Г. Кислородная (аэробная) система

- Кислородная система использует в качестве топлива углеводы, жиры и белки, хотя белки не являются важным топливным ресурсом для большинства типов упражнений.

- Жиры способны производить больше энергии (9 ккал/гр), чем углеводы и белки (4 ккал/гр). Углеводы, жиры и малые объемы белков, используемые этой энергетической системой во время упражнений, полностью преобразуются. Остается только диоксид углерода и вода.

1.Сила.

Кислородная система очень сложна, поэтому требуется 2-3 минуты для ее перестройки при изменении нагрузок.

- По продуктивности она является третьей.

- Максимальное кислородное насыщение, обозначаемоеVO2maх, отражает силу аэробно- энергетической системы и обычно считается лучшим показателем фитнеса.

2. Мощность.

- Мощность кислородной системы по восстановлению АТФ неограниченна, единственным ограничением является наличие в клетках достаточного количества топлива и кислорода. В связи с этим, кислородная система считается первой по мощности.

1Глюкоза+О₂=36АТФ+СО₂+Н₂О+тепло

2 Жирная кислота+О₂=129АТФ+СО₂₊Н₂О+тепло

Д. Отходы топлива, появляющиеся во время выполнения упражнений

1. Все производящие энергию системы активизируются во время большинства упражнений; однако, разные типы упражнений способствуют более активной работе отдельных энергетических систем. Например, бег на средние дистанции (1500 м требует работы всех трех энергетических систем. Первоначально задействуется система АТФ - ФК, потом активизируются кислородная система и анаэробный гликолиз, а в конце, основной упор приходится на анаэробный гликолиз для “толчка” .

2. Для выполнения наиболее аэробных упражнений топливо поступает из смеси углеводов и жиров. Коэффициент расщепления жиров и углеводов зависит от интенсивности и продолжительности упражнений. Высокие нагрузки способствуют сжиганию преимущественно углеводов. Меньшая нагрузка, но большая продолжительность занятий сжигает больше жиров.

II. Физиология мышц

- Человеческое тело содержит три типа мышц: (1) скелетные, (2) гладкие (представлены преимущественно стенками кровеносных сосудов и находятся в органах пищеварительной системы) и (3) сердечные мышцы. В этом разделе описывается физиология скелетных мышц, а физиология сердечных мышц будет пояснена в разделе "Физиология сердечно-сосудистой системы".

А. Структура скелетных мышц

1. Двигательные единицы.

- Двигательная единица содержит нерв и все мышечные волокна, прилегающие к этому нерву.

- Общее число движущих единиц варьируется в разных мышцах.

- Общее число волокон в каждой движущей единице различно в каждой мышце.

- Нервный импульс, в независимости от его "интенсивности", передает мышце сигнал

максимально сокращаться или нет. Этот принцип называется "все или ничего".

- Основной решающий фактор, определяющий, какая сила необходима для сокращения мышц -число задействованных двигательных единиц и число мышечных волокон, входящих в состав двигательной единицы.

- Двигательная единица стимулируется одиночным нервным импульсом, отвечающим за одно напряжение и расслабление мышцы. Этот импульс носит название "сократительный".

- Когда двигательная единица получает второй импульс до окончания действия первого, оба импульса складываются и напряжение возрастает значительнее, чем от двух последовательных одиночных импульсов. Этот процесс называется "суммирование".

- Судорожное сокращение наступает, когда моторная единица повторно стимулируется до истечения времени, необходимого на расслабление.

Результатом судорожного сокращения становится длительное напряжение внутри двигательной единицы, пока стимул не пропадет или не ослабнет.

2. Соединительные ткани.

- Скелетная мышца в основном состоит из сократительных и соединительных тканей. Соединительные ткани позволяют сократительным тканям прикрепляться к кости. Существует три вида соединительных тканей:

а. Эпимизий, непосредственно окружающий мышцу.

б. Перимизий, окружающий группу или пучок

мышечных волокон, называемых

фасцикулами.

в. Эндомизий, окружающий каждое мышечное

волокно.

3. Микроскопическая структура скелетной мышцы (Схема 4-1).

а. Скелетные мышцы образованы мышечными волокнами или клетками.

б. В каждое мышечное волокно входит большое количество миофибрилл.

в. Миофибрилла состоит из миофибрилломеров, мельчайших сократительных мышечных единиц.

г. Сократительные протеины содержаться в фибрилломере.

(1) Актин - мышечный протеин (иногда называемый тонким филаментом) -напоминает двойную жемчужную нить (Схема. 4-1). В состав актина входят два других протеина:

тропонин и тропомиозин.

(а) Тропонин - особый протеин, содержащийся в актиновом филаменте

(б) Тропомиозин - длинная узкая молекула, обернутая вокруг актинового филамента.

(2) Миозин, также называемый толстым филаментом, содержит множество межклеточных мостиков.

Б. Классификация мышечных волокон

- Мышечные волокна классифицируются, как быстро сокращающиеся и медленно сокращающиеся, имеющие различные функциональные и метаболические характеристики.

- Тип мышечных волокон, задействованных при совершении движений, зависит от интенсивности и продолжительности занятий.

- Большинство мышц содержат и быстро, и медленно сокращающиеся волокна, однако соотношение быстро и медленно сокращающихся волокон у каждого человека индивидуально.

1. Быстро сокращающиеся (тип II) волокна.

- Быстро сокращающиеся волокна активизируются, когда человек выполняет упражнения с большой нагрузкой. Эти волокна за короткий период времени способствуют сильному напряжению мышц, но накапливание молочной кислоты (анаэробный гликолиз) способствует их быстрой усталости.

а. Быстро сокращающиеся волокна подразделяются на быстро сокращающиеся окислительные (типIIa) и быстро сокращающиеся гликолизные (типIIb). Волокна типа(IIa) способны работать аэробно.

б. Двигательный нерв, подходящий к быстро сокращающимся мышечным волокнам больше, чем подходящий к медленно сокращающимся волокнам; быстро сокращающиеся мышечные волокна имеют больший диаметр, чем медленно сокращающиеся волокна.

2. Медленно сокращающиеся (тип I) волокна.

- Медленно сокращающиеся мышечные волокна задействуются при длительном выполнении упражнений с малой нагрузкой.

3. Метаболические характеристики.

- В табл. 4 -1 указаны метаболические характеристики обоих типов мышечных волокон.