103 .Источники энергии дня мышечного сокращения. Энергообеспечение мышечной работы при физических нагрузках различной интенсивности.

Источники энергии мышечного сокращения.

Скелетная мышца, работающая с максимальной интенсивностью, потребляет

в сотни раз больше энергии, чем покоящаяся, причем переход от состояния

покоя к состоянию максимальной работы происходит за доли секунды. В связи с

этим у мышц совсем по-другому построен механизм изменения скорости синтеза

АТФ в очень широких пределах.

Как уже упоминалось при мышечном сокращении большое значение имеет

процесс синтеза АТФ из АДФ, высвобождаемых из миозиновых головок. Это

происходит при помощи, имеющегося в мышцах высокоэнергетического вещества

креатинфосфата, которое образуется из креатина и АТФ при действии

креатинкиназы:

NH NH

II II

C-NH2 C-NH-PO3H2

I I

N-CH3+АТФ ( N-CH3 + АДФ

I I

CH2 CH2

I I

COOH COOH

Креатин Креатинфосфат

Эта реакция легко обратима и идет анаэробно, что обеспечивает быстрое

включение мышц в работу на ранних этапах. При продолжении нагрузки роль

такого энергетического обеспечения снижается, а на его замену приходят

гликогеновые механизмы обеспечения большим количеством АТФ.

Энергообеспечение мышечной работы при физических нагрузках различной интенсивности.

Сокращение и расслабление мышцы нуждаются в энергии, которая образуется при гидролизе молекул АТФ.

Однако запасы АТФ в мышце незначительны, их достаточно для работы мышцы в течении 2 секунд. Образование АТФ в мышцах называется ресинтезом АТФ.

Таким образом, в мышцах идет два параллельных процесса – гидролиз АТФ и ресинтез АТФ.

Ресинтез АТФ в отличие от гидролиза может протекать разными путями, а всего, в зависимости от источника энергии их выделяют три: аэробный (основной), креатинфосфатный и лактатный.

Для количественной характеристики различных путей ресинтеза АТФ обычно используют несколько критериев.

^ 1. Максимальная мощность или максимальная скорость – это наибольшее количество АТФ, которое может образоваться в единицу времени за счет данного пути ресинтеза. Измеряется максимальная мощность в калориях или джоулях, исходя из того что один ммоль АТФ соответствует физиологическим условиям примерно 12 кал или 50 Дж. Поэтому данный критерий имеет размерность кал/мин-кг мышечной ткани или Дж/мин-кг мышечной ткани.

^ 2. Время развертывания – это минимальное время, необходимое для выхода ресинтеза АТФ на свою наибольшую скорость, то есть для достижения максимальной мощности. Этот критерий измеряется в единицах времени.

^ 3. Время сохранения или поддержания максимальной мощности – это наибольшее время функционирования данного пути ресинтеза АТФ с максимальной мощностью.

^ 4. Метаболическая ёмкость – это общее количество АТФ, которое может образоваться во время мышечной работы за счет данного пути ресинтеза АТФ.

В зависимости от потребления кислорода пути ресинтеза делятся на аэробные и анаэробные.