- система, обеспечивающая энергией внутриклеточный обмен;
- нейрогармон (симпатоадреналовая, гипофизарно-надпочечниковая) реагирует неспецифично и включается при определенной силе раздражения, при этом включается синдром стресса, который способствует мобилизации энергетических и пластических ресурсов и облегчает развитие адаптационных изменений в тренируемых функциях.
Механизм перестройки обмена веществ на клеточном уровне, основан на том, что при физической нагрузке создается отрицательный баланс АТФ во внутренних органах. При физической нагрузке в мышцах накапливается АТФ и другие метаболиты, которые образуются в анаэробных условиях: креатин, ионы водорода. Они стимулируют генетический аппарат клетки, увеличивается синтез, иРНК вследствие этого усиливается окислительное фосфорилирование и образование достаточного количества АТФ, за счет чего ускоряется синтез белков, что приводит к росту мышц и увеличению их силы.
4.2 Основные направления изменения обмена веществ при адаптации к физическим нагрузкам
Анаэробно – гликолитическая направленность развивает скоростную выносливость. Это ведет к:
1.Увеличение запасов энергетических субстратов: КрФ, гликоген мышц, печени, липиды.
2. Увеличение количества и активности ферментов: аденозинтрифосфотаза, креатинфосфокиназа, ферменты гликолиза – фосфорилаза, ферменты аэробного окисления – дегидрогиназы.
3. Увеличение эффективности или КПД энергетических процессов. Это происходит за счет более выгодных реакций, увеличение сопряжения окисления и фосфорилирования.
4. Изменение процессов вегетативной регуляции, которое обеспечивает более быструю мобилизационную энергетическую структуру.
5. Увеличение буферной емкости организма и устойчивости к накоплению кислых продуктов.
6. Увеличение сократительных белков и белков сарколеммы.
Таким образом, адаптационные перестройки создают биохимические предпосылки для увеличения работоспособности спортсменов и направлены на увеличение мощности, емкости и эффективности биоэнергетических процессов.
4.3 Последовательность адаптационных процессов
Биохимические нагрузки происходят неодновременно. Быстрее всего увеличивается возможности аэробной системы. Затем увеличивается содержание структурных белков и интенсивного анаэробного гликолиза, происходит в последнюю очередь увеличивается КрФ. В спортивной практике это прослеживается на основах построения тренировочного макроцикла. В основном совершается, вегетативное обеспечение аэробного окисления. Совершенствование ведущих функций и улучшение тренировок. Полная адаптация – вхождение в спортивную форму, максимальная работоспособность, улучшение тренированности.
Срыв адаптации – истощение резервов, перетренировка. Обратимость тренировочных изменений при прекращении тренировок, биохимические и физические изменения, претерпевают обратное развитие. При адаптации быстрее всего совершенствуется мощность процессов энергообеспечения, емкость и эффективность. При прекращении тренировок эти показатели изменяются в обратном порядке.
Взаимодействие нагрузок происходит в процессе адаптации. При адаптации выделяется 2 основных этапа:
1. срочная адаптация – ответ организма на однократное воздействие физических нагрузок;
2. долговременная адаптация – развивается постепенно, как результат суммирования нагрузок и связан с возникновением в организме структурных и функциональных изменений.
При последовательности выполнении нагрузок, предыдущие нагрузки оказывают влияние на тренировочный эффект последующей нагрузки, взаимодействие может быть отрицательным, положительным и нейтральным. Биохимическая адаптация зависит от тех изменений, которые происходят в организме при нагрузке, а они зависят от интенсивности упражнений, продолжительность и интервалы отдыха между упражнениями – все это определяет тренировочный эффект. Различают 3 вида тренировочного эффекта:
1. Срочный тренировочный эффект – те биохимические изменения, которые происходят во время физической нагрузки, сразу после нее и первые 5 минут – восстановление.
2. Оставленный – наблюдается на поздних стадиях восстановления, характеризуется усилением пластических процессов и восстановление различных клеточных структур.
При повторении физических нагрузок происходит суммация срочных и оставленных тренировочных эффектов и создается третий кумулятивный тренировочный эффект, который определяется усиленным синтезом нуклеиновых кислот и белков, энергетических субстратов и выражается в приросте работоспособности и улучшение спортивных результатов.
Словарь используемых терминов
1.АТФ – аденозинтрифосфосфорная кислота
2. АДФ – аденозиндифосфорная кислота
3. АМФ
4. Адаптация – приспособление организма на воздействие физических нагрузок.
5. Аэробное окисление – электроны и протоны последовательно переносятся от НАД до КоQ10, а дальше протоны переносятся по цитохромам, а протоны накапливаются, при этом мембрана митохондрий заряжается и становиться проницаемой для протонов, протоны и электроны соединяясь с О2, при этом образуется Н2О.
6. Анаэробное окисление – Н2 отщепившийся от окисляемых соединений передается на НАД с образованием НАД Н2 и поскольку О2 нет, Н2 переносится на ПВК и образуется молочная кислота.
7. Бета окисление – окисляются жирные кислоты в митохондриях, начиная сгидроксогруппы, в результате чего от жирной кислоты отщепляется двухуглеродный остаток ацетил К0, кислота становится короче на два углеродных атома, затем этот процесс повторяется до тех пор, пока вся жирная кислота не превратиться а остаток К0А.
8. Биологическое окисление происходит тремя путями:
1. Непосредственное взаимодействие веществ с О2 при участии ферментов оксидазы.
2. Передача электронов между соединениями с переменной валентностью.
3. Отщепление Н2.
9. Буферная система – специальная система препятствий изменения уровня рН, также восстановление и поддержание ионов водорода ОН - и поддержание постоянства внутренней среды организма.
10. Дыхательная цепь – Это последовательно расположенные ферменты и коферменты биологического окисления.
11. Лактат – молочная кислота.
12. Макроэргические соединения - соединения в молекулах, которых имеется связь богатая энергией, при разрыве которой освобождается > 6ккал / г молекулы вещества.
13. Окислительное фосфорилирование – В процессе переноса протонов и электронов Н2 по дыхательной цепи, т.е. по мембране митохондрий, - порциями освобождается энергия, таких порций 3, часть энергии рассеивается в виде тепла, а часть используется для образования АТФ из АДФ и неорганической фосфорной кислоты.
Заключение
Таким образом, при выполнении предложенной нагрузки (1500 м. – 4 минуты) рассматривалась субмаксимальная зона мощности, продолжительность которой составляет от 30 секунд до 2-3,5 минут. Эта зона мощности имеет анаэробно – гликолитическую направленность. Основными путями ресинтеза АТФ являются: гликолиз и креатинфосфатная реакция. Основным источником энергии являются: креатинфосфат, АТФ, гликоген мышц. В процессе адаптации к тренировочным нагрузкам в зависимости от типа нагрузок увеличивается мощность, емкость и эффективность различных путей энергообеспечения. Основными показателями лактатного пути энергообеспечения являются лактатный кислородный долг до 20 л, лактат > 12мм/л, увеличивается гликоген, происходит больший сдвиг рН 7,0 – 6,9.
При нагрузках анаэробного характера за счет нервно – эмоционального возбуждения уровень глюкозы может повышаться до 2 ммоль/л, белок в моче 1,5%. Продуктом является молочная кислота 10 – 11 ммоль/л. Этот процесс направлен на развитие скоростной выносливости.
Список литературы
1. Медведева Г.Е. Биоэнергетика мышечной деятельности: учебное пособие. – Челябинск, 2006.
2. Биохимия физической культуры и спорта: учебно-методическое пособие (составители Г.Е. Медведева, Т.В. Соломина) – Челябинск, 2006.
3. Соломина Т.В. Особенности процессов энергообеспечения физических нагрузок в циклических видах спорта. Учебное пособие – Омск, Челябинск, 1987.