Часть вторая Биохимия спорта

2880 кДж энергии, содержащейся в ней, высвобождается только 240 кДж.

Большая часть энергии остается в молекулах образующейся молочной

кислоты и может быть выделена только путем аэробного окисления. Из об-

щего количества энергии, выделенной в ходе гликолиза, в доступную для

использования форму макроэргических фосфатных связей АТФ преобра-

зуется от 80 до 125 кДж, а остальная энергия выделяется в виде тепла.

Исходя из этого метаболическая эффективность гликолиза оценивается

значениями КПД порядка 0,35—0,52. Это означает, что примерно полови-

на всей выделяемой энергии превращается в тепло и не может быть ис-

пользована в работе. В результате при гликолитической работе повыша-

ется скорость теплопродукции в работающих мышцах и их температура до

41-^2 °С.

Гликолиз играет важную роль при напряженной мышечной деятельнос-

ти в условиях недостаточного снабжения тканей кислородом. Это основ-

ной путь энергообразования в упражнениях субмаксимальной мощности,

предельная продолжительность которых составляет от 30 с до 2,5 мин (бег

на средние дистанции, плавание на 100 и 200 м, велосипедные гонки на

треке и т. п.). За счет гликолиза совершаются длительные ускорения по

ходу упражнения и на финише дистанции. Гликолитический механизм

энергообразования является биохимической основой специальной скорос-

тной выносливости организма. Умеренный сдвиг рН в кислую сторону активирует работу ферментов

дыхательного цикла в митохондриях и усиливает аэробное энергообразо-

вание. Значительное изменение рН среды в мышцах от 7,1 в состоянии по-

коя до 6,5 при изнеможении угнетает ферменты, регулирующие скорость

гликолиза и сокращение мышц. При значении внутримышечного рН 6,4

прекращается расщепление гликогена, что вызывает резкое снижение

уровня АТФ и развитие утомления.

Увеличение количества молочной кислоты в саркоплазме мышц сопро-

вождается изменением осмотического давления. При этом вода из меж-

клеточной среды поступает внутрь мышечных волокон, вызывая их набуха-

ние, что может привести к сдавливанию нервных окончаний и возникнове-

нию болевых ощущений в мышцах. Молочная кислота может диффундировать через клеточные мембраны

по градиенту концентрации и поступать из работающих мышц в кровь.

Обычно максимальное накопление молочной кислоты в крови наблюдает-

ся через 5—7 мин после работы. Молочная кислота взаимодействует с би-

карбонатной буферной системой крови, что приводит к образованию "не-

метаболического" избытка СО2:

СНз-СНОН-СООН + МаНСОз-

Н+ + HCCV-

• СНз-CHOH-COONa + Н+ + НСО3"

. н2СО3—- H2O + CO2t

Увеличение концентрации водородных ионов и повышение напряжения

СО2 в крови способствуют активации дыхательного центра, поэтому при вы-

ходе молочной кислоты в кровь резко усиливается легочная вентиляция и

поставка кислорода к работающим мышцам. Значительное накопление мо-

лочной кислоты, появление избыточного СО2, изменение рН и гипервентиля-

ция легких, отражающие усиление гликолиза в мышцах, обнаруживается при

увеличении интенсивности выполняемого упражнения более 50 % макси-

мальной аэробной мощности (рис. 126). Этот уровень нагрузки обозначается

как порог анаэробного обмена (ПАНО), или порог лактата (ПЛ). Чем раньше

он будет достигнут, тем быстрее вступит в действие гликолиз, сопровожда-

ющийся накоплением молочной кислоты и последующим развитием утом-

ления работающих мышц.

Величина ПАНО является важным показателем эффективности процес-

сов энергообразования в мышцах, интенсивности тренирующих нагрузок,

роста степени тренированности, который широко используется при биохими-

ческом контроле функционального состояния спортсмена (см. главу 24). По-

рог анаэробного обмена может определяться по разным показателям, пред-

ставленным на рис. 126. Однако наиболее обоснованным является метод

построения индивидуальных кривых зависимости концентрации лактата (La)

от мощности выполняемой физической работы, которую выражают либо в

ваттах (Вт), либо в процентах от МПК. Резкий излом кривой свидетельствует

о переходе мышц в анаэробный режим работы, после чего концентрация мо-

лочной кислоты с увеличением мощности нагрузки будет увеличиваться за

счет повышения интенсивности гликолиза (рис. 127, а). У многих спортсме-

нов ПАНО соответствует уровню молочной кислоты, равному 2—4 ммоль • л"1.

С ростом степени тренированности на выносливость порог лактата увеличи-

вается, т. е. наступает при более интенсивной работе. В последнее время при оценке степени адаптационных процессов

метаболизма используют более простой метод измерения концентрации

молочной кислоты только после выполнения однократной стандартной

специфической физической нагрузки с фиксированной скоростью. С рос-

том степени тренированности организма в процессе различных этапов

тренировки концентрация молочной кислоты в крови после такой нагрузки

снижается.