Читайте также:
|
Глава 16
Биохимические процессы восстановления
После мышечной работы
Во время отдыха после мышечной работы происходит восстановление нормальных (дорабочих) соотношений биологических соединений как в мышцах, так и в организме в целом. Если во время мышечной работы доминируют катаболические процессы, необходимые для энергообеспечения, то во время отдыха преобладают процессы анаболизма.
Анаболические процессы нуждаются в затратах энергии в форме АТФ, поэтому наиболее выраженные изменения обнаруживаются в сфере энергетического обмена, так как в период отдыха АТФ постоянно тратится, и, следовательно, запасы АТФ должны восстанавливаться. Анаболические процессы в период отдыха обусловлены катаболическими процессами, которые совершались во время работы.
Интенсивность протекания восстановительных процессов зависит от интенсивности их расходования во время мышечной работы. Во время отдыха ресинтезируются АТФ, креатинфосфат, гликоген, фосфолипиды, мышечные белки, приходит в норму водно-электролитный баланс организма, происходит восстановление разрушенных клеточных структур. В зависимости от общей направленности биохимических сдвигов в организме и времени, необходимого для репаративных процессов, выделяют два типа восстановительных процессов - срочное и отставленное восстановление. Каждая фаза восстановления имеет свои особенности.
Срочное восстановление
На фазе срочного восстановления происходит устранение кислородного долга и продуктов анаэробного обмена – креатина и молочной кислоты.
Потребление кислорода после окончания мышечной деятельности продолжает оставаться повышенным по сравнению с состоянием покоя. Этот излишек кислорода получил название кислородного долга (рис. 16.1).
Ликвидация кислородного долга связана с потребностями организма в ресинтезе АТФ за счет тканевого дыхания. Во время отдыха расходование АТФ на мышечное сокращение прекращается и содержание АТФ в митохондриях в первые же секунды возрастает, что говорит о переходе митохондрий в активное состояние. АТФ в период фазы срочного восстановления необходима прежде всего для восстановления креатинфосфата в мышцах. Необходимое для восстановления креатинфосфата количество кислорода называется алактатным кислородным долгом. Алактатный кислородный долг (8-10 л) характеризует вклад креатинфосфатного пути ресинтеза АТФ в энергообеспечение выполненной физической нагрузки. Восстановление концентрации креатинфосфата в мышцах происходит непосредственно в митохондриях. Этот процесс был подробно рассмотрен в главе 14.
Процесс восстановления креатинфосфата катализирует митохондриальная креатинкиназа. Обязательным условием превращения креатина в креатинфосфат является избыток АТФ, который образуется в митохондриях в период отдыха после физической нагрузки. Для восстановления креатинфосфата требуется 5 минут.
Другим продуктом анаэробного обмена является молочная кислота, которая образуется и накапливается в результате гликолитического пути ресинтеза АТФ. В начальный период отдыха, когда сохраняется повышенное потребление кислорода, снабжение кислородом окислительных систем мышц возрастает. В таких условиях происходит окисление молочной кислоты. Количество кислорода, необходимое для устранения молочной кислоты или лактата, называется лактатным кислородным долгом. Лактатный кислородный долг характеризует вклад гликолитического пути ресинтеза АТФ в энергообеспечение выполненной спортсменом работы. Окисление лактата в пировиноградную кислоту катализирует лактатдегидрогеназа:
Молочная кислота + НАД+ → Пировиноградная кислота + НАДН + Н+
Образовавшаяся пировиноградная кислота в аэробных условиях окисляется до углекислого газа и воды.
Представленный процесс занимает незначительное место в устранении лактата в мышцах. Окисление молочной кислоты преимущественно происходит во внутренних органах, так как она легко выходит из мышечных клеток в кровяное русло. В сердце и почках пировиноградная кислота, образовавшаяся из лактата, окисляется до СО2 и Н2О с участием кислорода, давая этим органам энергию для их работы.
Значительная часть лактата из крови поступает в печень, где служит источником синтеза глюкозы. Этот процесс, называемый глюконеогенезом, был подробно представлен в главе 7. Синтез глюкозы из лактата требует энергии в виде АТФ, источником которой является тканевое дыхание, протекающее в митохондриях с повышенной скоростью в фазе срочного восстановления и потребляющее избыточное (по сравнению с покоем) количество кислорода.Время для устранения избыточного количества лактата составляет 1,5 – 2 часа.
Кроме молочной кислоты окислению подвергаются и другие накопившиеся во время мышечной работы метаболиты, например, янтарная кислота, фосфоглицерин, а на более поздних этапах срочного восстановления – жирные кислоты.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 33 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |