Энергетика мышечного сокращения
Единственным прямым (непосредственным) источником энергии для мышечного сокращения служит аденозинтрифосфат (АТФ). При гидролизе АТФ образуется аденозиндифосфат (АДФ), отщепляется фосфатная группа и выделяется около 10 ккал свободной энергии.
Ресинтез АТФ
Для того чтобы мышечные волокна могли поддерживать сколько-нибудь длительное сокращение, необходимо постоянное восстановление АТФ с такой же скоростью, с какой он расщепляется (расходуется).
Энергия для восстановления АТФ образуется за счет питательных («горючих») веществ — углеводов, жиров, белков. При распаде (полном или частичном) этих веществ часть энергии, запасенная в их химических связях, освобождается. Эта свободная энергия обеспечивает связывание АДФ и фосфата с образованием АТФ.
Ресинтез АТФ в мышце может происходить двумя основными путями — анаэробным (без участия кислорода) и аэробным (при участии кислорода).
Для образования и использования АТФ в качестве непосредственного источника энергии в сокращающейся мышце могут действовать три химические (энергетические) системы:
1) фосфагенная (АТФ-КФ-система)
2) гликолитическая (лактацидная)
3) окислительная (кислородная)
Фосфагенная и гликолитическая работают по анаэробному пути, окислительная — по аэробному.
Фосфагенная энергетическая система
К этой группе относятся высокоэнергетические фосфатные соединение АТФ и креатинфосфат (КрФ).
КрФ — первый энергетический резерв мышцы, действующий как немедленный источник восстановления АТФ.
Конечными продуктами расщепления КрФ являются креатин и свободный фосфат. Энергия от расщепления КрФ немедленно и непосредственно используется для ресинтеза АТФ.
При отщеплении фосфатной группы от КрФ освобождается в среднем 10,5 ккал.
Гликолитическая энергетическая система
В основе деятельности этой системы, обеспечивающей ресинтез АТФ и КФ, лежит цепь химических реакций анаэробного расщепления гликогена (и глюкозы). Совокупность этих реакций называется анаэробный гликогенолиз, или гликолиз. В результате таких реакций образуется молочная кислота — лактацид. Отсюда другое название этой энергетической системы — лактацидная. В результате гликолиза освобождается энергия, которая позволяет ресинтезировать АТФ.
Энергетическими субстратами лактацидной мышечной системы служат углеводы, главным образом гликоген, запасенный в мышечных клетках, и в меньшей степени — глюкоза.
Энергетическая емкость лактацидной системы примерно в 2,5 раза больше, чем фосфагенной системы (табл. 210210903).
Кислородная (окислительная) энергетическая система
При непрерывном поступлении кислорода в митохондрии мышечных клеток действует кислородная система энергопродукции (ресинтеза АТФ). При работах аэробного характера с повышением интенсивности (мощности) выполняемой нагрузки увеличивается количество O2, потребляемого мышцами (и всем организмом в целом) в единицу времени.
Поскольку между скоростью потребления O2 (л/мин) и мощностью работы (Вт) аэробного характера существует прямо пропорциональная (линейная) зависимость, интенсивность аэробной работы можно характеризовать скоростью потребления кислорода.
Энергетические субстраты. Для энергетического обеспечения мышечной работы кислородная система может использовать в качестве субстратов окисления («горючего») все основные питательные вещества — углеводы (гликоген и глюкозу), жиры (жирные кислоты) и белки (аминокислоты).
Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 548 | Нарушение авторских прав
|