Huvitav on märkida, et väikseima koormuse juures, kus piimhappe sisaldus veres püsib konstantsel tasemel umbes 50-60 mg, on hapnikuvõla laktaadifraktsiooni tuvastamine praktiliselt võimatu; Piimhappe kogunemise ajal vere bikarbonaatide hävimisega seotud süsinikdioksiidi liigset vabanemist ei toimu. Võib eeldada, et täheldatud piimhappe kogunemise tase veres ei ületa veel neid läviväärtusi, millest kõrgemal täheldatakse oksüdatiivsete protsesside stimuleerimist, mis on seotud laktaadi hapnikuvõla kõrvaldamisega. Aeroobse ainevahetuse näitajad pärast treeninguga seotud lühikest viivitusperioodi (umbes 1 minut) näitavad süsteemset tõusu treeningu aja suurenemisega.
Sissetöötamise perioodil on märgatavalt sagenenud anaeroobsed reaktsioonid, mis põhjustavad piimhappe moodustumist. Treeningvõimsuse suurenemisega kaasneb aeroobsete protsesside proportsionaalne suurenemine. Aeroobsete protsesside intensiivsuse suurenemine võimsuse suurenemisega tuvastati ainult harjutuste puhul, mille kestus ületab 0,5 minutit. Intensiivsete lühiajaliste harjutuste tegemisel täheldatakse aeroobse ainevahetuse vähenemist. Laktaadifraktsiooni moodustumisest ja liigse süsinikdioksiidi vabanemise ilmnemisest tingitud hapniku koguvõla suurenemine tuvastatakse ainult nende harjutuste puhul, mille võimsus ja kestus on piisavad piimhappe kogumiseks üle 50-60 mg. %. Madala võimsusega harjutuste sooritamisel näitavad aeroobsete ja anaeroobsete protsesside näitajate muutused vastupidist suunda, võimsuse suurenedes muutuvad muutused nendes protsessides ühesuunaliseks.
Treeningu ajal hapnikutarbimise kiiruse ja süsinikdioksiidi "liigse" vabanemise näitajate dünaamikas tuvastatakse faasinihe, taastumisperioodil pärast töö lõppu toimub nende näitajate nihke sünkroniseerimine. Hapnikutarbimise ja piimhappe taseme muutused veres koos taastumisaja pikenemisega pärast intensiivset treeningut näitavad selgelt faaside erinevusi. Väsimuse probleem spordi biokeemias on üks raskemaid ja siiani lahenduseta. Kõige üldisemal kujul võib väsimust defineerida kui keha seisundit, mis tekib pikaajalise või pingutava tegevuse tagajärjel ja mida iseloomustab töövõime langus. Subjektiivselt tajub inimene seda lokaalse või üldise väsimustundena. Pikaajalised uuringud võimaldavad jagada jõudlust piiravad biokeemilised tegurid kolme omavahel seotud rühma.
Need on esiteks biokeemilised muutused kesknärvisüsteemis, mis on põhjustatud nii motoorse ergastuse protsessist endast kui ka perifeeriast tulevatest propriotseptiivsetest impulssidest. Teiseks on need biokeemilised muutused skeletilihastes ja müokardis, mis on põhjustatud nende tööst ja troofilistest muutustest närvisüsteemis. Kolmandaks on need biokeemilised muutused keha sisekeskkonnas, mis sõltuvad nii lihastes toimuvatest protsessidest kui ka närvisüsteemi mõjust. Väsimuse ühised tunnused on fosfaat-makroergide tasakaalustamatus lihastes ja ajus, samuti ATPaasi aktiivsuse ja fosforüülimiskoefitsiendi vähenemine lihastes. Suure intensiivsusega ja pika tööga kaasneval väsimusel on aga ka teatud eripärad. Lisaks iseloomustab lühiajalisest lihasaktiivsusest tingitud väsimuse käigus tekkivaid biokeemilisi muutusi oluliselt suurem gradient kui mõõduka intensiivsusega lihasaktiivsuse korral, kuid kestus on piirilähedane. Tuleb rõhutada, et organismi süsivesikute varude järsk vähenemine, ehkki suure tähtsusega, ei mängi jõudluse piiramisel otsustavat rolli. Kõige olulisem jõudlust piirav tegur on ATP tase nii lihastes endis kui ka kesknärvisüsteemis.
Samal ajal ei saa ignoreerida biokeemilisi muutusi teistes elundites, eriti müokardis. Intensiivse lühiajalise töö juures glükogeeni ja kreatiinfosfaadi tase selles ei muutu, küll aga suureneb oksüdatiivsete ensüümide aktiivsus. Pikaajalisel töötamisel võib esineda nii glükogeeni ja kreatiinfosfaadi taseme kui ka ensümaatilise aktiivsuse langust. Sellega kaasnevad EKG muutused, mis viitavad düstroofsetele protsessidele, kõige sagedamini vasakus vatsakeses ja harvem kodades. Seega iseloomustavad väsimust sügavad biokeemilised muutused nii kesknärvisüsteemis kui ka perifeerias, eelkõige lihastes. Veelgi enam, biokeemiliste muutuste astet viimastes saab muuta kesknärvisüsteemile avalduva mõju tõttu suurenenud jõudlusega. I.M. kirjutas väsimuse kesknärvisüsteemi olemusest juba 1903. aastal. Sechenov. Sellest ajast alates on andmed tsentraalse inhibeerimise rolli kohta väsimusmehhanismis kasvanud. Pikaajalisest lihaste aktiivsusest põhjustatud väsimuse ajal difuusse inhibeerimise olemasolus ei saa kahelda. See areneb kesknärvisüsteemis ja areneb selles keskuse ja perifeeria koosmõjul esimese juhtiva rolliga. Väsimus on intensiivse või pikaajalise tegevusega organismis tekkinud muutuste tagajärg ning kaitsereaktsioon, mis takistab üleminekut üle organismile ohtlike ja selle olemasolu ohustavate funktsionaalsete ja biokeemiliste häirete piiri.
Teatud rolli väsimusmehhanismis mängivad ka närvisüsteemi valkude ja nukleiinhapete ainevahetuse häired. Pikaajalisel koormusega jooksmisel või ujumisel, mis põhjustab olulist väsimust, täheldatakse motoorsetes neuronites RNA taseme langust, samas kui pikaajalisel, kuid mitte väsitaval tööl see ei muutu või tõuseb. Kuna keemiat ja eelkõige lihasensüümide aktiivsust reguleerivad närvisüsteemi troofilised mõjud, siis võib eeldada, et väsimusest põhjustatud kaitsva inhibeerimise kujunemisel närvirakkude keemilise seisundi muutused põhjustavad troofilise tsentrifugaali muutusi. impulsid, mis põhjustavad lihaskeemia regulatsiooni häireid.
Need troofilised mõjud tekivad ilmselt P. Weissi kirjeldatud bioloogiliselt aktiivsete ainete liikumise kaudu piki eferentsete kiudude aksoplasma. Eelkõige eraldati perifeersetest närvidest valguline aine, mis on spetsiifiline heksokinaasi inhibiitor, mis on sarnane selle ensüümi inhibiitoriga, mida sekreteerib hüpofüüsi eesmine osa. Seega tekib väsimus tsentraalsete ja perifeersete mehhanismide koosmõjul esimeste juhtiva ja integreeriva tähtsusega. Seda seostatakse nii närvirakkude muutustega kui ka perifeeriast lähtuvate refleksi- ja humoraalsete mõjudega. Väsimuse ajal esinevad biokeemilised muutused võivad olla üldistatud, millega kaasnevad üldised muutused organismi sisekeskkonnas ning häired erinevate füsioloogiliste funktsioonide regulatsioonis ja koordinatsioonis (pikaajalise füüsilise koormuse ajal, millega kaasneb oluline lihasmass). Need muutused võivad olla ka lokaalsema iseloomuga, millega ei kaasne olulisi üldisi muutusi, vaid piirduda ainult töötavate lihaste ja vastavate närvirakkude ja -keskuste rühmadega (lühiajalise maksimaalse intensiivsusega tööl või pikaajalisel piiratud tööl lihaste arv).
Väsimus (ja eriti väsimustunne) on kaitsereaktsioon, mis kaitseb keha ülemäärase funktsionaalse kurnatuse eest, mis on eluohtlik. Samal ajal treenib see füsioloogilisi ja biokeemilisi kompensatsioonimehhanisme, luues eeldused taastumisprotsessideks ning suurendades veelgi organismi funktsionaalsust ja jõudlust. Puhkuse ajal pärast lihastööd taastuvad normaalsed bioloogiliste ühendite vahekorrad nii lihastes kui ka kehas tervikuna. Kui lihastöö ajal domineerivad energiaga varustamiseks vajalikud kataboolsed protsessid, siis puhkeajal anaboolsed protsessid. Anaboolsed protsessid nõuavad energiakulu ATP kujul, seetõttu ilmnevad kõige selgemad muutused energia metabolismi valdkonnas, kuna puhkeperioodil kulutatakse ATP-d pidevalt ja seetõttu tuleb ATP-varud taastada. Anaboolsed protsessid puhkeperioodil on tingitud kataboolsetest protsessidest, mis toimusid töö ajal. Puhkuse ajal sünteesitakse uuesti ATP, kreatiinfosfaat, glükogeen, fosfolipiidid ja lihasvalgud, organismi vee-elektrolüütide tasakaal taastub ja kahjustatud rakustruktuurid taastuvad. Sõltuvalt organismis toimuvate biokeemiliste muutuste üldisest suunast ja eraldusprotsessidele kuluvast ajast eristatakse kahte tüüpi taastumisprotsesse - kiireloomuline ja mahajäetud taastumine. Kiire taastumine kestab 30-90 minutit pärast tööd. Kiire taastumise perioodil elimineeritakse töö käigus kogunenud anaeroobse lagunemise saadused, eelkõige piimhappe- ja hapnikuvõlg. Pärast töö lõpetamist on hapnikutarbimine võrreldes puhkeolekuga jätkuvalt kõrgem. Seda liigset hapnikutarbimist nimetatakse hapnikuvõlaks. Hapnikuvõlg on alati suurem kui hapnikupuudus ning mida suurem on töö intensiivsus ja kestus, seda olulisem on see erinevus.
Puhkuse ajal ATP tarbimine lihaste kontraktsioonideks peatub ja ATP sisaldus mitokondrites suureneb esimestel sekunditel, mis viitab mitokondrite üleminekule aktiivsesse olekusse. ATP kontsentratsioon suureneb, suurendades tööeelset taset. Samuti suureneb oksüdatiivsete ensüümide aktiivsus. Kuid glükogeeni fosforülaasi aktiivsus väheneb järsult. Piimhape, nagu me juba teame, on anaeroobsetes tingimustes glükoosi lagunemise lõpp-produkt. Esialgsel puhkehetkel, kui säilib suurenenud hapnikutarbimine, suureneb lihaste oksüdatiivsete süsteemide varustamine hapnikuga. Lisaks piimhappele oksüdeeruvad ka teised töö käigus kogunenud metaboliidid: merevaikhape, glükoos; ja taastumise hilisemates etappides rasvhappeid. Viivituse taastumine kestab kaua pärast töö lõpetamist. Eelkõige mõjutab see lihastöö käigus kulunud struktuuride sünteesiprotsesse, aga ka ioon- ja hormonaalse tasakaalu taastamist organismis. Taastumisperioodil kogunevad glükogeenivarud lihastesse ja maksa; need taastumisprotsessid toimuvad 12–48 tunni jooksul. Verre sattunud piimhape satub maksarakkudesse, kus toimub esmalt glükoosi süntees, ning glükoos on glükogeeni sünteesi katalüüsiva glükogeeni sünteesi otsene ehitusmaterjal. Glükogeeni resünteesi protsess on olemuselt faasiline, mis põhineb superkompensatsiooni nähtusel. Superkompensatsioon (ületaastumine) on energiaainete varude ületamine puhkeperioodil töötasemele. Superkompensatsioon on vastuvõetav nähtus. Pärast tööd vähenenud glükogeeni sisaldus tõuseb puhkamise ajal mitte ainult algtasemeni, vaid ka kõrgemale tasemele. Siis toimub langus algsele (töö)tasemele ja isegi veidi madalamale ning siis toimub laineline tagasipöördumine algsele tasemele.
Superkompensatsiooni faasi kestus sõltub töö kestusest ja selle põhjustatud biokeemiliste muutuste sügavusest organismis. Võimas lühiajaline töö põhjustab superkompensatsioonifaasi kiire alguse ja kiire lõppemise: lihasesiseste glükogeenivarude taastumisel tuvastatakse superkompensatsiooni faas 3-4 tunni pärast ja lõpeb 12 tunni pärast. Pärast pikaajalist mõõduka võimsusega tööd toimub glükogeeni superkompensatsioon 12 tunni pärast ja lõpeb 48–72 tundi pärast töö lõppu. Superkompensatsiooni seadus kehtib kõikide bioloogiliste ühendite ja struktuuride kohta, mis ühel või teisel määral tarbitakse või häiritakse lihaste aktiivsuse ajal ja sünteesitakse uuesti puhkeajal. Nende hulka kuuluvad: kreatiinfosfaat, struktuursed ja ensümaatilised valgud, fosfolipiidid, rakulised orgonellad (mitokondrid, lüsosoomid). Pärast keha energiavarude taassünteesi intensiivistuvad oluliselt fosfolipiidide ja valkude resünteesi protsessid, eriti pärast rasket jõutööd, millega kaasneb nende oluline lagunemine. Struktuursete ja ensümaatiliste valkude taseme taastamine toimub 12-72 tunni jooksul. Veekaoga seotud tööde tegemisel tuleks taastumisperioodil täiendada vee ja mineraalsoolade varusid. Peamine mineraalsoolade allikas on toit.
6 . Biokeemiline kontroll võitluskunstides
Intensiivse lihastegevuse käigus tekib lihastes suures koguses piim- ja püroviinamarihapet, mis hajuvad verre ja võivad põhjustada organismi metaboolset atsidoosi, mis viib lihaste väsimuseni ning millega kaasnevad lihasvalu, pearinglus, iiveldus. Sellised metaboolsed muutused on seotud organismi puhvervarude ammendumisega. Kuna keha puhversüsteemide seisund on kõrge füüsilise jõudluse avaldumisel oluline, kasutatakse spordidiagnostikas CBS näitajaid. CBS-i näitajad, mis on tavaliselt suhteliselt püsivad, hõlmavad järgmist: - vere pH (7,35-7,45); - pCO2 - süsihappegaasi (H2CO3 + CO2) osarõhk veres (35 - 45 mm Hg); - 5B - standardne vereplasma bikarbonaat HSOd, mis vere täielikul hapnikuga küllastumisel on 22-26 meq/l; - BB - täisvere või plasma puhveralused (43 - 53 meq/l) - kogu vere või plasma puhversüsteemi mahutavuse näitaja; - L/86 - täisvere normaalsed puhveralused alveolaarse õhu pH ja CO2 füsioloogiliste väärtuste juures; - BE - liigne alus või leeliseline reserv (alates -2,4 kuni +2,3 meq/l) - puhvri üle- või puudujäägi näitaja. CBS-indikaatorid ei kajasta mitte ainult muutusi verepuhvrisüsteemides, vaid ka keha hingamis- ja eritussüsteemide seisundit. Happe-aluse tasakaalu (ABC) seisundit organismis iseloomustab püsiv vere pH (7,34-7,36).
Vere laktaadisisalduse dünaamika ja vere pH muutuste vahel on kindlaks tehtud pöördkorrelatsioon. Lihastegevuse ajal ABS-indikaatoreid muutes on võimalik jälgida keha reaktsiooni füüsilisele aktiivsusele ja sportlase vormisoleku kasvu, kuna ABS-i biokeemiline kontroll võib määrata ühe neist näitajatest. Uriini aktiivne reaktsioon (pH) sõltub otseselt keha happe-aluse seisundist. Metaboolse atsidoosi korral tõuseb uriini happesus pH 5-ni ja metaboolse alkaloosi korral langeb pH 7-ni. Tabel. Joonisel 3 on näidatud uriini pH väärtuste muutuste suund plasma happe-aluse oleku näitajate suhtes. Seega iseloomustab maadlust kui spordiala lihaste tegevuse kõrge intensiivsus. Sellega seoses on oluline kontrollida hapete vahetust sportlase kehas. ACS-i kõige informatiivsem näitaja on BE - leeliselise reservi väärtus, mis suureneb sportlaste, eriti kiirus- ja jõuspordialadele spetsialiseerunud sportlaste kvalifikatsiooni tõustes.
Järeldus
Kokkuvõtteks võib öelda, et võitlussportlaste treening ja võistlustegevus toimub umbes maksimaalsel sportlase lihaskoormusel. Samas iseloomustab organismis toimuvaid energiaprotsesse asjaolu, et anaeroobsete harjutuste lühikese kestuse tõttu ei jõua nende sooritamise ajal vereringe ja hingamise funktsioonid jõuda võimaliku maksimumini. Maksimaalse anaeroobse treeningu ajal sportlane kas ei hinga üldse või jõuab läbida vaid mõne hingamistsükli. Seega ei ületa "keskmine" kopsuventilatsioon 20-30% maksimumist. Väsimus võitluskunstide sportlaste võistlus- ja treeningtegevuses tekib lihastele peaaegu maksimaalse koormuse tõttu kogu võitluse perioodi jooksul.
Selle tulemusena tõuseb vere pH tase, halveneb sportlase reaktsioon ja vastupanuvõime vaenlase rünnakutele. Väsimuse vähendamiseks on treeningprotsessis soovitatav kasutada glükolüütilisi anaeroobseid koormusi. Domineeriva fookuse tekitatud jälgimisprotsess võib olla üsna püsiv ja inertne, mis võimaldab säilitada erutust ka ärrituse allika eemaldamisel.
Pärast lihastöö lõppu algab taastumis- ehk tööjärgne periood. Seda iseloomustab keha funktsioonide muutumise määr ja nende algtaseme taastamiseks kuluv aeg. Taastumisperioodi uurimine on vajalik konkreetse töö raskusastme hindamiseks, selle vastavuse kindlakstegemiseks keha võimetele ja vajaliku puhkuse kestuse määramiseks. Võitlussportlaste motoorsete oskuste biokeemiline alus on otseselt seotud jõuvõimete avaldumisega, mis hõlmavad dünaamilist, plahvatuslikku ja isomeetrilist jõudu. Lihastööga kohanemine toimub sportlase iga raku töö kaudu, lähtudes raku eluea jooksul toimuvast energiavahetusest. Selle protsessi aluseks on ATP tarbimine vesiniku ja kaltsiumiioonide koosmõjul. Võitluskunste kui spordiala iseloomustab kõrge intensiivsusega lihasaktiivsus. Sellega seoses on oluline kontrollida hapete vahetust sportlase kehas. ACS-i kõige informatiivsem näitaja on BE - leeliselise reservi väärtus, mis suureneb sportlaste, eriti kiirus- ja jõuspordialadele spetsialiseerunud sportlaste kvalifikatsiooni tõustes.
Bibliograafia
1. Volkov N.I. Lihaste aktiivsuse biokeemia. - M.: Olümpiasport, 2001.
2. Volkov N.I., Oleynikov V.I. Spordi bioenergia. - M: Nõukogude sport, 2011.
3. Maksimov D.V., Seluyanov V.N., Tabakov S.E. Võitlussportlaste füüsiline ettevalmistus. - M: TVT osakond, 2011.
Postitatud saidile Allbest.ru
Sarnased dokumendid
Tsütoplasma lihas-skeleti süsteem. Lihaskoe struktuur ja keemiline koostis. Lihaste funktsionaalne biokeemia. Bioenergeetilised protsessid lihaste aktiivsuse ajal. Füüsilise treeningu biokeemia. Biokeemilised muutused lihastes patoloogia ajal.
koolitusjuhend, lisatud 19.07.2009
Kontseptsiooni olemus ja lihastegevuse põhifunktsioonid. Inimkeha taastumise faas. Taastumisnäitajad ja vahendid, mis kiirendavad protsessi. Kiiruisutamise peamised füsioloogilised omadused.
test, lisatud 30.11.2008
Treeningprotsessi biokeemiline jälgimine. Laboratoorsete kontrollide tüübid. Keha energiavarustussüsteem. Sportlaste toitumise omadused. Energia muundamise viisid. Koolituse aste, peamised kohanemise tüübid, nende omadused.
lõputöö, lisatud 22.01.2018
Lihased kui inimkeha organid, mis koosnevad närviimpulsside mõjul kokku tõmbuda võimelisest lihaskoest, nende klassifikatsioon ja tüübid, funktsionaalne roll. Inimkeha lihaste töö tunnused, dünaamiline ja staatiline.
esitlus, lisatud 23.04.2013
Skeletilihaste mass täiskasvanul. Lihas-skeleti süsteemi aktiivne osa. Risttriibulised lihaskiud. Skeletilihaste ehitus, põhirühmad ja silelihased ning nende töö. Lihassüsteemi vanusega seotud omadused.
test, lisatud 19.02.2009
Biokeemilised analüüsid kliinilises meditsiinis. Vereplasma valgud. Maksahaiguste, seedetrakti, hemostaasi häirete, aneemia ja vereülekande, suhkurtõve, endokriinsete haiguste kliiniline biokeemia.
koolitusjuhend, lisatud 19.07.2009
Südamelihaskoe arengu allikate omadused, mis asuvad prekordiaalses mesodermis. Kardiomüotsüütide diferentseerumise analüüs. Südame lihaskoe struktuuri tunnused. Südame lihaskoe regenereerimise protsessi olemus.
esitlus, lisatud 11.07.2012
Biokeemilised analüüsid kliinilises meditsiinis. Universaalsete patoloogiliste nähtuste patokeemilised mehhanismid. Kliiniline biokeemia reumaatiliste haiguste, hingamisteede, neerude ja seedetrakti haiguste jaoks. Hemostaasi süsteemi häired.
koolitusjuhend, lisatud 19.07.2009
Lapse füüsiline ja vaimne areng vastsündinu ja imikueas. Eelkooliealise eluperioodi anatoomilised ja füsioloogilised iseärasused. Lihassüsteemi ja luustiku areng algkooliealistel lastel. Puberteedi periood lastel.
esitlus, lisatud 03.10.2015
Hästi moodustunud ja toimiv luu-lihassüsteem on lapse õige arengu üks peamisi tingimusi. Tutvumine laste luustiku ja lihaskonna põhijoontega. Vastsündinu rindkere üldised omadused.
Kuidas sportlase keha kohaneb intensiivse lihastegevusega?
Spordi füsioloogia uurib sügavaid funktsionaalseid muutusi kehas, mis tekkisid selle kohandamisel suurenenud lihasaktiivsusega. Need põhinevad aga biokeemilistel muutustel kudede ja elundite ning lõpuks ka organismi kui terviku ainevahetuses. Siiski käsitleme kõige üldisemal kujul peamisi muutusi, mis toimuvad treeningu mõjul ainult lihastes.
Lihaste biokeemiline ümberstruktureerimine treeningu mõjul põhineb kulumisprotsesside ja lihaste funktsionaalsete ja energiavarude taastamise protsesside vastastikusel sõltuvusel. Nagu juba eelmisest aru saite, toimub lihaste aktiivsuse ajal intensiivne ATP lagunemine ja vastavalt sellele tarbitakse intensiivselt teisi aineid. Lihastes on need kreatiinfosfaat, glükogeen, lipiidid, maksas lagundatakse glükogeen suhkruks, mis transporditakse läbi vere töötavatesse lihastesse, südamesse ja ajju; rasvad lagundatakse intensiivselt ja rasvhapped oksüdeeritakse. Samal ajal kogunevad kehasse ainevahetusproduktid - fosfor- ja piimhape, ketokehad, süsihappegaas. Keha kaotab need osaliselt ja kasutatakse osaliselt uuesti, osaledes ainevahetuses. Lihastegevusega kaasneb paljude ensüümide aktiivsuse tõus ning tänu sellele algab kulunud ainete süntees. ATP, kreatiinfosfaadi ja glükogeeni taassüntees on võimalik juba töö käigus, kuid koos sellega toimub ka nende ainete intensiivne lagunemine. Seetõttu ei saavuta nende sisaldus töö ajal lihastes kunagi algset taset.
Puhkeperioodil, kui energiaallikate intensiivne lagunemine peatub, omandavad resünteesiprotsessid selge eelise ja ei toimu mitte ainult kulutatu taastamine (kompensatsioon), vaid ka supertaastamine (superkompensatsioon), ületades algtaseme. Seda mustrit nimetatakse "superkompensatsiooni seaduseks".
Superkompensatsiooni fenomeni olemus.
Spordi biokeemias on selle protsessi mustreid uuritud. Näiteks on kindlaks tehtud, et kui ainet tarbitakse intensiivselt lihastes, maksas ja teistes organites, siis seda kiiremini toimub resüntees ja seda enam väljendub supertaastumisnähtus. Näiteks pärast lühiajalist intensiivset tööd tõuseb glükogeeni tase lihastes üle algtaseme pärast 1-tunnist puhkust ja 12 tunni pärast naaseb see algsele, tööeelsele tasemele. Pärast pikaajalist tööd tekib superkompensatsioon alles 12 tunni pärast, kuid suurenenud glükogeeni tase lihastes püsib kauem kui kolm päeva. See on võimalik ainult tänu ensüümide kõrgele aktiivsusele ja nende tõhustatud sünteesile.
Seega on treeningu mõjul kehas toimuvate muutuste üheks biokeemiliseks aluseks ensüümsüsteemide aktiivsuse tõus ja töö käigus kulutatud energiaallikate superkompenseerimine. Miks on sporditreeningu praktikas väga oluline arvestada superkompensatsiooni seadustega?
Superkompensatsiooni mustrite tundmine võimaldab teaduslikult põhjendada koormuste intensiivsust ja puhkeintervalle tavaliste füüsiliste harjutuste ja sporditreeningu ajal.
Kuna superkompensatsioon püsib veel mõnda aega pärast töö lõpetamist, saab järgnevaid töid teha soodsamates biokeemilistes tingimustes ja see omakorda toob kaasa funktsionaalse taseme edasise tõusu (joonis...). Kui järgnev töö tehakse mittetäieliku taastumise tingimustes, viib see funktsionaalse taseme languseni (joonis...).
Treeningu mõjul toimub kehas aktiivne kohanemine, kuid mitte selleks, et töötada "üldiselt", vaid teatud tüüpidega. Erinevat tüüpi sporditegevuse uurimisel pandi paika biokeemilise kohanemise spetsiifilisuse põhimõte ja pandi paika motoorse aktiivsuse omaduste - kiirus, jõud, vastupidavus - biokeemilised alused. See tähendab teaduslikult põhjendatud soovitusi sihipärase koolitussüsteemi jaoks.
Toome vaid ühe näite. Pidage meeles, kuidas pärast intensiivset kiirustreeningut (jooksmist) tekib suurenenud hingamine ("õhupuudus"). Millega see seotud on? Töö ajal (jooksmisel) kogunevad verre hapnikupuuduse tõttu alaoksüdeeritud tooted (piimhape jne), aga ka süsihappegaas, mis toob kaasa vere happesuse astme muutumise. Sellest tulenevalt põhjustab see pikliku medulla hingamiskeskuse ergutamist ja hingamise suurenemist. Intensiivse oksüdatsiooni tulemusena normaliseerub vere happesus. Ja see on võimalik ainult aeroobsete oksüdatsiooniensüümide kõrge aktiivsusega. Järelikult toimivad pingelise töö lõpus puhkeperioodil aktiivselt aeroobsed oksüdatsiooniensüümid. Samas sõltub pikaajalist tööd tegevate sportlaste vastupidavus otseselt aeroobse oksüdatsiooni aktiivsusest. Selle põhjal soovitasid just biokeemikud paljude spordialade treeningutesse kaasata lühiajalised kõrge intensiivsusega koormused, mis on nüüdseks üldtunnustatud.
Millised on treenitud organismi biokeemilised omadused?
Treenitud keha lihastes:
Müosiini sisaldus ja vabade HS-rühmade arv selles suureneb, s.o. lihaste võime ATP-d lagundada;
Suurenevad ATP resünteesiks vajalike energiaallikate varud (kreatiinfosfaadi, glükogeeni, lipiidide jne sisaldus)
Oluliselt suureneb nii anaeroobseid kui ka aeroobseid oksüdatiivseid protsesse katalüüsivate ensüümide aktiivsus;
Müoglobiini sisaldus lihastes suureneb, mis tekitab lihastes hapnikuvaru.
Valkude sisaldus lihasstroomas, mis tagab lihaste lõdvestamise mehhanismi, suureneb. Vaatlused sportlastel näitavad, et treeningu mõjul suureneb lihaste lõdvestamise võime.
Ühe teguriga kohanemine suurendab vastupanuvõimet teistele teguritele (näiteks stress jne);
Kaasaegse sportlase treening nõuab kõrge intensiivsusega füüsilist aktiivsust ja selle suurt mahtu, mis võib kehale ühekülgselt mõjuda. Seetõttu nõuab see pidevat jälgimist arstide ja spordimeditsiini spetsialistide poolt, lähtudes spordi biokeemiast ja füsioloogiast.
Ja kehaline kasvatus, nagu ka sporditegevus, võimaldab teil arendada inimkeha reservvõimeid ja tagada täielik tervis, kõrge jõudlus ja pikaealisus. Füüsiline tervis on inimese isiksuse harmoonilise arengu lahutamatu osa, see kujundab iseloomu, vaimsete protsesside stabiilsust, tahteomadusi jne.
Kehalise kasvatuse ja kehakultuuri meditsiinilis-pedagoogilise kontrolli teadusliku süsteemi rajajaks on tähelepanuväärne koduteadlane, silmapaistev õpetaja, anatoom ja arst Pjotr Frantsevich Lesgaft. Tema teooria põhineb inimese füüsilise ja vaimse, moraalse ja esteetilise arengu ühtsuse põhimõttel. Ta pidas kehalise kasvatuse teooriat "bioloogiateaduse haruks".
Biokeemial on kehalise kasvatuse ja spordi põhialuseid uurivas bioloogiateaduste süsteemis tohutu roll.
Juba eelmise sajandi 40ndatel alustati Leningradi teadlase Nikolai Nikolajevitš Jakovlevi laboris sihipärast teaduslikku uurimistööd spordibiokeemia valdkonnas. Need võimaldasid välja selgitada keha kohanemise olemuse ja eripärad erinevat tüüpi lihastegevusega, põhjendada sporditreeningu põhimõtteid, sportlase sooritusvõimet mõjutavaid tegureid, väsimusseisundeid, ületreeningut ja palju muud. jne. Seejärel pani spordibiokeemia areng aluse astronautide kosmoselendudeks koolitamisele.
Milliseid küsimusi lahendab spordibiokeemia?
Spordi biokeemia on spordifüsioloogia ja spordimeditsiini alus. Töötavate lihaste biokeemilised uuringud on tuvastanud:
Biokeemiliste muutuste mustrid kui aktiivne kohanemine suurenenud lihasaktiivsusega;
Sporditreeningu põhimõtete põhjendus (kordus, regulaarsus, töö-puhkuse suhe jne)
Motoorse aktiivsuse omaduste biokeemilised omadused (kiirus, jõud, vastupidavus)
Võimalused sportlase ja paljude teiste keha taastumise kiirendamiseks. jne.
Küsimused ja ülesanded.
Miks kiired koormused kehale mitmekülgsemalt mõjuvad?
Püüdke põhjendada füsioloogilist ja biokeemilist Aristotelese väidet "Miski ei kurna ega hävita inimest nii palju kui pikaajaline füüsiline tegevusetus." Miks on see tänapäeva inimeste jaoks nii oluline?
Lihastegevus - kokkutõmbumine ja lõdvestumine toimub kohustusliku energia kasutamisega, mis vabaneb ATP hüdrolüüsi käigus ATP + H 2 0 ADP + H 3 P0 4 + energia rahuolekus, ATP kontsentratsioon lihastes on umbes 5 mmol/l ja vastavalt 1 mmol ATP-d vastab füsioloogilistele tingimustele ligikaudu 12 cal või 50 J (1 cal = 4,18 J)
Täiskasvanu lihasmass moodustab umbes 40% kehakaalust. Lihaseid kasvatavatel sportlastel võib lihasmass ulatuda 60% või rohkemgi kehakaalust. Täiskasvanu lihased puhkeolekus tarbivad umbes 10% kogu kehasse sisenevast hapnikust. Intensiivse töö ajal võib lihaste hapnikutarbimine tõusta 90%-ni kogu tarbitavast hapnikust.
ATP aeroobse resünteesi energiaallikateks on süsivesikud, rasvad ja aminohapped, mille lagunemise lõpetab Krebsi tsükkel. Krebsi tsükkel on katabolismi viimane etapp, mille käigus atsetüülkoensüüm A oksüdeeritakse CO2-ks ja H20-ks. Selle protsessi käigus eemaldatakse hapetest (isotsitr-, α-ketoglutaar-, merevaik- ja õunhape) 4 paari vesinikuaatomeid ning seetõttu moodustub atsetüülkoensüümi A ühe molekuli oksüdeerimisel 12 ATP molekuli.
ATP RESINTEESI ANEAEROOBLISED TEED ATP resünteesi anaeroobsed rajad (kreatiinfosfaat, glükolüütiline) on ATP moodustumise lisameetodid juhtudel, kui ATP tootmise põhitee – aeroobne – ei suuda tagada lihaste aktiivsust vajaliku energiahulgaga. See juhtub mis tahes töö esimestel minutitel, kui kudede hingamine pole veel täielikult välja kujunenud, samuti suure võimsusega kehalise tegevuse ajal.
ATP resünteesi glükolüütiline rada See resünteesi rada, nagu kreatiinfosfaat, kuulub ATP moodustumise anaeroobsete meetodite hulka. ATP resünteesiks vajalik energiaallikas on sel juhul lihasglükogeen, mille kontsentratsioon sarkoplasmas jääb vahemikku 0,2-3%. Glükogeeni anaeroobsel lagunemisel lõhustatakse selle molekulist ensüümi fosforülaasi toimel vaheldumisi terminaalsed glükoosijäägid glükoos-1-fosfaadi kujul. Järgmisena muundatakse glükoos-1-fosfaadi molekulid läbi järjestikuste etappide (kokku on 10) piimhappeks (laktaadiks).
Adenülaatkinaasi (müokinaasi) reaktsioon Adenülaatkinaasi (või müokinaasi) reaktsioon tekib lihasrakkudes, kui ADP akumuleerub neis olulisel määral, mida tavaliselt täheldatakse väsimuse tekkimisel. Adenülaatkinaasi reaktsiooni kiirendab ensüüm adenülaatkinaas (müokinaas), mis asub müotsüütide sarkoplasmas. Selle reaktsiooni käigus kannab üks ADP molekul oma fosfaatrühma teisele ADP-le, mille tulemusena moodustuvad ATP ja AMP: ADP + ADP ATP + AMP
Töötage maksimaalse võimsusega tsoonis. Jätkake s. Nendes tingimustes on ATP peamine allikas kreatiinfosfaat. Alles töö lõpus asendatakse kreatiinfosfaadi reaktsioon glükolüüsiga. Maksimaalses jõutsoonis sooritatavatest füüsilistest harjutustest on näiteks sprint, kaugus- ja kõrgushüpped, mõned võimlemisharjutused ja raskuste tõstmine.
Töötage submaksimaalses võimsustsoonis Kestus kuni 5 minutit. ATP resünteesi juhtiv mehhanism on glükolüütiline. Töö alguses, kuni glükolüüs on saavutanud maksimumkiiruse, toimub kreatiinfosfaadi toimel ATP moodustumine ning töö lõpus hakkab glükolüüs asenduma kudede hingamisega. Tööd submaksimaalses võimsustsoonis iseloomustab suurim hapnikuvõlg - kuni 20 liitrit. Selle jõutsooni harjutuste näideteks on keskmaajooks, sprindi ujumine, jalgrattasõit ja kiiruisutamine.
Töötamine suure võimsusega tsoonis Kestus kuni 30 minutit. Tööd selles tsoonis iseloomustab ligikaudu võrdne glükolüüsi ja kudede hingamise panus. Kreatiinfosfaadi rada ATP taassünteesiks toimib alles päris töö alguses ja seetõttu on selle osatähtsus kogu selle töö energiavarustuses väike. Selle jõutsooni harjutuste näideteks on 5000 m jooks, distantsuisutamine, murdmaasuusatamine ning kesk- ja pikamaaujumine.
Töötamine mõõduka võimsusega tsoonis Jätkub üle 30 minuti. Lihastegevuse energiavarustus toimub valdavalt aeroobselt. Sellise jõu näiteks on maratonijooks, kergejõustikukross, jooksuring, maanteerattasõit ja pikamaa murdmaasuusatamine.
Kasulik teave Rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) on energia põhiühikuks džaul (J) ja võimsusühikuks vatt (W). 1 džaul (J) = 0,24 kalorit (cal). 1 kilodžaul (kJ) = 1000 J. 1 kalorit (cal) = 4,184 J. 1 kilokalorit (kcal) = 1000 cal = 4184 J. 1 vatt (W) = 1 J-s"1 = 0,24 cal-s -1, 1 kilovatt (kW) = 1000 W. 1 kg-m-s"1 = 9,8 W. 1 hobujõud (hj) = 735 vatti. ATP resünteesiradade võimsuse väljendamiseks J/min-kg on vaja selle kriteeriumi väärtus cal/min-kg korrutada 4,18-ga ja võimsuse väärtuse saamiseks W/kg korrutada 0,07-ga.
