
- •Список основных сокращений
- •Часть 1. Статическая биохимия тема 1. Строение, свойства, биологическая роль углеводов и липидов
- •1.1.1. Основные понятия биохимии
- •1.1.2. Основные разделы биохимии
- •1.1.3. Основные закономерности строения и метаболизма макромолекул в живых системах
- •1.1.4. Превращение энергии в живых клетках
- •1.1.5. Химические реакции в живых клетках
- •1.1.6. Строение, свойства, биологическая роль углеводов
- •1.1.6.1. Биологические функции углеводов
- •Слайд: Биологические функции углеводов
- •1.1.6.2. Моносахариды
- •Стереоизомерия моносахаридов
- •1.1.6.3. Олигосахариды
- •1.1.6.4. Полисахариды (гликаны)
- •1.1.7.1. Строение, свойства, биологическая роль липидов
- •1.1.7.2. Биологическая роль липидов
- •1.1.7.3. Нейтральные липиды (ацилглицеролы)
- •1.1.7.4. Жирные кислоты
- •1.1.7.5. Нейтральные диольные липиды
- •1.1.7.6. Нейтральные плазмалогены
- •1.1.7.11. Стероиды
- •1.1.7.12. Терпены
- •Тема 2. Строение, свойства, биологическая роль белков
- •2.1. Состав белков
- •2.2. Аминокислоты
- •2.3. Стереохимия аминокислот
- •2.4. Связи, стабилизирующие белковую молекулу
- •Пептидные связи
- •Часть молекулы полипептида Ионная связь
- •Дисульфидная связь
- •Водородная связь
- •2.5. Конформации белков
- •1.2.5.1. Первичная структура
- •1.2.5.2. Вторичная структура
- •1.2.5.3. Третичная структура
- •1.2.5.4. Четвертичная структура
- •1.2.5.5. Биологические функции белков
- •1.2.5.6. Классификация белков
- •1.2.5.7. Простые белки
- •1.2.5.8. Сложные белки
- •Тема 3. Строение, сворйства, биологическая роль нуклеотидов
- •1.3.1. Строение нуклеотидов. Компоненты нуклеотидов
- •1.3.2. Образование нуклеотида
- •1.3.3. Строение динуклеотидов и полинуклеотидов
- •Фрагмент полинуклеотида
- •1.3.3.1. Структура днк
- •1.3.3.2. Структура рнк
- •Тема 4. Витамины, ферменты
- •1.4.1. Витамины
- •1.4.1.2. Водорастворимые витамины витамин в1 (тиамин)
- •Витамин в2 (рибофлавин)
- •Витамин рр (в5) (никотинамид)
- •Витамин в6 (пиридоксин)
- •Витамин р (витамин проницаемости)
- •Витамин в12 (антианемический витамин, кобаламин)
- •Витамин с
- •Пантотеновая кислота (витамин в3)
- •Пара-аминобензойная кислота
- •Фолиевая кислота (витамин Вс)
- •1.4.1.2. Жирорастворимые витамины витамин а (ретинол)
- •Витамин d (антирахитический витамин)
- •Витамин е (витамин размножения, токоферол)
- •Витамин к (антигеморрагический витамин)
- •1.4.2. Ферменты
- •1.4.2.1. Химическая кинетика
- •1.4.2.2. Кинетика ферментативных реакций
- •1.4.2.3. Структура ферментов
- •1.4.2.4. Регуляция активности ферментов
- •1.4.2.5. Классификация ферментов
- •1. Оксидоредуктазы (окислительно-восстановительные реакции)
- •2. Трансферазы (перенос функциональных групп)
- •3. Гидролазы (реакции гидролиза)
- •1.5.1. Механизм действия гормонов
- •1.5.2. Гормоны гипоталамуса
- •Гормоны гипофиза
- •1.5.3. Гормоны поджелудочной железы
- •1.5.4. Гормоны щитовидной железы
- •1.5.5. Гормоны коры надпочечников
- •1.5.6. Гормоны мозгового вещества надпочечников
- •1.5.7. Гормоны половых желез
- •1.5.8. Гормоны паращитовидной железы
- •1.5.9. Гормоны тимуса (вилочковая железа)
- •Часть 2. Динамическая биохимия
- •Тема 6. Переваривание углеводов в пищеварительном тракте. Гликолиз. Окислительное декарбоксилирование пирувата
- •2.6.1. Метаболические пути и обмен энергии
- •А → б → в → г → д, где а - исходное вещество (предшественник), б, в, г – интермедиаты, д – конечный продукт.
- •2.6.2. Обмен углеводов
- •2.6.2.1. Переваривание углеводов
- •2.6.2.2. Всасывание моносахаридов
- •2.6.2.3. Транспорт углеводов в клетки
- •2.6.3. Гликолиз
- •Аденозинтрифосфорная кислота
- •Брожение и дыхание
- •Стадии гликолиза
- •Ферментативные реакции первой стадии гликолиза
- •1. Фосфорилирование d-глюкозы за счет атф
- •Полный баланс гликолиза
- •2.6.4. Гликогенолиз
- •Тема 7. Аэробный метаболизм углеводов
- •2.7.1. Энергетика брожения и дыхания
- •2.7.2. Общая схема дыхания
- •2.7.3. Окисление пирувата до ацетил-КоА
- •2.7.4. Цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса)
- •Цитрат-синтаза
- •Аконитазное равновесие
- •Изоцитратадегидрогеназа
- •Окисление -кетоглутарата до сукцината
- •Сукцинатдегидрогеназа
- •Фумараза
- •Окисление малата до оксалоацетата
- •Баланс одного оборота цикла Кребса
- •2.7.5. Перенос электронов и окислительное фосфорилирование
- •2.7.6. Путь переноса электронов – дыхательная цепь
- •Баланс энергии
- •2.7.7. Хемиосмотическая гипотеза Митчелла
- •Тема 8. Липидный обмен
- •2.8.1. Превращение липидов в процессе пищеварения
- •2.8.2. Всасывание продуктов переваривания липидов и ресинтез липидов в кишечной стенке
- •2.8.3. Внутриклеточные процессов расщепления и синтеза липидов различных классов
- •2.8.4. Обмен триглицеридов и холестерина в тканях
- •2.8.5. Интеграция и регуляция метаболизма липидов
- •2.8.6. Нарушение обмена липидов при ожирении
- •Тема 9. Белковый обмен
- •2.9.1. Общие представления об обмене белков
- •2.9.2. Пищеварение белков
- •2.9.3. Синтез белков
- •2.9.4. Внутриклеточный распад белков
- •2.9.5. Пути выведения аммиака из организма
- •Тема 10. Интеграция клеточного обмена
- •2.10.1. Взаимосвязь процессов обмена углеводов, липидов, белков
- •2.10.2. Внутриклеточная регуляция обмена веществ
- •2.10.3. Нервная и гормональная регуляция обмена веществ
- •Часть 3. Спортивная биохимия тема 11. Биохимия мышечного сокращения
- •3.11.1. Типы мышечных волокон
- •3.11.2. Ультраструктура мышечного волокна
- •Тема 12. Энергетическое обеспечение мышечной деятельности
- •3.12.1. Креатинфосфокиназный механизм ресинтеза атф
- •3.12.2. Гликолитический механизм ресинтеза атф
- •3.12.3. Миокиназный механизм ресинтеза атф
- •3.12.4. Аэробный механизм ресинтеза атф
- •3.12.5. Соотношение анаэробных и аэробных механизмов ресинтеза атф при мышечной нагрузке
- •3.12.6. Биохимические факторы спортивной работоспособности
- •Тема 13. Биохимические изменения в организме при работе различного характера. Биохимические изменения при утомлении.
- •3.13.1. Общие изменения в организме при физической нагрузке
- •3.13.2. Биохимические изменения в мышцах при физической нагрузке
- •3.13.3. Систематизация упражнений по характеру биохимических изменений при физической работе
- •3.13.4. Биохимические изменения при утомлении
- •Тема 14. Биохимические превращения в период восстановления после мышечной работы
- •3.14.1. Срочное и отставленное восстановление
- •Тема 15. Закономерности биохимической адаптации под влиянием систематической тренировки
- •Сверхотягощение
- •Специфичность
- •3.15.3. Принцип обратимости действия
- •3.15.4. Принцип положительного взаимодействия
- •3.15.5. Принцип цикличности
- •Тема 16. Биохимический контроль при занятиях физической культурой
- •3.16.1. Биохимический контроль развития систем энергообеспечения организма и уровнем тренированности, утомления и восстановления организма
- •3.16.2. Контроль за применением допинга в спорте
- •Тема 17. Биохимические основы силы, быстроты и выносливости
- •3.17.1. Морфологические и биохимические основы скоростно-силовых качеств
- •3.17.2. Биохимические основы методов скоростно-силовой подготовки спортсменов
- •3.17.3. Биохимические основы выносливости
- •3.17.4. Методы тренировки, способствующие развитию выносливости
- •Тема 18. Биохимическое обоснование методики занятий физической культурой и спортом с лицами разного возраста. Биохимические основы рационального питания при занятиях физической культурой.
- •3.18.1. Биохимическое обоснование методики занятий физической культурой и спортом с лицами разного возраста
- •3.18.2. Биохимические основы рационального питания спортсменов
3.17.3. Биохимические основы выносливости
Выносливость определяет общий уровень работоспособности. Характеризуется она продолжительностью работы на заданном уровне мощности до первых признаков выраженного утомления, которое приводит к снижению работоспособности. Определяется выносливость продолжительностью работы, выполненной до отказа.
Выносливость можно охарактеризовать отношением величины энергетических ресурсов, доступных для использования, к скорости расходования энергии:
Выносливость (t пред, мин) = запасы энергии (Дж)/скорость расхода энергии (Дж в мин)
Выносливость определяется временем функционирования с заданной интенсивностью до полного исчерпания энергетических ресурсов.
Выносливость определяется емкостью креатинфосфокиназного механизма, анаэробного гликолиза и аэробного механизма. Поэтому система тренировок на выносливость должна быть ориентирована, прежде всего, на повышение этих биоэнергетических свойств организма.
3.17.4. Методы тренировки, способствующие развитию выносливости
Применяемые для развития выносливости методы тренировки оказывают избирательное воздействие на отдельные биоэнергетические функции. Наиболее эффективными методами развития выносливости являются метод длительной непрерывной работы (равномерной или переменной), а также методы повторной и интервальной тренировки. Обычно их разделяют по направленности на развитие аэробного или анаэробного компонента выносливости.
В тренировке, направленной на развитие алактатного анаэробного компонента выносливости, чаще всего используют методы повторной и интервальной работы (интервальный спринт). Основная цель такой тренировки – добиться максимального исчерпания алактатных анаэробных резервов в работающих мышцах и повысить устойчивость ключевых ферментов (миозиновой АТФазы и креатинфосфокиназы) в условиях накопления продуктов анаэробного распада (АДФ, фосфата, лактата и др.). Решить эту задачу можно только путем большого числа повторений кратковременных (продолжительностью не более 10-15 сек) упражнений высокой интенсивности. Как только достигается критическая величина полного исчерпания запасов (обычно оно достигается к 8-10 повторению упражнений), сразу же снижается мощность выполняемого движения. Паузы отдыха при этом должны быть достаточны для полного восстановления растраченных при этой работе алактатных резервов (не менее 2,5-3 мин). 8-10 повторений – оптимальное число для данного метода тренировки алактатного компонента выносливости.
В отличие от методов повторной тренировки, где интервалы отдыха не регламентированы, в интервальном методе величина их подбирается таким образом, чтобы обеспечить наиболее выраженное воздействие на тренируемую функцию. Для создания алактатного анаэробного эффекта, необходимо применять интервальный метод - кратковременные максимальные усилия, чередуемые с коротким (30 сек) отдыхом. Максимальный эффект создается при тренировке сериями по 5-6 повторений в каждой с интервалами между сериями не менее 3 мин.
При развитии гликолитического анаэробного компонента выносливости могут использоваться методы однократной предельной, повторной и интервальной работы. Избираемые характеристики упражнений должны обеспечить предельное усиление анаэробных гликолитических превращений в работающих мышцах. Таким условиям отвечает выполнение предельных усилий в интервале от 30 сек до 2,5 мин.
Повторное выполнение упражнений гликолитического анаэробного характера через большие и нерегламентируемые интервалы отдыха позволяет с каждым новым повторением воспроизводить программируемый тренировочный эффект. Предельное число повторений упражнения зависит от запасов гликогена в работающих мышцах и достижения предельных величин закисления (6-8 повторений максимального усилия).
Чтобы выполнить необходимый объем работы, достаточный для закрепления тренировочного эффекта, интервальная работа с короткими паузами отдыха обычно выполняется сериями по 3-4 повторения, разделенными 10-15 мин отдыха, который необходим для восстановления работоспособности после предельной анаэробной нагрузки.
В тренировке, направленной на развитие аэробного компонента выносливости, используются методы однократной непрерывной, повторной и несколько вариантов интервальной работы. Чтобы обеспечить достаточное воздействие на аэробный обмен при использовании методов однократной непрерывной и повторной работы, общая продолжительность упражнения должна составлять не менее 3 мин, достаточных для врабатывания и выхода на стационарный уровень потребления кислорода. В однократной непрерывной работе объем нагрузки, вызывающий соответствующие адаптационные перестройки в организме, составляет обычно не менее 30 мин.
Интенсивность выполняемого упражнения при однократной непрерывной работе должна обеспечить значительную активацию процессов окисления в тканях. После начала врабатывания уровень потребления кислорода устанавливается вблизи его максимальных значений. Выполнение такой работы требует значительного напряжения кардиореспираторной системы, ответственной за доставку кислорода работающим мышцам. По ходу выполнения работы непрерывно увеличиваются показатели легочной вентиляции, ЧСС и кровяного давления.
Реакция со стороны систем вегетативного обслуживания зависит от увеличения показателей анаэробного обмена. Поскольку уровень нагрузки выше порога анаэробного обмена, по ходу выполнения упражнения значительно усиливается выделение неметаболического излишка СО2 и накопление лактата в крови. Квалифицированные спортсмены способны выполнять такую непрерывную работу в течение 2,5-3 часов.
Напряженность реакции со стороны систем аэробного обмена в ответ на непрерывную длительную работу заметно увеличивается при переменном режиме работы.
Наиболее выраженное воздействие на аэробный обмен оказывают специальные режимы интервальной нагрузки. Один из наиболее изученных режимов этой работы называется «интервальная тренировка по фрайбургскому правилу». Заключается он в чередовании относительно кратковременных периодов работы (30-90 сек) с интервалами отдыха такой же продолжительности. Такая работа создает достаточный стимул для развертывания аэробных процессов в тканях, особенно для улучшения циркуляторных показателей, и вызывает выраженную гипертрофию сердца. Поэтому данный режим интервальной работы называют «циркуляторной» интервальной тренировкой.
Хорошим средством для повышения показателей аэробной мощности служит интервальная тренировка на коротких отрезках. Можно использовать также модификацию интервальной тренировки на коротких отрезках – миоглобиновая интервальная тренировка, включающая очень короткие (не более 5-10 сек) периоды работы, чередуемые со столь же короткими паузами отдыха. Интенсивность упражнения достаточно высокая, но не максимальная (упражнения выполняются свободно, без напряжения). В короткие периоды работы расходуются внутримышечные запасы кислорода, связанного с миоглобином, однако они быстро восполняются во время отдыха. Эта работа может выполняться в большом объеме с поддержанием высокого уровня потребления кислорода и способствовать развитию кислородной эффективности.
Высокий уровень развития выносливости может быть достигнут лишь при одновременном совершенствовании всех ее основных компонентов с помощью комплекса разнообразных средств и методов, обеспечивающих избирательное воздействие на соответствующие функции и качества спортсмена. Применение всех этих средств должно базироваться на знании основных закономерностей биохимической адаптации в процессе тренировки.