Šta tjera osobu da se kreće? Šta je razmjena energije? Odakle dolazi energija tijela? Koliko će to trajati? Na šta fizička aktivnost koliko se energije troši? Mnogo je pitanja, kao što vidite. Ali najviše od svega se pojavljuju kada počnete proučavati ovu temu. Pokušaću da olakšam život najradoznalijima i uštedim vreme. Idi…

Energetski metabolizam - skup reakcija cijepanja organskih tvari, praćenih oslobađanjem energije.

Da bi omogućio kretanje (aktinski i miozinski filamenti u mišićima), mišiću je potreban adenozin trifosfat (ATP). Kada se hemijske veze između fosfata razbiju, oslobađa se energija koju koristi ćelija. U ovom slučaju, ATP prelazi u stanje sa nižom energijom u adenozin difosfatu (ADP) i neorganskom fosforu (P)

Ako mišić radi, tada se ATP konstantno cijepa na ADP i neorganski fosfor, pri čemu se oslobađa energija (oko 40-60 kJ/mol). Za dugotrajan rad potrebno je obnoviti ATP brzinom kojom ovu tvar koristi stanica.

Izvori energije koji se koriste za kratkoročni, kratkotrajni i dugotrajni rad su različiti. Energija se može generirati i anaerobno (bez kisika) i aerobno (oksidativno). Koje kvalitete razvija sportista kada trenira u aerobnoj ili anaerobnoj zoni, napisao sam u članku „“.

Postoje tri energetska sistema koji obezbeđuju fizički rad osobe:

1. Alktat ili fosfageni (anaerobni). Povezuje se s procesima resinteze ATP-a uglavnom zbog visokoenergetskog jedinjenja fosfata - kreatin fosfata (CrP).
2. Glikolitički (anaerobni). Osigurava resintezu ATP-a i CRF-a zbog reakcija anaerobne razgradnje glikogena i/ili glukoze do mliječne kiseline (laktata).
3. Aerobni (oksidativni). Sposobnost obavljanja posla zbog oksidacije ugljikohidrata, masti, bjelančevina uz povećanje isporuke i iskorištavanja kisika u radnim mišićima.

Izvori energije za kratkotrajni rad.

Energiju koja je brzo dostupna mišićima obezbeđuje molekul ATP (Adenozin trifosfat). Ova energija je dovoljna za 1-3 sekunde. Ovaj izvor se koristi za trenutni rad, maksimalni napor.

ATP + H2O ⇒ ADP + F + energija

U tijelu, ATP je jedna od supstanci koje se najčešće ažuriraju; Dakle, kod ljudi je životni vek jednog ATP molekula manji od 1 minute. Tokom dana, jedan ATP molekul prolazi u prosjeku 2000-3000 ciklusa resinteze ( ljudsko tijelo sintetizira oko 40 kg ATP-a dnevno, ali u svakom trenutku sadrži oko 250 g), odnosno u tijelu praktički nema rezerve ATP-a, a za normalan život potrebno je stalno sintetizirati nove molekule ATP-a.

Dopunjava se ATP-om zahvaljujući CRP-u (kreatin fosfatu), ovo je drugi molekul fosfata, koji ima visoku energiju u mišićima. CrF donira molekul fosfata molekulu ADP za stvaranje ATP-a, čime se osigurava sposobnost mišića da radi određeno vrijeme.

izgleda ovako:

ADP+ CrF ⇒ ATP + Cr

Zaliha KrF traje do 9 sekundi. rad. U ovom slučaju, vršna snaga pada na 5-6 sekundi. Profesionalni sprinteri pokušavaju još više povećati ovaj rezervoar (CrF rezervu) treningom do 15 sekundi.

I u prvom i u drugom slučaju, proces stvaranja ATP-a odvija se u anaerobnom načinu, bez sudjelovanja kisika. Resinteza ATP-a zbog CRF-a se izvodi gotovo trenutno. Ovaj sistem ima najveću snagu u poređenju sa glikolitičkim i aerobnim i obezbeđuje rad "eksplozivne" prirode sa maksimalnim kontrakcijama mišića u smislu snage i brzine. Ovako izgleda energetski metabolizam tokom kratkotrajnog rada, drugim rečima, tako funkcioniše sistem snabdevanja alaktičkom energijom organizma.

Izvori energije za kratke periode rada.

Odakle dolazi energija za tijelo tokom kratkog rada? U ovom slučaju izvor je životinjski ugljikohidrat, koji se nalazi u mišićima i ljudskoj jetri - glikogen. Proces kojim glikogen potiče resintezu ATP-a i oslobađanje energije naziva se Anaerobna glikoliza(Sistem za snabdevanje glikolitičkom energijom).

glikoliza- Ovo je proces oksidacije glukoze, u kojem se iz jednog molekula glukoze formiraju dva molekula pirogrožđane kiseline (Pyruvate). Dalji metabolizam pirogrožđane kiseline moguć je na dva načina - aerobni i anaerobni.

Tokom aerobnog rada pirogrožđana kiselina (piruvat) je uključena u metabolizam i mnoge biohemijske reakcije u tijelu. Pretvara se u acetil-koenzim A, koji je uključen u Krebsov ciklus osiguravajući disanje u ćeliji. Kod eukariota (ćelije živih organizama koje sadrže jezgro, odnosno u ljudskim i životinjskim ćelijama), Krebsov ciklus se odvija unutar mitohondrija (MX, ovo je energetska stanica ćelije).

Krebsov ciklus(ciklus trikarboksilne kiseline) - ključni korak u disanju svih ćelija pomoću kiseonika, centar je raskrsnice mnogih metaboličkih puteva u telu. Osim energetske uloge, Krebsov ciklus ima značajnu plastičnu funkciju. Učestvujući u biohemijskim procesima, pomaže u sintetizaciji važnih ćelijskih jedinjenja kao što su aminokiseline, ugljeni hidrati, masne kiseline itd.

Ako kiseonik nije dovoljan, odnosno rad se odvija u anaerobnom režimu, tada se pirogrožđana kiselina u tijelu podvrgava anaerobnom cijepanju uz stvaranje mliječne kiseline (laktata)

Glikolitički anaerobni sistem karakteriše velika snaga. Ovaj proces počinje gotovo od samog početka rada i dostiže snagu za 15-20 sekundi. rad maksimalnog intenziteta, a ova snaga se ne može održavati duže od 3 - 6 minuta. Za početnike, koji tek počinju da se bave sportom, snaga je jedva dovoljna za 1 minut.

Energetski supstrati za snabdijevanje mišića energijom su ugljikohidrati - glikogen i glukoza. Ukupna zaliha glikogena u ljudskom tijelu za 1-1,5 sati rada.

Kao što je već spomenuto, kao rezultat velike snage i trajanja glikolitičkog anaerobnog rada, u mišićima se stvara značajna količina laktata (mliječne kiseline).

Glikogen ⇒ ATP + mliječna kiselina

Laktat iz mišića prodire u krv i vezuje se za puferske sisteme krvi kako bi očuvao unutrašnju sredinu tijela. Ako nivo laktata u krvi poraste, tada puferski sistemi u nekom trenutku možda neće moći da se izbore, što će uzrokovati pomak kiselinsko-bazne ravnoteže na kiselu stranu. Zakiseljavanjem krv postaje gusta i stanice tijela ne mogu dobiti potreban kisik i ishranu. Kao rezultat, to uzrokuje inhibiciju ključnih enzima anaerobne glikolize, sve do potpune inhibicije njihove aktivnosti. Smanjuje se brzina same glikolize, alaktički anaerobni proces i snaga rada.

Trajanje rada u anaerobnom režimu zavisi od nivoa koncentracije laktata u krvi i stepena otpornosti mišića i krvi na promene kiseline.

Puferski kapacitet krvi je sposobnost krvi da neutralizira laktat. Što je osoba obučenija, to ima više tampon kapaciteta.

Izvori energije za kontinuirani rad.

Izvori energije za ljudski organizam tokom dužeg aerobnog rada, neophodnih za stvaranje ATP-a, su mišićni glikogen, glukoza u krvi, masne kiseline, intramuskularne masti. Ovaj proces je pokrenut dugotrajnim aerobnim radom. Na primjer, sagorijevanje masti (oksidacija masti) kod trkača početnika počinje nakon 40 minuta trčanja u 2. zoni otkucaja srca (ZZ). Kod sportista proces oksidacije počinje već nakon 15-20 minuta trčanja. Masti u ljudskom tijelu dovoljne su za 10-12 sati kontinuiranog aerobnog rada.

Kada su izloženi kisiku, molekule glikogena, glukoze, masti se razgrađuju, sintetizirajući ATP uz oslobađanje ugljičnog dioksida i vode. Većina reakcija se dešava u mitohondrijima ćelije.

Glikogen + kisik ⇒ ATP + ugljični dioksid + voda

Formiranje ATP-a ovim mehanizmom je sporije nego uz pomoć izvora energije koji se koriste u kratkotrajnom i kratkotrajnom radu. Potrebno je 2 do 4 minute prije nego što se potreba ćelije za ATP-om u potpunosti zadovolji aerobnim procesom o kojem se govori. Ovo kašnjenje je zato što je potrebno vrijeme da srce počne povećavati opskrbu mišića krvlju bogatom kisikom brzinom koja je potrebna da zadovolji potrebe mišića za ATP.

Masti + kisik ⇒ ATP + ugljični dioksid + voda

Tjelesna tvornica oksidacije masti je energetski najintenzivnija. Od oksidacije ugljikohidrata iz 1 molekule glukoze nastaje 38 ATP molekula. A sa oksidacijom 1 molekula masti - 130 molekula ATP-a. Ali to se dešava mnogo sporije. Osim toga, za proizvodnju ATP-a oksidacijom masti potrebno je više kisika nego za oksidaciju ugljikohidrata. Još jedna karakteristika oksidativne, aerobne tvornice je da ona postepeno dobija na zamahu, kako se povećava dostava kisika i povećava koncentracija masnih kiselina koje se oslobađaju iz masnog tkiva u krvi.

Više korisne informacije i članke koje možete pronaći.

Ako zamislimo sve sisteme za proizvodnju energije (energetski metabolizam) u tijelu u obliku rezervoara za gorivo, onda će izgledati ovako:

1. Najmanji rezervoar je kreatin fosfat (kao 98 benzin). On je, takoreći, bliži mišiću i brzo počinje da radi. Ovaj "benzin" je dovoljan za 9 sekundi. rad.
2. Srednji rezervoar - Glikogen (92 benzin). Ovaj rezervoar se nalazi malo dalje u karoseriji i gorivo iz njega dolazi od 15-30 sekundi fizičkog rada. Ovo gorivo je dovoljno za 1-1,5 sati rada.
3. Veliki rezervoar - Mast (dizel gorivo). Ovaj rezervoar je daleko i biće potrebno 3-6 minuta pre nego što gorivo počne da teče iz njega. Zalihe masti u ljudskom tijelu za 10-12 sati intenzivnog, aerobnog rada.

Nisam sve ovo smislio sam, već sam uzeo izvode iz knjiga, literature, internet izvora i pokušao da vam to sažeto prenesem. Ako imate pitanja - pišite.

ATP resynthesis - ovo je metabolički proces, koji se trajno odvija u or-ga-low-me. Zašto? Jer ATP je univerzalni izvor energije za sve tjelesne ćelije. Ras-cipher-ro-you-va-et-xia je skraćenica od ATP, poput ade-no-zin-tri-fosforne kiseline. A ona je ta koja osigurava rad mozga, srca, mišića i svega ostalog. Ko-od-vet-st-ven-ali, budući da je izvor energije, njegove rezerve mogu biti iscrpljene. Ovisno o intenzitetu iscrpljivanja, resinteza ATP-a može osigurati fosfo-ri-li-ro-vaciju, glikolizu ili oksidaciju. Svaki metod karakteriše efikasnost i trajanje procesa. Fos-fo-ri-li-ro-va-nie je najefikasniji, a oksidacija može potrajati najduže da sin-te-zi-ro-vat ATP.

Zašto trebate znati kako se provodi resinteza ATP-a? Zatim, da će vam to omogućiti da se adekvatnije saberete plan obuke , odaberite co-from-vet-st-vuyu-schee sportsku ishranu, tre-no-ro-vat-sya in najoptimalniji volumen i još jednom se uvjerite da ne-o-ho-di-mos-ti kardio vežbe . Na primjer, upravo s obzirom na sistem resinteze ATP-a, trajanje trening snage ne bi trebalo da prelazi 60 minuta. Samo zato što postoji višak laktata, koji dovodi do ponovne sinteze ATP-a zbog oksidacije triglicerida, a ne ugljikohidrata. S druge strane, ako postoji ne-o-ho-di-sposobnost da smršate i, posljedično, to-va-tel-ali, mo-bi-li-zo-wat masno kiselo-lo- vi, onda najefikasniji način je izvođenje treninga dužih od 90 minuta. Hajde, idemo i shvatimo šta, kako i zašto treba da radimo!

Sistemi za resintezu ATP-a

Fosforilacija - to su tri vrste reakcija, od kojih je glavna proces ponovne sinteze ATP-a uz sudjelovanje kreatina. Ukupno, proces fos-fo-ri-li-ro-va-nie traje oko 10-15 sekundi, ali prvih 5-6 sekundi ATP se obnavlja chi-tel-ali ovo sis-te-my. Nakon toga se povezuje glikoliza i zato postoji tako značajna razlika između indikatora snage za jedno vrijeme i pokazatelja snage za 2-3 ponavljanja. Ponovna sinteza kreatina traje oko 5-15 minuta, au prvih 1,5 minuta obnavljate oko 65%, u narednih 4,5 minuta 85% i već tada os-tav-shie-Xia 15%. Zbog toga tokom ciklusa snage nema-b-ho-di-bridge u dugom dahu između serija i malih ponavljanja.

glikoliza- ovo je proces resinteze ATP-a uz sudjelovanje ugljikohidrata u obliku glikogena. Na-chi-na-et-sya ovaj proces sa opterećenjima koja traju duže od nekoliko sekundi. Ukupno, glikoliza je uključena u proces obnavljanja ATP-a oko 2-3 minute na udaljenosti od nosa sportaša. Ali udio glikolize nakon 30 sekundi neprekidnog opterećenja se trajno smanjuje, a u procesu glikolize vi-ra-ba-you-va-et-sya sve više piruvata, koji zatim meta-bo -li-zi-ru -et-xia u laktat, sti-mu-li-ruya uskrsnuće u mišićnim vlaknima. Zapravo, već nakon 15 sekundi, na-chi-na-et-sya syn-te-zi-ro-va-sya piruvat, što znači da je oksidacijski sistem povezan. Trajanje odmora za obnavljanje ovog sistema za resintezu ATP-a je u rasponu od 30-90 sekundi. U slučaju da sportista cilja-le-na-desno-len-ali p-ta-e-sya da-beat-sya me-ta-bo-li-ches-to-go stres , možda bi mu bilo korisno da se odmori 30 sekundi, ali ako volumetrijski trening snage , zatim pre-skoro-ti-tel-ali od-dy-hat 60–90 sekundi.

Oksidacija- ovo je proces resinteze ATP-a kroz mobilizaciju i dalje korištenje masnih kiselina i/ili ugljikohidrata. "Gorivo" može doći iz triglicerida i glikogena u mišićima, lipida iz potkožnog masnog tkiva i iz glukoze u krvi. Ali u slučaju da glikogen nije dovoljan za izvođenje velikog opterećenja, tijelo će uništiti proteine ​​skeletnih mišića za mo-bi-li-za-ciju aminokiselina i njihovo daljnje recikliranje kao izvora ATP-a. Zato, ako osoba trenira u velikom broju ponavljanja, ima smisla da poveća količinu unesenih ugljikohidrata i/ili koristi “jednostavne” ugljikohidrate tokom treninga. Dok gubitak težine može imati smisla BCAA prije majke .

zaključak: budući da proces phos-fo-ri-li-ro-va-niya os-s-s-s-s-s-s-s-s-s-s-s-ven-ali uz učešće kreatina, tokom ciklusa snage ima smisla uzimati-ne-majka dodatak kreatinu . Optimalno vrijeme pod opterećenjem tokom volumetrijskih ciklusa je 30-40 sekundi, jer tada piruvat počinje aktivno da se oslobađa. Što su mitohondrije razvijenije, tijelo duže uspijeva da efikasno iskoristi produkte raspadanja koji nastaju u procesu glikolize, što bi trebalo da bude tel-ali reci-zy-va-et-sya na adapt-ta-qi-on -ta rezerva sportiste i pre-del-ali efektivan volumen treninga za njega - ovo je još jedan razlog da se napravi auto -dio na masi.

Izvori

www.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2716334/

www.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4898252/

www.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2917728/

www.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3005844/

sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413112005037

www.nlm.nih.gov/pubmed/8964751/

ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1157744/

www.nlm.nih.gov/pubmed/4030556/

www.nlm.nih.gov/pubmed/9950784/

www.nlm.nih.gov/pubmed/2600022/

www.nlm.nih.gov/pubmed/20847704

Obnavljanje fosfagena (ATP i CRF)

Fosfageni, posebno ATP, se vrlo brzo obnavljaju (slika 25). Već u roku od 30 sekundi nakon prestanka rada obnavlja se do 70% utrošenih fosfagena, a njihova potpuna nadoknada završava za nekoliko minuta, i to gotovo isključivo zbog energije aerobnog metabolizma, odnosno zbog kisika koji se utroši u brzo faza O2-duga. Doista, ako se odmah nakon rada radni ekstremitet zaklopi i tako liši mišiće kisika koji se isporučuje krvlju, tada neće doći do obnove CRF-a.

Kakošto je veća potrošnja fosfagena tokom rada, to je potrebno više O2 za njihovo obnavljanje (za obnavljanje 1 mola ATP-a potrebno je 3,45 litara O2). Vrijednost brze (alaktičke) frakcije O2-duga je direktno povezana sa stepenom smanjenja fosfagena u mišićima do kraja rada. Stoga ova vrijednost označava količinu fosfagena koji se potroši tokom operacije.

At neobučenih muškaraca, maksimalna vrijednost brzog udjela O2-duga dostiže 2-3 litre. Posebno velike vrijednosti ovog pokazatelja zabilježene su među predstavnicima sportova brzine i snage (do 7 litara kod visokokvalificiranih sportaša). U ovim sportovima sadržaj fosfagena i brzina njihove potrošnje u mišićima direktno određuju maksimalnu i održavanu (daljinu) snagu vježbe.

Oporavak glikogena. Prema početnim zamislima R. Margaria i dr. (1933), glikogen koji se troši tokom rada ponovo se sintetiše iz mliječne kiseline u roku od 1-2 sata nakon rada. Kiseonik utrošen tokom ovog perioda oporavka određuje drugu, sporu ili laktatnu, O2-debt frakciju. Međutim, sada je utvrđeno da obnavljanje glikogena u mišićima može trajati i do 2-3 dana.

Brzina oporavak glikogena i količina njegovih nadoknadivih rezervi u mišićima i jetri zavisi od dva glavna faktora: stepena potrošnje glikogena tokom rada i prirode ishrane tokom perioda oporavka. Nakon vrlo značajnog (više od 3/4 početnog sadržaja), do potpunog, iscrpljivanja glikogena u mišićima koji rade, njegov oporavak u prvim satima normalnom ishranom je veoma spor, a potrebno je i do 2 dana da se postigne nivo prije rada. At dijeta s visokim sadržajem ugljikohidrata (više od 70% dnevnog sadržaja kalorija), ovaj proces se ubrzava - već u prvih 10 sati više od polovice glikogena se obnavlja u mišićima koji rade, do kraja dana je potpuno obnovljena, a u jetri je sadržaj glikogena mnogo veći nego inače. U budućnosti, količina glikogena u mišićima koji rade i u jetri nastavlja da raste, a 2-3 dana nakon "iscrpnog" opterećenja može premašiti prethodnu 1,5-3 puta - fenomen superkompenzacije.

At svakodnevno intenzivno i dugo trening sesije sadržaj glikogena u mišićima koji rade i jetri značajno se smanjuje iz dana u dan, jer uz normalnu prehranu, čak ni dnevna pauza između treninga nije dovoljna za potpuno obnavljanje glikogena. Povećanje sadržaja ugljikohidrata u ishrani sportaša može osigurati potpunu obnovu tjelesnih resursa ugljikohidrata do sljedećeg treninga.

eliminacija mlečne kiseline. U periodu oporavka mlečna kiselina se eliminiše iz mišića koji rade, krvi i tkivne tečnosti, a što je brže to se manje mlečne kiseline stvaralo tokom rada. Režim nakon rada također igra važnu ulogu. Dakle, nakon maksimalnog opterećenja potrebno je 60-90 minuta da se nakupljena mliječna kiselina u potpunosti eliminira u uvjetima potpunog odmora - sjedenje ili ležanje (pasivni oporavak). Međutim, ako nakon takvog opterećenja lak posao(aktivni oporavak), tada se eliminacija mliječne kiseline događa mnogo brže. Kod netreniranih ljudi, optimalni intenzitet "obnavljajućeg" opterećenja je otprilike 30-45% IPC-a (na primjer, džogiranje). kod dobro obučenih sportista - 50-60% IPC-a, sa ukupnim trajanjem od približno 20 minuta.

Postojičetiri glavna načina za eliminaciju mliječne kiseline:

• 1) oksidacija do CO2 i SH0 (ovo eliminiše približno 70% sve akumulirane mlečne kiseline);
• 2) konverzija u glikogen (u mišićima i jetri) i glukozu (u jetri) oko 20%;
• 3) konverzija u proteine ​​(manje od 10%); 4) uklanjanje urinom i znojem (1-2%). Aktivnim oporavkom, udio eliminirane mliječne kiseline aerobno se povećava. Iako se oksidacija mliječne kiseline može dogoditi u različitim organima i tkivima (skeletni mišići, srčani mišić, jetra, bubrezi, itd.), većina se oksidira u skeletnim mišićima (posebno u njihovim sporim vlaknima). Time postaje jasno zašto je lak rad (on uključuje uglavnom spor mišićna vlakna) doprinosi bržoj eliminaciji laktata nakon teške vježbe.

Značajno dio spore (laktatne) frakcije O2-duga je povezan s eliminacijom mliječne kiseline. Što je opterećenje intenzivnije, taj je udio veći. Kod netreniranih ljudi dostiže maksimalno 5-10 litara, kod sportaša, posebno među predstavnicima brzinsko-snažnih sportova, dostiže 15-20 litara. Njegovo trajanje je oko sat vremena. Veličina i trajanje laktatne frakcije O2-duga se smanjuju s aktivnim oporavkom.

Izvor energije u stanicama je supstanca adenozin trifosfat (ATP), koja se, ako je potrebno, razlaže do adenozin fosfata (ADP):

ATP → ADP + energija.

Uz intenzivno vježbanje, raspoloživi ATP se troši za samo 2 sekunde. Međutim, ATP se kontinuirano obnavlja iz ADP-a, omogućavajući mišićima da nastave da rade. Postoje tri glavna sistema za obnavljanje ATP-a: fosfat, kiseonik i laktat.

Fosfatni sistem

Fosfatni sistem oslobađa energiju što je brže moguće, zbog čega je važan tamo gdje je potreban brz napor, na primjer, za sprintere, fudbalere, skakače u vis i dalj, boksere i tenisere.

U fosfatnom sistemu, ATP se obnavlja zahvaljujući kreatin fosfatu (CrP), čije su rezerve dostupne direktno u mišićima:

CrF + ADP → ATP + kreatin.

Tokom rada fosfatnog sistema, kiseonik se ne koristi i ne stvara se mlečna kiselina.

Fosfatni sistem radi samo kratko - pri maksimalnom opterećenju ukupna zaliha ATP-a i CRF-a se troši za 10 sekundi. Nakon završetka opterećenja, rezerve ATP-a i CrF-a u mišićima se obnavljaju za 70% nakon 30 sekundi i potpuno - nakon 3-5 minuta. Ovo se mora imati na umu kada izvodite velike brzine i vežbe snage. Ako napor traje duže od 10 sekundi ili su pauze između napora prekratke, tada se uključuje laktatni sistem.

sistem kiseonika

Kiseonički, ili aerobni, sistem je važan za sportiste izdržljivosti jer može podržati dugoročne fizičke performanse.

Rad sistema kiseonika zavisi od sposobnosti tela da transportuje kiseonik do mišića. Kroz obuku se može povećati za 50%.

U sistemu kiseonika energija nastaje uglavnom kao rezultat oksidacije ugljenih hidrata i masti. Ugljikohidrati se prvo troše, jer im je potrebno manje kisika, a brzina oslobađanja energije je veća. Međutim, zalihe ugljikohidrata u tijelu su ograničene. Nakon njihovog iscrpljivanja, masti se povezuju - smanjuje se intenzitet rada.

Omjer upotrijebljenih masti i ugljikohidrata ovisi o intenzitetu vježbe: što je intenzitet veći, to je veći udio ugljikohidrata. Trenirani sportisti troše više masti i manje ugljikohidrata u odnosu na netreniranu osobu, odnosno ekonomičnije koriste raspoložive energetske rezerve.

Oksidacija masti odvija se prema jednadžbi:

Masti + kiseonik + ADP → ATP + ugljen dioksid + voda.

Razgradnja ugljikohidrata odvija se u dva koraka:

Glukoza + ADP → ATP + mliječna kiselina.

Mliječna kiselina + kisik + ADP → ATP + ugljični dioksid + voda.

Kiseonik je potreban tek u drugom koraku: ako ga ima dovoljno, mliječna kiselina se ne nakuplja u mišićima.

laktatni sistem

Pri velikom intenzitetu opterećenja kisik koji ulazi u mišiće nije dovoljan za potpunu oksidaciju ugljikohidrata. Nastala mliječna kiselina nema vremena da se potroši i akumulira se u mišićima koji rade. To dovodi do osjećaja umora i bolova u mišićima koji rade, a sposobnost izdržavanja opterećenja se smanjuje.

Na početku bilo koje vježbe (sa maksimalnim naporom - unutar prve 2 minute) i s naglim povećanjem opterećenja (tokom trzaja, završnih bacanja, uspona), dolazi do nedostatka kisika u mišićima, jer srce, pluća i krvni sudovi rade nemaju vremena da se u potpunosti uključe u posao. U tom periodu energiju obezbjeđuje laktatni sistem, uz proizvodnju mliječne kiseline. Da bi se izbjeglo nakupljanje veliki broj mliječne kiseline na početku treninga, potrebno je obaviti lagani trening za zagrijavanje.

Kada se prekorači određeni prag intenziteta, tijelo prelazi na potpuno anaerobno snabdijevanje energijom, u kojem se koriste samo ugljikohidrati. Zbog rasta zamor mišića sposobnost izdržavanja opterećenja se iscrpljuje u roku od nekoliko sekundi ili minuta, ovisno o intenzitetu i nivou treninga.

Utjecaj mliječne kiseline na performanse

Povećanje koncentracije mliječne kiseline u mišićima ima nekoliko posljedica koje treba uzeti u obzir prilikom treninga:

• Koordinacija pokreta je poremećena, što čini obuku za tehniku ​​neefikasnom.
• U mišićnom tkivu dolazi do mikro-pucanja, što povećava rizik od ozljeda.
• Formiranje kreatin fosfata je usporeno, što smanjuje efikasnost sprint treninga (trening fosfatnog sistema).
• Sposobnost stanica da oksidiraju masti je smanjena, što uvelike otežava snabdijevanje mišića energijom nakon iscrpljivanja rezervi ugljikohidrata.

U mirovanju, tijelu je potrebno oko 25 minuta da neutralizira polovinu mliječne kiseline nakupljene kao rezultat maksimalnog napora snage; 95% mliječne kiseline neutralizira se za 75 minuta. Ako se umjesto pasivnog odmora izvodi lagani zastoj, na primjer, trčanje, tada se mliječna kiselina mnogo brže uklanja iz krvi i mišića.

Visoka koncentracija mliječne kiseline može uzrokovati oštećenje zidova mišićnih stanica, što dovodi do promjena u sastavu krvi. Može proći 24 do 96 sati da se krvna slika normalizuje. Tokom ovog perioda, trening treba da bude lagan; intenzivan trening značajno usporavaju proces oporavka.

Previsoka učestalost intenzivnog vježbanja, bez dovoljnih pauza za odmor, dovodi do smanjenja performansi, au budućnosti - do pretreniranosti.

Energetske rezerve

Energetski fosfati (ATP i CRF) se troše za 8-10 sekundi maksimalnog rada. Ugljikohidrati (šećer i škrob) se skladište u jetri i mišićima kao glikogen. U pravilu su dovoljni za 60-90 minuta intenzivnog rada.

Rezerve masti u organizmu su praktično neiscrpne. Udio masne mase kod muškaraca je 10-20%; kod žena - 20-30%. Dobro obučeni sportisti izdržljivosti mogu imati postotak tjelesne masti u rasponu od izuzetno niskog do relativno visokog (4-13%).

Ljudske energetske rezerve

* Oslobođena energija nakon konverzije u ADP
Izvor	dionica(sa težinom od 70 kg)		Trajanje Dužina Tel- ness intenzivno rad	Energija kal sistem	Posebnosti
	grama	kcal
Fosfati(fosfatni sistem snabdijevanje energijom)
Fosfati	230	8*	8-10 sekundi	Fosfat	Obezbedite "eksplozivnu" snagu. Nije potreban kiseonik
Glikogen(sistemi kiseonika i laktata snabdijevanje energijom)
Glikogen	300— 400	1200— 1600	60-90 minuta	Kiseonik i laktat	Nedostatak kisika stvara mliječnu kiselinu
Masti(sistem kiseonika snabdijevanje energijom)
Masti	Preko 3000	Preko 27000	Više od 40 sati	Kiseonik	Potrebno je više kiseonika smanjuje se intenzitet rada

Zasnovan na knjizi Heart Rate, Lactate and Endurance Training Petera Jansena.

ATP u procesu kontrakcije opskrbljuje potrebnu energiju za formiranje aktomiozinskog kompleksa, a u procesu opuštanja mišića daje energiju za aktivni transport jona kalcija u retikulum. Da bi se održala kontraktilna funkcija mišića, koncentracija ATP-a u njemu mora biti na konstantnom nivou od 2 do 5 mmol/kg.

Zbog toga se tokom mišićne aktivnosti adenozin trifosforna kiselina mora obnavljati istom brzinom kojom se cijepa tokom kontrakcije, što se odvija odvojenim biohemijskim mehanizmima njene resinteze.

Izvori energije za resintezu ATP-a u skeletnim mišićima i drugim tkivima su energetski bogate supstance koje sadrže fosfate. Prisutni su u tkivima (kreatin fosfat, adenozin difosfat) ili nastaju prilikom katabolizma glikogena, masnih kiselina i drugih energetskih supstrata. Osim toga, kao rezultat aerobne oksidacije različitih supstanci, na mitohondrijalnoj membrani nastaje energija gradijenta protona.

Resynthesis adenozin trifosfat mogu se odvijati u reakcijama bez sudjelovanja kisika ( anaerobni mehanizmi ) ili uz njegovo učešće ( aerobni mehanizam ). U normalnim uslovima, resinteza ATP-a u mišićima odvija se pretežno aerobno. Prilikom napornog fizičkog rada, kada je dostava kiseonika u mišiće otežana, aktiviraju se i anaerobni mehanizmi resinteze ATP-a. U ljudskim skeletnim mišićima identificirana su tri tipa anaerobne i jedna aerobna redukcija adenozin trifosfata.

To anaerobni mehanizmi uključuju kreatin fosfokinazu (fosfogenu ili alaktatnu), glikolitičku (laktatnu) i miokinaznu mehanizme.

Aerobni mehanizam resinteze ATP-a sastoji se u oksidativnoj fosforilaciji koja se javlja u mitohondrijima, čiji se broj u skeletnim mišićima značajno povećava tokom aerobnog treninga. Energetski supstrati aerobne oksidacije su: glukoza, masne kiseline, djelimično aminokiseline, kao i intermedijarni metaboliti glikolize (mliječna kiselina) i oksidacije masnih kiselina (ketonska tijela).

Svaki mehanizam ima različite energetske sposobnosti, koje se procjenjuju prema sljedećim kriterijima: maksimalna snaga, stopa upotrebe, metabolički kapacitet i efikasnost.

Max Power- Ovo najveća brzina stvaranje ATP-a u ovom metaboličkom procesu. Ograničava maksimalni intenzitet rada koji se koristi mehanizmom.

Brzina implementacije- vrijeme za postizanje maksimalne snage ovog puta resinteze adenozin trifosfata od početka rada.

metabolički kapacitet- ukupna količina ATP-a koja se može dobiti u korištenom mehanizmu resinteze ATP-a zbog količine rezervi energetskih supstrata. Kapacitet ograničava količinu posla koji se može obaviti. Metabolička efikasnost je onaj dio energije koji se akumulira u visokoenergetskim vezama adenozin rifosfata. Određuje efikasnost obavljenog posla i procjenjuje se ukupnom vrijednošću faktora efikasnosti, koji predstavlja omjer sve potrošene korisne energije i njene ukupne količine oslobođene tokom trenutnog metaboličkog procesa.

Ukupna efikasnost pri pretvaranju energije metaboličkih procesa u mehanički rad zavisi od dva pokazatelja:

• efikasnost fosforilacije;
• efikasnost hemomehaničke konjugacije (efikasnost pretvaranja ATP-a u mehanički rad).

Efikasnost hemomehaničkog spajanja u procesima aerobnog i anaerobnog metabolizma je približno isti i iznosi 50%.

Efikasnost fosforilacije najveća u alaktičkom anaerobnom procesu - oko 80%, a najniža u anaerobnoj glikolizi - u prosjeku 44%. U aerobnom procesu je otprilike 60%.

dakle, anaerobni mehanizmi imaju veliku maksimalnu snagu i efikasnost stvaranja ATP-a, ali kratko vrijeme zadržavanja i mali kapacitet, zbog malih rezervi energetskih supstrata. Na primjer, maksimalna snaga reakcije kreatin fosfokinaze razvija se već pri 0,5-0,7 s intenzivnog rada i održava se 10-15 s kod netreniranih ljudi i do 25-30 su kod visoko obučenih sportista i iznosi 3,8 kJ/kg po minuta.

Glikolitički mehanizam resinteze ATP-a je niske efikasnosti. Većina energije ostaje u molekulima nastale mliječne kiseline. Koncentracija potonjeg direktno ovisi o snazi ​​i trajanju rada, a može se osloboditi samo aerobnom oksidacijom.

glikoliza- ovo je glavni način formiranja energije u vježbama submaksimalne snage, čije maksimalno trajanje je od 30 s do 2,5 min (trčanje na srednje staze, plivanje na 100 i 200 m itd.).

Glikolitički mehanizam stvaranja energije služi kao biohemijska osnova za posebnu brzu izdržljivost organizma.

Miokinazna reakcija se javlja u mišićima uz značajno povećanje koncentracije ADP-a u sarkoplazmi. Ova situacija se javlja kod jakog zamora mišića, kada drugi načini resinteze više nisu mogući.

dakle, anaerobni mehanizmi su fundamentalni u opskrbi energijom kratkotrajnih vježbi visokog intenziteta .

Prilikom prilagođavanja intenzivnim opterećenjima povećava se aktivnost enzima anaerobnih mehanizama i rezervi energetskih mehanizama: sadržaj kreatin fosfata u skeletnim mišićima može se povećati za 1,5-2 puta, a sadržaj glikogena - gotovo 3 puta.

Ažurirano: 20. juna 2013. Pregledi: 83818