3.12.3. Миокиназный механизм ресинтеза атф

Миокиназная реакция происходит в мышцах при значительном увеличении концентрации AДФ.

2AДФ → АТФ + АМФ

Такая ситуация возникает при выраженном мышечном утомлении, когда скорость процессов, принимающих участие в ресинтезе АТФ, не уравновешивает скорость расщепления АТФ. Миокиназная реакция – аварийный механизм, когда другие пути ресинтеза АТФ невозможны. При усилении миокиназной реакции часть образующейся АМФ может необратимо дезаминироваться и превращаться в инозиновую кислоту, которая не используется в энергетическом обмене. Это невыгодно для организма, поскольку ведет к уменьшению общих энергетических запасов в организме. Однако увеличение концентрации АМФ оказывает активирующее действие на ферменты гликолиза. Главное значение этой реакции заключается в образовании АМФ - мощного аллостерического активатора ключевых ферментов гликолиза, гликогенолиза.

3.12.4. Аэробный механизм ресинтеза атф

Этот механизм в обычных условиях обеспечивает около 90% общего количества АТФ. В качестве субстратов окисления используются глюкоза, высшие жирные кислоты, некоторые аминокислоты, кетоновые тело, лактат и др. недоокисленные продукты метаболизма. Скорость образования АТФ в процессе окислительного фосфорилирования зависит от:

1. соотношения АТФ/AДФ, при отсутствии AДФ синтез АТФ не происходит;

2. количества кислорода и эффективности его использования;

3. активности окислительных ферментов;

4. целостности мембран митохондрий;

5. количества митохондрий;

6. концентрации гормонов, ионов кальция и других регуляторов.

Количество кислорода прямо пропорционально окислительному фосфорилированию. Это позволяет определять величину аэробного энергообразования по потреблению кислорода. Углеводы являются более эффективным топливом, так как на их окисление требуется на 12% меньше кислорода. Поскольку запасы углеводов в организме ограничены, ограничена и их возможность использования в видах спорта, требующих проявления общей выносливости. После исчерпания запасов углеводов к энергообразованию подключаются жиры. Так в марафонском беге за счет использования мышечного гликогена работа мышц продолжается 80 мин. Часть АТФ получается за счет мобилизации гликогена печени. Остальное – за счет жирных кислот. Учитывая, что жирные кислоты содержат большое количество энергии, весьма важно развивать способность организма к более ранней мобилизации для энергообеспечения работы. Для этого рекомендуется периодически использовать в тренировке аэробные нагрузки – бег на сверхдлинные дистанции (3—40 км).

Максимальная мощность наименьшая и достигается на 2-3 мин неинтенсивной работы у спортсменов и на 4-6 мин у неспортсменов и может продолжаться до 15-30 мин. В более длительных упражнениях она постепенно уменьшается. При марафонском беге средний уровень аэробной энергопродукции составляет 80-85% максимальной аэробной мощности. Наиболее интенсивно протекают процессы аэробного энергообразования в медленносокращающихся мышечных волокнах. Следовательно, чем выше процентное содержание таких волокон в мышцах, несущих основную нагрузку, тем больше максимальная аэробная мощность у спортсменов и тем выше физическая работоспособность при продолжительной работе.

Метаболическая емкость практически безгранична. Эффективность энергообразования также высока и составляет около 50%. Аэробный механизм энергообразования является основным при длительной работе большой и умеренной мощности: беге на дистанции 5000 и 10000 м, марафонском беге на 25000 м, велогонках, плавании на 800 и 1500 м, беге на коньках на 5000 и 10000 м. Он является биохимической основой выносливости.

Важную роль в обеспечении мышечной клетки кислородом играет миоглобин, у которого сродство к кислороду больше, чем у гемоглобина: при парциальном давлении кислорода, равном 30 мм.рт.ст., миоглобин насыщается кислородом на 100%, а гемоглобин - всего на 30%. Поэтому миоглобин эффективно отнимает у гемоглобин доставляемый им кислород.