2.2. Физиологические механизмы обеспечения мышечной деятельности

1. Обмен углеводов при мышечной деятельности

Углеводы являются главным источником энергии в организме. Они делятся на простые (моно- и дисахарвды) и сложные (полисахариды). Простые углеводы - это глюкоза, свекловичный и молочный сахар и др., сложные - крахмал, гликоген, клетчатка. Моносахариды быстро всасыва­

ются из кишечника в кровь, а полисахариды всасываются лишь после рас­щепления до моносахаридов (глюкозы). В клетках глюкоза окисляется до воды и углекислого газа с освобождением энергии, которая используется в реакциях синтеза и в процессе мышечной деятельности. При окислении 1 г углеводов образуется примерно 4 ккал.

В печени и мышцах глюкоза превращается в г ликоген и там накап­ливается (депонируется). При физической работе эти запасы углеводов ин­тенсивно расходуются, однако полностью не исчерпываются. Уменьшение концентрации глюкозы в крови приводит к развитию утомления и невоз­можности продолжения работы.

Если в организм поступает недостаточное количество углеводов, то они могут синтезироваться из жиров и белков.

Регуляция углеводного обмена осуществляется нервной системой, в частности, ее вегетативным отделом. Парасимпатические нервы стимули­руют депонирование гликогена, а симпатические, наоборот, усиливают его выход из печени и расщепление. Нервная регуляция происходит либо не­посредственно, либо косвенно через железы внутренней секреции. При этом гормон инсулин обеспечивает депонирование углеводов, а адреналин способствует их мобилизации.

2. Обмен белков, жиров и воды при мышечной деятельности

Белки выполняют в организме пластическую функцию: построение и постоянное обновление различных клеток. Они входят в состав ферментов, многих гормонов, формеинных элементов и плазмы крови, сократитель­ных элементов мышц.

Белки состоят из аминокислот, которые подразделяются на незаме­нимые и заменимые. Незаменимые аминокислоты в организме не синте­зируются и могут быть получены только с пищей, а заменимые могут об­разовываться из других аминокислот. Белки, содержащие все незаменимые аминокислоты, называются полноценными, а в составе которых отсутст­вуют некоторые из них - неполноценными.

В организме животные и растительные белки перевариваются с об­разованием аминокислот, которые поступают в кровь и из которых затем в клетках образуется множество необходимых белков. У здорового взросло­го человека количество распавшихся белков равно количеству синтезиро­ванных. При тяжелых физических нагрузках может преобладать распад белков, т. е. наблюдаться отрицательный белковый баланс. В организме белки не депонируются. Одним из конечных продуктов окисления белков является мочевина, которая выводится с мочой.

Как энергетические вещества белки дают при окислении 1 г пример­но 4ккал.

Жиры служат важным источником энергии и составной частью кле­ток. Они выполняют теплозащитную функцию и предохраняют внутрен­ние органы от механических воздействий.

Жиры состоят из глицерина и жирных кислот, которые подразделя­ются на ненасыщенные и насыщенные. Ненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленоая, арахидоновая) в организме не синтезируются и должны поступать с пищей.

В желудочно-кишечном тракте жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты, которые затем всасываются и из которых в клетках син­тезируются специфичные для организма жиры. Возможен также синтез жиров из белков и углеводов. Излишки жиров могут депонироваться глав­ным образом в подкожной жировой клетчатке, сальнике, печени и других органах.

При окислении 1 г жиров образуется примерно 9 ккал, т. е. в 2,2 раза больше, чем у углеводов и белков. Однако в отличие от углеводов, кото­рые окисляются в начале напряженной мышечной работы, жиры активно используются как энергетический материал лишь через определенное вре­мя в связи с уменьшением запасов гликогена. Из этого следует, что для уменьшения жировой ткани необходимо использовать длительные физиче­ские упражнения (30 мин и более) относительно невысокой интенсивно­сти.

Человеческий организм на 60% состоит из воды. Она является ос­новной частью плазмы крови, межтканевой жидкости, лимфы. В жидкой среде протекают окислительно-восстановительные и другие реакции обме­на. Вода осуществляет транспортировку питательных веществ и некоторых газов, входит в состав пищеварительных соков, участвует в удалении из организма продуктов обмена и в процессах терморегуляции при потоотде­лении. Последнее особенно важно в случае интенсивной физической рабо­ты, когда температура тела повышается на 1 - 1,5°С.

Вода поступает в организм в "чистом виде” и с пищей, а удаляется с мочой, потом и выдыханием воздухом.