Раздел 3. Энергетические источники мышечной работы. Аэробная и анаэробная производительность. Энергетические источники мышечной работы.

Для того чтобы мышцы человека могли совершать работу, им нужна энергия. Ее источником является содержащаяся в мышечной ткани АТФ (аденозинтрифосфорная кислота).

В результате отщепления от АТФ остатка фосфорной кислоты образуется АДФ (аденозиндифосфорная кислота) и выделяется энергия.

Запасы АТФ весьма ограничены, поэтому для выполнения работы в мышцах идут постоянные процессы восстановления (ресинтеза) АТФ. Ресинтез АТФ заключатся в присоединении к АДФ молекулы фосфорной кислоты. Эта химическая реакция требует энергии. (Если распад химического вещества идет с выделением энергии, то его восстановление — с поглощением энергии).

В организме имеются вещества, при расщеплении которых образуется необходимая для восстановления АТФ энергия (углеводы, жиры, белки).

Ресинтез АТФ может идти двумя путями:

1) Анаэробным (за счет расщепления богатых энергией веществ без участия кислорода.

2) Аэробным (с участием кислорода).

Анаэробный ресинтез преобладает в работе, длящейся менее трех минут, а также в начальном периоде работы любой длительности, т.к. организм способен обеспечить достаточное поступление кислорода (достичь своего уровня максимального потребления кислорода) только к третьей минуте.

Ресинтез АТФ анаэробным путем происходит в первую очередь за счет КрФ (креатинфосфорной кислоты), которая, реагируя с АДФ, отдает ей остаток фосфорной кислоты, обеспечивая восстановление АТФ. Количество КрФ также ограничено. Запасов АТФ и КрФ в мышцах хватает лишь на 10 - 15 секунд работы. Гораздо больше в организме запасов углеводов в виде глюкозы, содержащейся в крови и гликогена в печени и мышцах.

До 3-ей минуты от начала работы преобладает анаэробное расщепление глюкозы. Анаэробное расщепление глюкозы называется гликолизом. Результатом гликолиза является образование 2-х молекул АТФ и молочной кислоты. При этом АТФ образуется в 2-3 раза быстрее, чем при аэробном ресинтезе, что особенно важно для спринтеров.

Аэробный ресинтез АТФ происходит за счет окислительного фосфорилирования глюкозы. В результате образуется 36 молекул АТФ, что в 18 раз больше чем при анаэробном расщеплении глюкозы. Значит аэробный ресинтез АТФ энергетически выгоднее, чем анаэробный. Другим преимуществом окислительного фосфорилирования является отсутствие молочной кислоты, т.к. помимо АТФ в ходе цепи реакций образуются лишь вода и углекислый газ. После 40 минут работы ресинтез АТФ обеспечивается за счет окисления жиров.

Аэробная производительность.

Аэробная производительность — это способность организма выполнять работу, обеспечивая энергетические расходы за счет кислорода, поглощаемого непосредственно во время работы.

Потребление кислорода при физической работе возрастает по мере увеличения тяжести и продолжительности работы. Но для каждого человека существует предел, выше которого потребление кислорода увеличиваться не может. Наибольшее количество кислорода, которое организм может потребить за 1 минуту при предельно тяжелой для него работе - называется максимальным потреблением кислорода (МПК). Эта работа должна длиться не менее 3 минут, т.к. человек может достичь своего максимального потребления кислорода (МПК) только к третьей минуте.

MПK — является показателем аэробной производительности. МПК можно определить, задавая стандартную нагрузку на велоэргометре. Зная величину нагрузки и подсчитав ЧСС, можно с помощью специальной номограммы определить уровень МПК. У незанимающихся спортом величина МПК составляет 35 - 45 мл на 1 кг веса, а у спортсменов, в зависимости от специализации, - 50-90 мл/кг. Наибольшего уровня МПК достигает у спортсменов, занимающихся видами спорта, которые требуют большой аэробной выносливости, такими как бег на длинные дистанции, лыжные гонки, конькобежный спорт (длинные дистанции) и плавание (длинные дистанции). В этих видах спорта результат на 60-80% зависит от уровня аэробной производительности, т.е. чем выше уровень МПК, тем выше спортивный результат.

Уровень МПК в свою очередь зависит от возможностей двух функциональных систем: 1) системы, доставляющей кислород, включающей дыхательную и сердечно-сосудистую системы; 2) системы, утилизирующей кислород (обеспечивающей усвоение кислорода тканями).