Навигация
Биоэнергетические характеристики гликолиза
26453
знака
0
таблиц
0
изображений
2.3 Биоэнергетические характеристики гликолиза
Мощность гликолитического анаэробного механизма достаточно велика и составляет 2500 кДж/кг*мин. Такая мощность определяется его высокой скоростью, которая достигает максимума уже на 20-30 секундах после начла мышечной работы и до 45 секунды поддерживается на максимальном уровне. За счет такой мощности можно развить скорость бега, достигающую 7-8 м/с. Однако, довольно быстрое исчерпание запасов гликогена мышц, снижение активности ключевых ферментов гликолиза и внутриклеточного рН под влиянием образующейся молочной кислоты, приводит к падению скорости гликолиза и подключению дыхания.
Показателями мощности анаэробного гликолитического процесса являются скорость накопления молочной кислоты (Нla/t) и скорость «избыточного выделения» СО2. Молочная кислота является сильной кислотой, образующей при диссоциации значительные количества водородных ионов:
СН3СН(ОН)СООН→←СН3СН(ОН)СОО + Н+
молочная кислота лактат - ион
Ионы водорода частично связываются буферными системами мышечных клеток и крови. При этом в крови наибольшую роль играют бикарбонатный буфер, способный связывать ионы водорода в малодиссоциированные соединения, не влияющие на сдвиг РН. Реакция сопровождается выделением «неметаболического избытка» углекислоты (СО2), образование которой не связано с процессами биологического окисления:
NaHCO3 + HC3HC(OH)COOH→CH3CH(OH)COONa + H2O + CO2
Na+ + HCO3 + CH3CH(OH)COO + H+→CH3CH(OH)COO + Na+ + H2O + CO2
↑
HCO3- + H+→H2O + CO2
Поскольку увеличение концентрации водородных ионов и повышение напряжения СО2 являются основными метаболическими сигналами для дыхательного центра, то при выходе молочной кислоты в кровь резко усиливается легочная вентиляция и поставка кислорода к работающим мышцам. Таким образом, усиление гликолиза характеризуется накоплением молочной кислоты, появлением избытка СО2 изменением РН и гипервентиляцией легких.
Максимальная емкость гликолиза составляет 1050 кДж/кг и определяется внутримышечными запасами углеводов и емкостью буферных резервов организма. Показателями емкости анаэробного гликолиза являются максимум накопления молочной кислоты в крови (max HLa), максимальный О2 - долг и максимальный сдвиг рН (ДрНmax).
Накопление значительных количеств молочной кислоты сопровождается:
- уменьшением активности ферментов, регулирующих скорость анаэробного ресинтеза АТФ (АТФ – азы), КФК – азы, ключевых ферментов гликолиза, в первую очередь, фосфофруктокиназы), что приводит к снижению скорости гликилитического и алактатного механизмов энергообеспечения;
- уменьшением активности ферментов, регулирующих скорость аэробного ресинтеза АТФ (ферментов дыхательного комплекса митохондрий и окислительного фосфорилирования);
- угнетением ферментов, контролирующих сократительную деятельность мышц;
- нарушением деятельности нервных клеток и развитием в них охранительного торможения, ухудшением передачи возбуждения с нерва на мышцу, снижением АТФ – азной активности миозина и падением скорости расщепления АТФ;
- повышением в клетках осмотического давления, при этом вода из межклеточной среды поступает внутрь мышечных волокон, вызывая их набухание, ригидность и сдавливание нервных окончаний, что может явиться причиной болевых ощущений.
При образовании слишком больших количеств молочной кислоты емкость буферных систем, нейтрализующих молочную кислоту, исчерпывается, и активная реакция среды изменяется – происходит сдвиг РН в кислую сторону.
Значительное смещение Рн может привести к нарушению анаэробного ресинтеза АТФ и, как следствие, снижению работоспособности спортсмена
Гликолиз – это единственный механизм, генерирующий энергию в условиях неадекватного снабжения тканей организма кислородом при выполнении наряженной мышечной деятельности.
Таким образом, энергетические возможности гликолиза зависят от концентрации гликогена в работающих мышцах, активности ключевых ферментов гликолиза, возможностей буферных резервов организма, резистентности ферментов гликолиза к закислению внутриклеточного содержимого и волевых качеств спортсмена, позволяющих ему работать в условиях значительного сдвига РН.
В спорте гликолиз служит биохимической основой скоростной выносливости и является основным источником энергии при выполнении физических нагрузок продолжительностью от 20-30 секунд и до 4 минут предельной для этой продолжительности интенсивностью (легкоатлетическая дистанция – 1500м.). За счет гликолиза совершаются длительные ускорения по ходу упражнения и на финише дистанции.
Глава 3
Биохимические изменения в мышцах, органах, крови, моче
Похожие работы
... в деятельности других желез внутренней секреции малозначительны или недостаточно изучены. 3. Характеристика процессов утомления и восстановления в циклических видах спорта 3.1. Физиологические и биохимические основы утомления при занятиях легкой атлетикой Проблема утомления считается актуальной общебиологической проблемой, представляет большой теоретический интерес и имеет важное ...
... средств развития скоростной выносливости (в % ) 30% 35% 50% 30% Доля средств развития других физических качеств (в%) 10% 10% 15% 25% Структура годичного цикла скоростно-силовой подготовки юных футболистов в возрасте 15-17 лет 11. Упражнения на гибкость, подводящие и специально-подготовительные упражнения. 12. Упражнения в движении с мячом в среднем темпе. 13. Удары по воротам, ...
... связь различными (в час-тности афферентными и эфферентными) нейронами. Благодаря многочисленным разветвлениям аксона, промежуточные нейроны могут одновременно возбуж-дать большое число других нейронов. 77. Физиология спорта. Соврем. сос-тояние, перспективы развития. Общие проблемы и задачи. Понятие о физи-ологич. резервах, классификация. Возможности управления и развития. Спорт. физиология ...
... потребления липидов и продолжаться длительное время; должны привести к потреблению лактата, образуемого во время выполнения предшествующей нагрузки. 16 Характер физиологической нагрузки при тренировке по бегу Физиологами установлено, что если как интенсивность, так и продолжительность тренировочного занятия бегуна будут выбраны правильно, то можно наблюдать появление прочих важных эффектов, в ...
0 комментариев