УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

”ПОЛЕССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ“

Факультет биотехнологический

Кафедра биохимии и биоинформатики

УПРАВЛЯЕМАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 1

на тему:

Последовательность биохимических изменений при тренировке и

растренировке

Подготовил					Децук Валерия Петровна
Студент 3 курса, гр.22БХ-1		(подпись) __________________2024

Проверил		Аль Меселмани Моханад Али
Доцент	(подпись) ___________________2024

ПИНСК 2024

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 1. Биохимические изменения при тренировке 3

Глава 2. Биохимические изменения при перетренировке 4

Глава 3. Биохимические процессы в период отдыха 5

Глава 4. Биохимические изменения при разминке 10

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 11

Глава 1. Биохимические изменения при тренировке

Биохимические изменения при тренировке развиваются не одновременно.

Наиболее быстро повышаются возможности аэробных процессов и увеличивается

количество гликогена. Затем возрастает уровень миозина и повышается интенсивность гликолиза. В последнюю очередь растет количество креатинфосфата (КрФ) в мышцах.

После тренировки в первую очередь возвращается в норму уровень КрФ, затем понижается интенсивность гликолиза и уменьшается количество гликогена. После этого падает уровень миозина и, наконец, в последнюю очередь замедляется интенсивность аэробных окислительных процессов.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. наиболее быстро развиваются и наиболее долго сохраняются биохимические изменения, обеспечивающие выносливость к длительной работе;

2. биохимические изменения, способствующие быстроте и скоростной выносливости, развиваются медленнее и сохраняются после тренировки небольшой период;

3. развитие силы в процессе тренировки и сохранение при растренировке занимает промежуточное положение.

Глава 2. Биохимические изменения при перетренировке

При перетренировке происходит нарушение последовательности биохимических процессов следующим образом:

1. сначала нарушаются процессы аэробного окисления: менее полно идет ресинтез АТФ, усиливается образование аммиака NH₃ в мышцах (рисунок 1).

2. уменьшается интенсивность гликолиза;

3. падает уровень гликогена (С₆Н₁₀О₅)n в мышцах (при значительной перетренированности).

4. Таким образом, общая и скоростная выносливость страдает в большей степени, чем быстрота и сила, поскольку в первую очередь нарушается аэробное окисление.

Рис. 1 — Косвенное дезaминирование

Глава 3. Биохимические процессы в период отдыха

В этот период устраняются биохимические изменения в мышцах и других органах и тканях, вызванные мышечной деятельностью.

Рассмотрим процессы, происходящие при мышечной деятельности:

1. Происходит расщепление АТФ, сопровождающееся превраще- нием химической энергии макроэргической связи в механическую энергию сокращения мышц:

2. На ресинтез АТФ интенсивно расходуются различные вещества: в мышцах — креатинфосфат, гликоген, высшие жирные карбоновые кислоты (ВЖК), кетоновые тела; в печени — гликоген, жиры, ВЖК.

3. В организме накапливаются продукты обмена — фосфорная, угольная, молочная кислота, креатин, АДФ, АМФ, кетоновые тела, аммиак:

Часть из них выводится из организма (СО₂, NH₃, мочевина), а часть используется для ресинтеза израсходованных исходных веществ.

4. Происходит увеличение активности ферментов, в результате чего интенсивнее протекают гликолиз, перенос кислорода и аэробное окисление.

В период отдыха происходят следующие изменения:

1. В результате повышения активности ферментов отмечается высокая интенсивность аэробного окисления и дыхательного фосфорилирования, которые обеспечивают энергией активно идущие пластические процессы. Потребление кислорода всегда повышено (кислородный долг).

2. Главным субстратом аэробного окисления становится сначала молочная кислота (С₃Н₆О₃), затем липиды и продукты их расщепления (ВЖК, кетоновые тела).

3. Причиной активации ферментных систем аэробного окисления является накопление в клетках и тканях продуктов расщепления АТФ и КрФ — АДФ, АМФ, креатина. В. А. Энгельгардт сформулировал правило: «Первичный процесс расщепления всегда вызывает или усиливает реакцию ресинтеза исходных веществ».

Таким образом, при наличии достаточных количеств фосфорной кислоты активаторами дыхания являются акцепторы макроэргических фосфатных групп — креатин, АДФ, АМФ. Все эти вещества образуются в работающей мышце. Снижение потребления АТФ для энергетического обеспечения мышечных сокращений приводит к повышению ее концентрации уже в самом начале отдыха.

При высокой концентрации креатина, образовавшегося в мышцах во время работы, креатинфосфокиназная реакция обращается в сторону образования креатинфосфата:

В работающей мышце образуется 2 моль лактата и 2 моль восстановленного кофермента НАД • Н₂ на 1 моль глюкозы. При хорошем снабжении мышцы кислородом в цикле Кребса образуется большое количество кофермента НАД • Н₂, который подвергается окислению в дыхательной цепи по схеме:

Избыток НАД обращает лактатдегидрогеназную реакцию в сторону образования пирувата:

В дыхательную цепь поступает НАД · Н2, а пируват в дальнейшем окисляется в цикле Кребса с образованием СО2 и Н2О, т. е. в аэробных условиях происходит устранение накопившейся во время работы молочной кислоты, ее уровень в мышцах и крови снижается.

Вся молочная кислота, образовавшаяся в ходе гликолиза из глюкозы, и 1/5—1/6 часть молочной кислоты, образовавшейся при гликогенолизе из гликогена, окисляются в мышцах до СО₂ и Н₂О. От 4/5 до 2/3 молочной кислоты, образовавшейся при гликогенолизе, идет на ресинтез гликогена в цикле Кори в печени (рисунок 2).

Рис. 2 — Цикл Кори

В период отдыха усиливаются и процессы протеинового синтеза. Происходит восстановление уровня тех белков, содержание которых во время работы уменьшилось. Этим процессам предшествует увеличение содержания ДНК и РНК. Для синтеза мышечных белков используются свободные аминокислоты как самих мышц, так и приносимые кровью. Также наблюдается усиление синтеза фосфолипидов. Во время интенсивной мышечной деятельности уровень фосфолипидов в митохондриях мышечных клеток снижается. Это ведет к нарушению целостности мембран, набуханию митохондрий и разобщению процессов дыхания и фосфорилирования. Во время отдыха содержание фосфолипидов в митохондриях возрастает и постепенно нормализуется, что сопровождается активным сокращением митохондрий и повышением степени сопряженности дыхания и фосфорилирования. При этом количество образовавшейся АТФ на единицу использованного кислорода превосходит дорабочий уровень. Увеличению синтеза АТФ способствует мобилизация липидов как энергетического топлива. Липидные метаболиты (ВЖК, глицерин, кетоновые тела) становятся основными субстратами окисления и, следовательно, источниками энергии для процессов ресинтеза. Об этом свидетельствует снижение дыхательного коэффициента (Р/О), который в период отдыха всегда значительно ниже единицы.

В период отдыха в мышцах есть избыток АДФ, АМФ, Кр, Фн. В крови находится большое количество недоокисленных веществ. В результате этого процессы ресинтеза начинают преобладать и происходит не только восстановление, но и сверхвосстановление энергетических субстратов (кривая работоспособности показана на рисунке 3.4). Эту закономерность открыл К. Вейгерт. Она является общебиологической и называется «закон суперкомпенсации» (сверхвосстановления): «Всякая биологическая система, выведенная из состояния динамического равновесия, характерного для состояния функционального покоя, возвращается к нему, проходя фазу избыточного, превосходящего исходный уровень, восстановления химических и функциональных потенциалов».

Рис. 3 — Схема процессов расходования и восстановления источников энергии при мышечной деятельности:

I — работа; II — отдых; 1 — расходование энергетических субстратов; 2 — восстановление; 3 — сверхвосстановление; 4 — возвращение к исходному уровню

Исследования показали, что интенсивность восстановления, величина и длительность фазы сверхвосстановления зависят от интенсивности процессов расщепления. Чем активнее расходование, тем быстрее восстановление и тем значительнее сверхвосстановление После работы максимальной и субмаксимальной мощности восстановление будет протекать быстрее, но и суперкомпенсация сохраняется недолго. Например, после кратковременной интенсивной работы превышение дорабочего уровня гликогена наблюдается уже через 1 ч отдыха, а через 12 ч количество гликогена уменьшается до исходного уровня. После работы большой длительности суперкомпенсация наступает только через 12 ч, но и повышенный уровень гликогена в мышцах сохраняется более трех суток.