МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Физиология человека:
Физиология
Физиология клетки
Физиология эндокринной системы
Физиология пищеварительной системы
Физиология клеток крови
Физиология обмена веществ, питания
Физиология почек, КЩС, солевого обмена
Физиология репродуктивной функции
Физиология органов чувств
Физиология нервной системы
Физиология иммунной системы
Физиология кровообращения
Физиология дыхания
Физиология водолазов, дайверов
Видео по физиологии
Книги по физиологии
Форум
 

Аэробная система энергообеспечения мышц. Кислородный долг

а) Аэробная система. Аэробная система представляет собой окисление питательных веществ в митохондриях для получения энергии. Это значит, что глюкоза, жирные кислоты и аминокислоты пищевых веществ, как показано слева на рисунке, после некоторой промежуточной обработки соединяются с кислородом, высвобождая громадное количество энергии, которая используется для превращения АМФ и АДФ в АТФ.

Сравнение аэробного механизма получения энергии с системой гликоген-молочная кислота и фосфагенной системой по относительной максимальной скорости генерации мощности, выраженной в молях АТФ, образующихся в минуту, дает следующий результат.

Аэробная система энергообеспечения мышц. Кислородный долг

При сравнении этих систем с точки зрения длительности обеспечиваемой ими активности относительные значения выглядят так:

Аэробная система энергообеспечения мышц. Кислородный долг

Таким образом, можно легко понять, что фосфагенную систему используют мышцы для всплесков мощности длительностью в несколько секунд, но аэробная система необходима для длительной спортивной активности. Между ними располагается система гликоген-молочная кислота, которая особенно важна для обеспечения дополнительной мощности во время промежуточных по длительности нагрузок (например, забеги на 200 и 800 м).

Аэробная система энергообеспечения мышц. Кислородный долг
Основные метаболические системы, снабжающие энергией мышечное сокращение

б) Какие энергетические системы используются в разных видах спорта? Зная силу физической активности и ее длительность для разных видов спорта, легко понять, какая из энергетических систем используется для каждого из них. Примерное соответствие представлено в таблице ниже.

Аэробная система энергообеспечения мышц. Кислородный долг

г) Восстановление мышечных метаболических систем после физической деятельности. Подобно тому, как энергия фосфокреатина может использоваться для восстановления АТФ, энергия системы гликоген-молочная кислота может использоваться для восстановления и фосфокреатина, и АТФ. Энергия окислительного метаболизма может восстанавливать все другие системы, АТФ, фосфокреатин и систему гликоген-молочная кислота.

Восстановление молочной кислоты означает просто удаление ее избытка, накопленного во всех жидкостях тела. Это особенно важно, поскольку молочная кислота вызывает чрезвычайное утомление. При наличии достаточного количества энергии, генерируемой окислительным метаболизмом, удаление молочной кислоты осуществляется двумя путями: (1) небольшая часть молочной кислоты снова превращается в пировиноградную кислоту и затем подвергается окислительному метаболизму в тканях организма; (2) остальная часть молочной кислоты вновь превращается в глюкозу, главным образом в печени. Глюкоза, в свою очередь, используется для восполнения запаса гликогена в мышцах.

д) Восстановление аэробной системы после физической активности. Даже на ранних стадиях тяжелой физической работы способность человека к синтезу энергии аэробным путем частично снижается. Это связано с двумя эффектами:

(1) так называемым кислородным долгом;

(2) истощением запасов гликогена в мышцах.

е) Кислородный долг. В норме тело содержит примерно 2 л находящегося в запасе кислорода, который может быть использован для аэробного метаболизма даже без вдыхания новых порций кислорода. В этот запас кислорода входят:

(1) 0,5 л, находящиеся в воздухе легких;

(2) 0,25 л, растворенные в жидкостях тела;

(3) 1 л, связанный с гемоглобином крови;

(4) 0,3 л, которые хранятся в самих мышечных волокнах, в основном в соединении с миоглобином — веществом, которое похоже на гемоглобин и подобно ему связывает кислород.

При тяжелой физической работе почти весь запас кислорода используется для аэробного метаболизма в течение примерно 1 мин. Затем после окончания физической нагрузки этот запас должен быть возмещен за счет вдыхания дополнительного количества кислорода по сравнению с потребностями в покое. Кроме того, около 9 л кислорода должны быть израсходованы на восстановление фосфагенной системы и молочной кислоты. Дополнительный кислород, который должен быть возмещен, называют кислородным долгом (около 11,5 л).

Рисунок ниже иллюстрирует принцип кислородного долга.

Аэробная система энергообеспечения мышц. Кислородный долг
Скорость поглощения кислорода легкими в течение 4 мин максимальной физической работы и примерно 40 мин - после ее окончания. Рисунок демонстрирует принцип кислородного долга

В течение первых 4 мин человек выполняет тяжелую физическую работу, и скорость потребления кислорода возрастает более чем в 15 раз. Затем после окончания физической работы потребление кислорода все еще остается выше нормы, причем сначала — значительно выше, пока восстанавливается фосфагенная система и возмещается запас кислорода как часть кислородного долга, а в течение следующих 40 мин более медленно удаляется молочная кислота. Раннюю часть кислородного долга, количество которого составляет 3,5 л, называют алактацидным кислородным долгом (не связанным с молочной кислотой). Позднюю часть долга, составляющую примерно 8 л кислорода, называют лактацидным кислородным долгом (связанным с удалением молочной кислоты).

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

- Также рекомендуем "Восстановление мышечного гликогена. Питательные вещества для мышц"

Оглавление темы "Спортивная медицина":
1. Спортсмены мужчины и женщины. Сила мышц
2. Мощность мышц. Выносливость мышц
3. Система фосфокреатин-креатин. Система гликоген-молочная кислота
4. Аэробная система энергообеспечения мышц. Кислородный долг
5. Восстановление мышечного гликогена. Питательные вещества для мышц
6. Мышечная гипертрофия. Быстрые и медленные мышечные волокна
7. Дыхание при физической нагрузке. Пределы легочной вентиляции
8. Газы крови во время физической нагрузки. Влияние курения на легочную вентиляцию
9. Мышечный кровоток. Гипертрофия сердца при тренировках
10. Производительность сердца. Температура тела при физической нагрузке
11. Тепловой удар спортсменов. Возмещение потери хлорида натрия и калия у спортсменов
12. Лекарственные препараты спортсменов. Тренированность тела
Медунивер Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.