Биохимия

     Если  работа совершается с максимальной интенсивностью и длится короткое время, то поглощение кислорода не успевает во время работы достигнуть максимальной величины. При этом потребность в  кислороде так велика, что даже и максимально возможное поглощение кислорода не могло бы удовлетворить  её. Чем меньше интенсивность работы и больше длительность, тем лучшие условия создаются для удовлетворения потребности организма в кислороде.

     При выполнении упражнений средней и  умеренной интенсивности, но большей  длительности ресинтеза АТФ за счёт креатинфосфата и гликолиза имеет место лишь в начале работы, а затем постепенно сменяется дыхательным фосфорилированием. Содержание молочной кислоты в крови, повысившееся в начале работы, по мере её продолжения постепенно снижается, а к кону работы может достигать даже нормально уровня, так как молочная кислота в процессе подвергает аэробному окислению до углекислоты и воды, а частично используется для ресинтеза углеводов.

     При работе различной интенсивности  и длительности в качестве субстратов, окисляемых дл ресинтеза АТФ, используются различные вещества в зависимости от степени снабжения организма кислородом. В условиях аэробного гликолитического ресинтеза АТФ расщепляется преимущественно находящийся в мышцах гликоген, содержание которого по мере продолжения работы снижается. Свободная глюкоза, приносимая к мышцам кровью, используется при этом мало. Для вовлечения в процесс гликолиза требуется её фосфорилирование, происходящее с участием АТФ. Содержание АТФ, расходуемое на энергетическое обеспечение мышечных сокращений, в этих условиях снижено. Расходование же гликогена в этих условиях происходит без затруднений, так как для образования из него гексозофосфорных эфиров требуется неограниченная фосфорная кислота, содержание которой в мышцах даже повышенно вследствие расщепления АТФ.

     В период отдыха ликвидируются те биохимические  изменения в мышцах и других органах  и тканях организма, которые были вызваны мышечной деятельностью.

     Мышечная  деятельность как процесс, требующий  определённой затраты энергии, сопровождается расщеплением АТФ, химическая энергия  которой преобразуется в механическую энергию мышечных сокращений.

     Во  время мышечной деятельности для  ресинтеза АТФ интенсивно расходуются различные вещества; в мышцах - креатинфосфат, гликоген, жирные кислоты, кетоновые тела; в печени происходит расщепление гликогена с образованием сахара, переносимого кровью к рабочим мышцам, сердцу и головному мозгу; усиленно расщепляются жирные кислоты и т.д.

     Мышечная  деятельность сопровождается увеличением  активности ряда ферментов, катализирующих реакции обмена веществ; возрастает активность аденозинтрифосфатазы, фосфорилазы, гексокиназы, различных дегидрогеназ, цитохромоксидазы, протеиназ и липаз; интенсивнее протекают гликолиз и аэробное окисление.

     При утомлении возможно снижение активности ряда ферментов, но в период отдыха она не только быстро восстанавливается, но и может превосходить исходный, дорабочий уровень; при тяжелом утомлении активность ферментов долгое время остается сниженной.

     Период  отдыха характеризуется высокой  интенсивностью аэробного окисления  и дыхательного фосфорилирования, которое дают энергию для активно идущих пластических процессов. Потребление кислорода в период отдыха после интенсивной мышечной деятельности всегда повышенно. В зависимости от общей направленности биохимических сдвигов в организме и времени, необходимого для их возвращения к норме, выделяются два типа восстановительных процессов – срочное и отставленное восстановление.

     Срочное восстановление распространяется на первые 0,5 – 1,5 часа отдыха после работы; оно  сводиться к устранению накопившихся за время упражнения продуктов анаэробного  распада и к оплате образовавшегося  О2-долга.

     Отставленное  восстановление распространяется на многие часы отдыха после работы. Оно заключается  в усиливающихся процесса пластического обмена и в реставрации нарушенного во время упражнения ионного и эндокринного равновесия в организме. В период отставленного восстановления завершается возвращение к норме энергетических запасов организма, усиливается синтез разрушенных при работе структурных и ферментных белков.

     Наступающая во время отдыха активация ферментных систем аэробного окисления является следствие биохимических изменений, которые происходят в работающих мышцах.

     Исследования  показали, что интенсивность восстановления и величина и длительность фазы сверхвосстановления зависят от интенсивности процессов расщепления. Чем интенсивнее расходование, тем быстрее идёт ресинтез и тем значительнее выражены явления сверхвосстановления. Исходя из этого, после упражнений максимальной и субмаксимальной мощности процессы биохимической реституции будут протекать быстрее, чем после более длительных упражнений средней и умеренной мощности. После очень длительной работы (марафонский бег, лыжные гонки на 50км) процессы биохимической реституции протекают особенно долго; повышенная потребность в кислороде и усиленное его потребление могут быть в течение двух суток после выступления спортсмена в соревнованиях.

     Восстановление  нормального содержания различных  веществ, расходуемых во время работы, происходит в разное время. Прежде всего, из крови и мышц устраняется избыток молочной кислоты, затем происходит ресинтез креатинфосфата, далее – гликогена, и наконец, белков (после 15-минутнй интенсивной работы содержание креатинфосфата в мышцах животных восстанавливается через 30-45 мин., гликогена через 1 час, а белков через 6 часов. В ресинтезе этих веществ принимает участие АТФ. Поэтому энергично ресинтезируемая в период отдыха АТФ все время тратится, и восстановление е нормального уровня в мышцах происходит в последнюю очередь.

     Такой порядок восстановления нормальных биологических соотношений в  период отдыха является важной биологической  закономерностью и имеет практическое значение в процессе спортивной тренировки. В биохимии спорта он получил название принципа гетерохронности, биохимической реституции.

     В различных органах процессы биохимической  реституции происходят также неодновременно. Так, нормальное содержание гликогена, прежде всего, восстанавливается в головном мозгу, затем в миокарде, ещё позднее – в скелетных мышцах и, наконец, в печени. Ресинтез гликогена в мозгу, миокарде и скелетных мышцах может происходить за счёт внутренних ресурсов организма путём образования во время работы молочной кислоты или путём перераспределения углеводов в организме. В последнем случае расщепление гликогена печени продолжается и во время отдыха, а поступающий в кровь сахар задерживается головным мозгом, миокардом и скелетными мышцами и используется для ресинтеза гликогена.

     Существенное  влияние на процессы биохимической  реституции оказывает нервная система, в частности её симпатическая  часть. Если с помощью ряда фармакологических  веществ (симпатолитина, гексония, эрготоксина) снять это влияние, резко замедлится, станет неполноценным процесс реституции и снизится величина суперкомпенсации гликогена, креатинфосфата и ряда других химических ингредиентов мышцы.

     Если  запасы гликогена восстанавливаются  после работы через 6-8 часов, то процессы анаболического обмена возвращаются к  норме после той же работы в  течение 24-48 часов.

     Если  работа сопровождалась значительным потоотделением, то в восстановительном периоде  восполняются запасы воды и минеральных  солей. Основным источником минеральных  веществ, служат продукты питания. 
 
 
 
 
 

1. Березов  Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - М.:Медицина,1993.

2. Биология. / Н.П.Соколова, И.И.Андреева и др. - М.: Высшая школа, 1987.

3. Каргатов А.С. Спортивная медицина. - М., 2003.

4. Лапутин А.Н. Олимпийскому спорту - высокие технологии. - К.: Знания, 1999. - 164с.

5. Лемеза Н.А., Камлюк Л.В., Лисов Н.Д. Биология. - М.: Айрис-пресс, 2005.

6. Некоторые  принципы и критерии увеличения  нагрузок при воспитании общей  и специальной выносливости. - М.: Спорткомитет СССР, 1982. - 31с.