2.3.3. Биоэнергетика двигательной активности.

 Клетки нашего организма  нуждаются в постоянном энергообеспечении ДЛЯ СВОИХ выполнения функций. Вместе с тем они непосредственно не используют энергию, содержащуюся в потребляемых продуктах питания,  им необходимо сложное химическое соединение, которое называется аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ представляет собой непосредственно потребляемую форму химической энергии, необходимую для всех функций, включая мышечные сокращения.

 Пища, которую мы потребляем. Состоит из белков, углеводов и жиров. В результате процесса  усвоения пищи питательные вещества эти  расщепляются На простейшие компоненты - глюкозу, жирные кислоты и аминокислоты , которые абсорбируются в кровь и транспортируются к метаболиче5ски активным клеткам. Эти компоненты либо непосредственно попадают в метаболический процесс, образуя АТФ, либо аккумулируются в тканях организма для последующего использования. Например, избыток глюкозы сохраняется в виде гликогена в клетках мышц и печени. Жирные кислоты, которые непосредственно используются НЕ  ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ АТФ, хранятся в виде жировой ткани. С другой стороны, относительно небольшое количество потребляемых белков (аминокислот) непосредственно используется для производства энергии. Белки используются  преимущественно ДЛЯ  Роста И восстановления клеточных структур.

 АТФ представляет собой сложную химическую структуру, состоящую из вещества аденозина и трех более простых групп частиц, которые называются фосфатными группами.Между двумя фосфатными группами существует высокоэнергетическая связь.Расщепление терминальной фосфатной связи приводит к выделению энергии, которую клетка непосредственно использует для своей клеточной функции.

В мышечной клетке расщепление АТФ приводит к выполнению механической работы - мышечному сокращению. Количество накопленного АТФ. Которое может быть использовано для мышечных сокращений. Крайне ограничено. Только ЕГО Хватает  На несколько секунд мышечной деятельности. Поэтому АТФ должен постоянно ресинтезироваться. Существует несколько способов ресинтезирования АТФ: быстрый способ - с фосфагенной системой, чуть медленнее - с анаэробным производством АТФ из углеводов или жиров. Химические Превращения в мышце протекают КАК ПРИ наличия кислорода (в аэробных условиях), ТАК И ПРИ ЕГО отсутствии (в анаэробных условиях).

Фосфагенная система  . Креатинфосфат (КФ) представляет собой высокоэнергетическое соединение, которое находится в мышечных клетках. Вместе АТФ и КФ называют фосфагенами. Для осуществления мышечных сокращений АТФ может быть очень быстро ресинтезирован в результате расщепления КФ. Энергия выделяемая в результате расщепления высокоэнергетической фосфатной связи в КФ, используется для образования АТФ из аденозинфосфата (АДФ) и Ф (фосфатная группа отщепленная от АТФ).

Общее количество содержащихся в мышце АТФ и КФ очень незначительное, поэтому количество энергии, затрачиваемое на осуществление мышечных сокращений, весьма ограниченное. Его хватает приблизительно на 10 с максимального усилия. Однако поскольку эта энергия направлена ​​на осуществление мышечных сокращений, то она играет важную роль в начале движений, а также во время кратковременной двигательной активности высокой интенсивности, например спринта или поднимания штанги.

Анаэробное производство АТФ из углеводных источниковназывается анаэробным гликолизом. Анаэробный обозначает «без кислорода», а гликолиз - расщепление глюкозы или ее аккумулированной формы - гликогена.

Анаэробный гликолиз обеспечивает достаточно быстрое производство АТФ. ОН играет важную роль в случаях, когда энергия (АТФ) необходима для выполнения тех видов двигательной деятельности, при которых затрачивается много энергии в течение более продолжительных периодов времени, чем способна обеспечить фосфагеннная система.Анаэробный гликолиз протекает в цитоплазме Клетки И неполном включает  расщепление глюкозы (или гликогена) на более простое вещество - пировиноградную кислоту. ПРИ Очень высокой интенсивности двигательной нагрузки И неадекватном количестве кислорода пировиноградная Кислота превращается в молочную кислоту. Образование молочной кислоты представляет собой существенную проблему. Поскольку ее накопление в большом количестве ассоциируется с изменением рН мышц и постепенным возникновением утомления. Если выведение молочной кислоты через систему кровообращения не успевает за ее образованием в работающих мышцах, то возникает временное утомление мышц, сопровождающееся болезненными симптомами. Таким образом, анаэробный гликолиз КАК главную Источник АТФ ДЛЯ выполнения высокоинтенсивных нагрузок  продолжительностью до 3минут Быть может использован ВО ВРЕМЯ продолжительной двигательной активности Только в ограниченной Степени.

 Аэробное Производство АТФ используется ДЛЯ двигательной активности, требующей продолжительного производства энергии. Поскольку аэробный метаболизм - это процесс обеспечения энергией при использовании кислорода, то аэробным путям метаболизма необходимы непрерывные поставки кислорода системой кровообращения.Этот метаболический путь, Который называют аэробным ИЛИ окислительным гликолизом , наблюдается в клеточных структурах - митохондриях. Митохондрии иногда называют электростанциями »клетки, они содержат специальные (окислительные) ферменты, необходимые клетке для потребления кислорода. Этот высокоэффективный метаболический процесс ограничивается, главным образом, способностью кардиореспираторной системы доставлять кислород в активные клетки. При достаточном коллическтве кислорода пировиноградная кислота превращается в ацетил КоА (ацетил-кофермент А), который поступает в цикл Кребса и цепочку переноса электронов, образуя значительное количество АТФ.

 Аэробные метаболические пути также обеспечивают расщепление жирных кислот (усвоенный компонент пищевых жиров) для образования АТФ. Этот метаболический путь, известный под названием бета-окисление, также проходит в митохондрияхт и требует непрерывного поступления кислорода. Аэробный метаболизм жиров обеспечивает производство очень большого количества АТФ, поэтому, можно сказать, что жиры обладают высокой калорийной плотностью. Калория - это единица количества энергии.Один грамм жира дает 9 ккал энергии, один грамм глюкозы - 4 ккал. Именно поэтому жир считается отличным источником энергии.

В состоянии покоя организм для образования энергии использует как глюкозу, так и жирные кислоты. Кардиореспираторная система без особого труда обеспечивает организм необходимым для столь низкой интенсивности энергетического метаболизма количеством кислорода. При физической нагрузке быстро доставлять необходимое количество кислорода труднее. Поскольку для метаболизма глюкозы требуется меньше кислорода, чем для метаболизма жирных кислот, организм по мере увеличения интенсивности нагрузок начинает использовать больше глюкозу и меньше жиров.