Механизмы энергообеспечения мышечного сокращения

1.5 Механизмы энергообеспечения мышечного сокращения

При выполнении нагрузки с возрастающей мощностью имеют место следующие биохимические и физиологические процессы.

Малая интенсивность физического управления требует включения ММВ, работа выполняется в аэробном режиме, а в качестве субстрата окисления используют в основном жирные кислоты. Дальнейшее повышение интенсивности связано с участием новых МВ, более высокопороговых ДЕ. После того как будут задействованы все МВ, более высокая мощность не может далее обеспечиваться только за счет окислительного фосфорилирования. Включение БМВ, сокращающихся за счет энергии от анаэробного гликолиза, приводит к образованию МК и ее выходу в кровь. Часть лактата становиться субстратом окисления в ММВ, сердце и дыхательные мышцы. При достижении такой интенсивности, когда БМВ будут продуцировать столько лактата, что он не будет успевать окисляться в ММВ, появляется АнП (концентрация лактата в крови около 4мМ/л).

Это означает – сколько МК образуется, столько ее и окисляется в организме. Если мощность выполнения упражнений будет постоянной, но выше Ан.П, то уровень МК будет неуклонно возрастать, поскольку аэробные возможности мышц уже исчерпаны. В частности, лактат - ингибитор липазы и увеличение его концентрации в крови тормозит использование жиров. Лактат снижает использование СЖК за счет усиления их реэстерификации, не влияя при этом на липолиз [34]. Заметим, что будет расти и потребление кислорода, так как повышается легочная вентиляция и идет усвоение кислорода дыхательными мышцами. Таким образом, максимальною аэробную способность работающих мышц характеризует не МПК, а поглощение кислорода на уровне Ан.П. Другими словами аэробные возможности спортсмена лимитирует митохондриальная масса ММВ работающих мышц. Митохондрии сосредотачиваются вокруг тех мест, где требуется наибольшее количество энергии. В мышечном волокне, например, они располагаются обычно около миофибрилл. Поэтому для улучшения аэробных возможностей организма есть два пути:

1) увеличение массы митохондриальной системы;

2) увеличение физиологического поперечника мышц (следовательно, силы), количество миофибрилл в МВ. Затем на этой морфологической основе около миофибрилл дополнительно разместить новые митохондрии. Второй путь более рациональный, так как позволяет значительно увеличить функциональные возможности спортсмена [34].

1.6 Факторы, стимулирующие гипертрофию мышечного волокна

Рост силы связан либо с совершенствованием процессов управления активностью мышцы, либо с ростом числа миофибрилл в мышечных волокнах. Увеличение числа миофибрилл приводит одновременно к разрастанию СПР, а в целом это приводит к разрастанию плотности миофибрилл в МВ, а затем к увеличению поперечного сечения. Изменение поперечного сечения может быть также связанное ростом массы митохондрий, запасов гликогена и других органелл. Заметим, однако, что у тренированного человека в поперечном сечении МВ миофибриллы занимают более 90%, поэтому основным фактором гипотрофии является увеличение числа миофибрилл в МВ, а значит, рост силы. Таким образом, цель силовой подготовки – увеличить число миофибрилл в МВ. Этот процесс возникает при ускорении синтеза и при прежних темпах распада белка. Исследования последних лет позволили выявить четыре основных фактора, определяющих ускоренный синтез белка в клетке:

1) запас аминокислот в клетке;

2) повышение концентрации анаболических гормонов в крови;

3) повышенная концентрация (свободного) креатина в МВ.

Второй, третий и четвертый факторы связаны с содержанием тренировочных упражнений механизмы синтеза органелл в клетке в частности миофибрилл, можно описать следующим образом. В ходе выполнения упражнений энергия АТФ тратится на образование актин - миозиновых соединений. Ресинтез АТФ идет благодаря КрФ. Появление свободного Кр активизирует деятельность всех метаболических путей, связанных с образование АТФ (Гликолиз в цитоплазме, аэробное окисление в митохондриях - миофибриллярных, находящихся в ядрышке и на мембранах СПР). В БМВ преобладает М-ЛДГ, поэтому пируват, образующийся в ходе анаэробного гликолиза, в основном трансформируется в лактат. В ходе такого процесса в клетке накапливаются ионы Н. Мощность гликолиза меньше мощности затрат АТФ, поэтому в клетке начинают накапливаться Кр,Н.Ла,АДФ. Наряду с важной ролью в определении сократительных свойств в регуляции энергетического метаболизма накопление свободного Кр в саркоплазматическом пространстве служит мощным эндогенным стимулом, возбуждающим белковый синтез в скелетных мышцах. Показано, что между содержанием сократительных белков и содержание креатина имеется строгое соответствие. Свободный креатин, видимо влияет на синтез и-РНК, т.е. на транскрипцию в ядрышках МВ.

Предполагается, что повышение концентрации ионов Н вызывает лабиализацию мембран (увеличение размеров пор в мембранах, это ведет к облегчению проникновения гормонов в клетку), активизирует действие ферментов, облегчает доступ гормонов к наследственной информации, к молекулам ДНК. В ответ на одновременное повышение концентрации Кр и Н интенсивнее образуется РНК. Срок жизни и-РНК короток, несколько секунд в ходе выполнения силового упражнения плюс пять минут в паузе отдыха. Затем молекулы и-РНК разрушаются [27;34].

Похожие работы

Влияние физических упражнений на организм человека на примере бодибилдинга

Скачать

80691

0

0

... culturisme, англ. physical culture — культура тела) — процесс наращивания и развития мускулатуры путем занятия физическими упражнениями с отягощениями и приема высокоэнергетического питания с повышенным содержанием белка, достаточного для гипертрофии мышечных волокон. Далее представлено развитие бодибилдинга в нашей стране и Америке.   Россия Русский народ, история которого насыщена борьбой с ...

Физическая культура

Скачать

367666

11

3

... упражнения нормализуют деятельность желудочно-кишечного тракта: желудочное и кишечное сокоотделение, активность пищеварительных ферментов, моторную активность и т.д. Регулярные занятия физической культурой, сопровождаемые потоотделением, не только совершенствуют терморегуляцию, но и обеспечивают систематический вывод из организма образовавшихся в процессе жизнедеятельности шлаковых веществ. ...

Совершенствование координации и ритмичности детей 7-9 лет средствами ритмической гимнастики

Скачать

100771

7

1

... результат контрольной группы на 50,1%. Средний балл выполнения тестов в экспериментальной группе увеличился на 0,6 балла, а в контрольной на 0,2 балла. С помощью средств ритмической гимнастики удалось существенно повысить результаты в тестах на определение ритмичности, как внутренней, так и коллективной, пластичности, ориентации в пространстве и видах равновесия. 3. В результате исследования ...

Использование средств бодибилдинга у старшеклассников на уроках физической культуры

Скачать

70740

0

1

... [45]. 1.6. Контроль состояния здоровья ученика тренером при индивидуальной (персональной) тренировке При проведении индивидуальных (персональных) занятий тренеру по бодибилдингу на дополнительных занятиях по физической культуре у старшеклассников рекомендуется проводить следующие мероприятия для контроля состояния здоровья занимающегося и мониторинга эффективности тренировочного процесса: ...